密度胁迫下不同玉米品种的植株性状差异性分析

旨在研究密度对不同玉米品种的植株性状的影响效果,为育种与高产田的创建提供数据支撑。试验采用3个玉米品种(‘协玉3号’(A1)、‘协玉4号’(A2)、‘先玉335’(A3)),5种种植密度,随机区组设计,3次重复,并采用65 cm宽等行距种植模式。5种密度下不同品种的株高均未出现显著性的变化,各品种的穗位高均未产生显著性变化的差异,而且A2品种的穗位高始终高于A1和A3;3个品种间雄花分枝数差异显著,A1品种的雄花分枝较A2和A3品种的差异达到了显著性水平,A2与A3品种之间的雄花分枝也构成了显著性差异;株高与穗位高没有必然的联系:A3品种的株高较A1、A2明显的高,其穗位高却较A1、A2明显的低;玉米的株高、穗位高和雄花分枝受品种影响比密度大。品种的选择以及种植模式对试验结果有显著性的影响。要想改良玉米的植株性状以协调群体关系,应该选择株高适当、穗位高较低与雄花分枝较少的自交系。     

基于温热玉米F2∶3家系的株型相关性状遗传分析

株型在玉米种质改良过程中扮演着重要的角色,理想株型是提高玉米种植密度的关键因素,可提高产量。本研究以热带玉米自交系QR273(母本)和温带自交系HCL645(父本)为亲本,通过杂交和自交获得160份F2:3家系。分析该群体的株高、穗位高、叶夹角、雄花分枝数的变异情况和相关性,旨在剖析玉米种质改良过程中株型相关性状的选择方向。结果表明,该群体株型相关性状变异较大,各性状呈现近似正态分布。株高、穗位高、雄花分枝数之间呈显著正相关,其中株高与穗位高相关系数最高,为0.672,即株高越高穗位越高,一定程度反映了株型性状玉米人工选择过程中的指示作用。     

密度与行距对玉米‘协玉3号’穗部性状及产量的影响

为研究种植密度与行距对玉米产量、穗部性状以及通过穗部性状对产量的影响,寻求最佳种植行距与密度,为实现玉米超高产栽培创建提供技术依据。以玉米品种‘协玉3号’为材料,设置3个行距[50 cm等行距、60 cm等行距与40 cm+60 cm宽窄行]、3个种植密度[60000、67500、75000株/hm²],随机区组设计,3次重复,共27个小区,每小区行长6 m,行宽3 m,面积18 m²。50 cm等行距与宽窄行为6行区,60 cm等行距为5行区。结果表明,行距对‘协玉3号’的产量影响达到了极显著水平,而且不同行距配置中穗重、穗行数、穗粗以及穗粒重差异显著,不同密度间穗重、穗行数、百粒重与穗粒重差异显著,多个作用大小不一的穗部性状间的交互作用共同影响决定玉米产量。‘协玉3号’在密度为75000株/hm²和60 cm等行距模式下产量最高,可达16646.70 kg/hm²。因此,在山西中部水浇地条件下采用紧凑型玉米品种‘协玉3号’,适当扩大种植行距、缩小株距、增加种植密度是提高玉米产量的重要途径。     

不同类型玉米品种产量和品质相关性状对种植密度的响应

以不同类型的 4个玉米品种为材料, 探讨产量和品质等相关性状对种植密度的响应。设置 5个不同梯度的种植密度, 对供试品种进行农艺和品质性状的测定。结果表明, 从生物产量上看 ,‘郑单958’ 、 丰禾‘ 4 号’ 、 龙育‘ 1 号’ 和 ‘黑饲 1 号’ 的最适种植密度分别为 7.5 万株/hm²、 8.2 万株/hm²、8.2万株/hm²~9.0万株/hm²和 8.2万株/hm²。不同种植密度下, 供试品种穗位高差异不显著, 3个青贮玉米品种株高均无显著差异。在相同种植密度下, 普通玉米品种 ‘郑单 958’ 的株高和穗位高显著低于 3个青贮玉米。不同品种的 4个品质性状对种植密度的响应存在差异。种植密度与生物产量间的相关性分析表明 ,‘黑饲 1号’ 呈负相关, 其他 3个品种呈正相关。因此, 需要根据品种特点进行合理密植, 以期达到效益最大化。     

生长调节剂在不同密度下对不同玉米品种生长发育的影响

旨在研究植物生长调节剂玉黄金在拔节期叶面喷施对不同玉米品种生长发育的影响。以‘M753’、‘中试6322’、‘kws3564’3 个玉米品种为材料,在拔节期（8 叶期）叶面喷施植物生长调节剂玉黄金,调查株高及出籽率等9 个指标。‘M753’在密度为135000 株/hm2时出籽率显著大于其他2 个品种,而且株高、穗位高、叶长及叶宽显著降低。玉米在拔节期叶面喷施玉黄金可显著降低株高、穗位高、叶长及叶宽,优化株型,提高出籽率。     

8984×GY220F2：3家系株型相关性状的初步研究

以利用优良普通玉米自交系8984与高油玉米自交系GY220杂交构建的F2：3家系为材料,在春播环境条件下对8个植株性状进行了初步分析。结果表明：F1各植株性状介于双亲之间或高于双亲;F2：3家系间各性状均存在极显著的差异,并呈连续性正态分布,存在明显的双向超亲分离;株高与穗位高、顶高、穗上叶片数、叶面积、雄穗长,穗位高与顶高、穗上叶片数、叶面积、雄穗分枝数,顶高与顶高/株高、穗上叶片数、叶面积、雄穗长,穗上叶片数与叶面积、雄穗分枝数,叶面积与雄穗长,均呈显著或极显著的表型和遗传正相关;顶高/株高与株高、穗位高、叶面积、雄穗分枝数,穗上叶片数与雄穗长,均呈显著或极显著的表型和遗传负相关。     

不同来源玉米自交系植株性状特征分析

为了获得优良的玉米自交系，从而培育优良的玉米新品种，本研究通过统计分析和聚类分析对211 份不同来源的玉米自交系的11 个植株性状进行分析，并与玉米杂交种‘郑单958’和‘先玉335’的亲本自交系进行比较，从而筛选性状优良的玉米自交系。结果表明，自交系间除第一层气生根数呈显著差异外，其余均为极显著差异；各植株性状的变异系数均较大，其中雄穗分枝数的变异系数最大为27.99%，叶长的变异系数最小为6.04%；聚类分析将211 份自交系划分为9 个类群，G1~G4 类群包含192个自交系，占91%；与优良玉米杂交种‘郑单958’和‘先玉335’的亲本自交系进行比较，筛选出14 个植株性状优良的自交系。总之，本研究采用的211 份不同来源的玉米自交系材料之间遗传差异大，代表类型丰富，研究结果具有代表性。11 个植株性状之间均存在不同程度的相关性。聚类分析筛选出14 个植株性状优良的自交系，可为优良植株性状新品种选育提供参考。     

高密度对不同基因型夏玉米农艺特性、产量性状及耐密性的影响

为研究种植密度对不同夏玉米品种农艺性状、产量与耐密性的影响,在高密度（75000、90000株/hm²）条件下,对14个不同基因型夏玉米的农艺性状、产量构成因子以及耐密性系数等进行研究。结果表明,增密对14个不同基因型夏玉米品种生育期没有影响,株高、穗位高、茎粗、节间长度、茎粗系数、地上部干物质等农艺性状的差异达显著或极显著水平,穗位高系数、经济系数差异不显著,其中,株高平均增高1.23 cm,穗位高平均增高1.92 cm,第3节节间长度减小0.42 cm,‘NK718’、‘农大372’的地上部干物质质量增加,其余品种地上部干物质质量减小,减少幅度4.72%~23.99%,经济系数增加4.71%。75000 株/hm²条件下的产量、穗部性状与90000株/hm²密度条件相比,差异达极显著水平,在90000株/hm²密度条件下产量增加2.39%、穗粒数减少5.68%、百粒重降低1.17%。14个夏玉米品种相比,‘泽玉8911’、‘新单61’及‘豫单9953’耐密性系数值较大,适宜密植。     

玉米株型相关性状的QTL定位

玉米株高、穗位高和雄穗分枝数是影响玉米抗倒伏性、耐密性、植株透光率及生产潜力的重要株型性状。因此,本研究以自交系T32和黄C为亲本组配了F₂和F_2:3群体,利用完备区间作图法对株高、穗位高和雄穗分枝数进行QTL检测和效应值分析。结果表明,F_2:3家系在三个环境中共检测到10个QTL位点,单一环境下单个QTL的表型贡献率介于5.84%~11.03%之间。其中,株高受部分加性效应(A)、显性效应(D)、部分显性效应(PD)和超显性效应(OD)的调控;穗位高受到部分显性效应(PD)、显性效应(D)和超显性效应(OD)的调控;雄穗分枝数受到加性效应(A)、部分显性效应(PD)和超显性效应(OD)的调控。两个环境条件下调控株高和穗位高表达的QTL,分别位于Bin3.06(bnlg1350~phi102228)和Bin4.05~Bin4.06(umc2391~umc2283)同时调控株高和穗位高。三个环境条件下调控穗位高和雄穗分枝数表达的QTL,分别位于Bin8.05(umc1121~bnlg1782)调控穗位高、Bin8.07(bnlg1065~bnlg1823)调控雄穗分枝数。通过在不同环境条件下稳定检测到的株高、穗位高和雄穗分枝数QTL位点,以期为玉米相关性状的遗传研究、精细定位及基因克隆提供有益参考。     

大豆玉米带状复种模式下种植密度对玉米植株生长和产量的影响

为了明确江苏沿海地区大豆玉米带状复合种植模式下玉米适宜的种植密度,以‘苏科玉1705’和‘江玉877’为试验材料,设置了3个种植密度(60000、67500、75000株/hm²),研究了种植密度对玉米植株生长和产量的影响。结果表明,种植密度对2个玉米品种的株高、穗位高、茎粗、叶片性状和产量性状的影响基本一致。随种植密度的增加,玉米株高、穗位高、倒伏率、倒折率、空杆率逐渐提高,茎粗、叶长、叶宽、叶片夹角和产量逐渐降低;在60000株/hm²密度下‘苏科玉1705’和‘江玉877’产量最高分别为：6299、5431 kg/hm²,且倒伏、倒折、空杆率最低;在67500、75000株/hm²密度下,2个品种倒伏、倒折率提高,生产风险加大。品种间比较,相同种植密度下‘苏科玉1705’的叶宽、叶面积、叶片夹角、倒折率、秃尖长较低,穗长和粒重较高,产量显著高于‘江玉877’。综上,在江苏沿海地区,带状复合种植模式下‘苏科玉1705’和‘江玉877’在60000株/hm²种植密度下可实现高...     

基于多重相关RIL群体的玉米株高和穗位高QTL定位

株高和穗位高是玉米育种中的重要农艺性状。本研究利用我国玉米育种中骨干亲本黄早四与来自不同杂种优势群的其他11个骨干自交系组配11个RIL群体,开展基于单环境、联合环境的QTL分析,分别检测到269个和176个QTL。通过区段整合,检测到21个株高主效QTL及15个穗位高主效QTL,这些QTL分布在第1、第2、第3、第6、第7、第8、第9、第10染色体上。相对于共同亲本黄早四而言,部分QTL在不同RIL群体中的效应方向一致,来自共同亲本黄早四的等位基因在不同群体中能够稳定地表达。同时,还分别定位到在多环境下稳定表达的5个株高、4个穗位高“环境钝感QTL”。此外,进一步鉴定出5个重要的株高和穗位高QTL富集区段(bin 1.01-1.02,1.08-1.11,3.05,8.03-8.05和9.07),这些区段均包含多个株高和穗位高相关QTL,如bin3.05位点包含7个QTL,bin8.03-8.05位点分别包含9个QTL,且这些QTL至少在3个不同环境中能够被检测到,这些区域对QTL的精细定位和克隆有重要参考价值。     

利用WGCNA鉴定玉米株高和穗位高基因共表达模块

株高和穗位高是玉米株型的重要影响因子,与产量性状紧密相关。加权基因共表达网络分析(weightedgene co-expression network analysis, WGCNA)是探索基因网络与特定性状间关联关系的重要方法,为株高和穗位高相关基因的挖掘提供新途径。本研究利用郑58、掖478、昌7-2和黄早四及其组配的杂交种郑单958、安玉5号、郑58/黄早四和掖478/黄早四,结合其在45,000株hm~(–2)和67,500株hm~(–2)条件下的转录组数据,采用WGCNA构建了2种密度条件下的共表达网络,分别得到24个和21个共表达模块,并鉴定到与株高和穗位高显著且高度相关(相关系数的绝对值0.50)的共表达模块15个,其中两性状相同的模块共6个。基因功能富集分析结果表明,株高和穗位高共表达模块主要参与生长发育、光合作用、响应光刺激、植物激素、碳水化合物合成/代谢等重要活动。根据模块内基因的连接度,发现乙烯响应因子EREB14、硫胺素酶TENA2、磷酸甘油酸激酶PGK、谷胱甘肽转移酶GST2和琥珀酸脱氢酶SUDH7等是模块内的核心基因。通过构建其局部网络,发现EREB14与已报道株高基因D8、DWF1和ZmGRF10以及C3H转录因子C3H35、C2C2-GATA转录因子GATA4和乙烯受体同源子ETR40等存在关联关系。此外,已报道株高基因An1和GA20ox3也存在于共表达模块中。以这5个已报道株高基因为核心,构建其基因网路,发现生长素转录因子ARFTF7、ARFTF26、GST39、光合系统II氧进化多肽PspB2和光合系统IN亚基PasN1等与其存在关联。15个共表达模块和核心基因的挖掘以及基因生物学功能和互作网络的解析有助于揭示玉米株高和穗位高的遗传基础。     

留茬高度与刈割时株高对墨西哥玉米产量及饲用品质的影响

在大田条件下，比较了不同留茬高度和刈割时株高对墨西哥玉米（Euchlaena mexicana）产量和饲用营养品质的影响，采用概略养分分析法评价其饲用价值。结果表明，留茬30 cm处理的总鲜草产量为14.1 kg·m^-2，总干草产量为1.90 kg·m^-2，显著高于留茬20 cm和留茬10 cm处理；其粗蛋白（CP）和粗纤维（CF）含量较高，粗灰分（CA）和无氮浸出物（NFE）含量较低。株高130 cm时刈割与对照处理（株高95 cm）的产量差异不显著，但其CP、NFE含量较低，CA和CF含量较高；株高60 cm刈割处理的CP、NFE含量高，CA和CF含量低，但产量显著低于对照处理。综合分析5项饲用营养成分和总能量（GE）产量，留茬高度30 cm、株高95 cm时刈割可实现墨西哥玉米生产的高产优质。     

平茬处理对日光温室香椿生长及香椿芽产量的影响

通过二因素随机区组试验设计,对1年生香椿实生苗进行了不同时间和不同留干高度的平茬处理,探讨了日光温室矮化密植栽培条件下香椿树势恢复生长和香椿芽产量的关系。结果表明,7月中旬平茬处理的香椿芽平均产量分别比8月中旬和9月中旬平茬分别增加17.64%和28.20%,不同时间40cm留干高度平茬处理的香椿芽平均产量较20cm和60cm处理分别增加11.24%和17.78%。其中以7月中旬实施平茬,留干高度为40cm时,香椿芽产量最高,达到1.50kg/m2     

基于QTL定位和全基因组关联分析筛选甘蓝型油菜株高和一次有效分枝高度的候选基因

株高和一次有效分枝高度是与甘蓝型油菜结荚层厚度、收获指数紧密关联的重要农艺性状,有关株高的数量性状位点(quantitative trait locus,QTL)和全基因组关联分析(genome-wide association study,GWAS)已有很多报道,但对一次有效分枝高度的QTL和GWAS定位以及候选基因筛选的研究报道较少。本研究利用已构建的高密度遗传连锁图对2016和2017年2个环境的186个株系组成的重组自交系群体株高和一次有效分枝高度及其最佳线性无偏预测(best linear unbiased prediction,BLUP)值进行QTL定位共检测到8个株高的QTL,分别位于A03、A04和A09染色体,单个QTL解释4.60%~13.29%的表型变异,其中位于A04染色体上的QTL(q-2017PH-A04-2和q-BLUP-PH-A04-2)在2017年和BLUP中均被检测到;检测到9个一次有效分枝高度QTL,分别位于A01、A02、A05、A09、C01和C05染色体上,单个QTL解释5.12%~19.10%的表型变异,其中q-2017BH-A09-1、q-BLUP-BH-A09-2和q-BLUP-BH-A09-3有重叠区段。同时,利用课题组前期完成的588份重测序自然群体进行全基因组关联分析,2年共检测到与株高显著关联的50个SNP位点和与一次有效分枝高度显著关联的12个SNP位点;根据SNP的物理位置,筛选出参与细胞增殖、细胞扩增、细胞周期和细胞壁活动的13个株高候选基因,以及参与赤霉素、亚精胺等合成代谢途径、核糖体组成和在光合、萌发等过程中有一定作用的一次分枝高度的11个候选基因,并利用荧光定量PCR技术验证候选基因在极端材料中的表达情况。本研究结果将为油菜株型改良及后续基因的功能研究提供理论依据。     

Semidwarf gene sdk has pleiotropic effects on rice (Oryza sativa L.) plant architecture

Ideal plant architecture has become a significant objective in high‐yield rice breeding. In this study, a new semidwarf gene in sdk, a spontaneous dwarf mutant of ‘Kasalath’, was characterized and genetically mapped. The mutant has smaller panicles and seeds, reduced awns, and is 6–8 days earlier in heading than ‘Kasalath’. There was no significant difference in number (No.) of seeds and fertile seeds per panicle. Genetic analysis indicated that the dwarf character of sdk is controlled by a recessive gene, semidwarf k (sdk). From a segregating population of about 65 000 individuals, 4987 sdk‐type individuals were sampled. Gene sdk was located in a genomic region of 2622 kb flanked by markers R‐12 and R‐43 in the centromeric region of chromosome 2. The results provide an opportunity for gaining an understanding of the molecular mechanisms underlying sdk and opening possibilities for its use in rice breeding programmes.     

修枝对西南桦生长的影响

为了研究修枝对西南桦人工林生长的影响,笔者以广西百色市老山林场西南桦人工林为试验对象,设计了修枝与不修枝对比试验,采用样地调查法进行调查测定,将调查数据采用u检验分析研究,研究修枝对西南桦生长的影响。结果表明：修枝处理对西南桦冠幅生长的影响差异较大,修枝可以使树冠变窄;对西南桦胸径、材积生长的影响差异很小;对西南桦树高生长的影响差异较大,对树高生长有抑制作用,4年生西南桦开始修枝对树高和蓄积生长不利。