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。     

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。     

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.     

棉花耐盐种质鉴定与筛选试验研究

对12份棉花种质的耐盐性进行室内萌发鉴定和室外全生育期鉴定,比较其生物学性状和经济学性状发现,R4125(苏棉27耐盐选系)和R4178(通杂棉601)材料综合性状表现优异,为盐土种植棉花的首选材料,同时也可作为进一步选育新品种的重要资源。     

玉米自交系芽期耐寒性的鉴定与评价

利用低温人工气候箱, 设置0℃、1℃、2℃、3℃共4种胁迫温度, 2、4、6、8 d共4种胁迫时间, 采用4×4交互式设计的方法, 对来自国内外36份玉米自交系进行芽期耐寒性强度的研究, 建立玉米自交系芽期耐寒性鉴定方法, 为耐寒遗传育种研究提供优异基因资源。结果表明, 随着低温胁迫的增强, 各玉米自交系的平均存活率都随之降低, 以2℃/6 d低温胁迫下的36份玉米自交系存活率的标准差和变异系数表现为最大, 该低温胁迫强度对于玉米自交系芽期耐寒性鉴定是比较合适的胁迫条件。在2℃/6 d低温胁迫下, 筛选出强耐寒自交系7份, 中度耐寒自交系11份, 敏感自交系17份, 高度敏感自交系1份。来自俄罗斯的玉米自交系芽期耐寒性显著强于来自其他地区的自交系, 从中挖掘极强耐寒种质资源的潜力较大。     

玉米耐铝毒的基因型筛选

通过玉米发芽和溶液培养试验来研究筛选玉米耐铝酸的直接指标和测定方法.研究表明,不同的玉米基因型之间在耐铝性上存在着很大的差异.在铝胁迫下,玉米幼苗主根明显缩短,并且侧根生长受到抑制.由于根系生长发育不良,导致地上部分茎、叶的生长受阻,造成整个植株的生物量下降,但耐铝玉米基因型下降的幅度比铝敏感基因型小,可以根据这些指标进行基因型的筛选。     

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。     

花生全生育期耐盐鉴定研究

采用盆栽试验对花生进行了2 年全生育期耐盐鉴定,结果表明花生在各生育时期的耐盐能力不同,开花下针期、饱果成熟期>幼苗期>芽期,花生芽期和幼苗期是花生对盐害最敏感时期,花生芽期的耐盐性与后期耐盐性无明显相关。以减产50%时的盐浓度作为花生的耐盐系数,确定花生的耐盐系数在2~3 g/L之间。     

河北省夏玉米耐低氮基因型筛选及其评价

选用20个玉米品种为供试材料,设置低氮和高氮2个氮水平(0、240 kg/hm~2),测定其农艺性状和产量性状等,利用模糊隶属函数和主成分分析法评价20个玉米品种的耐低氮特性。结果表明,根据两个氮水平下相对值变异系数大小,筛选出相对秃尖长、相对保绿度、相对ASI、相对SPAD值和相对单穗粒重5个性状作为玉米耐低氮能力的主要筛选指标。根据子粒产量和耐低氮综合指数散点分析图结果,筛选出5个高产耐低氮基因型,4个高产低氮敏感基因型,6个低产低氮敏感基因型。确定先玉335、先玉688、郑单958、蠡玉86和伟科966为高产耐低氮基因型;蠡玉68、华农887、华农138、京英NK971、极峰2号、极峰30为低产低氮敏感基因型。     

不同玉米品种对盐胁迫的响应及耐盐性筛选

选用全国不同区域的41个玉米品种为试验材料,研究不同浓度NaCl对41个玉米品种各项指标的影响,以这些指标的耐盐系数为评价依据,利用主成分分析与隶属函数法对供试玉米品种的耐盐性进行评价。结果表明,随着盐浓度增加,相对发芽势、相对发芽率、耐盐指数、单株鲜重与单株干重呈下降趋势;根冠比、电导率、丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性与过氧化物酶(POD)活性呈先上升后下降趋势;盐害指数与脯氨酸(PRO)含量呈上升趋势。利用主成分分析将原来的12个指标转换为耐盐指数、单株干重、POD、SOD、PRO和根冠比6个综合指标。根据综合评价值(D值),可将41个玉米品种分为高度耐盐、中度耐盐、耐盐、中度敏感和高度敏感5个等级,其中,高度耐盐品种有6个,分别为新玉24、西蒙3358、葫新712、翔禾9918、先玉335和金丰捷607。     

玉米自交系耐盐种质的筛选及耐盐性评价

在0+0、2.5+2.5、5+5和7.5+7.5 mmol/L（Na₂CO₃+NaHCO₃）盐浓度胁迫下,对118份玉米自交系芽期、苗期的耐盐性差异进行比较,以主要农艺性状综合表现为依据筛选耐盐种质。各指标受盐害影响程度大小顺序为株高>芽势>叶长>根长>地上含水量>地下含水量>叶宽>芽率>须根数>根冠比>茎粗>根粗;当盐胁迫溶液为7.5 mmol/LNa₂CO₃+7.5 mmol/L NaHCO₃时,对玉米自交系影响差异显著。综合各个指标的盐害率对118份玉米自交系进行评价和排序,5个耐盐性强的自交系品种为DL、A71、PHB1M、A92和WM33;对盐敏感的5个品种为06NY-25、Mo17、郑32、南引26和农M1。     

不同夏玉米品种耐盐性综合评价与耐盐品种筛选

综合运用室内水培耐盐萌发测试与田间原位耐盐性鉴定,以黄淮海夏玉米区30个主推玉米品种发芽率、发芽势、胚芽长和胚芽重的相对值及盐碱地条件下产量表现作为耐盐性评价依据,采用加权隶属函数法和聚类分析对不同玉米品种耐盐性进行综合评价。结果表明,NaCl浓度≥160 mmol/L时,不同玉米品种萌发均受到显著抑制,萌发期盐胁指标迫敏感程度表现为相对发芽势>相对胚芽长>相对胚芽重>相对发芽率;子粒产量、发芽率、穗数和胚芽重与玉米品种耐盐性最为密切。根据加权隶属函数值和系统聚类分析,可将30个玉米品种分为耐盐性不同的4个类群,其中强耐盐品种4个、中等耐盐品种9个、盐敏感型9个、盐极敏感型8个。160 mmol/L NaCl可作为玉米萌发期耐盐性鉴定的适宜盐浓度,子粒产量、发芽率、穗数和胚芽重可用于玉米品种耐盐鉴选的主要指标。邦玉339、鲁单818、登海605和青农105可用于盐碱地玉米栽培。     

玉米苗期根部比较转录组分析揭示耐盐性差异机制

以耐盐自交系郑58和盐敏感自交系昌7-2为材料,分析供试材料在无胁迫(CK)和200 mmol/L NaCl溶液胁迫下5 h的转录组数据。与无胁迫(CK)相比较,在郑58和昌7-2分别鉴定出390和421个上调、390和421个下调差异基因。对耐感材料间共同上调和郑58特有上调DEGs进行GO富集、REVIGO分析和KEGG富集分析以及重点通路分析结果表明：郑58和昌7-2间共同上调DEGs显著富集的条目包括对活性氧代谢过程的调节、内质网应激反应等GO条目;郑58特有上调显著富集含氧化合物的反应、对化学物质的反应等GO条目。共同上调DEGs仅在共单萜生物合成的代谢通路上显著富集;郑58特有上调DEGs在植物激素信号转导、苯丙烷生物合成等6个通路上显著富集。在植物激素信号转导、苯丙烷生物合成两个通路上分别有9和7个相关基因,耐盐自交系郑58上调的转录因子在MYB和NAC家族分布数量较多。植物激素信号转导、苯丙烷生物合成通路相关的基因以及MYB和NAC家族基因可能与玉米耐盐性密切相关。     

玉米自交系苗期氮敏感基因型差异分析

利用SPAD-502型叶绿素仪进行大量、快速、无损伤测定玉米苗期叶绿素含量提供了线性相关方程,建立了玉米苗期叶片SPAD值与叶绿素含量之间的一元线性回归方程为y=0.077 6x+0.175 6(r=0.92),呈极显著线性正相关。在低氮与正常供氮条件下,对192份玉米自交系分别进行了苗期(3叶期、6叶期、大喇叭口期)叶绿素含量测定。方差分析显著性检验结果表明,低氮与正常供氮条件下,苗期叶绿素含量均存在极显著的基因型与环境差异,大喇叭口期对氮肥最敏感。192份玉米自交系氮敏感指数变幅为7.55%～39.87%,为玉米育种提供了苗期氮敏感基因型差异数据。     

玉米芽期和苗期耐盐性鉴定方法的比较分析

以9份不同耐盐级别的玉米自交系为试材,在芽期和苗期分别采用4种不同盐浓度进行处理,5种评价方法进行玉米耐盐性鉴定,依据各种方法的鉴定结果与试材实际耐盐级别的符合程度,筛选出最佳的鉴定方法和评价指标。结果表明,芽期相对盐害率和盐害指数鉴定法的鉴定结果与已知自交系耐盐性级别的相关系数分别为0.27和0.45;苗期盆栽鉴定法的两种评价方法鉴定结果与供试材料耐盐性级别的相关系数分别为0.90和0.85,苗期水培鉴定法的相关系数为0.67。采用苗情、株高变化率和干重变化率为指标的苗期盆栽耐盐性鉴定方法最适宜大量玉米种质资源的耐盐性筛选。     

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。     

玉米对盐胁迫的生理响应及抗盐策略研究进展

对近年来玉米耐盐机理的研究进展作了概述,论述了盐胁迫对玉米生长的影响、玉米对盐胁迫的生理响应及抗盐策略,从渗透调节、拒盐和离子选择性吸收、清除活性氧和激素调节4个方面综述了玉米在盐胁迫下的生理响应机制,对玉米耐盐研究的意义和前景进行了展望。     

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.