群体密度对玉米茎秆抗倒力学和农艺性状的影响

适当增加种植密度是提高玉米产量的重要途径之一,而倒伏是玉米增加群体密度的主要限制因素。2005—2006年以茎秆抗倒伏性不同的3个品种（稀植大穗型品种京科519、耐密抗倒型品种登海3719和当地主栽品种农大108）为材料,设3.0、5.25、7.5、9.25、12.0万株 hm^-2 5个密度处理,研究了种植密度对茎秆的抗倒力学和农艺性状的影响。结果表明,随着群体密度的增加,茎秆的压碎强度（SCS）和外皮穿刺强度（RPS）以及节间直径、干重（DW）、干物质百分比、单位茎长干物质重(RDWL)显著降低,而节间长度有所增加,以上这些变化在供试品种间存在着明显的差异;茎秆抗倒力学性状随群体密度呈指数曲线（y = ae^bx）变化。茎秆抗倒力学性状与农艺性状密切相关。节间伸长慢且节间变细可能是耐密品种在高密度群体下的适应性表现,而节间干物质积累、尤其高位节间的干物质积累较高的品种抗倒伏能力强。在玉米抽雄前1周茎秆第4节间以上干物质百分比大于7.5%,单位茎长干物质重（RDWL）高于0.2 g cm^-1时较为抗倒。逐步回归分析表明,单位茎长干物质对茎秆压碎强度（SCS）和外皮穿刺强度（RPS）的正向影响最大,可以作为玉米抗倒伏品种选择的重要农艺指标。     

生态因素与玉米酶活性代谢研究

不同生态区、不同播期及不同海拔高度处理,子粒的各种生化指标存在差异。不同生态区的绿叶持续期差异较大,新疆的绿叶面积较山东长8～12d,且成熟期绿叶数也比山东多出5～6片。叶绿体色素总量随海拔高度增加而增加。不同播期处理,果穗叶硝酸还原酶活性表现为较早播期处理高于较晚播期,不同品种具有相同的变化规律。不同品种间,YD22>HO115>Sc704。子粒中各种与活性氧代谢有关物质含量也存在差异,随播期推迟和海拔高度增加,SOD、MDA活性逐渐增加,CAT活性逐渐降低,而POD活性随着播期推迟而降低,随海拔高度升高而升高。     

玉米常规育种中存在的问题的生物技术解决方案

随着现代生物技术的迅速发展,育种家利用生物技术途径解决玉米常规育种中难以解决的问题已成为可能。转基因技术可使玉米基因组本来不存在的外源基因导入进去,培育成具有“外来性状”的转基因玉米;分子标记辅助育种可以将多基因控制的性状快速地聚合在一起,培育出高产、优质、多抗性聚合的超级玉米品种。而目前玉米的常规育种与生物技术如何有效地结合,是国内外亟待解决的关键性问题。本文就当前玉米常规育种中存在的问题和生物技术的优势做了讨论,并提出有效相结合的建议,以期今后能更快地培育出优质、高产的多抗性聚合新品种。     

玉米产量和品质与生态环境的关系

玉米籽粒产量和品质决定于基因型和环境因素。本文通过山东、新疆异地互换品种和播期试验，系统比较了两生态区玉米产量和品质的差异，并分析了差异的原因。结果表明，新疆地区的玉米籽粒产量、干物质积累和蛋白质含量均高于山东。其原因主要是花后(开花到成熟这一段时间，下同)光照、花后日均光照和积温的不同。气温日较差是     

关于玉米光合作用与叶片水分利用效率关系的研究

研究分析了玉米１７个自交系和１１个杂交种单叶光合速率，蒸腾速率和叶片水分利用效率。结果表明，玉米自交系或杂交种间单叶ＰＨ、ＴＲ和ＷＵＥ存在着显著差异。ＷＵＥ与ＰＨ呈极正相关关系，且较ＷＵＥ与ＴＲ的关系更密切。玉米单叶的ＷＵＥ、ＰＨ、ＴＲ值会随着叶位、生育时期、光辐射强度、种植密度不同而不同，也会由于源库比改变、植株个体 间差异而变化。ＷＵＥ和ＰＨ之产是回归直线的斜率随生率的推延而增大，但几乎不受源     

土壤容重对高产玉米根系生长的影响及调控研究

不同土壤容重不同,其稳定性也不同。土壤容重的变化会引起土壤调节水、气、热能力的变化,提高土壤的自动调节能力可以使土壤肥力水平得以提高并满足植物对生长因子的持续需求。为研究土壤物理性质对玉米高产稳产的影响机理,以耕地棕壤为试验材料,采用盆栽方法,研究不同容重对玉米根系生长指标的影响,并进一步研究了施用不同有机肥量及模拟不同耕作深度对玉米根系生长的调控效果。结果表明:在设计容重范围内,容重增加,根系生长指标都表现为下降,容重大于1.2 g/m3时,不同处理根系生长指标差异显著;当容重大于1.3 g/cm3时,不同处理根系活力差异显著。施用有机肥对高容重土壤调控效果更好,有机质含量为4%与5%的处理差异减小,低容重土壤在所设计的有机质水平内调控效果也都较好。耕层厚度增加可以提高根系生长参数,但与对照相比,差异不显著。所以,对于紧实结构性较差的土壤,改善其调节能力应该通过增施有机肥的方法,紧实结构较好的土壤考虑使用耕翻的办法。     

14C-同化物在玉米果穗上的分布与籽粒败育关系

通过^14C-示踪方法，研究了在籽粒发育前期饲喂果穗叶后^14C-同化物在植株及果穗不同部位的分布。结果表明，果穗是灌浆期的主要库器官；^14C-同化物在果穗不同部位的分布不均一，在穗轴中^14C-同化物的分布呈现为基部〉中部〉上部，而在籽粒中则表现为中部〉基部〉上部。顶端穗轴中糖分含量不低于中部穗轴（P〉0．05），而败育粒中还原糖含量高于中部粒（P〈0．05）。因此认为，顶端的败育可能并非源于营养供应不足，而应归因于籽粒库活性不足。     

苗期水分胁迫对玉米根系生长杂种优势的影响

以玉米杂交种高油115及其亲本(母本220、父本1145) 为材料, 研究了玉米苗期根系生长的杂种优势及水分胁迫的影响。试验设水分充足、轻度干旱和严重干旱3个处理, 田间持水量分别为75%、55%和35%。结果表明, 在水分充足条件下, 根长(RL)、根表面积(SA)和根干重(RDW)均表现出不同程度的中亲优势和超亲优势, 轻度干旱显著降低了各指标的杂种优势, 而严重干旱则完全抑制了根系生长的杂种优势。根系各性状中, RL的杂种优势最强。在水分充足条件下, 与中等根(根直径0.25~0.45 mm)和粗根(根直径>0.45 mm)相比, 细根(根直径0.05~0.20 mm)的RL、SA及其占总根系比例的杂种优势最高。轻度干旱胁迫虽然降低了根系的杂种优势, 但RL、SA仍表现出显著的超亲优势和中亲优势(粗根的超亲优势除外)。此外, 只有细根RL和SA占总根系的比例在轻度干旱胁迫下具有显著的中亲优势, 说明杂交种可以通过生成较亲本更高比例的细根来抵抗轻度干旱胁迫。     

玉米亲子代锌铁吸收和分配的研究

以玉米子粒高锌铁含量自交系NXR22（母本）、子粒低锌铁含量自交系NXR12（父本）及其配制的杂交种（F₁）为供试材料,比较双亲及其后代不同穗位的叶片、茎秆及子粒中锌和铁含量、积累量在吐丝期与成熟期间的差异,解析亲子代锌铁吸收与分配特征。研究结果表明:不同基因型玉米叶片、茎秆、子粒中锌铁含量和积累量存在显著差异。F₁不同穗位的叶片和茎秆锌铁含量介于双亲之间,且偏向于子粒锌铁含量高的亲本;锌铁积累量显著高于双亲,表现出明显的杂种优势。从吐丝期到成熟期3个供试材料不同穗位的叶片和茎秆锌铁含量和积累量均表现出一定程度的增加。F₁子粒中锌含量及积累量偏向于母本,表现出杂种优势;铁含量介于双亲之间,更偏向于母本。     

不同除草剂加倍玉米单倍体的效率

通过比较3种除草剂加倍玉米单倍体的效率,提出了利用除草剂加倍玉米单倍体的新方法。以先玉335、中农大4号和8607×8609三个基因型诱导的单倍体籽粒为材料,利用20、40、80和160 μmol L^-1浓度的甲基胺草磷、炔苯酰草胺和氟乐灵作为加倍药剂,在单倍体植株生长到三叶期和五叶期时,用滴心法处理幼苗,选择有花粉的单株自交,收获后调查果穗加倍率;采用细胞学方法观察单倍体的染色体数目和花粉的活性。结果表明,20~160 μmol L^-1的3种除草剂对玉米单倍体加倍均有效果,加倍率在3.42%~26.32%之间。甲基胺草磷、炔苯酰草胺和氟乐灵的加倍率分别为4.29%~26.32%、3.85%~20.81%和3.42%~17.61%;其中80 μmol L^-1甲基胺草磷的加倍效果最佳,使用80 μmol L^-1甲基胺草磷处理3个杂交种的单倍体,平均加倍率分别为25.02%、20.13%和14.99%。方差分析表明,3个基因型间的单倍体加倍率均呈极显著差异,可见使用甲基胺草磷、炔苯酰草胺、氟乐灵可以提高玉米单倍体的加倍频率,但不同基因型单倍体对除草剂的敏感性存在差异。     

玉米抗甘蔗花叶病毒的遗传分析

选用2个抗病自交系（黄早四、Pa405）与2个感病自交系（掖107、Mo17）配制4套杂交组合,通过对双亲、F1、F2及回交群体苗期植株叶片危害度和成株期植株病级的调查分析,研究了玉米抗甘蔗花叶病毒的遗传规律。结果表明,苗期和成株期玉米杂交组合F1的抗感程度与遗传背景有关,抗性遗传不符合加性-显性模型。掖107组配的两个组     

玉米各亚种的核型研究

研究了玉米８个亚种，２个亚型的核型。所有材料的根尖细胞染色体数目均为２ｎ＝２０，主要由中部和近中部着丝点染色体组成，第６对染色体短臂均具随体。但臂比值不同，可区分为Ａ１（ｍ染色体）、Ａ２（ｓｍ）、Ａ３（ｓｔ）三类。在核型中具中部着丝点染色体的数目，罕见栽培或原始类型多于广泛栽培的类型。玉米各亚种的核型进化的趋势是由对称向不对称方向发展。     

Variation in Crown and Root Organic Reserves Among Lucerne Genotypes of Different Morphology and Flower Colour

Previous evidence indicates that differences in the concentration of underground organic reserves can drive the survival and growing ability of lucerne under cold and defoliation stresses. In order to provide the selection process with further information on compounds that may influence plant performance under grazing, we assessed variations in cold‐season concentrations of nitrogen and carbon reserves on genotypes that had been identified for morphological features that possibly enhance grazing tolerance. The selected genotypes encompassed distinct morphological patterns (defined as ‘models’) and different taxa within the Medicago sativa complex, as shown by different flower colours. Crown concentrations of reserves were determined on 90 genotypes, whereas root concentrations were measured on a subsample of 15 genotypes. Wide intergenotypic variation was observed for all reserve substances. Comparisons among models and among flower colour classes highlighted the high concentrations of crown carbohydrates and root and crown‐soluble proteins of the model coded as ‘D1’, characterized by prostrate, rhizomatous habit and long dormancy, which largely corresponded to plants with yellow or variegated flowers, typical of ssp. falcata and × varia, respectively. There was a strong ‘flower colour × storage organ’ interaction for sugar concentration, and the results suggested a preferential compartment of sugars in the roots of purple‐flowered genotypes that belonged to the ssp. sativa. A rank correlation analysis indicated a positive relationship between persistence after two years under grazing of half‐sib progenies deriving from 19 genotypes out of the 90 and crown concentrations of carbohydrates of the 19 mother plants.     

玉米粒长性状主基因+多基因遗传分析

玉米粒长是培育优良玉米品种的重要选择性状。选取粒长性状表现差异显著的玉米自交系铁7922和E28,及其组建的6个世代群体P₁、F₁、P₂、B₁、B₂和F₂为材料,运用主-多基因混合模型遗传分析方法进行分析,研究玉米粒长的遗传规律。结果表明：粒长性状在F₁表现为超亲优势,符合两对加性-显性-上位性主基因+加性-显性-上位性多基因遗传的E-1-0模型,主基因遗传率为41.22%~80.58%,多基因遗传率为17.68%~24.95%,环境因素决定粒长表型变异的19.42%~41.10%,控制玉米粒长性状的主基因效应高于多基因效应,并且主基因的加性累积效应明显,该性状在育种中可以通过世代累积进行选择。     

单倍体技术在玉米育种中的应用及其问题探讨

介绍了在玉米育种中应用单倍体技术的优点,分析了应用单倍体育种技术的难点,探讨了决定该技术应用成败的关键,并提出了该技术在育种中应用的创新点。     

应用细胞分裂素类物质提高玉米抗涝能力的效果与作用

用两种细胞分裂素类物质４ＰＵ－３０和６－ＢＡ喷施受涝玉米苗株可显著减轻玉米涝渍伤害，表现为叶片内叶绿素的降解和脂质过氧化作用产物丙二醛的增生均明显减慢。两种细胞分裂素类物质相比较，４ＰＵ－３０对丙二醛增生的抑制作用与６－ＢＡ效果相近；但抑制叶绿素降解效果则不及６－ＢＡ。４ＰＵ－３０和６－ＢＡ都能明显抑制受涝玉米叶片超氧物歧化酶（ＳＯＤ）和过氧化氢酶活性的下降，表明其缓解涝害的作用机理都可能与调节活     

不同干旱胁迫条件下我国玉米骨干自交系的抗旱性比较研究

以目前我国科研育种和生产中84份骨干自交系为材料,采用2种不同的干旱胁迫处理,依据成熟期产量和产量构成因素的表现剖析其抗旱性,发现我国玉米自交系存在着丰富多样的抗旱类型及抗旱丰产类型,它们是我国玉米抗旱育种的重要种质资源;抗旱性分析发现, 产量构成因素的抗旱性存在着较大差异,有些材料表现生育中、后期均抗旱,有些材料只在某一个生育时期表现较强的抗旱性;抗旱丰产性分析发现,产量构成因素的抗旱指数同样存在着较大的差异,有些材料穗粒数、百粒重抗旱指数均较高,有些材料穗粒数抗旱指数较高,还有些材料百粒重抗旱指数较高,表明不同的玉米能够以不同的途径实现抗旱丰产。     

玉米抗丝黑穗病的基因效应

利用2个抗玉米丝黑穗病自交系（齐319和Mo17）与2个感病系（E28和黄早四）,组配4个抗感杂交组合。2004年,对4个组合的亲本、F₁、F₂、BCR（F₁与抗病亲本回交1代）和BCS（F₁与感病亲本回交1代）6个世代群体分别在北京和黑龙江进行丝黑穗病的人工接种鉴定,采用世代平均值分析玉米抗丝黑穗病的遗传特点。研究表明,各杂交组合的抗病性均含有显著的加性效应,其中3个组合有显著的显性效应。不同杂交组合的抗病遗传模式表现不同,用感病亲本E28组配的2个组合（齐319×E28）和（Mo17×E28）的抗病性基本符合加性-显性遗传模型;而用另一个感病亲本黄早四组配的组合（齐319×黄早四）和（Mo17×黄早四）的抗病性存在明显的上位性效应。这说明玉米对丝黑穗病的抗性呈现较复杂的遗传模式。因此,在抗玉米丝黑穗病育种中既要重视对自交系抗病水平的鉴定,也要加强杂种F₁的合理组配及抗病性评估。     

Growth Patterns of Early Maturing Maize Cultivars

Growth patterns of two early maturing maize cultivars were analyzed, harvesting shoots twice weekly in 1983. Until the end of leaf expansion the leaf dry matter accumulation was highly synchronized in both hybrids. After a short cessation leaf dry weight accumulation was resumed at low to medium rates during the main part of August, during September losses prevailed. During these two months fluctuations in rates were frequent and synchronisation between genotypes small. For stems no transitory cessation of dry matter accumulation occurred; synchronisation between genotypes and fluctuation in rates were less than observed for leaf dry matter accumulation. Losses in stem dry weight mostly coincided with rapid ear growth. Ear dry weight accumulation steeply increased during the first three weeks of August. Fluctuations in rates were large during the following 30 days of rapid growth. This period ended by a sharp decline in rates. Phosphofructokinase activity of upper leaves was maximum in early July followed by a first minimum shortly before anthesis; thereafter the average activity did not change much. The hybrid with higher initial shoot growth rates had a higher phosphofructokinase activity at the same time.     

Osmotic Adjustment in Maize (Zea mays L.): Changes with Ontogeny and its Relationship with Phenotypic Stability

Genetic variation for osmotic adjustment was examined in a group of maize hybrids during vegetative and silking stages. Estimates of osmotic adjustment were derived from measurements of leaf relative water content (RWC) and osmotic potential (Ψ o ) before day-break. The degree of adjustment was estimated from the In RWC/In Ψ o relationship. All cultivars examined showed some degree of osmotic adjustment and significant differences (P < 0.05) were found among them. The utility of measurements in early vegetative stages as a mean of selection for osmotic adjustment in silking stage was established. A positive tendency was observed between osmotic adjustment and phenotypic stability.