玉米苗期耐低钾基因型筛选方法研究

通过水培实验及低钾土壤的盆栽实验,研究了不同供钾水平对玉米苗期吸钾量和钾利用指数的影响及筛选耐低钾玉米基因型的最佳指标、适宜生育时期及钾浓度。结果表明,水培实验的筛选指标为钾利用指数优于吸钾量,筛选的适宜生育时期为6叶期,钾浓度为0.1mmol/L。经筛选初步确认吉单27为较耐低钾胁迫的基因型,先玉335在低钾胁迫条件下为相对敏感基因型。     

不同基因型甜糯玉米耐低磷能力的评价

采用盆栽试验,在不施磷和施磷条件下,对广东省广泛种植的18个甜糯玉米品种进行比较研究,旨在筛选耐低磷的甜糯玉米品种,合理布局甜糯玉米种植,提高土壤中磷利用效率。结果表明：不同基因型甜糯玉米耐低磷能力存在明显的差异,根冠比、根干重、冠干重和植物磷积累量可作为甜糯玉米耐低磷筛选的重要指标。初步筛选出3个耐低磷甜糯玉米品种花糯一号、孺子牛269号和红帅。     

玉米苗期耐低磷基因型的筛选与鉴定

在四川两个生态地区对76个玉米自交系进行了低磷胁迫筛选试验。大田种植条件下,通过对苗期部分性状耐低磷的变异系数、变异范围、平均值以及性状间的相关分析,结果表明:相对生物产量、相对株高、相对茎粗以及叶片缺素指数可作为耐低磷基因型筛选和评价的指标。根据上述指标,发现178、RP125、99S2052-1、99S2052-2、9809-1共5个自交系在两个试验点都表现出较好的耐低磷特性;9792-2、郑58、9508B等36个自交系在两个试验点都表现出低磷敏感特性;99S2052-3、316158、2396、吉842、20FS207等15个自交系对低磷胁迫的反应不稳定。同时还提出了在不同生态地区以偏低含磷量进行大田耐低磷玉米种质的筛选鉴定方法。     

不同玉米基因型对钾素吸收利用的研究

本项研究对60个杂交玉米组合钾素的吸收利用进行了测定分析。结果表明,不同玉米基因型对钾素营养吸收利用有着很大的差异。以产量为指标将其聚类为低、中、高产三类,子粒含钾量有随产量的提高下降的趋势。在秸秆含钾量上,低产基因型由于向子粒中的转化能力低,而使秸秆中含钾量较一般基因型的高;而高产基因型为了支持更高的子粒产量,需要有更强大的茎秆,所以含钾量也较高。低产基因型杂交种钾素利用效率不到中、高产基因型杂交种的50%,中、高产基因型杂交种吸收钾量的20%用于子粒生产。而低产基因型只有10.3%。高产基因型杂交种较一般类型的杂交种可从土壤中多吸收27%以上的钾素,钾的吸收效率高是其高产的原因之一。     

玉米自交系苗期耐低磷基因型的筛选

在土沙混合基质中设置高磷(97.66μg/g速效磷)、低磷(17.11μg/g速效磷)两种供磷水平,对所收集的40个玉米自交系进行了苗期耐低磷营养特性的分析.结果发现,在低磷胁迫下,供试材料大多数属于磷中低效吸收和低效利用型,只有1个自交系具有高效吸收和高效利用型特性,从一个侧面反映了我国玉米种质资源中耐低磷胁迫基因型的缺乏。     

低钾条件下玉米自交系光合特性和根部性状的差异

以耐低钾与不耐低钾的玉米自交系为试验材料,研究了它们在光合特性和根部性状上的差异.试验结果表明,在低钾条件下,耐低钾玉米自交系叶绿素含量、光合速率、根系总吸收面积、活跃吸收面积都明显高于不耐低钾的自交系。     

玉米耐低钾胁迫鉴定指标的筛选

在缺钾土壤上种植耐性不同的玉米杂交组合,进行耐低钾鉴定指标的筛选试验.以穗粒重胁迫指数为标准,对玉米植株和穗部性状胁迫指数等参考指标进行相关分析.结果表明:苗期叶片症状指数与穗粒重胁迫指数具有极其显著的相关性,因此,采用苗期叶片症状指数作为鉴定指标,具有快速鉴定、早期筛选、省工省时、节约试验用地等优点。     

低钾胁迫下两种不同耐低钾大豆叶片显微结构的差异

以耐低钾大豆品种九农15和不耐低钾品系GD8521为试材,用水培方法研究了低钾胁迫下两种类型大豆叶片显微结构的差异.结果表明:在低钾胁迫下,耐件品种的上表皮结构变化不明显;而不耐品种的上表皮厚度增加,上表皮细胞长度、上表皮细胞密度及上表皮长/宽都减小;低钾胁迫下,耐性品种的栅栏组织仅第一层细胞长度减小,而小耐品种第一、二层栅栏组织细胞长度、宽度均增加,细胞密度减少,栅栏组织增厚;随着供钾水平的降低,耐性品种仍保持较发达的平脉叶肉细胞,而不耐品种平脉叶肉细胞不发达;低钾胁迫下耐性品种海绵组织细胞密度减少,不耐品种栅海比变化显著增大;低钾胁迫下,耐性品种下表皮略有增厚,不耐品种几乎没有差异.     

小麦耐低磷基因型的筛选

为发掘新的耐低磷小麦种质,利用磷源液相控制释放系统,通过相对生物量、根冠比和根部结构特征等形态指标,对41份小麦材料进行耐低磷种质筛选.结果表明,供试材料中,231104、231106和231122的相对生物量均在80%以上,根系发达,根毛长且密.其中,231122的相对生物量接近100%,在低磷胁迫下根部干重和根冠比明显高于正常供磷对照.用231个SSR标记进行多态性分析发现,它们与洛夫林10号和小偃54的多态率分别超过60%和58%.由此说明,231104、231106和231122是不同于洛夫林10号和小偃54的耐低磷种质,且能在低磷胁迫下优先保证根部生长,并调整根的形态结构,以利于吸收磷素,满足植株正常生长的需要.     

耐低钾基因型水稻成熟期籽粒淀粉与蛋白质含量变化

以2个耐低钾基因型水稻N18,N19和1个低钾敏感型水稻N27为材料,在缺钾条件下,分析耐低钾基因型水稻籽粒在成熟期淀粉含量、蛋白质含量的变化。结果表明：在不施钾肥即缺钾条件下,耐低钾基因型水稻籽粒中总淀粉含量较低钾敏感型的略有增加,且直链淀粉含量占总淀粉含量的比例低于钾敏感型;耐低钾基因型水稻籽粒中可溶性蛋白质含量也较低钾敏感型的高,但是钾元素的含量差异并不明显。     

不同施钾量对玉米钾素吸收利用的影响研究

采用田间试验研究了不同施钾量对玉米钾素吸收利用的影响。结果表明:玉米产量随钾肥用量提高呈缓慢上升趋势。当钾肥用量达156kg/hm²时玉米产量最高,为11177kg/hm²,与不施钾肥处理相比增产20.53%,产量差异达显著水平;不同施钾处理玉米收获后土壤速效钾含量比播种前有所降低,土壤缓效钾随钾肥施用量的增加而明显提高,土壤全钾含量变化不大;不同施钾处理,随着钾肥的施用量提高,玉米从土壤中带走钾量明显增加,当钾肥施用量在117kg/hm²以下时,土壤中的钾素亏损,不能保持土壤中钾素平衡;各处理玉米子粒中钾素含量均比其茎秆钾素含量低,随着钾肥施入量的增加,子粒茎秆中钾素含量也相应增加;不同施钾处理,钾素的利用率随钾肥的施用量的增加而减少。     

低氮胁迫对不同基因型玉米根部性状的影响

By using pot cultivation,an elite hybrid Nongda 108 and its parents as well as its three F2:4 family lines were grown under nitrogen applied(N+) and no N applied(N-) conditions to analyze the root traits of maize with variance genotypes on different stages.The results showed that significant or highly significant differences existed in the 4 root traits among genotypes at elongation stage,flowering stage and grain filling stage.Beside for the hybrid Nongda108 appearing obviously heterosis,the inbred line Xu178 was higher or significant higher in the 4 root traits than any other lines which ranked unstably in the root traits over stages,such as the line 2 was the poorest in root activity among the 5 lines,but its root volume was more larger,only smaller than that of Xu178,also the inbreed line Huang C was small in root volume but with more main root numbers.Obviously,keeping co-regulation among the root traits was the key for Xu178 to maintain excellence.The root traits appeared more higher over the 3 stages under N+ than N-condition,while the increasing rate varied with genotypes,Nongda108 and Xu178 with little increasing rates which referred that Xu178 was insensitive to low nitrogen stress,and was a high nitrogen using efficiency genotype under low nitrogen condition and also which was the genetic basis for Nongda108 to be a high nitrogen using efficiency hybrid.     

不同玉米品种的抗虫性研究

田间调查了14个不同玉米品种的花叶指数、雌穗上玉米螟和棉铃虫的数量以及后期茎秆上的虫孔数、幼虫数、虫道长等。结果表明,郑单958、豫玉22、豫单2001、浚单20、郑单18、郑单21、新单23和沈玉21的花叶指数较低,平均百株虫孔数和百株幼虫数较少,平均百株虫道长较短,比较抗钻蛀到茎秆内为害的害虫;豫单2001、新单23、滑丰986、沈玉21、郑单21和郑单958雌穗上的玉米螟和棉铃虫幼虫数较少,比较抗玉米穗期害虫;综合玉米前期和后期的抗性以及对钻蛀性害虫和穗期害虫的抗性,豫单2001、郑单958、新单21、新单23和沈玉21表现较好。     

低钾胁迫对玉米苗期根系生长和钾吸收特性的影响

研究低钾胁迫对玉米苗期根系生长和钾吸收特性的影响。玉米自交系种子A(不耐低钾)和B(耐低钾)用三个钾离子浓度(5μmol/L,100μmol/L,1000μmol/L)进行液体培养,4周时将苗转入培养桶中,连续培养50天。在转入的0d、3d、10d、25d、50d天时距根尖2cm处取样,观察根部形态特征及解剖结构,对其根系活力、Imax、Km进行测定。结果表明:耐低钾品种B低钾条件下,根表形态结构上,根毛数量增加,且形成部位距根尖较近;根解剖结构上,木质部导管分化增强,并改善了疏导组织运输能力;根冠比上,长度、重量根冠比增加;根系吸收能力上,根系活力、Imax显著提高,Km显著降低。耐低钾品种从根形态结构改变及根系活跃吸收能力增强两方面协同作用适应低钾胁迫,提高钾吸收能力。     

不同基因型玉米氮素吸收利用效率研究进展

玉米氮效率的评价方法与指标不尽一致,导致对玉米基因型不同的分类结果。玉米氮效率研究主要集中于根系对氮素的吸收、叶片对氮素的还原同化、氮素在植株体内的积累和分配以及地上部生长势与氮效率的关系方面。以子粒为主要收获对象的玉米,穗、子粒发育状况对玉米产量起着关键作用,有关穗、子粒发育对玉米氮效率贡献率的大小、不同氮效率基因型玉米穗、子粒发育的差异以及内在生理生化机制研究较少。对不同氮效率基因型玉米子粒发育与氮效率之间关系、子粒发育尤其是顶部子粒的早期发育(决定穗粒数的形成)对氮素的反应、氮高效品种顶部子粒的早期发育是否优于氮低效型、氮素对不同氮效率基因型玉米子粒发育的影响机制等问题有待进一步研究。     

不同基因型玉米间作抗病稳产生态效应研究

试验以河南主推的玉米为材料,分别在豫东、豫中、豫中南、豫南、豫北各生态区选用大田进行试验,研究不同基因型玉米间作对玉米多种抗病性与产量的影响。结果表明,各生态区玉米间作较单作在南方锈病、褐斑病、弯孢叶斑病方面表现出一定的抗病性。豫东:蠡玉16||浚单22,群体平均抗病率26.02%;豫中南:蠡玉16||浚单22,群体平均抗病率10.29%;豫中:登海602||郑单958,群体平均抗病率28.11%;豫北:登海602||郑单958,群体平均抗病率45.44%;豫南:登海602||郑单958,群体平均抗病率33.29%。两种基因型玉米间作后增产效果不明显。     

低钾胁迫下不同耐性玉米自交系生理差异的研究

采用盆栽方法,研究了具有不同耐低钾能力玉米自交系在不同土壤速效钾浓度水平下的生理特性差异。分析测定结果表明,不同速效钾浓度处理下,出苗后第13天两自交系间叶绿素含量相近,到第26天时H-Z4-1叶绿素含量显著高于H2;随着土壤速效钾浓度的降低,两个玉米自交系的株高都呈下降趋势;H2的MDA含量高于H-Z4-1;H-Z4-1的SOD活性和POD活性均高于H2。     

不同钾素营养水平对春玉米碳代谢的影响

采用田间试验与生化分析等方法研究了不同钾素营养水平与春玉米产量及碳代谢的关系。结果表明,适宜的施钾量可使春玉米叶片具有较高的叶绿素含量以及较强的RuBP羧化酶和PEP羧化酶活性,同时也获得了较高的产量。各处理在春玉米主要生育时期叶片中叶绿素含量及RuBP羧化酶、PEP羧化酶的活性均表现为K₂>K₃>K₁>K₀,这一规律与各处理对产量的影响一致。     

不同玉米品种子粒植酸磷及其他形态磷含量的相关性研究

以50个自交系和24个杂交种为材料,测定其总磷、植酸磷、无机磷含量,分析不同基因型玉米子粒中植酸磷及其他形态磷含量的差异性和相关性。结果表明：不同自交系和杂交种间3种磷形态的含量均存在显著差异,植酸磷与总磷间呈正相关,与无机磷间呈弱度正相关。在低植酸玉米选育时,应该同时采用植酸磷和无机磷两个指标作为选择标准。自交系丹黄02是选育较低植酸磷、高无机磷含量杂交种的优良亲本材料。     

硫肥对玉米氮、磷、钾吸收利用影响的基因型差异

以我国夏玉米主产区的34个玉米基因型(6个自交系,4个特用玉米和24个杂交种)为试验材料,通过不同硫肥供应水平的大田试验,分析了硫肥对玉米氮、磷、钾吸收利用的影响.结果表明,施用硫肥促进了玉米对营养元素的吸收,植株氮、磷、钾的积累总量平均比未施用硫肥的对照分别增加6.07%、11.89%和19.31%,肥料利用效率提高.硫肥对氮、磷、钾吸收利用的影响不完全相同,并且存在明显的基因型差异施用硫肥后,自交系氮、磷、钾的收获指数和利用效率均有大幅度提高;杂交种的氮素收获指数和利用效率均有所提高,磷素利用效率下降,但是不同基因型的变化程度差异较大;另有17个杂交种的磷素收获指数降低,10个杂交种的钾素收获指数和14个杂交种的钾素利用效率降低.