不同玉米品种子粒硬度差异及与含水率的关系

在北京和河南新乡两个生态区,设置不同品种和播期试验,利用手持便携式推拉力计测定玉米子粒不同含水率条件下胚、胚乳和顶部的硬度,明确玉米子粒脱水过程中硬度的变化规律,分析玉米子粒含水率与硬度之间的关系。结果表明,手持便携式推拉力计可以测定不同玉米品种及含水条件下子粒顶部、胚和胚乳的穿刺强度,用来表征子粒的硬度。子粒胚乳的硬度最高,子粒顶部硬度次之,胚的硬度最低。子粒硬度随着含水率的降低逐渐升高,胚的硬度对含水率的变化最为敏感,顶部硬度对含水率的变化最不敏感。不同品种之间,子粒胚乳硬度对含水率的响应不同。生产中可通过测定胚乳硬度进行适宜粒收品种的筛选和适宜收获期的确定。     

玉米子粒耐破碎性及其评价与测试方法

玉米子粒破碎及其耐破碎性受多种因素影响,收获时子粒含水率偏高是导致当前玉米子粒破碎率偏高的根本原因。不同品种由于形态、结构和化学组分等的不同及其生长发育所处的环境、栽培措施、烘干存储条件等不同,呈现不同的破碎敏感性,不同品种子粒在相同含水率条件下表现出明显的破碎率差异。子粒耐破碎性目前多采用子粒破碎敏感性和子粒硬度等指标来评价与测定。综述玉米子粒耐破碎性的主要影响因素,子粒破碎敏感度和硬度的定义与测定方法,提出今后重点研究方向,为选育耐破碎品种和制定机械粒收降低破碎率的措施提供参考。     

玉米果穗不同部位子粒水分动态差异研究

为明确玉米果穗不同部位子粒含水率和脱水速率的动态变化差异,在春玉米区宁夏银川和夏玉米区河南新乡采用8个不同熟期和脱水速率的品种,将玉米果穗垂直等分为5个部位,定期测定不同部位子粒含水率,计算子粒脱水速率。结果表明,玉米生长中后期,果穗上部子粒含水率低于中下部子粒含水率,生理成熟前各部位子粒含水率的差值低于生理成熟后。参试品种生理成熟前20 d时不同部位子粒含水率极差低于3%,成熟期的极差值变幅为0.6%～5.2%,生理成熟后极差最大值可达6.2%。同一果穗自上而下子粒的脱水速率逐渐降低,品种之间有明显差异,先玉335、迪卡517和迪卡519果穗不同部位子粒脱水速率差异较大。果穗中部子粒脱水速率和平均脱水速率与不同部位子粒含水率的极差值呈负相关。     

玉米受精和早期子粒发育过程及逆境胁迫对其影响

玉米受精及子粒发育早期是决定穗粒数及粒重的重要时期,也是对环境变化相对较敏感的阶段。受精极核需要经历游离核、细胞化和细胞分化3个阶段形成胚乳,受精卵同样需要一系列的分裂分化形成最终的胚。玉米受精前极易遭受不良环境的影响,导致性器官发育不正常,影响花粉或花丝活力间接影响玉米受精过程。受精过程中的环境胁迫会通过阻碍花粉与花丝的识别、减缓花粉管在花丝中的延伸速率影响受精过程。子粒发育早期主要是受精极核分裂分化形成胚乳、受精卵分裂分化形成胚的过程,该阶段遭受环境胁迫下,胚乳细胞分裂受阻影响子粒库容。研究表明,逆境胁迫条件下,玉米的受精及子粒早期发育过程与碳水化合物的代谢以及激素的合成密切相关。     

玉米子粒性状和子粒赖氨酸含量的相关及通径分析

以28份玉米自交系为材料,对9个子粒性状与子粒赖氨酸含量进行了相关和通径分析。结果表明,油分、胚重、胚比(胚重与胚乳重的比值)、胚乳硬度等级与赖氨酸含量呈显著或极显著正相关;淀粉含量、密度(粒重与体积之比)、胚乳重与赖氨酸含量呈显著或极显著负相关;百粒重和粗蛋白含量与赖氨酸含量相关不显著。各子粒性状对赖氨酸含量的直接影响力大小依次为胚比>胚重>胚乳重>胚乳硬度等级>密度>油分>淀粉含量>粗蛋白含量>百粒重。其中,胚比对子粒赖氨酸含量起关键作用。     

玉米脱粒破碎率关键影响因子及其最优预测模型研究

子粒破碎率高是当前中国玉米机械收获子粒的重要限制因素,解析破碎率变化原因,建立其简便预测模型是需要解决的重要问题。本文采集7个玉米品种在3个种植密度下组合的果穗,在不同子粒含水率梯度条件下开展单穗脱粒试验。种植密度在6万～9万株/hm2范围内对子粒破碎率没有影响,品种、子粒的含水率、抗侧压碎力和穿刺强度等的影响均达到统计显著水平。品种对破碎率变化的偏贡献率为12.7%,且品种的偏贡献率子粒含水率的偏贡献率抗侧压碎力的偏贡献率穿刺强度的偏贡献率,种植密度的偏贡献率接近于零。破碎率的最优预测因子是穿刺强度,预测模型:破碎率=10.25×0.990穿刺强度,满足破碎率不高于5%约束的穿刺强度值不得低于60 MPa。研究结果可为玉米破碎率预测、宜机收玉米新品种培育与鉴定、脱粒机具设计与制造提供数据支撑和技术参考。     

山西玉米子粒含水率与机械粒收收获质量的关系分析

2013～2014年在山西忻州开展适宜机械粒收品种的筛选和机械粒收技术示范,探讨玉米不同品种子粒含水率与子粒破碎率、杂质率以及产量损失率之间的关系。结果表明,破碎率、杂质率以及产量损失率均与子粒含水率存在显著正相关,子粒水分是影响机械粒收质量的重要因素。筛选子粒含水率低、产量水平高的瑞普959、德美亚3号、瑞普908和M753推荐为当地适宜粒收品种。     

微胚乳玉米子粒发育过程中乙酰辅酶A羧化酶活性变化规律的研究

以高油115玉米作为对照,对微胚乳玉米胚与非胚部位中乙酰辅酶A羧化酶活性的变化规律进行了研究。结果表明,在玉米子粒发育期间,微胚乳玉米和高油115玉米胚部位和非胚部位单粒乙酰辅酶A羧化酶活性均有很大波动,不同微胚乳玉米材料的酶活性变化趋势未见有一致规律,春秋两季玉米的酶活变化趋势也未见有一致规律。玉米子粒中胚与非胚部位乙酰辅酶A羧化酶活性与收获时单粒油脂重之间的相关系数为0.434 8和0.561 6,乙酰辅酶A羧化酶对玉米油脂积累的影响可能不大。     

吉林省西部地区滴灌条件下宜机械粒收玉米品种筛选

确定宜机械粒收的玉米品种是构建吉林省西部旱作补灌区玉米丰产增效技术模式的重要内容之一。2018年和2019年在吉林省西部地区开展滴灌条件下宜机械粒收玉米品种的筛选试验,测定38个玉米品种的收获子粒含水率和产量,并按玉米子粒含水率和产量水平采用双向平均法作图进行品种分类。结果表明,本研究初步筛选出5个滴灌条件下宜机械粒收玉米品种,分别是迪卡159、福莱77,稷秾108、吉农大889和优迪919。根据品种综合性状分析,吉农大889较优,其次为迪卡159,可以作为适宜吉林省西部滴灌条件下丰产高效栽培的推荐品种。     

寒地半干旱区鲜食玉米品种适应性和品质性状分析

以18个鲜食玉米品种为试验材料,针对寒地西部半干旱地区的气候条件,研究不同类型鲜食玉米子粒鲜食期的营养成分的积累动态及品质变化。结果表明,鲜食玉米灌浆期子粒的可溶性糖、粗淀粉、蛋白质、子粒含水率和维C含量在不同灌浆期、不同品种间差异极显著。随着子粒的发育,不同类型鲜食玉米品种的可溶性总糖、可溶性蛋白含量和子粒含水率呈下降趋势,粗淀粉含量呈上升趋势,维C含量呈先上升后下降的动态曲线变化。根据鲜食玉米营养成分与品质的关系,通过子粒含水率结合蛋白质含量和粗淀粉含量确定糯玉米的最佳采收期,子粒含水率结合可溶性糖含量和维C含量确定甜玉米的最佳采收期。     

天津玉米机械粒收初步研究

为明确天津玉米子粒脱水特征及影响机械粒收的主要因素,2015年和2018年在天津武清区开展春玉米和夏玉米田间试验,调查不同玉米品种的子粒含水率和机械粒收后的破碎率、杂质率及田间损失率。结果表明,春玉米收获时子粒含水率为16.4%～23.2%,破碎率为1.5%～3.2%,符合国家机械粒收标准。在本地区10月初播种冬小麦之前完全可以实现机械粒收。夏玉米在传统收获季子粒含水率为27.2%～42.2%,含水率过高导致的高破碎率是限制机械粒收的主要因素。当前种植的主要夏播品种无法满足玉米机械粒收的熟期与水分需求,需筛选早熟、脱水快的品种,或延迟冬小麦播种及采取冬小麦改种春小麦的种植制度调整,实现夏玉米机械粒收。     

改进压痕加载曲线法测定小麦籽粒各组分硬度及其仿真验证

为检验谷物籽粒压痕加载曲线法优化改进后对单个谷物籽粒硬度的测定效果,应用改进的压痕加载曲线法对小麦品种西旱2号籽粒各组分(胚、胚乳、麦皮)的硬度进行测定和分析。结果表明,含水率为15.6%的小麦籽粒各组分中麦皮硬度最大,硬度值为38.52~42.48 MPa,胚乳硬度次之(21.94~22.76MPa),胚的硬度最小(10.64~11.96 MPa)。运用有限元法建立小麦籽粒各组分的力学模型,证实改进压痕加载曲线硬度检测方法对小麦籽粒各组分硬度值的测定具有可行性,准确性较高。     

小麦籽粒发育时期Puroindolines蛋白与硬度的关系

为探讨Puroindolines蛋白的表达特点与籽粒硬度的关系,采用改进的SDS-PAGE凝胶分析了不同硬度小麦品种的籽粒在各个发育时期Puroindolines蛋白的表达.结果表明,不同硬度的小麦籽粒中总Puroindolines(PinA和PinB)蛋白的表达量差异不大,但与胚乳淀粉颗粒结合的Puroindolines蛋白量差异非常明显:在籽粒发育的不同时期,软质小麦籽粒淀粉粒表面结合的Puroindolines蛋白量显著高于硬质小麦;基因型同为野生型但硬度有差异的品种,籽粒较软的材料其淀粉粒表面结合的Puroindolines蛋白量也明显高于较硬的材料,说明该蛋白的结合特性是决定籽粒硬度的直接原因.结果还表明,胚乳中水溶性戊聚糖与籽粒硬度关系密切.     

玉米子粒油分及不饱和脂肪酸含量的遗传效应

用10个油分及不饱和脂肪酸含量差异较大的优良自交系,按(5×5)配成不完全双列杂交组合,研究玉米子粒油分及不饱和脂肪酸性状的遗传效应。结果表明,油分主要受胚、胚乳、细胞质效应的影响;油酸、亚油酸主要受胚、胚乳、母体效应的控制,3个性状均以加性效应占主导地位。α-亚麻酸的胚效应最小,表现为加性效应且遗传率较高。4个性状胚乳、胚的遗传率均较高,且胚乳遗传率大于胚的遗传率。330、素湾1611、ZOL-1可用于提高油分;ZOL-3、ZOL-4、ZOL-5对提高油分和油酸有极显著效果;ZNL-1、330、1072、ZOL-1、ZOL-5可用于提高亚油酸;ZOL-4可作为提高α-亚麻酸的母本;ZOL-1可以同时提高油分、油酸、亚油酸和α-亚麻酸。相关分析表明,油分与油酸极显著正相关(rP=0.612**);油分与亚油酸(rP=-0.504**)、油分与α-亚麻酸极显著负相关(rP=-0.277**),所有成对性状均以胚乳加性相关最强、胚加性相关次之。