耐低钾玉米自交系灌浆至成熟期生理特性研究

研究耐低钾玉米自交系灌浆至成熟期的生理特性,探讨其耐低钾的生理机制,为钾高效玉米育种提供理论依据.以多年筛选出的典型耐低钾玉米自交系90-21-3和典型不耐低钾玉米自交系D937为试材,在天然低钾土壤上进行田间试验,于灌浆至成熟期测定根系形态、叶片持绿性、各器官的钾素积累量、钾利用效率、产量及产量性状.与不耐低钾玉米自...     

缺氮条件下玉米自交系叶绿素含量与光合效率的变化

在低氮胁迫条件下,对25个玉米自交系穗三叶叶绿素含量、光合速率等进行了研究。结果表明：不同玉米自交系穗三叶叶绿素含量的降低呈现相似的规律性,光合速率也出现不同程度的降低,不同自交系间降低的幅度存在较大差异。穗位叶叶绿素含量的降低可作为氮素利用效率的次级选择指标,以穗位叶叶绿素含量降低的百分率为指标,将供试材料分成4类,其中许178、辽5114等自交系叶绿素含量降低幅度较小,具有较高的氮素利用效率。     

钾肥对玉米光合、荧光特性及钾素吸收效率的影响

本试验以21份不同玉米自交系为基础材料,通过钾素吸收效率的聚类分析将供试材料分为钾高效型、钾中效型和钾低效型三类。以三种不同钾素吸收效率类型玉米自交系为材料,采用大田试验,研究了施用钾肥对不同钾素吸收效率类型玉米自交系光合、荧光特性和钾素吸收效率的影响。结果表明,与不施钾水平相比较,在施钾水平下,玉米自交系穗位叶的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、可变荧光、最大荧光产量、最大光化学效率、籽粒钾素积累量、钾含量和钾素吸收效率均显著升高,胞间CO₂浓度和初始荧光显著降低。可变荧光和最大荧光产量的升高,以及初始荧光的降低显著增加净光合速率,进而提高钾素吸收效率。不施钾水平下,钾高效型玉米自交系钾素吸收效率、光合特性和荧光特性降低程度较小,说明钾高效型玉米自交系在低钾胁迫下维持钾素营养、光合及荧光特性的能力较强,这为下一步钾高效型玉米材料的选育提供理论基础。     

水分胁迫对玉米叶绿素荧光特性的影响

以吉单261和京单28两个玉米品种为试验材料,研究水分胁迫对玉米叶片光合特性及叶绿素荧光参数的影响.结果表明:水分胁迫下玉米叶片的最大净光合速率、光补偿点、光饱和点和表观量子效率均显著下降;基础荧光显著增加,最大荧光、可变荧光和PSⅡ光化学效率显著降低;随着光强增加,水分胁迫条件下的光化学猝灭系数和实际光化学效率下降幅度明显加剧;非光化学猝灭系数和表观电子传递速率增加幅度则明显减缓.表明水分胁迫使玉米叶片光合性能减弱,PsⅡ反应中心开放部分的比例减少,光合电子传递能力下降,PSⅡ潜在活性受到抑制,过多的光能多是以非光化学猝灭等其他形式耗散掉,从而保护光合机构免受伤害.     

玉米自交系叶片水分利用效率差异性及其生理变化

为选育抗旱性强、耗水少、水分利用效率高的品种.以22个玉米自交系为材料,采取正常灌溉和适度水分胁迫处理,对自交系叶片水分利用效率(WUE)、光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)、相对叶绿素值( SPAD)和荧光动力学参数进行研究.结果表明,不同自交系WUE差异显著,而且对水分的敏...     

玉米自交系吐丝期叶片光合参数与其耐旱性的关系

从玉米自交系吐丝期光合特性适应干旱环境的角度,探索玉米自交系的耐旱性。2012年在土默川平原灌区和河套平原灌区以及2013年河套平原灌区,利用耐旱性不同的51个玉米自交系,在吐丝期采取干旱胁迫处理,研究分析了叶片光合相关参数对干旱胁迫的响应及其与耐旱性的关系。结果表明,玉米自交系在吐丝期干旱胁迫与正常灌溉条件下P_n、T_r、G_s、C_i、F_v/F_m、Φ_PSII和SPAD的相对值与其耐旱系数呈极显著正相关,WUE相对值与耐旱系数呈极显著负相关,而q_N和q_P的相对值与耐旱系数不相关;上述8个叶片光合参数与耐旱系数的逐步回归分析表明,P_n、WUE、F_v/F_m、Φ_PSII和SPAD相对值与耐旱系数在0.01水平显著相关,P_n、WUE、SPAD相对值对耐旱系数有直接贡献,而F_v/F_m和Φ_PSII对耐旱系数起间接作用。通过上述5个显著相关光合参数将两年三地表现一致的32份自交系的抗旱性分为3类,第1类8份(H201、H21、英64、吉842、早49、吉8415、东46和沈137)属于耐旱性强的;第2类15份属于耐旱性较强的;第3类9份属于耐旱性弱的,此结果与对应的自交系产量差异分类结果相一致。因此,玉米自交系吐丝期P_n、WUE、F_v/F_m、Φ_PSII、SPAD的相对值和耐旱系数可作为其耐旱性评价指标。建立了3类耐旱性玉米自交系吐丝期P_n、WUE、F_v/F_m、Φ_PSII、SPAD的相对值与耐旱系数的回归关系,并明确了其阈值范围。     

玉米自交系对低钾胁迫耐性的差异

采用耐低钾的玉米自交系T和一般的自交系C,以4水平钾浓度的水培方法进行对照研究。结果表明,在高钾情况下,两自交系干重几乎相同,随着钾浓度的下降,自交系T的干重明显大于自交系C:;随钾浓度的下降,自交系C缺钾症状加重,而自交系T除一K处理外均无缺钾症状;缺乏钾素。自交系C的主根伸长增加及冠/根比下降程度比自交系T明     

玉米耐低钾特性的遗传效应分析

利用数量遗传学方法,在低钾土壤上研究耐低钾基因型玉米植株茎秆长度性状和苗期叶片耐性指数的遗传模型及其关系。结果表明：耐低钾基因改变了植株高度、穗上茎长和穗位高度的各遗传效应;在所有遗传效应中,降低玉米耐性的遗传效应占主导地位;玉米耐低钾特性受主效基因和微效基因控制;主效基因是由增强耐性和降低耐性的两种基因类型构成,其互作增加玉米耐性,微效基因及其互作降低耐性。     

玉米苗期耐低钾能力比较

选择玉米耐低钾自交系J6-1、较耐低钾自交系N40和不耐低钾自交系丹937,在5个不同钾素浓度水平下对其幼苗性状和钾素作用指数进行比较.结果表明,随着钾素水平的升高,3个自交系的衰老叶片数、株高、叶面积、干重和叶绿素的钾素作用指数随之变化;变化最大的为丹937,其次为N40.这些性状指数在一定程度上反映了不同玉米的耐低钾能力,其中以干重、叶面积和株高的钾素作用指数最为明显,是较为理想的耐低钾筛选鉴定指标.     

我国常用玉米自交系光合特性的聚类分析

围绕着光合速率、呼吸速率、单株叶面积、叶片空间分布特征和生育期等光合特性,对我国目前常用玉米自交系进行了系统聚类分析。根据参与聚类的性状为单个、2个、3个和5个,分别将这些自交系分成若干组。依吐丝期前后玉米光合生产能力最大时期的单株叶面积和光合速率两个性状,将132个目前我国常用玉米自交系资源划分成十类,     

我国玉米自交系叶片保绿性及其与产量的关系

选用我国75个常用不同基因型玉米自交系,对其叶片保绿性参数进行了定点动态测定。结果表明,不同自交系抽丝后叶片保绿度的变化均符合方程y = ae^b-cx/ (1+e^b-cx),成熟期的绿叶数、成熟期叶绿素含量和相对绿叶面积平均衰减速率(V_m)可作为区分玉米保绿型与非保绿型的关键指标。按照Hiechical聚类分析方法,筛选出12个保绿型自交系,其成熟期相对绿叶面积在60%以上,其V_m平均值为0.687% d^-1,在生长季内相对绿叶面积无大幅度衰减,成熟期绿叶数多,叶绿素含量较高;其余63个为非保绿型自交系,还可分为植株叶片衰老较快型与植株叶片衰老较慢型两个亚类。不同自交系抽丝后叶片保绿性与叶面积持续期、单株产量均呈正相关。保绿型的叶面积持续期和单株产量比非保绿型分别高20.02%~23.87%和50.44%~59.38%;与非保绿型自交系相比,保绿型在籽粒灌浆期绿叶面积大,叶绿素含量高,群体光合速率高,光合作用时间长,因而生物产量较高。     

玉米持绿与早衰品种叶片衰老过程中光化学活性的变化

为了探讨不同衰老型玉米叶片在衰老过程中光化学反应及其对光合能力维持的贡献, 本研究使用持绿玉米品种“齐319”和早衰玉米品种“黄早四”, 在控制的条件下, 用乙烯利诱导离体叶片衰老, 通过快速叶绿素荧光诱导动力学曲线(OJIP曲线)和820 nm光吸收等技术, 研究了衰老过程中叶片叶绿素含量、光合速率、光系统I (PSI)、光系统II (PSII)以及光合电子传递体活性的变化。结果表明, 在衰老过程中, 齐319叶片叶绿素含量和光合速率的下降速度明显慢于黄早四, 是功能型持绿品种。玉米叶片的衰老伴随着OJIP曲线的J、I、K、L点荧光的增加, 以及远红光诱导820 nm光信号落差的下降。与齐319相比, 黄早四叶片的OJIP曲线和820 nm光吸收曲线的变化更剧烈。我们认为, 在衰老过程中PSI和PSII光化学活性的快速下降和光合电子传递功能的衰退是玉米叶片光合能力迅速下降的重要原因之一。在此基础上, 讨论了衰老过程中玉米叶片中与光合作用有关蛋白与光合能力下降的可能关系。     

110份普通玉米自交系的SSR聚类分析

为了明确110份玉米自交系的亲缘关系,更好地利用和改良玉米自交系,以代表国内主要杂种优势群的4个标准测验种(丹340、黄早4、Mo17、K12)与106份普通玉米自交系为材料,利用SSR分子标记进行遗传多样性分析,选用28对SSR引物对供试材料进行了遗传多样性研究。结果表明,在供试材料中共检测到125个等位基因变异,平均每对引物检测到的等位基因变异为4.46个,变异为2~10个,平均多态性信息量PIC值为0.85,变化范围为0.75~0.94。利用UPGMA聚类分析方法可将110份普通玉米自交系划分为6个类群。     

AFLP分子标记在玉米优良自交系优势群划分中的应用

本文利用AFLP分子标记技术研究了17个玉米优良自交系的遗传多样性, 4个AFLP引物组合分别扩增出30、 30、 44、 41条多态性带, 平均每个引物组合扩出36.25条带, 4个引物组合共扩增出145条带, 每一个引物组合都可将17个自交系完全分开。 利用AFLP数据、 进行聚类分析, 将17个优良自交系聚为6群, 结果表明, 用AFLP标记进     

广西玉米骨干自交系的SSR分群及杂种优势模式分析

本研究对广西14个玉米骨干自交系与5个代表国内主要杂种优势群的普通玉米标准测验种(黄早四、Mo17、丹340、掖478和B73)进行SSR分析,旨在探讨广西玉米骨干系跟国内5大玉米杂种优势群之间的遗传关系.结果表明,交51、HI、武125与黄早四同属于四平头群;苏BC、钦8、5公与丹340同属于旅大红骨群;M9、双M9与Mo17同属于兰卡斯特群;CML165、陕72-1-1-1、7239、南60-1与B73同属于瑞德群;花83-2、CML161与掖478同属于PN群.本研究还分析了广西的玉米杂种优势模式,结果表明广西玉米育种中应用的杂种优势模式主要为"兰卡斯特群×旅大红骨群"和"非瑞德群×瑞德群".研究结果将对当地今后选育新型玉米自交系和杂交组合具有重要指导意义.