耐低温玉米自交系的筛选及其叶片生理特性和细胞结构变化

为探究低温对玉米自交系存活率、叶片生理特性和细胞结构的影响,以91份玉米自交系幼苗为材料进行3℃低温胁迫,统计幼苗相对存活率并据此划分耐低温等级,测定并分析6份不同耐低温等级自交系叶片的可溶性蛋白、可溶性糖、脯氨酸、丙二醛含量,相对电导率,POD、CAT、SOD活性,并对耐低温能力强弱不同的自交系叶片进行超微结构观察。结果表明,低温胁迫对玉米幼苗相对存活率的影响显著,91份自交系的耐低温等级可分为6级,其中耐低温能力强的自交系为农M6、WM40-2、C11-3、A15、A44、吉846/KL4-5、03-391,幼苗相对存活率为62. 96%～83. 33%。耐低温能力强的玉米自交系幼苗在低温下可积累较多的可溶性糖、可溶性蛋白和脯氨酸,且POD、CAT、SOD活性提高,以降低对细胞膜的伤害,依据叶片8项生理生化指标的隶属值综合进行评判,6份自交系的耐低温能力强弱为:农M6 A15 A46 C3-3南引37泽玉119-1,与根据相对存活率的评判结果一致。叶片超微结构分析表明,耐低温能力强的自交系在低温条件下叶片细胞结构变化较小,叶绿体结构比较完整,外膜清晰,基粒片层排列整齐并含有大量淀粉粒;耐低温能力弱的自交系叶片细胞结构变化较大,细胞变形和质壁分离严重,叶绿体结构中膜遭到破坏、局部破裂、基质外渗、淀粉粒数量增加,基粒片层排列紊乱、膨胀和发生扭曲。综上,低温胁迫影响了91份玉米自交系幼苗的存活率,耐低温等级不同的玉米自交系在生理和细胞结构上均产生相应的变化。     

低温胁迫对玉米幼苗抗冷性的影响初探

文章研究了以 2 5℃为对照 ,以 14℃、4℃为低温胁迫处理后玉米幼苗的 4项生理指标 :叶绿素含量、根系活力、过氧化物酶活性、细胞膜的通透性相对电导率 ,并探讨了这些数据的成因 ,综合讨论了低温胁迫与玉米幼苗抗冷性之间的关系同步完成的玉米 84 6自交系发芽率实验结果证明 ,实验所用种子的发芽率高 ,而低温对玉米种子萌发有延迟作用     

玉米自交系发芽期和苗期耐寒性的鉴定

    试验对玉米9个自交系发芽和苗期的耐寒性进行了鉴定,在常温(25℃)和低温(11℃)胁迫下分别测定了种子发芽特性及幼苗素质的各项指标.以各性状低温与常温下测定值的比值(相对值)作为耐寒性评价指标.结果表明,在低温逆境下,苗比根对低温更敏感,耐寒自交系的根和幼苗总干重未下降.通过聚类分析,解决了由于性状相对值差异微小而难以评价自交系耐寒性的问题,将自交系分成了耐寒、中等耐寒和低温敏感3类.相关性分析表明,相对发芽率、相对幼苗总干重、相对地上部苗干重、相对根干重之间显著相关,是较好的耐寒性评价指标.     

低温对玉米幼苗可溶性蛋白质含量与合成的影响

将耐冷强度不同的玉米自交系的三叶期幼苗进行4℃低温处理72小时发现,各自交系叶片中的总可溶性蛋白质含量在处理期间先增加后减少,不耐冷自交系变化显著。叶片细胞质、叶绿体和线粒体中可溶性蛋白质含量的变化趋势是,随着低温时间的延长,不耐冷自交系均显著减少。耐冷自交系除细胞质部分减少外,其余二细胞器都是先增加后减少,且只有叶绿体部分变化显著。经8℃低温诱导六天后,耐冷自交系的叶片细胞质中合成一种与耐冷性有关的新蛋白质。不耐冷自交系中没有新蛋白质合成。     

玉米自交系JH089种子萌发及幼苗生长的抗逆性

【目的】研究玉米优良自交系JH089在不同胁迫下种子萌发特性及幼苗生长情况,分析其对各种胁迫的耐受性,研究自交系JH089的抗逆性,为选育抗逆杂交种提供理论依据。【方法】以玉米自交系JH089为材料,在萌发期及2叶期进行不同浓度NaCl(100、200、250、300、400、500 mmol/L)、PEG 6000(10%、20%、30%)及4℃胁迫处理,测定萌发率、抗旱指数、株高、叶形等指标。【结果】玉米自交系JH089在萌发期随着NaCl或PEG处理浓度的增加,萌发所需时间延长,活力指数及抗旱耐盐指数下降。在幼苗期盐浓度高于200 mmol/L 或者PEG高于20%时株高、叶长和叶宽显著降低,出苗率大幅下降,植株生长显著减缓,叶片受胁迫程度明显,较长时间低温处理幼苗生长受到抑制。【结论】玉米自交系JH089能耐受低浓度的盐或旱胁迫,短时间低温对幼苗生长无显著影响,但较高强度或较长时间胁迫则造成明显伤害。     

耐冷玉米自交系的筛选

耐冷玉米自交系是耐冷玉米品种选育的关键,为提供耐冷玉米品种的选育材料,以不同遗传背景的100份玉米自交系为试验材料,通过发芽期耐冷性筛选、幼苗期耐冷性筛选、低温下相对电导率测定、低温下抗氧化保护酶活性分析等试验,筛选得到相对耐冷性强的玉米自交系4份。     

低温胁迫对玉米幼苗叶片叶绿素荧光参数的影响

低温伤害是限制玉米产量和品质的主要因素之一.本研究中,将三叶期玉米(川单25号)幼苗用不同温度(25℃、20℃、15℃、10 ℃、5℃和0℃)处理1h后,测定玉米幼苗叶片的叶绿素荧光动力学参数和光响应曲线参数,以期探讨低温胁迫对玉米幼苗光合过程的影响.结果表明,低温胁迫下,玉米幼苗叶片光系统Ⅱ(PSⅡ)的潜在光化学效率(Fv/Fo)、最大光化学效率(Fv/Fm)显著下降;暗下最大荧光(Fm)、电子传递速率(ETR)、PSⅡ光下实际光化学效率(Yield)、光化学淬灭系数(qP)也均同时下降;而初始荧光(Fo)显著上升,非光化学淬灭系数(qN)则先上升后下降.此外,低温也导致玉米幼苗叶片的光能利用效率(α)、最大相对电子传递速率(rETRmax)与半饱和光强(Ik)显著下降,三者的下降程度与低温胁迫程度均呈显著正相关.本研究表明,玉米幼苗对低温较敏感,低温伤害了光合机构,对光能的吸收、转换与光合电子传递都有较显著的影响.此外,玉米幼苗的叶绿素荧光动力学参数对低温很敏感,可以作为筛选玉米耐冷品种的手段,加快耐冷品种的选育工作.     

低温胁迫下玉米幼苗生理变化的研究

利用5份玉米自交系,研究了低温胁迫条件下玉米幼苗的生理变化,分析了SOD、POD、丙二醛、可溶性糖、可溶性蛋白和脯氨酸等指标.结果表明,4 ℃低温条件下玉米幼苗中丙二醛和脯氨酸含量一直升高,SOD活性和可溶性蛋白含量变化趋势为先降低后升高,POD的活性基本是略有降低后又大幅升高,而可溶性糖含量随胁迫时间的延长升高后又降低.这些生理指标的变化可以如实地反映玉米幼苗受低温胁迫的程度.     

玉米幼苗低温诱导蛋白的鉴定

研究以25℃为对照,以5℃低温胁迫处理,对水浸种和0.5%CaCl2浸种发芽培养的玉米幼苗进行蛋白电泳分析。蛋白质电泳扫描图谱分析结果表明,5℃低温诱导的玉米幼苗,24,48,96h均能合成新的诱导蛋白。     

氯化钙对玉米幼苗受低温、Na2CO3双胁迫诱导蛋白鉴定

研究以水浸种25℃为对照,以5℃低温和Na2CO3双胁迫培养玉米幼苗24h进行蛋白质电泳分析。扫描图谱分析结果表明,5℃低温和Na2CO3双胁迫培养玉米幼苗,能合成新的诱导蛋白。     

国内外骨干玉米自交系耐低温萌发能力综合评价

【目的】 选用来自美国、德国、前南斯拉夫、加拿大和中国的玉米种质,研究耐低温萌发能力,筛选耐低温萌发能力强的种质,为耐低温种质改良和新品种选育提供材料基础和技术支撑。【方法】 以74份玉米自交系为材料,运用田间直接鉴定法和室内鉴定法,调查测定标准发芽率(SGR)、冷浸发芽率(CIGR)、田间常温出苗势(NFEP)、田间常温出苗率(NFER)、田间低温出苗势(LFEP)、田间低温出苗率(LFER)、田间常温发芽指数(NFGI)、田间常温活力指数(NFVI)、田间低温发芽指数(LFGI)和田间低温活力指数(LFVI)等10个指标,运用隶属函数法和多元统计方法分析对玉米种子耐低温萌发能力,并综合评价。【结果】 参试玉米自交系耐低温萌发能力存在丰富的遗传变异,10个鉴定指标的遗传变异系数在10.10%~145.47%,累计贡献率为73.554%,回归建立了玉米自交系种子耐低温萌发能力综合评价数学模型Y_耐低温=0.162+0.250X_NFGI+0.246X_LFGI,预测结果与隶属函数值(L)法的评价结果基本一致。最后基于耐低温萌发能力综合评价值,将74份自交系分为5个等级,筛选出耐低温萌发能力极强自交系1份,耐低温萌发能力较强的自交系12份,耐低温萌发能力中等的自交系45份,耐低温萌发能力较弱的自交系13份,耐低温萌发能力极弱的自交系3份。【结论】 筛选出的耐低温萌发能力极弱自交系Shen137、D3M、JSH2402和耐低温萌发能力极强的自交系Xinzi3113,将应用于耐低温QTL定位,种质创新及新品种选育研究中。常温田间发芽指数和低温田间发芽指数可作为评价自交系耐低温能力的主要指标。     

玉米直链淀粉ae基因的遗传与杂种优势分析

通过对2个ae近等基因系、6个普通玉米自交系及其组配杂交组合的直链淀粉含量及千粒质量的测定,结果表明:含有ae基因的杂交种与ae同型自交系相比千粒质量显著提高,ae基因明显提高了杂种直链淀粉的含量;同时,发现ae近等基因系的α-淀粉酶活性,发芽势和发芽率比普通自交系低,而含有ae基因的杂交组合明显高于ae近等基因系和普通自交系,表现出了较强的的杂种优势.     

玉米苗枯病发病规律的初步研究

对不同玉米自交系进行串珠镰刀菌接种鉴定，结果表明，串珠镰刀菌对玉米的侵染主要发生在种子萌发初期，在玉米的主根基部形成不同程度的环状坏死，影响玉米苗期营养的正常吸收，4叶期后叶片表现出明显的症状。不同玉米自交系对玉米苗枯病的抗性存在显著差异．     

耐盐玉米自交系的鉴定

为筛选耐盐玉米自交系,为玉米耐盐品种的选育提供基础,通过盐胁迫下玉米自交系发芽试验,从200份玉米自交系中初步筛选获得一份耐盐自交系NY71。又通过盐胁迫下幼苗生长量、含水量、叶片盐害指数、叶绿素含量以及渗透物质含量的测定试验,最终确定自交系NY71为耐盐玉米自交系。     

低温胁迫对玉米发芽及幼苗生理特性的影响

为探究低温胁迫对玉米发芽及幼苗生理特性影响,文章以杂交玉米品种天农9和天合1为试验材料,采用低温培养(发芽期6℃,苗期4℃)方法,分析低温胁迫下玉米发芽(发芽率)、幼苗农艺性状(株高、根长、地上部及地下部干鲜重)和生理生化指标(SPAD值、Pn、MDA含量、POD活性、SOD活性、脯氨酸含量和可溶性蛋白含量)变化。结果表明,低温胁迫抑制玉米种子发芽和幼苗生长,降低幼苗株高、根长、地上部地下部干鲜重、叶绿素含量和净光合速率提高MDA含量、POD活性、SOD活性、脯氨酸含量和可溶性蛋白含量。不同品种间差异显著,天合1对低温胁迫更敏感。研究成果为解决玉米生产冷害问题提供理论依据。     

水分胁迫对玉米萌芽期和苗期生长的影响

[目的]为了研究水分胁迫对玉米萌芽期和苗期生长的影响。[方法]用PEG高渗溶液模拟干旱条件,以抗旱性不同的玉米自交系为材料,研究了玉米萌芽期和苗期水分胁迫对其生长的影响及生理指标的变化与抗旱性的关系。[结果]各玉米自交系发芽率、叶片鲜干比明显下降,抗旱性强的自交系下降的幅度较小;根冠比、MDA含量和CAT、SOD酶活性均有一定程度升高,抗旱性强的自交系升高的幅度较大。萌芽期发芽率、苗期叶片鲜干比、根冠比、失水率、MDA含量及SOD和CAT酶活性与玉米抗旱性都有明显的相关性,可作为玉米抗旱性的鉴定指标。[结论]该研究为玉米早期抗旱育种提供了参考。     

玉米耐低钾的根系吸收机制初探

探讨玉米耐低钾的根系生理机制。以筛选出的典型耐低钾的玉米自交系T1、T2和不耐低钾玉米自交系S1、S2为试材,利用4个水平钾浓度(0、0.625、1.250和2.500 mmol/L)的水培方法,研究低钾胁迫对不同耐性玉米自交系根系形态和吸收能力的影响差异。低钾胁迫下,耐低钾玉米自交系的根数、总根长、根表面积、根体积和根干重均大于钾敏感玉米自交系,而根平均直径明显小于钾敏感玉米自交系。从钾吸收效率来看,不同耐性自交系间存在显著差异,而钾利用效率方面差异不显著,相对于不耐低钾自交系S1和S2,耐低钾自交系T1和T2对缺钾的抗性主要表现在低钾条件下,根系具有较强的钾吸收能力。低钾胁迫下耐低钾玉米自交系具有较强的吸钾能力。     

16份玉米自交系的耐盐性评价

选用16份玉米自交系,采用NaCl胁迫处理,测定萌发期和幼苗期的相关生长与生理指标,对盐害指数进行聚类分析和耐盐性综合评价。结果表明,盐胁迫下,不同玉米自交系萌发期的发芽势、发芽率、胚根长、胚芽长、胚芽鲜重、胚根鲜重均呈下降趋势,幼苗期的MDA含量和相对电导率上升,相对含水量下降。87-1、8723和78599-1属于高耐盐性自交系;LX9801、TS141、A413、137、81162等属于中等耐盐自交系; 廊黄、昌7-2、478和成687属于耐盐性自交系;9046和65232属于敏感性自交系;543和136属于高敏感自交系。     

低温冻害对玉米种子发芽特性及其内部超微结构的影响

以玉米杂交种‘富农1号’的成熟鲜果穗为试验材料,在一定水种子含水量的条件下,通过0、-2、-4、-6、-8、-10℃不同低温和4、6、8h不同时间的处理,研究低温冻害对玉米种子发芽特性及其内部超微结构的影响.结果表明:当玉米种子含水量处于29～31%时,随着温度的降低和时间的延长,种子的发芽势和发芽率都明显下降,且发芽势的下降幅度明显大于发芽率;当温度降到-6℃并持续6h或者当温度降到-8℃并持续4h会使玉米种子的发芽率降到85%以下,不符合国家规定的玉米种子发芽率标准;在-6℃下持续8h后,玉米种子内部的局部淀粉结构发生明显变化,出现微小裂纹,角质淀粉比粉质淀粉更容易被破坏,同时附着于粉质淀粉粒上的部分基质蛋白降解,使淀粉粒表面变得光滑而彼此裸露孤立;低温冻害还会使玉米种皮、糊粉层和胚乳之间以及胚和胚乳之间产生平移断层.