光温敏无雄穗系玉米I17雄穗分化发育研究

2014年春季(4月6日)和夏季(7月23日)分别种植光温敏无雄穗玉米系I17,田间观测两种不同播期玉米生长发育特征,并应用体视显微镜和扫描电子显微镜观察雄穗幼穗分化发育时期及特征。结果发现,春季I17玉米雄穗分化发育可明显分为生长锥突起期、伸长期、小穗分化期、小花分化期和性成熟期共5个特征不同的阶段;夏季I17玉米雄穗畸形发育,可能在生长锥突起期与伸长期之间停止发育直至畸形死亡,无法正常通过生长锥伸长期,最终导致无雄穗发生。     

玉米雄穗分化发育研究进展

玉米雄穗分化发育状况及其性状特征与产量关系密切。在总结和了解国内外相关研究成果的基础上,对玉米雄穗分化发育与外部器官同伸关系、影响玉米雄穗分化发育的因素、雄穗分化发育过程中生理活性物质的动态变化进行了简要综述,阐述了利用玉米叶龄指数预报雄穗分化发育进程的方法,为指标化管理玉米生产栽培提供一定的理论依据,对雄穗分化发育研究方向进行了展望,并提出需进一步解决的问题。     

玉米雄穗相关性状QTL分析

以掖478和齐319构建染色体片段代换系群体（CSSLs）,分析石家庄、新乡、昌平、顺义4个地点的雄穗主轴长（TL）和雄穗分枝数（TBN）的表型鉴定数据。结果表明,在2个以上环境中共检测到27个雄穗主轴长QTL,分布在1、2、3、4、5、7、8、9和10号染色体上,其中,1号染色体上雄穗主轴长QTL位点最多;共检测到23个雄穗分枝数QTL,分别位于1、2、4、6、7、8和10号染色体,其中,1号染色体上雄穗分枝数QTL位点最多。验证了北方春玉米环境稳定的3个雄穗主轴长QTL和10个雄穗分枝数QTL,发掘到黄淮海环境特异的5个雄穗主轴长QTL和3个雄穗分枝数QTL。在4个环境下均能检测到5个雄穗主轴长QTL（qTL1-3、qTL1-4、qTL2-1、qTL3和qTL4-2）和1个雄穗分枝数QTL（qTBN1-7）,可为控制雄穗主要性状的基因克隆和机理解析提供参考。     

玉米雄穗性状的遗传分析

以Kei9103等8个玉米自交系为亲本,按照双列设计组配一套不包括反交的组合,对雄穗分枝数、雄穗长和雄穗重进行遗传分析.Wr依Vr回归、(Wr+Vr)和(Wr—Vr)方差分析表明,三个性状的遗传效应中皆存在加性、显性和上位性效应,但去掉偏离回归直线的亲本后,在6×6亚双列中三个性状的遗传皆符合加性——显性模型.在三个性状中,多分枝对少分枝是不完全显性,长雄穗对短雄穗和重雄穗对轻雄穗是超显性.雄穗分枝数、雄穗长、雄穗重的遗传分别涉及到18、20、22个基因位点.在亲本显隐性基因的分布上,Ki21具有雄穗分枝数和雄穗重的隐性基因最多,具有雄穗长的显性基因最多;Kei9103具有雄穗分枝数的显性基因最多,具有雄穗长的隐性基因最多;KS23—1—4具有雄穗重的显性基因最多.     

玉米开花期K^＋浓度变化对雄穗开花的影响

玉米雄花散粉与雌穗花丝受精能力的一致性是长期以来协调植株发育的一个实例。遗传育种工作中普遍性的问题是所用种质缺乏这种一致性,而且不良环境(干旱、寡照、矿物质缺乏)通常使播种到吐丝的时间以及散粉到吐丝的间隔延长。这些不利因素与养分不全,     

玉米雄穗对产量影响研究进展

简述了玉米雄穗的形态结构、生理学功能,并对雄穗对产量的影响、与植株抗病虫性、田间群体透光性的关系以及玉米雄穗的遗传效应与模型研究进行了综述。     

不同肥力下玉米杂交种及其亲本雄穗性状与产量关系研究

对沈单7号、沈单10、沈玉21等10个玉米杂交种及其亲本自交系的雄穗分枝数、雄穗长度和重量等性状进行研究。方差分析和相关分析表明,杂交种及其亲本自交系雄穗分枝数和雄穗长度对肥力的反应差异不显著,雄穗重量对肥力的反应极显著,肥力与亲本自交系间雄穗重量的交互作用差异显著。在不追施氮肥的条件下,雄穗分枝数和雄穗重量与子粒产量间呈显著负相关,雄穗重量与雄穗分枝数间呈极显著正相关;在追施氮肥的条件下,雄穗分枝数与产量间呈显著负相关,雄穗重量与雄穗分枝数间呈极显著正相关。     

氮离子束注入对玉米雄幼穗体细胞培养的影响

氮离子束注入对玉米雄幼穗体细胞培养的影响贾景明，刘景荣，曹萍，高萍，张宝石，刘世强（沈阳农业大学）突变体的选择与利用是植物组织培养再生系统研究的主要方向之一。离子束注入可以引发作物质量性状的突变和由微效多基因控制的简单数量性状的突变，目前已在多种作物...     

基于高密度遗传图谱的玉米雄穗分枝数QTL定位

利用PD80和PHJ65组配的包含310个家系的重组自交系群体为材料,结合在3个单环境条件下的雄穗分枝数表型值和最佳线性无偏预测值,经完备区间作图法在包含8 384个SNP标记的连锁图谱上共检测到11个QTLs,分别位于1、2、4、5、7、8染色体上,LOD值为4.99～11.42,表型贡献率为4.62%～11.80%。在2个以上单环境和BLUP值下重复检测到5个QTLs(qTBN1.1、qTBN2.1、qTBN4、qTBN5、qTBN7)。其中,qTBN1.1、qTBN5表型贡献率大于10%,属于稳定的主效QTLs,物理区间分别位于第1染色体303.01～304.87 Mb(B73_RefGen_v4_genomic)、第5染色体168.16～170.97 Mb。基于生物信息学分析及基因功能注释在2个主效QTL位点筛选出19个高表达的候选基因。     

玉米光温敏无雄穗系植株多种植物激素含量的动态变化

以玉米光温敏无雄穗系I17及其正常系N17植株为试验材料,在春季和秋季种植条件下分别测定叶片与雄穗中生长素(IAA)、脱落酸(ABA)、赤霉素(GA3)和玉米素(ZT)的含量,研究植物激素对玉米光温敏无雄穗系植株雄穗发生及其育性的影响。结果表明,春季种植的无雄穗系I17与正常系N17的叶片和雄穗中IAA、GA3、ZT和ABA含量没有明显差异;秋季种植的无雄穗系I17叶片中IAA、GA3和ZT含量在苗期、抽雄期及花粒期均显著低于正常系N17,ABA含量显著高于N17。在植物激素平衡方面,秋季种植的无雄穗系I17叶片中IAA/ABA、GA3/ABA及ZT/ABA的比值均显著低于正常系N17的相应值。IAA、GA3和ZT的严重亏损与ABA的过量积累是引起玉米无雄穗的重要原因之一。     

干旱胁迫影响玉米穗发育的研究进展

气候变化引起干旱等极端天气高强度、高频率发生。玉米的生长发育,尤其是穗的分化与发育,对干旱胁迫的敏感性也同时增加。因此,研究干旱胁迫对玉米穗发育的影响具有重要意义。本文根据调查研究和前人的研究成果,从玉米雌雄穗分化、开花吐丝授粉、子粒发育等3个阶段,对不同程度的干旱胁迫如何影响玉米穗发育进程展开讨论,为玉米的高产、稳产提供理论指导,同时也为玉米抗旱研究提供参考。     

高温胁迫对不同热敏型玉米品种雌雄穗生理特性的影响

以郑单958(ZD958)和先玉335(XY335)为材料,模拟增温处理,探索玉米穗发育对高温逆境生理响应机制。结果表明,高温胁迫下,玉米雄穗、雌穗抗氧化生理在品种及处理间均有较大差异,雄穗细胞中超氧化物歧化酶(SOD)活性呈升-降-升的变化,ZD958雄穗上部小穗SOD活性低于下部小穗,XY335雄穗上部小穗SOD活性高于下部小穗。过氧化物酶(POD)活性在高温处理初期下降,而后持续升高;过氧化氢酶(CAT)活性在高温胁迫初期增加,而后下降甚至低于对照;丙二醛(MAD)含量均呈增加趋势。ZD958雄穗中可溶性糖和脯氨酸含量较高,XY335雄穗中可溶性蛋白含量较高。XY335雌穗SOD、POD和CAT酶活性降低或显著降低,MDA含量较高;ZD958雌穗SOD、POD和CAT酶活性升高或显著升高,MDA含量较低。随高温胁迫持续,ZD958和XY335雌穗中可溶性糖、可溶性蛋白和脯氨酸含量均呈增加趋势,ZD958雌穗具有较高的可溶性糖含量、较高的花丝水势和p H值。     

玉米雄穗分枝数主效QTL qTBN7定位分析

染色体片段导入系群体作为次级作图群体,其遗传背景上仅有1～2个染色体片段来源于供体亲本,是精细定位控制复杂数量性状位点的理想材料。以掖478为遗传背景、齐319为供体亲本的染色体片段导入系CL103为父本,与背景亲本回交并自交构建含955个单株的F_2分离群体,对控制玉米雄穗分枝数的主效QTL开展精细定位。结果表明,2017年北京昌平环境下,两个亲本雄穗分枝差异数达极显著水平,CL103平均雄穗分枝数为24.30,掖478平均雄穗分枝数为18.20,F_2群体平均雄穗分枝数为22.03。参考B73RefGen_v3,利用完备区间作图法将qTBN7精细定位在第7染色体物理位置110 088 645～110 160 101 bp区域内,LOD值为25.06,解释11.47%的表型变异,该区间包含14个候选基因,包括已报道的控制玉米雄穗分枝数的基因ramosa1(ra1)。     

小麦地上部器官几何造型与可视化研究

为了精确重构小麦三维空间形态,增强几何模型与品种特性及作物模型间的衔接,通过对小麦植株拓扑结构和形态结构的观测分析,对叶片、穗、茎秆等地上部器官几何造型算法进行了研究.结果表明,小麦叶脉曲线可用比叶重、叶倾角和叶长3个参数确定,进一步与叶形和叶片边缘几何造型模型整合,能够对小麦叶片生长、卷曲以及扭曲等进行精确描述.在麦穗几何造型中,使用偏圆柱体重构穗轴节片,以二次曲面代表颖片、稃片,可以实现麦穗的参数化建模.通过定量化小麦植株拓扑结构和器官的形态特征参数,采用结构化建模途径,在VC++6.0集成开发环境和OpenGL图形平台上驱动器官几何模型,可以快速精确重构出不同生育时期的小麦三维形态,并实现可视化显示,重构出的小麦植株具有较强的真实感.因此,基于形态特征参数的小麦地上部器官几何造型算法能够较好地实现器官及植株的精确重构,且易于交互、可控性强.     

玉米单倍体高自然加倍材料吉Gjb335DH3的遗传分析与QTL初定位研究

玉米单倍体育种技术加倍率低的问题是单倍体育种技术应用限制条件。本研究以雄穗低自然加倍材料DHL287为母本、雄穗高自然加倍材料吉Gjb335DH³为父本,构建单倍体雄穗高自然加倍群体。根据集群分离分析法（BSA,Bulked segregant analysis）,结合SNP标记,使用滑动窗口分析3组BSA混池基因型数据,最终在1、3、4、5、7号染色体上筛选出23个与雄穗高自然加倍相关的QTL位点。其中,3组BSA混池结果都在1、3、4号染色体上定位到4个共有的显著QTL区段,说明4个QTL区段具有很强的重演性。同时,在5、7号染色体上分别定位到3个、2个与单倍体雄穗高自然加倍相关的QTL位点。