耐旱和低氮胁迫玉米种质筛选技术

耐旱和低氮胁迫玉米种质的筛选是提高产量、保护自然资源及实现农业可持续发展的重要手段.本文总结了国际玉米小麦研究中心在此方面的经验,便于我们借鉴.     

玉米品种抗旱性筛选指标研究

提高玉米品种的抗旱性是减小因干旱带来损失的经济而有效的途径之一。玉米品种的抗旱性筛选指标缺乏系统研究,还没有形成一套完整的鉴定体系。产量指标是玉米品种抗旱性鉴定的最重要指标。本研究通过13个玉米品种的抗旱性鉴定试验,对以产量为基准的不同鉴定筛选指标进行了分析比较,算术平均生产力(MP)、几何平均生产力(GMP)和耐旱指数(DTIv)可作为鉴定抗旱性的首选指标;耐旱指数(DTIv)能更好地作为不同地点和不同环境条件下进行抗旱性鉴定的筛选指标。     

大豆种质资源苗期抗旱性评价

利用室内盆栽干旱胁迫方法,对11份大豆材料进行抗旱性分析,测定与抗旱性相关的茎干重、根干重、主根长、总根长、根冠比、叶绿素含量、丙二醛含量、相对含水量共8项生理和形态鉴定指标,以干旱胁迫与非干旱胁迫条件下获得的生理和形态指标,来评价各指标与苗期抗旱性的关系,结合灰色关联分析对不同大豆材料抗旱性进行分析。结果表明:抗旱性较强的是东农47、L-79、黑农44、Conrad,灰色关联度ri0.8为抗旱性较强的品种;嫩丰11、绥04-5804、石大豆1号、绥农29的关联度为0.8~0.6,为较抗旱品种;中黄10号和垦04-8579为较敏感品种,ri为0.6~0.5;方正秣食豆为敏感品种,关联度ri0.439。     

黑龙江省玉米地方种质资源的筛选分析利用研究

通过对现有地方种质自交系的筛选和配合力的估算,选出一般配合力较高、性状优良的自交系.以4大系统中的骨干系作测验种,根据杂种优势指数的大小比较,划分优势类群,然后进行种质改良、创新,拓宽种质基础,选育出适合我省生态条件的杂优种质群。     

玉米自交系耐热生理指标筛选研究

以10份具有耐热性差异的玉米自交系为材料,在田间采用高温胁迫试验,室内检测玉米自交系的主要生理指标,探讨高温胁迫下玉米自交系的主要生物学特性及其耐热胁迫的生理指标筛选。结果表明,高温胁迫下,具有不同耐热性玉米自交系的丙二醛含量、叶绿素含量和花粉粒活性差异较大,部分耐热性不同的玉米自交系间差异显著。6个叶绿素荧光参数Fm’、Fo’、Fm、Fo、Fm’/Fv’和Fm/Fv的大小能大致反映10个玉米自交系的耐热性差异。结果表明,花粉粒活性、叶绿素含量、丙二醛含量及叶绿素荧光参数可作为玉米耐热种质的筛选指标。     

花垣县适种玉米品种筛选研究

为筛选适应湘西自治州花垣县种植的玉米品种,于2013年在花垣进行了21个品种的比较试验。结果表明：（1）各品种产量在6750～11738 kg／hm^2之间,宝玉007、正大999居前两位,分别为11738 kg／hm^2和10926 kg／hm2,是花垣县玉米生产首选品种;（2）百农5号、三峡玉6号、高玉171、吉湘2188、高玉988、中玉335、源育16号、黔单988产量也在9500 kg／hm^2以上,可适度示范推广;（3）品种间穗长、行粒数、穗粒数与产量呈极显著正相关,说明本试验条件下,大穗型品种产量潜力较高;（4）品种间灌浆期、百粒重与产量呈显著正相关,表明在不影响下茬作物的前提下,选择全生育期与灌浆期较长的品种,适期早播,提高百粒重,也是高产的重要保证。     

玉米苗期抗旱性形态鉴定指标研究

以5个玉米品种为试材,苗期进行中度水分胁迫,胁迫7 d后恢复正常供水。对叶面积、株高、干物质及产量等相关参数指标进行灰色关联度分析。结果表明：干物质胁迫指数可作为参考指标,株高胁迫指数、叶片卷曲指数、叶片枯黄指数和比叶重均能很好地反映出玉米苗期的抗旱性,是苗期抗旱性评价的重要形态指标。     

玉米抗倒伏品种筛选及栽培技术研究

通过品种多点筛选试验和不同栽培形式试验,选出丹玉88、丹科2157、及海禾13为岫岩县较为抗倒伏的适宜栽培品种,确立了大垄双行2∶空、3∶空为岫岩地区较为理想的栽培种植形式。     

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。     

西南地区玉米地方种质的表型特性分析

采用田间试验, 分析评价来自西南地区50个玉米地方品种的表型特征。西南地区玉米地方品种在各农艺、经济性状上存在极显著差异, 经济性状的变异程度较农艺性状的变异程度高;多数玉米地方品种植株和穗位较高, 平均株高和穗位高分别高达2.64 m和1.38 m。根据主成分分析结果, 从供试材料中选出10个表现较优的地方品种。表型性状的聚类结果不能反映玉米地方品种的地理来源。西南地区玉米地方品种蕴藏丰富的优良种质, 有必要加强这一种质的保护与利用。     

玉米萌芽期抗旱性研究

对4个自交系丹340、丹9046、丹598和Mo17组成的6个杂交组合进行了萌芽期抗旱性研究.结果表明水分胁迫降低了杂交种的发芽势和发芽率,阻碍了胚芽和胚根的生长,降低了种子中贮藏物质的利用效率,也降低了胚乳中的淀粉酶活性.试验表明,不同杂交种在抗旱性上存在明显差异,抗旱性强的杂交种在水分胁迫下仍然保持较高的发芽势和发芽率,贮藏物质的利用效率和淀粉酶活性下降的幅度较小.因此认为通过对上述这些指标的测定可以较好地反映出玉米杂交种萌芽期的抗旱性。     

PEG-6000胁迫下玉米品种萌发期抗旱性鉴定与评价

以收集的52个推广应用的春播玉米为供试材料,运用渗透压为0.5 MPa的PEG-6000模拟干旱胁迫,测定各品种发芽率、耐旱萌发指数等10个鉴定指标。以鉴定指标的相对值作为抗旱性评价指标,应用多种分析方法对各指标进行比较分析并对品种进行综合评价和分类。结果表明,干旱胁迫下各指标均受到不同程度的影响,其中,发芽势可用于玉米萌发期抗旱性的快速与初步鉴定。发芽势、发芽率、发芽指数与耐旱萌发指数4项指标可作为抗旱能力的主要鉴定指标,种子吸水率与胚根胚芽长、贮藏物质运转率可作为间接抗旱鉴定指标。根据供试品种隶属函数值,利用聚类分析将其分为4个不同的耐旱等级,筛选出17个抗旱型品种。     

苗期干旱对玉米产量和水分利用效率的影响

通过在防雨棚中进行的盆栽试验,以5个玉米杂交种(郑单958、郑单19、四单19、龙单13、鲁单981)为试材,研究了苗期轻度干旱和中度干旱对玉米产量和水分利用效率(wateruseefficiency,WUE)的影响。结果表明:5个品种的产量和耗水量均随干旱程度的加大而递减,四单19和龙单13的产量对干旱胁迫的敏感度小,耗水量对干旱胁迫的敏感度大(除四单19中度干旱)。轻度干旱提高了四单19和龙单13的WUE,中度干旱只提高了四单19的WUE,其它品种的WUE均随干旱程度的加大而递减。相关分析表明,WUE与抗旱指数呈显著正相关,WUE与产量呈显著正相关(除轻度干旱),但WUE与耗水量相关性不显著。四单19综合表现最好,在两种干旱胁迫处理下均同步实现了抗旱、节水、稳产的目标。     

玉米萌芽期抗旱性研究

对10个玉米杂交种进行了萌芽期的抗旱性研究。结果表明:水分胁迫降低了各杂交种发芽率,阻碍了胚根和胚芽的生长,阻碍了种子的吸水速率,降低了种子中贮藏物质的利用效率。试验表明,不同杂交种在抗旱性上存在明显差异,抗旱性强的杂交种在水分胁迫下仍然保持较高的发芽率和贮藏物质的利用效率。     

干旱胁迫对玉米杂交种产量及穗部性状的影响

采用开花期自然干旱胁迫法,对自育的107个杂交组合进行耐旱性鉴定评价。结果表明,干旱对杂交种产量影响较大。旱区产量较水区下降48.24%,下降极显著。穗长和行粒数对干旱反应较敏感,行粒数的下降幅度大于穗长,分别为15.07%和9.84%。水区和旱区的产量、穗长、行粒数、穗粗、穗行数均呈极显著相关,相关系数分别为0.39、0.65、0.39、0.38和0.86。筛选17HT1079×PH4CV、17HT935×PH4CV、17HT1028×PH4CV和新玉108这4个杂交种,旱区产量分别为11 654.5、8 186.4、8 431.5、7 731.7 kg/hm2,较先玉335增产67%、17.31%、20.82%和10.79%,增产极显著。水区产量分别为14 365.5、16 006.8、13 928.8和14 985.9 kg/hm2,较先玉335增产3.61%、15.45%、0.46%和8.09%。抗旱系数分别为0.81、0.51、0.61和0.52,耐逆指数分别为1.3、1.01、0.91和0.9,极显著高于先玉335,均属一级极强耐旱杂交种。     

玉米苗期抗旱性杂种优势表现研究

以43个玉米杂交组合及其相应亲本为材料,利用20%PEG-6000溶液在苗期模拟干旱胁迫,研究玉米苗期抗旱性的杂种优势表现,并探讨与亲本间的相关性。结果表明,12个组合存在正向超亲优势,18个组合具有正向中亲优势;以中单808作为对照,13个组合表现为正向对照优势。玉米杂交组合苗期抗旱性和对照优势与母本、父本、高值亲本、低值亲本及亲本均值间的相关性一致,均未到达显著水平,表明玉米杂交组合苗期抗旱性和对照优势与亲本间无明显的相关性,在育种实践中,不能根据亲本抗旱性来预测杂交种的抗旱性。     

玉米芽苗期抗旱性研究进展综述

玉米从播种到出苗这一阶段对水分十分敏感.这一时期土壤水分不足,影响到萌发出苗,给玉米的播种、全苗、壮苗造成了很多困难.近些年来国内外对芽苗期抗旱性与抗旱机理的研究主要有以下几个方面:水分胁迫对玉米种子萌发生理生化反应的伤害;玉米芽苗期抗旱性的评价;玉米芽苗期抗旱性的遗传及育种等.本文对以上研究报道做一综述。     

干旱胁迫下多效唑包衣对玉米种子萌发及幼苗生长的影响

研究在干旱胁迫下多效唑包衣玉米种子对玉米种子萌发及幼苗生长的影响。结果表明,多效唑包衣能明显提高玉米种子的发芽率、发芽指数及活力指数,其中发芽率高出正常生长的6%,使玉米幼苗变矮,茎粗和根长增加,根冠比极显著提高。测定玉米幼苗的生理生化指标表明,多效唑包衣处理能明显地降低幼苗的脯氨酸含量和丙二醛含量,提高可溶性糖含量和SOD活性,有利于增强玉米幼苗的抗旱能力。     

玉米苗期干旱胁迫对子粒粗蛋白质和赖氨酸含量的影响

在防雨棚中盆栽试验条件下,以龙单13、鲁单981、四单19、郑单19、郑单958这5个玉米杂交种为试材,研究了玉米苗期正常供水、轻度干旱胁迫、中度干旱胁迫3种供水处理条件下子粒粗蛋白质、赖氨酸含量的变化。试验结果表明,供水处理间、品种间粗蛋白质含量、赖氨酸含量均存在极显著差异,供水处理与品种的互作效应也存在极显著差异。不同品种在3种供水条件下,子粒粗蛋白质和赖氨酸含量的变化虽有所不同,但除四单19的赖氨酸含量外,各处理粗蛋白质含量、赖氨酸含量均以中度干旱胁迫下最高。