小麦温敏雄性不育系BNY的花粉育性及自交结实性研究

BNY是新发现的小麦温敏雄性不育两用系。为了进一步确定BNY的育性敏感时期,对BNY和CK(温麦6号)的花粉育性及自交结实性进行了系统调查,结果表明,BNY不同蘖位、穗位、花位的花粉败育率存在差异,小分蘖败育率高于大分蘖,大分蘖高于主茎;同一穗不同部位的小穗花粉败育率差异不明显;同一小穗不同花位花粉败育率差异明显,下位小花败育率显著高于上位小花。自交结实率主茎穗高于大分蘖穗,大分蘖穗高于小分蘖穗,但均显著低于CK;主茎穗与大分蘖穗的自交结实率差异不显著,而小分蘖穗与主茎穗及小分蘖穗与大分蘖穗的自交结实率差异显著。     

YS型小麦温敏雄性不育系A3017控温条件下的花粉育性比较

为了研究温敏不育系在可育和不育温度条件下的花粉发育情况，通过人工控温的方法对YS型小麦温敏不育系A3017-310和A3017-312减数分裂期分别处在不育和可育温度条件下的花粉育性进行了分析．结果表明，不育温度条件（12～16℃）下，花粉粒多数败育，I2-KI染色不着色，染色不均匀，约1／3花粉粒发育至单核中后期或双核早期发生败育，大部分花粉粒发育到二核后期或三核期发生败育（染败），两个系的花粉粒碘染败育率分别为98．7％和99．0％，花粉萌发势分别为0．7％和0．5％，花药不开裂、不散粉，自交结实率均为0；可育温度条件下（正常分蘖穗为18～22℃，再生分蘖穗为20～25℃），花粉粒多数正常，花药能正常开裂、散粉，花粉粒在这两种可育温度条件下碘染的败育率无差异，均约为20％．花粉萌发势随温度升高而增加，A3017—310由60．7％增为71.5％。A3017-312由27．4％提高为63．1％;自交结实率（国际法）为34．6％～113．7％。A3017—310和A3017—312株系来源于同一组合的F6代，它们在不同的可育条件下，育性恢复程度有所不同，表明YS型温敏不育系在育性转换为可育后控制自交结实的遗传机制较为复杂。     

水稻同核异质雄性不育系的细胞质遗传效应与细胞学研究

 对所构建的7种水稻同核异质雄性不育系进行细胞质遗传效应研究,包括主要生长特性和农艺性状、与恢复系测配的影响以及花粉发育的细胞学观察。结果表明,7种同核异质不育系的播始历期为81~83 d,剑叶长为25.10 ~29.40 cm,穗长为21.45 ~24.30 cm,株高为80.60 ~94.13 cm,每穗粒数在163.2~222.1。与恢复系辐恢838和绵恢725进行测配,结果表明用绵恢725配组时,各组合的生育期为113~115 d,剑叶长和剑叶宽2个性状与用辐恢838配组时类似。最主要的差别在株高、有效穗、每穗粒数、每穗实粒数、结实率和千粒重等几个性状。总体看株高明显下降,每穗粒数和实粒数显著增加,而结实率和千粒重多数不如用辐恢838配组的组合。用7种同核异质雄性不育系混合后与单一恢复系配组,在实践中是可行的。细胞学观察结果表明,同核异质雄性不育系花粉粒败育开始在单核期,92%以上为典败。花粉粒败育时,维管束的结构被彻底破坏。由此推断,所用的同核异质雄性不育系的败育应该同维管束的不正常发育有关,其败育机理应该是相同的。     

亚种间杂交稻结实率稳定性的研究

以2个籼稻品种间杂交组合和4个亚种间杂交组合为供试材料，通过分期播种和人工气候室不同温度处理，研究了各杂交组合及其亲本的结实率稳定性。结果表明，亚种间杂交组合比品种间杂交组合和亲本在育性敏感期更易受温度的影响而造成结实率不稳定；父本与杂交组合的育性稳定性没有必然的联系；花粉败育是亚种间杂交组合遇低温结实率下降的主要原因。     

不同年代小麦品种小花发育模式及结实特性的差异

为了探讨增加冬小麦穗粒数的途径,以当前主推品种矮抗58、豫农949和20世纪80年代推广品种百泉41、郑引1号为供试材料,研究了不同年代小麦品种在小花发育动态模式与结实性上的差异.结果表明,不同年代主推品种小花的分化动态均符合二次曲线模式,小花的退化、败育动态模式均符合一次方程模式,但不同年代冬小麦品种在方程参数上有明显差异.当前主推的冬、春性小麦品种的小花分化速率、退化速率均显著快于早期推广品种,但可孕花败育速率低于早期品种.从成熟期考种结果来看,当前主推品种的小穗结实率、可孕小花结实率高于早期品种,而小花结实率则低于早期品种.     

影响甘蓝型油菜每角粒数因素分析

为培育高角粒数的油菜品种，研究每角粒数种子（或胚珠）败育对每角果粒数的影响，选取36份双单倍体（DH）材料，采用自然开放和强制自交、杂交、辅助人工授粉等4种处理方式，分别调查各处理中初花时胚珠数和成熟风干角果中正常成熟籽粒和败育种子的数量与形态变化，探寻种子（或胚珠）败育发生原因。结果发现：材料的初始胚珠数为23.05~36.15个，差异极显著。种子成熟后，每角粒数为平均16.80；胚珠数与每角粒数间的相关系数为0.77**；各材料每角粒数占初始胚珠数的百分比为平均56.19%，近44.00%的胚珠在种子发育过程中会发生败育；胚珠数与每角粒数呈正相关；败育是导致每角粒数减少的主要原因。不同材料胚珠数不同，胚珠数与材料基因型有关，败育比率也与材料基因型有关。根据胚珠的直径可将败育类型划分为3种：a类型（直径小于0.1mm）、b类型（直径0.1~1.0mm）、c类型(胚败育)。3种败育类型在36个参试材料和4种试验处理中均有发生，前两种类型败育是胚珠（或种子）败育的主要类型，平均发生概率分别为19.34%和7.91%，胚败育发生概率较低，仅为1.54%。胚珠（或种子）败育现象普遍存在于甘蓝型油菜种子发育过程中，原因可能与花粉和柱头发育、花粉与柱头识别、受精以及胚初期发育异常相关；胚败育可能与胚发育停滞有关。      

F型小麦雄性不育系小孢子发育的细胞学观察

为明确F型小麦雄性不育系雄性败育的细胞学机理,以西农979为对照,采用醋酸洋红染色制片等方法观察花粉母细胞减数分裂、小孢子发育过程及成熟花粉粒育性表现,并套袋自交,于成熟期统计结实率。结果发现,F型小麦雄性不育系仅有2.15%的花粉母细胞减数分裂Ⅱ异常,其余绝大多数花粉母细胞减数分裂正常,但小孢子由单核期进入二核期后,生殖核和营养核先后降解,导致无核小孢子的出现,其比率为77.04%。成熟花粉粒经1% I₂-KI染色后显示异常的花粉粒比率高达94.8%,其中包括圆败、典败和染败类型,但以染败型为主。F型小麦雄性不育系套袋自交结实率为2.5%。上述三方面的研究结果彼此相符,据此认为,小孢子由单核期进入二核期后,生殖核和营养核先后降解导致无核小孢子的产生是F型小麦雄性不育系雄性败育的主要细胞学原因。     

小麦雄性不育系BNS及其杂种F1的育性分析

为探讨小麦雄性不育系BNS在小麦杂种优势利用中的应用价值,采用BNS分期播种、F1正常秋播的方法,对其育性表现进行了分析研究.结果表明:(1)正常或稍早秋播时BNS表现高度不育,国内、国际法自交结实率分别为0.23%～1.77%、0.27%～4.06%,晚播时不育转换成可育,临界播期为10月17日;(2)BNS年际间不育性遗传稳定,且雌蕊活性正常,极易接受外来花粉,国内、国际法饱和授粉结实率分别为79.94%～85.26%、93.58%～100.20%;(3)BNS花粉碘染为圆败型,F1花粉碘染有典败、染败和正常三种类型;(4)BNS不育系具有可恢复性.32个F1代中,有3个组合的国际法结实率<5%,花粉败育率达96%以上,29个的自交结实率为6.28%～156.57%(国际法),其中BNS/SN055525的恢复度最高,国内、国际法结实率分别为95.85%、156.57%,花粉败育率仅为2.02%,结实正常.综上所述,BNS具有早播或正常播不育、晚播可育的特性,且不育性能够稳定遗传,在常规品种(系)中可筛选出高恢复度的恢复系用于杂交制种.     

籼型三系不育系育性与温、光的关系初探

通过分期播种试验,对生产上应用的水稻三系不育系天丰A、龙特浦A、Ⅱ-32A、金32A的花粉败育类型与始穗前15 d温、光条件的关系进行了探讨.结果表明,供试三系不育系的花粉败育程度在不同的温度下表现不同,天丰A的花粉可染率和自交结实率及Ⅱ-32A的花粉可染率均与始穗前15 d的日平均气温呈显著正相关,龙特浦A的花粉可染率和自交结实率均与始穗前15 d的日平均气温呈显著负相关,不育系育性与光长相关不显著.据初步观察,温度对不育系育性的影响时期为幼穗雌雄蕊分化期至减数分裂期.     

不同温度处理对离体培养玉米子粒发育的影响研究

以玉米杂交种农单5号和农大108为材料,采用玉米子粒离体培养的方法研究了不同温度处理对子粒发育的影响,并对子粒败育率、粒重、可溶性糖和淀粉含量进行了测定。结果表明,2个品种对温度影响表现出相同的趋势:与18℃、38℃相比,28℃下子粒发育最好,子粒败育率低、粒重高。在18℃和38℃下,子粒的可溶性糖含量高而淀粉含量低。28℃条件下较适合子粒的发育。     

硼肥用量对玉米生长发育及产量的影响

以郑单958和豫单606为试验材料,采用盆栽试验方法,探索不同硼肥用量对玉米产量及生长发育的影响。结果表明,施用适量硼肥可促进玉米生长发育,显著提高叶面积指数,使植株干物质积累量增加,同时硼肥能够促进干物质向果穗运输。施用硼肥能够促进玉米穗分化,使雌雄间隔期缩短,显著提高花丝数和花丝生长速率,进而增加穗粒数。施用硼肥显著提高玉米产量,且不同用量对其影响不同,3.33 mg/kg土壤硼肥处理的效果最为显著,郑单958和豫单606分别较不施硼肥处理增产14.3%和17.4%;施用量为13.3 mg/kg时郑单958增产3.5%;豫单606产生中毒症状,产量较对照降低4.4%。     

后期喷肥对强筋小麦临汾138产量和品质的影响

为了明确生育后期喷肥在小麦产量和品质上的效应,以强筋小麦品种临汾138为供试材料,研究了小麦生育后期喷施N、P及微肥对产量及品质的影响。结果表明,小麦生育后期喷肥均可显著提高千粒重、增加产量和改善品质,其中尿素、磷酸二氢钾和微肥混喷效果最好,千粒重、产量和总评价值分别提高4.14%、15.82%和18.64%,尿素和微肥混喷的效果次之;有微肥的处理比无微肥的处理产量、品质有所提高。     

Corn earworm (Lepidoptera: Noctuidae) damage at various kernel development stages on food maize

Feeding by corn earworm, Heliocoverpa zea (Boddie), larvae lowers the quality of food maize by causing damage to kernels that results in discoloration of food maize products during cooking. This damage includes kernel cracking or nipping of kernels by larvae. Larval infestations were highest from first silk to early dough growth stages. Infestations during the silk and blister-dough stages caused the least amount of kernel damage on an ear. The area on an ear exposed to corn earworm damage during the blister, dough, or dent to harvest treatments was similar. Kernels were most susceptible to quality loss when they were hardening. Yield was not affected by corn earworm feeding, but the highest quality loss occurred on ears exposed to earworms during the dent-harvest period and throughout the season. Consequently, late season control actions (during the dough stage) would be more effective for reducing quality loss from corn earworm feeding on food maize, than is the present practice of spraying during the green silk stage.     

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。     

玉米穗部不同组织对串珠镰刀菌和禾谷镰刀菌的抗性研究

2002￣2004年采用花丝通道法、钉刺果穗法和针刺果穗深处法3种接种方法,分别将串珠镰刀菌和禾谷镰刀菌接种到不同玉米自交系的花丝、子粒和穗轴上。结果发现,不同穗部组织对这两种菌的抗病性表现不同,同时筛选出花丝和子粒都抗这两种菌并且穗轴抗串珠镰刀菌的优良自交系BT-1。     

施用微量元素镍对大豆产量影响

试验结果表明,微量元素镍的施用能增加植株干重、根瘤数、根鲜重、叶绿素含量、提高大豆产量。施用镍千分之三浓度的处理比对照增产9.14%。因此施用镍能促进大豆生长发育提高大豆产量。     

玉米禾谷镰孢穗腐病抗性鉴定接种方法比较

通过子粒注射法和花丝通道法,在玉米吐丝初期至乳熟后期间隔 5～127 d接种 3个不同玉米品种,明确东北地区玉米禾谷镰孢穗腐病抗性鉴定的最佳接种方法。结果发现,禾谷镰孢在玉米吐丝期至乳熟期均能侵染玉米子粒和花丝。子粒注射法在玉米吐丝 1～12 d内接种的病情指数显著高于 16 d以后接种的处理;花丝通道法在玉米吐丝 1～5 d内的病情指数显著高于 12 d以后接种的处理。子粒注射法的抗性鉴定结果为吐丝 1 d接种的果穗表现为感病,吐丝 5～12 d为中抗或抗病,吐丝 16 d之后为抗病或高抗;花丝通道法接种的结果为吐丝 1 d为中抗或抗,吐丝 5 d及以后为抗或高抗。结果表明,子粒注射法在玉米吐丝 10～15 d左右接种发病稳定、抗感差异明显、鉴定结果准确。     

不同基因型玉米氮素吸收利用效率研究进展

玉米氮效率的评价方法与指标不尽一致,导致对玉米基因型不同的分类结果。玉米氮效率研究主要集中于根系对氮素的吸收、叶片对氮素的还原同化、氮素在植株体内的积累和分配以及地上部生长势与氮效率的关系方面。以子粒为主要收获对象的玉米,穗、子粒发育状况对玉米产量起着关键作用,有关穗、子粒发育对玉米氮效率贡献率的大小、不同氮效率基因型玉米穗、子粒发育的差异以及内在生理生化机制研究较少。对不同氮效率基因型玉米子粒发育与氮效率之间关系、子粒发育尤其是顶部子粒的早期发育(决定穗粒数的形成)对氮素的反应、氮高效品种顶部子粒的早期发育是否优于氮低效型、氮素对不同氮效率基因型玉米子粒发育的影响机制等问题有待进一步研究。     

有机肥替代部分化肥对‘桂甜糯525’产量品质和土壤环境的影响

本研究通过田间试验,以不施肥为对照（T1）,设置单施化肥（T2）和不同有机肥替代部分化肥（T3和T4）3个施肥处理,研究不同有机肥替代部分化肥对玉米产质量和土壤环境的影响。结果显示,施肥处理下玉米植株的农艺性状均优于不施肥处理,与单施化肥相比,施用有机肥能更好地促进玉米植株的生长,其中T3处理玉米植株的茎粗和叶片长较T2显著（P<0.05,下同）提高11.94%和4.53%;施肥能显著提高玉米产量,较不施肥可显著提高14.27%~17.17%;施用有机肥能提高玉米鲜果穗性状和品质,其中T3处理穗长较T2显著提高7.12%;与T2处理相比,T4处理的籽粒蛋白质含量较T3显著提高7.21%,T3处理籽粒的可溶性糖含量较T1和T4处理显著提高61.54%和77.97%;T3处理土壤中的有机质含量较单施化肥显著提高64.52%。各指标相关性分析中,籽粒蛋白质和脂肪含量与总氮含量呈显著正相关（r=0.868,P<0.01）,说明有机肥可通过提高玉米对氮的吸收从而促进籽粒中蛋白质和脂肪等营养成分的积累。综上,有机肥替代部分化肥相比于不施肥和单施化肥能更好的促进玉米植株的生长,且在保证产量的同时能提高果穗品质,增加土壤有机质含量,可作为区域化肥减施下春玉米提质保产的推荐施肥方案。     

Trait dissection of maize kernel weight: Towards integrating hierarchical scales using a plant growth approach

Maize (Zea mays L.) yield is a function of the number harvested kernels per unit land area and the individual kernel weight (KW). Kernel weight and its development show a wide variability due to the genotype, the environment, the crop management, and all possible interactions. Commercial maize hybrids differ markedly in the patterns (rate and duration of kernel growth) behind differences in final KW. The same can be observed when public or elite proprietary maize inbred lines are analyzed. To progress in our understanding of KW variability, we reviewed and discussed current knowledge for analyzing kernel growth as an integrated system, modulated by processes linking different levels of organization (the different kernel tissues, the whole kernel, the plant, the canopy). Ideas on how to integrate this knowledge towards the development of a multi-hierarchical scale framework for predicting KW under different growth environments are currently needed, as they have high relevance for dissecting the genetic basis of kernel growth and maize yield definition at the canopy level.