利用高油玉米花粉直感效应提高普通玉米品质和产量的研究

通过多个高油玉米与普通玉米杂交种掖单19号混种,利用高油玉米为掖单19号授粉,研究高油玉米对掖单19号的花粉直感效应.结果表明高油玉米对普通玉米掖单19号的花粉直感效果显著,使掖单19号子粒含油量提高40.5%～65.3%,改变了淀粉和蛋白质含量;高油玉米与普通玉米混种的花粉直感效应并未降低子粒产量,而且起到了稳产作用;混种模式栽培无论子粒收获后的秆叶产量或青贮利用产量,均比普通玉米提高30%以上;筛选出了花粉直感效应的最佳组合为掖单19号×高油115.     

高油玉米与普通玉米品质的对比研究

通过对高油玉米与普通玉米品质的对比研究指出 ,高油玉米籽粒蛋白质、脂肪及必需氨基酸含量明显高于普通玉米 ,淀粉含量明显低于普通玉米 ,脂肪酸组分和含量也有差异     

高油玉米栽培技术要点

1.品种选择 目前由中国农业大学育成的高油玉米品种有高油1号、高油6号和高油115等,这些高油新品种都适合我国高油玉米产区开发种植.高油玉米可接受普通玉米的花粉而受精结实,其子粒含油量降低很少.所以,高油玉米可以和普通玉米相邻种植,不必进行隔离.     

部分高油玉米自交系主要性状的初步鉴定

通过对15个高油玉米自交系生育期、植株性状、产量性状及品质性状的初步分析,结果表明,15个高油系籽粒的脂肪、蛋白质含量高于黑龙江省普通玉米自交系,其中脂肪含量极显著高于普通自交系,淀粉含量极显著低于普通玉米自交系.除BY843、BY815生育期偏晚以外,其它高油系能够适应黑龙江省种植.多数高油系的自身产量接近普通玉米自交系,可以直接利用或者作为种质资源间接利用.大部分高油系的株高、穗位偏高,需进一步改良.     

高油玉米栽培要点

1,品种选择。目前由中国农业大学育成的高油玉米品种有高油1号、高油6号和高油115等,这些高油新品种都适合我国高油玉米产区开发种植。高油玉米可接受普通玉米的花粉而受精结实,其子粒含油量降低很少。所以,高油玉米可以和普通玉米相邻种植,不必进行隔离。     

高油玉米高效利用模式及效益比较研究

研究了高油玉米单种及与普通玉米混种等多途径高效利用模式。结果表明,与普通玉米相比,高油玉米全株生物产量高,子粒及全株营养价值较高,青贮饲喂家畜效果显著;高油玉米与普通玉米混种,利用高油玉米花粉直感效应能有效提高普通玉米子粒品质,花粉直感后高油玉米于蜡熟期全株收获用于青贮,效益比普通玉米单种提高36.31%;高油玉米籽粒成熟时其秆叶仍碧绿多汁,并具有较高营养价值和秆叶鲜产量,子粒收获后鲜秆叶仍可做青贮利用,混种通用型利用比普通玉米单种子粒产量提高7.14%,秆叶鲜产量提高29.41%。     

高油玉米——增产增收的新途径

高油玉米是一种崭新的玉米类型,其特点是油分含量高,蛋白质和氨基酸营养成分高。农民种植高油玉米可从子粒增产、优质加价和优质青饲料用于饲养中获得三重效益。因此,发展前景广阔。１.高油玉米营养价值高实属罕见高油玉米子粒有很大的胚,如高油玉米１１５品种的胚为普通?..     

氮素用量对饲用玉米子粒氮代谢关键酶活性的影响

试验以中原单32、龙辐208和高油115三个品种为材料,研究氮素用量对饲用玉米子粒氮代谢关键酶活性的影响.结果表明:饲用玉米子粒谷氨酰胺合成酶(Glutamine Synthetase,GS)和谷氨酸脱氢酶(glutamate dehydro-genase,GDH)活性在吐丝后均呈先升高后降低的变化趋势,但最大值出现时期因品种和氮素用量而异,氮素用量对子粒GS和GDH活性的影响因品种和时期而异,子粒GS和GDH(除吐丝后49d外)活性各处理间差异呈显著或极显著;子粒GDH和GS活性与生物干重呈显著或极显著正相关     

高油玉米与普通玉米籽粒发育过程中脂肪酸消长规律的比较

对高油玉米与普通玉米籽粒发育过程中几种脂肪酸的动态变化规律进行了比较研究,结果表明,籽粒发育期间,高油一号的棕榈酸(Plalmitic acid)含量呈下降趋势,而普通玉米9292B 则有明显峰谷变化,9292B 的棕榈酸含量显著高于高油一号;油酸(Oleic acid)变化二者均呈上升趋势且含量差异不显著;亚油酸(Linoleic acid)的变化趋势均为发育初期下降,成熟期回升,高油一号的含量显著高于9292B;硬脂酸(Stearic acid)为少量脂肪酸,变化波动较大,二者均为上升趋势,9292B 的含量显著高于高油一号;棕榈油酸(Palmitoleic acid)的含量也较低,二者均为上升趋势。     

授高油玉米花粉对普通玉米籽粒蛋白质积累及氮代谢相关酶活性的影响

将高油玉米花粉给普通玉米授粉,研究杂交组合籽粒中蛋白质含量和氮代谢相关酶活性的变化情况。试验结果表明,与普通玉米自交相比,授高油玉米花粉的普通玉米籽粒中的蛋白质含量增加。高油玉米花粉提高了普通玉米叶片中硝酸还原酶和籽粒中谷氨酸脱氢酶的活性,籽粒中谷胺酰胺合成酶和谷氨酸合成酶的活性也有不同程度地提高。这种影响导致了杂交植株与普通玉米自交植株之间蛋白质合成能力的不同。     

高油玉米花粉直感对普通玉米籽粒品质的影响

为了利用高油玉米花粉直感效应及其与普通玉米杂交的杂种优势效应来改善普通玉米籽粒的品质。通过花期观察,筛选出与高油115花期相遇的普通玉米品种郑单958、富农99-8、豫玉22、农大108和9905-1,分析它们与高油115杂交后杂交当代籽粒的含油量、赖氨酸含量和蛋白质含量的变化。与高油115杂交后,普通玉米的平均含油量增加了1.35%,郑单958增加最多,为2.34%;籽粒赖氨酸平均含量提高了0.036%,郑单958提高最多,为0.05%;蛋白质含量也普遍提高。郑单958×高油115是甘肃省遗传效应"三利用"的最佳组合。用高油玉米花粉给普通玉米授粉,能有效提高杂交当代籽粒的含油量、赖氨酸含量和蛋白质含量。     

变异玉米的补偿性生长研究

将2010年化学诱变所得的玉米材料192进行种植,对该玉米材料的形态特征和生理代谢特性予以分析。结果表明,该变异玉米品种具有优良的补偿性生长特性;苗期下部叶片出现了明显的自我凋亡,而到了生育后期,中部叶片的叶绿素含量提高37%,可溶蛋白含量提高24%,硝酸还原酶活性提高24%,谷氨酰胺合成酶活性提高22%。该玉米品种的变异是可遗传变异,可用于改良玉米种质。     

优良高油与普通玉米杂交种的穗粒结构分析

对2个高油玉米杂交种玉油1号、HE-1和2个普通玉米杂交种郑单958、农大108在6种不同密度下6个穗粒性状间的相关以及对产量的作用进行了分析。结果表明,2类杂交种的表现趋势不完全一致:高油玉米杂交种的穗长和行粒数与穗粒重呈显著或极显著正相关,穗粒重对产量的直接通径系数为最大正值,其次为穗长和行粒数;普通玉米杂交种的百粒重和穗粗与穗粒重呈显著或极显著正相关,穗粗和穗粒重对产量的直接作用均为较大正值;百粒重对2类杂交种产量的直接作用均为最大负值。2类杂交种实现高产的途径存在差异。     

玉米不同基因型双列杂交后代抽丝后氮素代谢特性

【目的】阐明保绿型玉米和非保绿型玉米双列杂交后代抽丝后氮素代谢特征。【方法】选育氮高效品种是实现玉米高产高效生产的根本途径。为明确不同基因型玉米双列杂交后代的氮代谢和利用特征,筛选出保绿型玉米氮高效品种,采用大田试验的方法,选择保绿型（SG, stay-green）玉米自交系Q319、CZ01、VA91和非保绿型（NSG, non-stay-green）玉米自交系BM、B73、MO17,以此组配6×6完全双列杂交,以双列杂交后代为材料,系统研究不同玉米品种主要生育时期叶片、茎鞘、籽粒氮含量和粗蛋白质含量的变化,抽丝前后氮素积累、分配和氮收获指数,叶片氮代谢关键酶硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶（GS）、谷氨酸合成酶（GOGAT）活性等的影响,并对叶片氮代谢酶活性与保绿性的相关性进行了分析。【结果】不同基因型双列杂交后代抽丝后叶片氮含量呈倒“V”型变化特性,高峰期在灌浆期前后。茎鞘和籽粒氮含量均随生育期推进呈逐渐降低的变化趋势。保绿型（SG）玉米叶片、茎鞘、籽粒氮含量均显著高于非保绿型（NSG）玉米。抽丝前保绿型玉米自交后代氮积累、抽丝后氮积累、氮积累总量分别比NSG高20.00%、82.30%和45.23%;其转移量、转移率和氮素收获指数则分别比NSG低51.28%、66.59%和14.32%,抽丝后保绿型玉米的氮积累量约占50%,而非保绿型玉米仅为40%左右。保绿型玉米自交后代叶片和茎鞘粗蛋白质含量分别比非保绿型高108.23%和33.63%。抽丝至成熟期叶片硝酸还原酶活性的变化呈单峰曲线,高峰期在灌浆期前后,不同基因型玉米间变化趋势一致。抽丝后叶片GS活性、GOGAT活性和可溶性蛋白含量变化均呈单峰曲线,高峰期在抽丝后15 d左右。保绿型玉米NR活性、GS活性、GOGAT活性和可溶性蛋白含量在各时期均高于非保绿型。相关分析表明,叶片保绿度与叶片氮含量、可溶性蛋白含量、GOGAT活性呈极显著的正相关,与GS活性呈显著正相关,与NR呈正相关,但不显著。叶片氮含量与可溶性蛋白、GOGAT活性、GS活性呈极显著的正相关。氮素的同化与相关的酶活性关系极为密切。【结论】较高的氮代谢水平是叶片保绿的营养生理基础之一,保绿型玉米有较高的氮代谢酶活性,在后期有较强的氮素吸收和同化能力,保绿性可作为筛选氮高效玉米品种的一个重要农艺性状。     

不同浓度玉米生长调节剂对玉米氮代谢的影响

采用田间小区试验,研究了不同浓度新型玉米生长调节剂对玉米氮代谢的影响．结果表明,不同浓度玉米生长调节剂对灌浆期玉米功能叶、茎秆中氮素的转运,功能叶硝酸还原酶与蛋白水解酶活性,功能叶和籽粒的谷氨酰胺合成酶与转化酶活性均有明显的促进作用,显著增加玉米产量、籽粒蛋白质含量及籽粒蛋白质产量．在调节剂的3个浓度中,以PGRCl较合理．PGRCl处理玉米籽粒的蛋白氮含量比对照提高0．83g／kg,籽粒产量比对照增加13．18％,籽粒蛋白质产量比对照增加19．59％．     

化学调控对玉米抗倒防衰及产量和品质的影响

为降低连阴雨灾害诱发的玉米倒伏、早衰和产量损失,采用矮壮素浸种以及矮壮素和玉黄金叶面喷施3个处理,研究了植物生长调节物质对玉米叶片衰老、倒伏、籽粒产量和品质的影响。结果表明,3种处理均在一定程度上提高了吐丝期和吐丝后20d玉米叶片的SPAD值、超氧化物歧化酶(SOD)活性,降低了叶片丙二醛(MDA)含量和根茎倒伏率。籽粒中蛋白质、淀粉和脂肪含量无显著变化,赖氨酸含量显著增加。矮壮素浸种和叶面喷施处理分别比清水对照增产2.87%和7.35%,叶面喷施玉黄金对籽粒产量无显著影响。     

氮素对灌浆期夏玉米叶片蛋白质表达的调控

【目的】在大田生产条件下研究氮素对灌浆期玉米叶片蛋白质表达的调控。【方法】在大田生产条件下,以紧凑耐密型玉米杂交种登海618为试验材料,研究施氮对玉米穗位叶花后净光合速率、硝酸还原酶（NR）活性、超氧化物歧化酶（SOD）活性、过氧化物酶（POD）活性、丙二醛（MDA）含量和可溶性蛋白含量的影响。采用TCA-丙酮沉淀法提取灌浆期（花后20 d）两个施氮处理下玉米穗位叶总蛋白质,并用双向凝胶电泳技术（2-DE）分离获得蛋白质图谱。采用ImageMaster-2D Elite 7.0图像分析软件对蛋白质图谱进行比较,确定玉米叶片应答灌浆期施氮处理的差异蛋白点。通过MALDI-TOF/TOF MS质谱分析及NCBInr数据库搜索,对差异表达蛋白质进行鉴定并分析其涉及的生物学功能。【结果】开花后,随生育进程的推进,玉米穗位叶净光合速率、叶绿素含量、NR、SOD和POD活性及可溶性蛋白含量均呈下降趋势,而MDA含量则呈上升趋势。相对于不施氮处理,施氮处理下叶片叶绿素含量、NR、SOD和POD活性及可溶性蛋白含量均显著提高,而MDA含量则显著下降。对灌浆期玉米叶片进行双向电泳及图谱分析,分别在施氮和不施氮条件下检测出1 086和1 170个蛋白点。通过图像分析软件进行成对匹配分析,共得到29个显著差异蛋白点。经质谱鉴定分析,29个显著差异蛋白点中有25个被成功鉴定,鉴定成功的蛋白中除未知蛋白（蛋白点55）和30s核糖体蛋白（蛋白点1089）外,其余蛋白表达量均在施氮条件下上调。通过搜索NCBInr数据库,差异表达的蛋白主要分为8类,包括13个能量相关蛋白,2个防御相关蛋白,2个蛋白合成相关蛋白,2个蛋白目的和储存相关蛋白,1个细胞生长相关蛋白,1个次级代谢相关蛋白,1个转运相关蛋白和3个未知蛋白。【结论】施氮对灌浆期玉米叶片光合能力、碳代谢能力、防御能力、蛋白合成能力、蛋白目的和储存能力、以及次级代谢能力等均有显著提升作用。     

猪粪与化肥配施对春玉米碳氮代谢及产量与品质的影响

采用田间小区试验,以不同比例猪粪、猪粪堆肥、沼渣沼液与无机肥配施,研究其对春玉米光合特性、碳氮代谢关键酶活性、产量与品质的影响。结果表明:有机无机肥配施有利于改善春玉米光合特性,提高玉米功能叶硝酸还原酶(NR)和蔗糖磷酸合成酶(SPS)活性,确保稳产并改善品质,其中,以20%的猪粪堆肥与化肥配施处理效果最好,与施纯化肥相比,其春玉米的叶片净光合速率、蒸腾速率分别提高了13.35%和9.81%,灌浆期NR和SPS活性分别提高了17.96%和9.98%,籽粒中粗蛋白、粗淀粉含量分别提高了30.4%和7.48%,硝酸盐含量降低了49.97%,玉米增产7.94%。     

寒地不同类型玉米籽粒营养品质形成规律

通过对5个不同类型玉米杂交种(高油、高淀粉、优质蛋白及普通玉米)成熟过程中,籽粒不同营养成分含量变化及积累特点的研究显示:不同类型玉米籽粒的干物质以及淀粉、粗蛋白和脂肪的积累均符合"S"形曲线;在授粉20～50 d内淀粉积累较快,30～50 d内蛋白质、脂肪积累较快;在籽粒生长过程中,淀粉和脂肪积累均呈抛物线变化,而蛋白质含量变化可以用方程Y=X/(-A+BX)表示。籽粒发育过程中,高油及优质蛋白玉米籽粒含水量降低较慢,是影响两类玉米品种的推广不利因素。