低铁胁迫对不同耐低磷玉米生长及磷、铁养分吸收的影响

用营养液培养方法研究了耐低磷和低磷敏感玉米幼苗对低铁胁迫的基因型差异。结果表明,铁处理和基因型对玉米的生长和养分吸收影响显著,铁处理和基因型之间存在互作。低铁胁迫对各基因型玉米幼苗地上部生物重的影响十分明显,对低磷敏感基因型玉米地上部生物重的抑制作用显著大于耐低磷基因型。铁在玉米植株中集中分布在根部,与耐低磷特性无关。低铁胁迫显著降低了各基因型玉米幼苗叶片的叶绿素含量,但基因型间无明显差异。低铁胁迫对根系生长有一定的促进作用,可以诱导地上部同化产物向根系转运,促进根系代偿性伸长。     

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.     

低磷胁迫对油菜不同生育期叶片光合作用的影响

油菜是中国的主要油料作物之一,对低磷胁迫敏感.土壤缺磷是油菜获得高产的重要限制因子.通过气体交换参数和荧光诱导动力学参数的测定和分析,研究了低磷胁迫对油菜不同生育期光合特性、叶绿素荧光参数及能量分配的影响.结果表明:与对照相比,低磷处理明显降低了油菜蕾薹期、花期的净光合速率(Pn);油菜三个生育期的最大荧光(Fm)、可变荧光(Fv)、最大光化学效率(Fv/Fm)没有显著下降,表明低磷处理没有影响到油菜叶片的原初反应中心;但是,低磷胁迫使油菜蕾薹期光系统Ⅱ(PS Ⅱ)量子产量(φPSⅡ)、电子传递速率(ETR)、先化学猝灭系数(qP)显著下降,非光化学猝灭系数(NPQ)显著上升,能量分配方面天线热耗散(D)和PSⅡ反应中心过剩激发能(Ex)上升,PSⅡ光化学反应(P)下降.表明低磷胁迫导致油菜蕾薹期PSⅡ电子传递受阻,油菜植株启动了能量耗散途径应对低磷胁迫.     

锌胁迫对不同耐低磷玉米生长及磷、锌养分吸收的影响

用营养液培养方法研究了不同耐低磷玉米幼苗对缺锌胁迫的适应性差异.结果表明,低磷敏感基因型在缺锌时植株各部位锌含量和吸收量显著下降,且变幅均明显高于耐低磷基因型.缺锌处理影响玉米幼苗的磷含量,低磷敏感基因型地上部磷含量较对照显著上升,根系磷含量变幅不大;耐低磷基因型地上部磷含量变幅较小,根系磷含量则显著下降.低磷敏感基因型在缺锌时地上部磷利用率显著下降,根系磷利用率无明显变化,而耐低磷基因型的变化情况正好相反,根系磷利用率受影响的程度大于地上部.     

低磷胁迫对小麦代换系荧光参数的影响及染色体效应

以中国春-Synthetic 6x染色体代换系及其亲本为材料,通过测定不同磷处理条件下孕穗期、开花期、灌浆期旗叶的荧光参数,研究低磷胁迫对荧光参数的影响,并对控制荧光参数的相关基因进行染色体定位。结果表明,低磷胁迫导致小麦代换系及其亲本的最大荧光（ Fm）、PSⅡ原初光能转换效率（ Fv/Fm）在测定的各生育时期中明显低于对照,初始荧光（Fo）明显高于对照;Synthetic 6x的3D染色体上可能存在低磷胁迫下调控Fo的有利基因;3B染色体上可能存在调控Fm的有利基因;3B、7D染色体上可能存在调控Fv/Fm的有利基因。     

DCPTA对低温胁迫下玉米幼苗叶片叶绿素含量及其荧光特性的影响

以郑单958为盆栽试验材料,设置3个昼夜温度梯度(18℃/9℃、16℃/7℃、14℃/5℃),研究喷施不同浓度DCPTA对玉米幼苗叶片的叶绿素含量以及叶绿素荧光特性的调控机制。结果表明,低温胁迫下喷施DCPTA玉米幼苗的叶绿素含量比对照(清水处理)高23.62%~144.55%;玉米叶片Fo(初始荧光)比对照低4.55%~39.53%,Fv/Fo(PSⅡ潜在活性)、Fv/Fm(PSⅡ最大光化学效率)、qN(非光化学猝灭系数)分别比对照高出30.26%~112.39%、7.47%~32.96%、5.98%~57.52%;浓度为50mg/L的DCPTA喷施玉米幼苗叶片后,对低温胁迫下玉米叶片光合系统的保护效果最好,这有利于提高玉米幼苗叶片的抗冷性。     

不同环境因子对玉米叶绿素荧光特性的影响

为了揭示玉米生态适应性,研究了不同光照时间、不同光照强度、不同二氧化碳浓度和不同水分等环境因子对玉米叶片叶绿素荧光特性的影响。荧光动力学曲线表明,随着光照时间的延长,荧光参数ETR、PhiPSⅡ、qP、NPQ等值逐渐上升并在20 min左右达到稳定,与光合同步。荧光光响应曲线表明,光照强度大于500μmol/(m2.s)时,PhiPSⅡ与PhiCO2均与光照强度呈线性负相关关系,而当光照强度小于500μmol/(m2.s)时,PhiPSⅡ与光照强度呈线性负相关关系,PhiCO2与光照强度呈线性正相关关系。说明在强光下PhiPS II所吸收的光能用于光化学反应的比例较少,而过剩的光能较多的以热的形式耗散掉了。荧光ACI曲线表明,在一定CO2浓度范围内,CO2浓度和荧光光合速率、PhiPSⅡ、PhiCO2及ETR值存在一定的正相关关系。在水分胁迫条件下,Fm、Fv/Fm、PhiPSⅡ、PhiCO2及ETR值随水分胁迫的增强而下降,而Fo和NPQ值却随水分胁迫的增强而升高,说明水分胁迫条件下光系统PSII受到了伤害,起光保护作用的热耗散提高。Fv/Fm的日间变化出现了光抑制现象,水分胁迫加重了抑制程度,恢复到正常水平的时间延长。     

低磷胁迫对不同基因型玉米主要生理生化特性的影响

磷是植物生长发育不可缺少的营养元素之一,不仅是植物体内许多重要化合物的组分,而且还以多种途径参与植物代谢.植物所需磷素的主要来源于根系自土壤的吸收[1].红壤对磷素有强大的固定能力,而且当pH值低于6时,其固定值随pH值的下降而线性增大,使磷在土壤溶液中的浓度下降,有效性降低[2].有研究表明,低磷胁迫降低小麦、玉米叶绿素含量,抑制叶片的硝酸还原酶活性,显著提高小麦、玉米等作物的叶片、根、甚至全株的酸性磷酸酯酶活性,导致甘蔗叶片丙二醛含量增加,且耐性差的品种较明显和较早发生[3～7].     

干旱胁迫对玉米叶绿素荧光参数及质膜透性的影响

以抗旱性不同的3个玉米品种京单28、郑单958、京科25为试材,研究干旱胁迫下玉米的叶绿素荧光参数及质膜透性的变化.结果表明:干旱胁迫对叶绿素荧光参数的影响非常显著,干旱胁迫会降低玉米PSⅡ的原初光能转化效率(Fv/Fm),使PSⅡ反应中心开放部分比例(qP)降低,用于光合作用电子传递的份额(qP)减少,而以热能的形式耗散,过量的光能不及时耗散会使光合器官受到损伤,导致玉米叶片原生质膜结构伤害,从而引起膜的透性增大,玉米叶片中丙二醛、脯氨酸含量变化.     

缺磷胁迫对不同玉米幼苗生长的影响

营养液砂培4种不同玉米自交系材料,设置0.25mol/LKH2PO4全磷(对照)、0mol/LKH2PO4(缺磷)两种处理,于5、7、9、11d时考察幼苗生长指标。对缺磷胁迫下4种不同基因型玉米自交系生长的研究表明,低磷胁迫对040651、044191地上部分的抑制大于根系,根系的相对干生物量明显高于地上部分的相对干生物量;从相对株高和相对叶面积的研究显示,编号为040651的自交系受缺磷胁迫的影响小于其他3个自交系材料。缺磷胁迫下4种不同基因型玉米自交系根系形态的研究显示:缺磷胁迫诱导玉米根伸长,根系表面积增大,根冠比显著增加。     

苗期水分胁迫对玉米根系生长杂种优势的影响

以玉米杂交种高油115及其亲本(母本220、父本1145) 为材料, 研究了玉米苗期根系生长的杂种优势及水分胁迫的影响。试验设水分充足、轻度干旱和严重干旱3个处理, 田间持水量分别为75%、55%和35%。结果表明, 在水分充足条件下, 根长(RL)、根表面积(SA)和根干重(RDW)均表现出不同程度的中亲优势和超亲优势, 轻度干旱显著降低了各指标的杂种优势, 而严重干旱则完全抑制了根系生长的杂种优势。根系各性状中, RL的杂种优势最强。在水分充足条件下, 与中等根(根直径0.25~0.45 mm)和粗根(根直径>0.45 mm)相比, 细根(根直径0.05~0.20 mm)的RL、SA及其占总根系比例的杂种优势最高。轻度干旱胁迫虽然降低了根系的杂种优势, 但RL、SA仍表现出显著的超亲优势和中亲优势(粗根的超亲优势除外)。此外, 只有细根RL和SA占总根系的比例在轻度干旱胁迫下具有显著的中亲优势, 说明杂交种可以通过生成较亲本更高比例的细根来抵抗轻度干旱胁迫。     

四川地方玉米种质的SSR聚类分析

利用SSR分子标记方法研究28个玉米自交系的遗传变异。分析四川地方玉米种质的遗传基础,并进行SSR聚类分析,探讨四川地方玉米种质与国内主要杂种优势群的关系。结果表明：大部分四川地方玉米种质均可被划分到常见的几大杂种优势群中去,少数地方玉米自交系可形成单独的类群,四川地方玉米种质具有广泛的遗传基础;SSRs能较真     

黑龙港流域玉米不同生育阶段气象因子对产量性状的影响

明确玉米生长发育不同阶段气象因子与产量的关系,有助于确定区域最适播期。通过调整播期来改变玉米生育期内气候条件,对于抵御阶段性不良气象因子的胁迫并最终实现高产目标有重要意义。本研究以郑单958为试验材料,于2009年至2010年在黑龙港地区中国农业大学吴桥试验站进行分期播种试验,分析产量及产量构成因素与不同阶段气象因子的关系。结果显示: (1)由于年际间气象条件的差异,产量及其构成因素并非简单地随播期变化而变化。(2)在试验设定的高密度条件下,产量提升主要受千粒重的制约,穗粒数次之。(3)产量性状与不同生育阶段的多个气象因子显著相关。穗期、抽雄吐丝阶段的光照条件对穗粒数以及产量有影响;苗期、营养生长阶段气温日较差与产量显著正相关;抽雄吐丝前后的温度条件影响穗粒数;生育期总降水量影响穗粒数和千粒重的提升。该地区在调整播种时间、改进栽培措施时,上述关系应是考虑的重点。生产中可适当早播晚收,选用适宜的中晚熟品种,既可避开生育前期及籽粒形成阶段不利气象因子的影响,又可延长籽粒灌浆时间,充分利用该地区生育后期丰富的光热资源。     

玉米花期性状的全基因组关联分析

花期性状是玉米的重要性状,与熟期、散粉结实率和产量关系密切,对玉米品种选育至关重要。为探究玉米花期性状的遗传基础,本研究以248份遗传多样性丰富的玉米自交系作为关联群体,通过2017年和2018年在河北保定和辛集的田间试验调查抽雄期、散粉期、吐丝期和散粉吐丝间隔期4个花期相关性状,利用分布于全基因组的83057个SNP标记进行关联分析。结果表明,4个花期相关性状的基因型、年份、地点、基因型与地点的互作、基因型与年份的互作均达到极显著水平;抽雄期、散粉期、吐丝期的遗传率分别为71.77%、71.27%、73.93%,并且两两性状间呈极显著正相关,散粉吐丝间隔期遗传率为62.50%,仅与吐丝期呈极显著正相关;4个花期性状共检测到18个SNPs-性状关联(共涉及16个SNP位点),单个位点的表型贡献率范围为5.46%~28.36%,仅1个位点在不同性状中检测到;筛选到81个候选基因,其中36个在GO分析中具有功能注释。潜在候选基因GRMZM5G877647编码early flowering 4蛋白,参与光周期的调节;GRMZM2G173630编码类赤霉素受体蛋白参与植物激素信号转导;GRMZM2G001139、GRMZM2G375707编码与花器官建成的MADS转录因子。这些潜在候选基因为解析玉米花期性状遗传基础和分子辅助选择育种提供参考。     

不同地力水平下控释尿素对玉米物质生产及光合特性的影响

氮肥是玉米生产中最重要的增产要素之一。为探明不同地力水平下控释尿素对玉米物质生产及光合特性的影响, 采用盆栽试验研究了释放期不同的2种控释尿素(CRU₃₀, 释放期为30 d; CRU₆₀, 释放期为60 d)的作用效果, 以普通尿素为对照(U)。结果表明, 控释尿素处理显著增加玉米干物质积累量, 但释放期不同的控释尿素在不同地力水平下增产效果不同, 低地力水平下增产效果为CRU₃₀>CRU₆₀>U (P<0.05), CRU₃₀处理比施用普通尿素增产18.9%; 高地力水平下增产效果为CRU₆₀>CRU₃₀>U(P<0.05), CRU₆₀处理比U增产18.2%。与对照相比, 控释尿素使干物质向开花后分配比例增加, 氮肥偏生产力(PFPN)显著提高, 低地力时CRU₃₀最高, 而高地力时CRU₆₀最高。控释尿素处理的单株干物质积累量、穗粒数及千粒重显著增加, 主要因为生育中后期叶面积、光合速率、叶绿素及叶片氮含量维持较高水平。所以, 在等氮量做基肥一次性施入时, 低地力水平下施用释放期较短的控释尿素为宜, 而高地力水平下应施用释放期较长的控释尿素。     

不同基因型玉米硫素吸收利用差异研究Ⅰ.根系吸收动力学参数与品种对硫肥的响应

应用同位素示踪技术,测定了34个不同基因型玉米水培幼苗根系对硫素的吸收动力学参数,大田试验调查了参试基因型在不同硫肥处理后的籽粒产量表现,测定了植株硫素吸收总量.结果发现不同基因型玉米对硫肥的反应存在很大的差异,而苗期根系的硫素吸收动力学参数与该品种施用硫肥后硫素吸收总量和籽粒产量的变化有密切联系,可以作为     

新型植物生长调节剂B2对玉米光合荧光特性及产量的影响

为探讨新型植物生长调节剂B2拌种和叶面喷施对玉米农艺性状、光合特性、叶绿素荧光参数及产量的影响,明确B2拌种和叶面喷施的适宜剂量,以德美亚1号为材料,采用田间随机区组试验方法,设置B2拌种剂量0（CK）、25（BT1）、50（BT2）和100（BT3）mg/kg,在6展叶期叶面喷施剂量0（CK₁）、25（YT1）、50（YT2）和100（YT3）mg/L。结果表明：与CK和CK₁相比,B2拌种和叶面喷施处理均能降低玉米株高和穗位高,增加玉米茎粗、叶面积和干物质积累量;提高玉米叶片SPAD值、净光合速率（P_n）和蒸腾速率（T_r）;提高实际量子产量Y(Ⅱ)、相对电子传递效率（ETR）、最大光化学效率（F_v/F_m）和潜在光化学活性（F_v/F_o）,降低非光化学猝灭系数（NPQ）;B2拌种和叶面喷施处理产量较CK和CK₁分别增加5.90%、14.20%、5.81%和11.72%、14.40%、5.36%。综上所述,B2拌种剂量为50mg/kg、叶面喷施剂量为50mg/L时,可显著增加玉米产量。     

玉米（Zea mays L.）×大刍草（Zea diploperennis L.）远缘杂交选育玉米自交系的研究

为了丰富玉米遗传变异,从1990年起,我们进行了玉米(Zea mays L.)和多年生二倍体大刍草(Zea diploperennis L.)远缘杂交的研究。经过5年8个世代的杂交、回交和自交选择,目前已获得抗逆性、抗病虫能力较强,农艺性状优良的玉米自交系14个。在测配1000个杂交组合中,所选系表现出较高的一般配合力和特殊配合力。实践证明,这是一条导入外缘种质、拓宽玉米遗传基础,进一步提高杂交种增产潜力的途径之一。     

株型对玉米群体光合速率和产量的影响

在大田条件下，采用人工改变株型的方法，比较了原型（平展型）与改型（紧凑型）玉米不同密度的群体光合速率，结果表明，改型群体光合速率比原型平均提高１７．２％，籽粒产量增加５．３％￣８．６％。抽丝期群体光合速率和籽粒产量之间呈极显著的正相关（ｒ＝０．８６９２）。改型玉米群体内光合有效辐射、ＣＯ２浓度分布比原型相对的“均匀”，是群体光合速率较高的重要原因，认为玉米作物的优化群体结构为紧凑型玉米个体所组成的     

利用cDNA—AFLP技术研究玉米基因的差异表达

利用cDNA-AFLP技术，对玉米强优势组合和弱优势组合及其双亲自交系在苗期和雄穗生长锥伸长期的基因表达进行了分析。结果表明，玉米强优势组合和弱优势组合的基因表达有明显差异，基因表达有多种类型，表现出质和量的差异，不仅有增强，也有双亲沉默，弱优势组合双亲沉默的数量在苗期和雄穗生长锥伸长期均高于强优势组合，杂