非转基因抗除草剂玉米对三种乙酰乳酸合成酶抑制剂类除草剂的田间抗性表现

为评估中国农业大学培育的非转基因抗除草剂玉米品系958R和335R在大田条件下对乙酰乳酸合成酶（acetolactate synthase,ALS）抑制剂类除草剂的抗性表现,利用甲咪唑烟酸、砜嘧磺隆、唑嘧磺草胺3种除草剂对郑单958、958R、先玉335、335R共4种玉米杂交种进行了播后苗前土壤处理,每种除草剂设3个处理剂量（1、3、9倍推荐剂量）,并于施药2周和4周后进行株高测定,于收获晾干后测产。结果表明,在甲咪唑烟酸216、648 g（a.i.）/hm²处理下,郑单958和先玉335均已绝产,而958R和335R产量均未受影响;在砜嘧磺隆或唑嘧磺草胺高剂量处理下,常规玉米品种郑单958和先玉335株高的最高降幅分别为25.7%和35.2%,田间药害反应显著,而958R和335R则抗性反应显著。研究表明,非转基因抗除草剂玉米杂交种具有良好的田间抗性,不仅能有效解决玉米田砜嘧磺隆和唑嘧磺草胺等ALS除草剂的药害问题,还能够通过引入甲咪唑烟酸等新的ALS除草剂更好地防除玉米田的杂草。     

DCPTA诱导寒地春玉米种子萌发及幼苗抗旱理化特征的研究

以玉米品种郑单958、先玉335和东农253为试验材料,用15%聚乙二醇(PEG-6000)模拟水分胁迫条件研究了植物生长调节剂DCPTA[2-(3.4-二氧苯氧基)三乙胺]对玉米种子萌发和幼苗生长抗旱性的影响。结果表明,水分胁迫显著抑制了玉米种子萌发和幼苗生长。玉米幼苗叶片内超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性增强,脯氨酸含量增加,幼苗叶片叶绿素含量、初始荧光(F_0)、PSⅡ最大光能化学效率(F_c/F_m)显著下降,且玉米品种之间抗旱性存在差异,表现为先玉335郑单958东农253。DCPTA处理对玉米种子的发芽率、发芽势、萌发抗旱指数伤害减小,对幼苗胚根、胚芽生长和贮藏物质转化的抑制作用减弱,以1.0 mg/L DCPTA处理效果最显著。盆栽试验表明,水分胁迫条件下喷施DCPTA随浓度升高玉米幼苗叶片内抗氧化酶活性和脯氨酸含量均增加,叶绿素含量、F_0、F_v/F_m呈增加趋势,且喷施80 mg/L DCPTA处理效果显著。本研究表明适宜浓度的DCPTA能缓解水分胁迫对玉米种子萌发和幼苗生长的伤害,增强幼苗对水分胁迫的适应能力,并且DCPTA处理效果与品种抗旱性有关。3个供试品种DCPTA作用效果顺序为东农253郑单958先玉335。     

深松对春玉米根系分布及氮素积累与利用的影响

2015—2016年以先玉335和郑单958为试验材料,设置深松+旋耕（S+R）和旋耕（R）2个处理,研究了深松对春玉米根系分布及氮素积累与利用的影响。结果表明：深松疏松了土壤,有利于根系的生长,促进根系下扎,深松措施下先玉335和郑单958完熟期总根干重较旋耕处理分别提高了7.35%和9.25%,其中20~40 cm土层分别提高了15.52%和24.07%,30 cm以下土层根条数和根幅明显增加。深松改善根系形态特征,增加了根系与氮素的接触机会,促进了春玉米对氮素的吸收和累积,使单位重量根系氮素吸收量明显提高,吐丝前S+R处理的先玉335和郑单958单位重量根系氮素吸收量较R处理分别提高了11.22%和12.03%,处理间差异达到了显著水平。S+R处理的氮素吸收效率先玉335和郑单958较R处理分别提高6.11~6.40 kg·kg^-1和7.17~7.51 kg·kg^-1,氮肥偏生产力分别提高了3.86~8.00 kg·kg^-1和5.40~9.86 kg·kg^-1,氮素积累量分别提高了33.73~35.66 kg·hm^-1和27.85~36.61 kg·hm^-1。与先玉335相比,郑单958对深松更为敏感。     

玉米成熟过程中激素含量及其与子粒灌浆和脱水相关性分析

以先玉335和郑单958为材料,研究了黑龙江半干旱区玉米成熟过程中子粒和穗位叶中激素含量变化及其与子粒灌浆和脱水的相关性。结果显示,子粒中IAA、GA3和ZR含量与灌浆速率均呈正相关,且IAA达到极显著(P0.01),两品种相关系数分别为0.9506和0.9488;而穗位叶中ABA含量与灌浆速率呈负相关。子粒中ABA含量与子粒脱水速率呈负相关,IAA和ZR含量与子粒的脱水速率呈正相关,其中郑单958子粒中ZR含量与脱水速率相关性显著(P0.05),相关系数为0.8813;穗位叶中IAA、GA3、ZR和ABA含量与子粒脱水速率均呈负相关,先玉335穗位叶中ZR和ABA含量与脱水速率相关性显著(P0.05),相关系数分别为-0.9296和-0.9216;郑单958穗位叶中IAA含量则与脱水速率相关性显著(P0.05),相关系数为-0.8976。在半干旱春玉米区,玉米子粒灌浆速率主要与子粒中IAA、GA3、ZR和ABA等4种内源激素含量相关,而脱水速率则与子粒和穗位叶中各内源激素含量均相关。     

鞘腐病发生程度与玉米倒伏及产量损失间的相关性分析

为深入探讨鞘腐病的发生对玉米倒伏及产量的影响,通过温室接种法测定了玉米不同发育阶段鞘腐病的发病程度及相关防御酶活性,以确定玉米鞘腐病的易感时期;并通过田间接种不同浓度的层出镰孢菌获得不同发病级别的玉米鞘腐病病株,于乳熟期调查病害发生程度,利用YYD-1B数显植物茎秆强度检测仪测定每株玉米茎秆的抗倒伏能力,收获后测定其产量。结果显示,玉米鞘腐病的易感时期为开花期,郑单958和浚单20在此时期鞘腐病的发病率分别为64.36%和40.22%;病情指数分别达42.73和19.58,均高于其它时期;玉米自交系OH43Ht1、郑58和杂交品种郑单958的茎秆抗倒伏能力均随着玉米鞘腐病发病级别的升高而降低;郑58和郑单958的产量随玉米鞘腐病发病级别的升高而降低,每公顷产量损失郑58从13.84%增加到29.53%、郑单958从3.99%增加到16.72%。表明玉米鞘腐病严重发生时能够降低玉米的抗倒伏能力和产量,且对自交系的影响大于杂交品种,生产中应引起高度重视。     

减源对密植夏玉米品种抗倒伏性能及产量的调控效应

于2019年和2020年采用二因素裂区试验设计,主区为不同耐密性高产品种：郑单958（紧凑型）和正大12（半紧凑型）;副区为减源强度：在花前一周从上至下分别移除植株1片叶（D1）、2片叶（D2）、3片叶（D3）和4片叶（D4）,以不做任何处理为对照（CK）。对乳熟期和蜡熟期的玉米植株形态、基部第3节间的穿刺强度、折断力及籽粒产量构成因素等指标进行分析,探究密植玉米植株抗倒伏性能及籽粒产量对叶源减少的响应。结果表明：乳熟期,D1、D2处理的株高、穗位高和穗位系数较CK分别显著降低1.03%、3.03%,2.29%、6.17%和1.32%、4.17%,茎粗和单位茎长干物质量较CK分别增加4.15%、33.94%和1.91%、5.72%。蜡熟期,D2处理时郑单958的穿刺强度和折断力较CK分别提高了26.51%和32.44%,正大12的穿刺强度和折断力较CK分别提高了55.28%和21.53%。灌浆期,郑单958和正大12的D2处理可溶性糖含量较CK分别增加2.91%和10.83%,木质素含量分别增加2.74%和6.90%,D3、D4处理的纤维素含量较CK分别降低1.17%和0.47%、11.57%和13.72%。D2处理的总倒伏率显著降低且产量最高,郑单958达11 203.90 kg·hm^-2,正大12达11 742.34 kg·hm^-2。可见,适度去除顶部1~2片叶可优化夏玉米株型,通过影响茎粗使节间、单位节间干物质量得到更好地分配,从而提升抗倒伏性能,改善干物质向籽粒的分配进程,最终实现产量提高。     

利用播期研究气候条件对黑龙江春玉米产量性状的影响

不同播期致使作物所处的气候条件不同,进而影响作物的生长发育和产量。本文以哲单37(特早熟,生育期113 d)、先玉335(中早熟,118 d)、郑单958(中熟,120 d)等3个玉米品种为试验材料,于2012年到2014年在黑龙江林甸县进行了为期三年分期播种试验,分析了玉米产量相关性状与各个生育阶段气象因子的关系。结果显示:分期播种对3个玉米品种均有影响,其中对早熟品种影响最大。播期主要通过影响玉米百粒重、穗长和秃尖引起产量的变化,贡献最大的因素是百粒重,总效应为0.847,其次是穗长,总效应为0.840,秃尖为负效应,总效应为-0.213。产量性状与气候条件相关性分析发现,玉米产量与抽雄~成熟期的日均温度、降雨呈显著正相关。因此在黑龙江第二积温带播种中早熟和中熟玉米品种(先玉335和郑单958)适当早播可增加抽雄~成熟期的日均温度,增加积温以达到增产的效果;晚播有利于避开早春易发生的干旱、冷害等自然灾害。采用偏最小二乘路径模型PLS-PM处理分析结果显示,播期对产量性状有较大的直接作用(0.763),同时通过影响各生育期的气候和土壤条件间接影响产量。综上所述,在黑龙江西部地区影响玉米产量最关键的气象因子是抽雄~成熟期的温度和降雨,此时适量的灌溉更有利于增加产量。     

甘肃河西制种区不同成熟期玉米杂交种贮藏期种子活力变化

选择先玉335、郑单958和吉祥1号三个杂交种制种田,于授粉后32 d每隔5 d采收果穗直到授粉后72 d,测定种子电导率、标准发芽率和冷浸发芽率,次年测定田间出苗率以及上述指标,对比分析不同收获期种子在贮藏过程中的变化及其贮藏特性。研究结果表明,随着收获期的推迟,玉米杂交种种子贮藏后标准发芽率和冷浸发芽率降幅减小,电导率的增幅也减小,并且收获后期种子的贮藏性高于前期收获的种子。在授粉后32~47 d、47~62 d、62~72 d采收种子的标准发芽率平均降低6.90%、4.99%、4.48%,前期发芽率的降低速率为中后期的3.75倍;冷浸发芽率依次降低9.70%、13.33%、10.78%,降低幅度明显高于标准发芽率,说明低温冷害后的贮藏性降低。对于不同基因型的玉米杂交种种子,其贮藏后标准发芽率、冷浸发芽率降低程度也不同,先玉335分别降低2%和6.8%,吉祥1号分别降低3.5%和6.9%,郑单958降低3.7%和15%,电导率却依次增大,分别为0.46μs·cm~(-1)·g~(-1)(先玉335)、0.56μs·cm~(-1)·g~(-1)(吉祥1号)、0.49μs·cm~(-1)·g~(-1)(郑单958),说明贮藏10个月后郑单958种子活力衰退幅度最大,贮藏性最差,其次为吉祥1号,先玉335最小,而在活力衰退最小范围内先玉335的适宜收获期为授粉后47~57 d,吉祥1号为授粉后52~57 d,郑单958为授粉后57~62 d,为获得高活力种子提供理论依据。     

密度和品种对夏玉米产量及水分利用效率的影响

本试验旨在研究品种和密度对夏玉米产量及水分利用效率的影响,通过品种选择和密度优化为玉米节水高产提供依据。试验材料选择郑单958、屯玉808、先玉335、先玉1266、浚单29、陕单226、陕单609、延科288、西农211和华农138共10个玉米品种,设置6.75×104、7.5×104、8.25×104株·hm-2共3个种植密度,采用裂区设计进行田间试验,研究夏玉米产量、生物量、耗水量及水分利用效率随密度和品种的变化规律。结果表明:种植密度的增加会影响夏玉米的产量及水分利用效率,不同密度下以8.25×104株·hm-2的产量和水分利用效率最高,平均产量为7 954 kg·hm-2,水分利用效率为22.1 kg·hm-2·mm-1;不同品种夏玉米产量和水分利用效率对密度的响应存在差异,屯玉808的耐密性最好,西农211耐密性最差;产量越高的品种水分利用效率越高。因此在关中平原,适当提高种植密度,并选用耐密型高产品种是实现玉米种植节水高产的有效途径。本试验条件下,以8.25×104株·hm-2密度水平种植屯玉808、华农138、先玉1266和陕单609,以7.5×104株·hm-2密度种植郑单958,可同时获得产量和水分利用效率最高。     

赤霉素GA4+7种子引发处理对玉米光合作用及产量的影响

研究了外源赤霉素处理玉米种子对其光合特性的影响,可为通过外源激素调控玉米生长和种子加工技术开发提供依据。以玉米种子‘郑单958’为材料,设置10、60、120 mg/L 3个质量浓度的GA4+7[m（GA4）:m（GA7）=40:60]进行浸种后回干的引发处理,以常规不处理的种子为对照,测定了大田试验玉米叶片光合参数、叶绿素荧光参数、叶面积及光合产物积累量及光合色素含量。结果表明:GA4+7种子引发处理可提高玉米叶片的净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度、单株叶面积、干物质积累量以及光合色素含量,同时可降低叶绿素a与叶绿素b比值,有效降低初始荧光（F0）,增大最大荧光（Fm）、PSⅡ的光能转换效率（Fv/Fm）和实际量子效率（F/Fm'）,提高百粒重和籽粒产量,其中以60 mg/L的GA4+7处理（G2）效果最明显。在三叶期、七叶期与拔节期,G2处理玉米的净光合速率分别比对照提高74.3%、42.6%和39.6%（差异显著,P0.05）,单株叶面积分别提高30.9%、48.5%和24.1%（差异显著,P0.05）,干物质积累量分别增加19.6%、46.9%和52.9%（差异显著,P0.05）,总叶绿素含量分别提高21.5%、12.1%和11.1%（差异显著,P0.05）,百粒重和籽粒产量显著高于对照,分别提高6.0%和9.7%（P0.05）。     

新型膦酸盐类化合物(DHEAP)对春玉米植株性状及产量的影响

玉米倒伏和增产被认为是相互制约的2个因素,而作物化学调控技术可以合理协调两者间的关系。以先玉335玉米为试材,研究了1种新的膦酸盐类化合物N,N-二乙基-2-己酰氧基-乙胺(2-氯乙基)膦酸盐(DHEAP)对春玉米植株性状和产量的影响。结果表明,于拔节初期叶面喷施该新化合物的水溶液,可:1)降低玉米株高,显著降低基部伸长节间长度和穗位高度,增加节间直径,且具有明显的剂量-效应关系;2)增强玉米植株第2和第3节间的抗折力,有利于提高植株的抗倒伏能力;3)对穗粒数和千粒重的影响因年份和施药剂量不同而存在差异,总产量增幅在3%~8%之间。通过测定玉米伸长节间内源激素含量,发现DHEAP处理能显著降低生长素(IAA)和赤霉素(GAs)的含量,提高脱落酸(ABA)含量,从而极显著地降低GAs/ABA的比值。推测这可能是该化合物调控玉米植株性状的生理机制之一。     

深松耕作对不同年代玉米品种生理成熟后的抗倒伏力学特性的影响

以1970—2010s主推玉米品种为材料,设置深松与浅旋耕处理,研究深松耕作对不同年代玉米品种生理成熟后的抗倒伏力学特征的影响。结果表明,生理成熟后玉米倒伏率增加;与浅旋耕相比,深松耕作使不同玉米品种的茎折率平均降低1.22个百分点,茎秆力学强度增加;高密度下玉米茎秆力学强度的增幅更加明显,1970s品种第4节间压碎强度增加了43.6%、第5节间弯曲强度增加了33.05%;1980s品种第3～5节间穿刺强度和第3、5节间弯曲强度、1990s品种第4节间压碎强度和第3节间弯曲强度、2000s品种第3～5节间穿刺强度和第3节间弯曲强度也有明显增加;而2010s品种在深松高密与浅旋高密下,茎秆力学强度指标无明显变化。深松耕作对玉米群体生理成熟后抗倒性的提高与第3、4节间穿刺强度、第4节间弯曲强度和第3、5节间压碎强度的增加密切相关;但随着品种演替茎秆力学强度无明显增强,第3节间穿刺强度以0.26×10⁷ N·m^-2·10a^-1的速率降低。由此可见,茎秆力学强度可作为构建玉米抗倒伏群体的指标,但评价品种抗茎折能力具有一定片面性,...     

不同玉米品种抗蚜性研究

通过田间试验,研究安徽淮北玉米产区33个常用玉米品种对玉米蚜的抗虫性。结果表明:不同玉米品种的抗蚜性差异很大。33个供试玉米品种的相对抗蚜性排序依次为:苏玉10﹥浚单20﹥郑单23﹥蠡玉13﹥秦龙14﹥先玉335﹥郑单958﹥鲁单6018﹥苏玉20﹥金赛6850﹥中农大311﹥迪卡1号﹥中科11、申源213﹥皖玉17、东单80﹥鲁单661、弘大8号、滑玉13﹥安农8号﹥浚单18、农乐988﹥齐单1号、济单8号﹥益丰29﹥中农大236﹥中迪985﹥蠡玉35、蠡玉16﹥中科4号﹥农大108﹥登海3号﹥隆平206。其中抗性最强的苏玉10与抗性最弱的隆平206,相对抗蚜指数相差达20.2倍。     

氯吡嘧磺隆除草活性及对不同玉米品种的安全性

采用农药室内生物测定法对氯吡嘧磺隆除草活性和对不同玉米品种的安全性进行了研究。在35 g/hm2（有效成分,余同）下,氯吡嘧磺隆对玉米田常见杂草苍耳、鸭跖草、反枝苋、香附子等的鲜重抑制率均在90%以上,对禾本科杂草无效,且与对照药剂烟嘧磺隆有很大的互补性。氯吡嘧磺隆对23种不同玉米品种的安全性差异显著,在140g/hm2下,饲玉7号、五岳18等5个品种较为敏感,株高抑制率均在9.85%以上;金海5号、鲁单981等12个品种敏感性略低,株高抑制率在4.31%～8.29%;郑单958、泰爆1号等6个品种耐药性较高,抑制效果不明显。氯吡嘧磺隆对玉米幼苗主根长抑制率存在较大差异,其IC50值由高到低依次为泰爆1号、强盛16、郑单958、农大108、五岳21、鲁单981、中玉9号、金海5号、西星雪中墨、农大0638、甜玉米。氯吡嘧磺隆在玉米与香附子、反枝苋之间的选择系数分别为16.11、13.18,显著高于对照药剂。结果表明氯吡嘧磺隆对部分常见阔叶杂草及莎草科杂草有较高的除草活性,并对大部分玉米品种安全。     

玉米抗旱相关生理生化指标研究及品种筛选

对水分胁迫下12个玉米品种产量、水分利用效率和抗旱相关生理生化指标的分析表明,各品种产量与水分利用效率差异均达到显著水平(p<0.05),其中宁玉309、辽单565、郑单958、大民338四个品种的产量与水分利用效率达到较高水平;叶片相对含水量、脯氨酸含量、丙二醛含量、可溶性糖含量、叶绿素含量等抗旱相关生理生化指标值的差异在水分胁迫下达到显著水平(p<0.05)。通过12个玉米品种生理生化指标值进行的聚类分析表明,辽单565、郑单518、北育288及大民338聚为一类,它们可溶性糖含量、脯氨酸含量、叶绿素含量、相对含水量较高,丙二醛含量较低,抗旱性强;郑单958、益丰29、铁研124及秀青74-5聚为一类,它们可溶性糖含量、脯氨酸含量、叶绿素含量、相对含水量较低,丙二醛含量较高,抗旱性弱;宁玉309、大丰26、冀玉10及抚玉8号的各抗旱相关生理生化指标含量居中,抗旱性中等。结果表明:辽单565和大民338两个品种在具有较高抗旱性基础上,产量与水分利用效率也达到较高水平,达到了节水、抗旱、增产的目标,适合推广应用。