不同玉米自交系灌浆期棒三叶光合特性及产量差异比较分析

[目的]比较分析6个玉米自交授粉后15d棒三叶的光合特性及产量性状。[方法]以玉米自交系PH6WC、PH4CV、唐65、郑58、综3和87-1为研究材料,测定各自交系授粉后15d的棒三叶面积、光合特性及收获后的产量性状。[结果]在6个自交系中,PH6WC棒三叶面积和干重最大,分别是PH4CV、综3和郑58的1.5倍和2倍左右;在叶绿素含量上,所有自交系基本呈基本呈现穗位叶≥穗上叶穗下叶的变化规律,其中唐65叶绿素平均含量最高;从光合特性上,综3的净光合速率(Pn)、胞间CO2浓度(Ci)及水分利用效率(WUE)均较显著高于其他自交系;相关分析结果显示,仅棒三叶面积与产量显著相关,而叶绿素含量和光合参数均与产量不相关。[结论]玉米棒三叶面积与叶绿素含量和光合特性并不相关,通过叶绿素含量和光合参数不能预测玉米产量,本研究为选育强光效玉米新种质奠定一定基础。     

不同玉米杂交种及其亲本自交系耐热性的差异比较

【目的】近年来,我国黄淮海夏玉米区高温热害不利天气频发重发,已成为威胁玉米生产的重要不利因素。研究并明确高温胁迫对不同基因型玉米品种雌雄穗及产量的影响,为耐高温玉米品种培育和选择提供参考。【方法】以郑单958（郑58×昌7-2）、先玉335(PH6WC×PH4CV)、京农科728（京MC01×京2416）和MC812（京B547×京2416）及其亲本自交系为供试材料,花期前后（大喇叭口期-吐丝后7 d）进行高温胁迫处理,研究高温胁迫对不同基因型玉米杂交种及其亲本自交系雌雄穗生长发育、散粉吐丝间隔（ASI）、花粉活性、产量及其构成要素的影响。【结果】（1）花期前后高温胁迫导致参试玉米品种及其亲本自交系的穗粒数减少,进而产量降低,且不同品种和自交系对高温胁迫的响应存在显著差异。与对照相比,高温胁迫下,郑单958、先玉335、京农科728和MC812的穗粒数降幅分别为22.28%、46.79%、6.13%和8.11%,产量降幅分别为9.50%、50.61%、3.18%和5.00%,其中,京农科728和MC812减产不显著,而郑单958和先玉335显著减产;亲本自交系中,京2416的穗行数、行...     

我省常用玉米杂交种及其亲本灌浆期子粒脱水速率的研究

对我省13个玉米杂交种及其亲本子粒发育期间粒脱水速率进行了测定分析，研究结果表明：脱水速率在品种间存在差异，不同品种、不同时期脱水速率不同，而且此特性在杂交种与其亲本之间存在着一定的相关性。这些研究结果对于选育子粒脱水速率快的玉米品种具有重要的指导意义。     

玉米亲本及杂交种光合速率的关系

对10个亲本的自交系及其双列组配的杂交种进行光合速率测定,结果表明:杂交种的光合速率高低与其亲本有密切的关系。一般表现为亲本光合速率高,其杂交后代也高;杂交后代的光合速率与母本的相关关系比父本更加密切;一般杂交种表现出光合速率正优势,这种优势在不同组合之间差别较大,高光合的亲本与中、低光合速率的亲本杂交时,多为明显优势;自交系间和杂交种间在籽粒建成期的光合速率变动不同。     

玉米亲本及杂交种光合速率的关系

对１０个亲本的自交系及其双列组配的杂交种进行光合速率测定，结果表明：杂交种的光合速率高低与其亲本有密切的关系。一般表现为亲本光合速率高，其杂交后代也高；杂交后代的光合速率与母本的相关关系比父本更加密切；一般杂交种表现出光合速率正优势，这种优势在不同组合之间差别较大，高光合的亲本与中、低光合速率的亲本杂交时，多为明显优势；自交系间和杂交种间在籽粒建成期的光合速率变动不同。     

谷子杂交种灌浆期光合性能研究

运用CB-1102便携式光合蒸腾仪,研究了谷子杂交种和常规种的光合面积、光合速率(Pn)日变化、光饱和点及叶片水分效率(WUE)。结果表明,杂交种与常规种相比较,叶面积系数(LAI)增加51.1%,光合速率提高65.0%;旗叶光饱和点提高54μmol(/m2.s),补偿点降低117μmol(/m2.s);旗叶和倒二叶WUE分别提高30.86%和21.30%;杂交种未出现明显的"午休"现象。     

玉米杂交种及其亲本自交系抗倒伏特性的研究

提高玉米品种自身的耐密、抗倒伏能力是解决玉米生产突出矛盾的根本途径。选用不同抗倒伏性品种‘KX3564’和‘新玉41(XY41)’杂交种(F₁)及其亲本自交系为材料,研究玉米植株形态特征和茎秆抗倒伏性能等杂种优势的变化特点。结果表明:玉米杂种F₁代的株高、穗位高、穗高系数均表现超亲优势,且穗位高的杂种优势明显高于株高、穗位高系数。杂交种茎秆基部节间直径和单位节长干质量(DWUL)表现为超父优势,显著低于其母本,杂种优势指数较低。进一步分析得出,而高于其父本。茎秆的穿刺强度(RPS)受其双亲互作的影响,且母本自交系的贡献更大。因此,在品种选育过程中,应注重亲本自交系尤其母本自交系形态耐密性和茎秆抗倒强度的选择,有利于提高玉米耐密、抗倒伏品种的选育效率。     

3个熟期6个玉米杂交种及其亲本籽粒脱水特性的比较研究

本研究对不同熟期的6个玉米杂交种及亲本自交系籽粒脱水速率、含水量进行测定比较,结果表明:6个玉米杂交种的籽粒脱水速率在品种之间存在差异,早熟品种的脱水速率快于中熟品种,中熟品种的脱水速率快于中晚熟品种;亲本之间的脱水速率也存在差异,与配成的杂交种脱水速率表现出相同趋势;杂交种生理成熟后的脱水速率与父本的相关性大于母本;杂交种收获时含水量高低与父本的相关性大于母本;迪卡517、华美1号是两个比较好的快速脱水杂交种,同时亲本DK516m、DK517f、华美1M、华美1F是脱水比较快的自交系。     

玉米杂交种及其亲本自交系抗旱性综合分析

为了探讨玉米株系的抗旱性特点,筛选出抗旱性较强的自交系和杂交种,以6个杂交种以及其亲本12个自交系为材料,测定其在正常生长和干旱胁迫下的叶绿素含量、丙二醛(MDA)含量、脯氨酸(Pro)含量以及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性等指标,利用隶属函数值法、主成分分析对抗旱性进行了综合性评价。结果表明,相对于正常生长,干旱胁迫下玉米品种和自交系的叶绿素含量均显著性降低;旱胁迫下MDA含量不同程度升高,表明不同玉米植株的膜过氧化程度存在差异;旱胁迫下玉米植株体内Pro的大量积累,稳定了细胞的渗透压,维持了植株对水分的吸收;旱胁迫下SOD和POD酶活性升高,清除了过多的活性氧自由基,维持了细胞膜的稳定性。隶属函数抗旱性评价显示自交系郑8713、NK17-8抗旱性较好,杂交种郑单819、秋乐368的抗旱性极强。相关性及主成分分析显示,Pro含量与MDA含量相关性较高,且Pro和MDA含量对玉米的抗旱性贡献值相对较高。本研究筛选出2份抗旱性较好的自交系,2份抗旱性极强的杂交种,为玉米的抗旱育种和挖掘抗旱基因提供了基础材料。     

高粱杂交种吉杂319及其亲本叶片光合相关参数的比较

以高粱杂交种吉杂319及其母本不育系515A和父本恢复系501R为材料,在相同的环境条件下种植,于开花期用Li-6400型光合参数测定系统测定叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr),计算水分利用效率(WUE)和表观叶肉导度(AMC),分析吉杂319及其亲本叶片光合相关参数差异。结果表明:杂交种吉杂319叶片Pn、Gs、WUE和AMC显著高于其母本不育系515A和父本恢复系501R,比其双亲叶片Pn、Gs、WUE和AMC分别高7.88%、10.11%、8.93%和18.05%,差异显著(P<0.05)。吉杂319叶片Pn、Gs、WUE和AMC有显著的杂种优势,Ci显著低于其母本不育系515A和父本恢复系501R,Tr与其亲本间差异不显著。高粱杂交种吉杂319叶片光合相关参数有显著的杂种优势,其光合代谢能力显著高于其亲本,这为其获得高产奠定了生理基础。     

12个玉米杂交种及其亲本抗旱性鉴定

采用抗旱指数法,对12个玉米杂交种进行了干旱胁迫下的抗性评价,结果发现肃玉1号、石玉9号、京单58抗旱指数分别为0.87、0.83、0.8,较其他杂交种抗旱性更强,土壤水分利用率较高,分别为33.245、32.782、29.542 kg/(hm~2·mm);采用抗旱隶属度,对杂交种对应的24个亲本自交系的抗旱相关指标进行分析,SN0702(0.68)、海55(0.65)和CH3(0.61)平均隶属度最高,发现杂交种的抗旱性与它们亲本的抗旱性存在对应关系,对24个自交系抗旱性聚类分析,发现较抗旱的瑞德种质为一类,抗旱性弱的美国种质和部分黄改系为一类。     

普通小麦不同优势杂交种及其亲本之间基因表达差异比较研究

为探讨小麦杂种优势形成的分子机理,本研究选用普通小麦品种（系）3338,6554和2410TD及其强优势杂种Ⅰ（3338×6655）和弱优势杂种Ⅱ（2410TD×6555）,采用mRNA差异显示技术,对生长至三叶一心（即分蘖初期）和产生二级分蘖时（即分蘖盛期）的幼苗叶片基因表达差异进行了比较研究。结果表明,小麦杂种一代苗期基因表达较亲本明显不同,表现为数量水平和质量水平上的差异,但与分蘖初期相比,小麦杂交种与亲本之间在分蘖盛期的基因表达差异更明显,并且在分蘖初期主要为量的表达差异,而生长至分蘖盛期时,质的表达差异比例显著增高,这表明小麦杂交种与亲本间的基因表达差异与发育时期有关。分析发现,强优势杂种Ⅰ与其亲本间的差异表达基因比例明显高于弱优势杂种Ⅱ。另外,无论分蘖初期或盛期,在强优势杂种组合Ⅰ中,增强型和沉默型所占比例均明显高于弱优势杂种组合Ⅱ,而单亲表达减弱型比例则较杂种组合Ⅱ低。本文还对mRNA差异显示中扩增产物的检测方法及杂种和亲本基因表达差异与杂种优势的关系进行了分析和讨论。     

玉米杂交种衡单6272灌浆特性研究

以郑单958为对照,对衡单6272的灌浆特性进行了分析,结果表明:衡单6272具有籽粒体积大、灌浆速率快、灌浆持续时期长等特性,相比郑单958增产潜力更大。     

玉米杂交种与亲本苗期叶片差异表达蛋白谱分析

【目的】建立玉米杂交种与亲本苗期叶片差异表达蛋白谱,探讨叶片大小杂种优势形成的分子机理。【方法】以玉米强优势杂交种Mo17/B73及其亲本发芽后第5天的第3片叶为材料,采用双向电泳技术（2-DE）,结合MALDI TOF MS质谱技术,建立叶片细胞分裂和生长关键区域的差异表达蛋白质谱,并对差异表达蛋白进行质谱鉴定。【结果】在检测到的630个蛋白质点中,有52个蛋白质点在杂交种与亲本之间的表达差异达到显著水平,表现为单亲沉默（15个）、偏高亲（13个）、偏低亲（8个）、杂种上调（6个）、杂种下调（7个）和杂种特异表达模式（3个）。另外,还成功鉴定出了其中的28个差异表达蛋白质点,涉及到代谢、胁迫响应、糖酵解、转录调控、蛋白折叠和降解、三羧酸循环、细胞骨架、发育及未知蛋白质等9个功能类别。【结论】玉米杂交种与亲本在蛋白丰度上存在明显的差异,并且差异表达蛋白涉及到多个功能类别,可能与玉米叶片大小杂种优势的形成有关。     

5个玉米杂交种灌浆动态特性研究

2008-2009年对5个玉米杂交种的果穗灌浆特性进行研究,结果表明(1)它们的籽粒体积增长的时序动态均表现为“前快后慢型”,粒重的增长呈“前慢中快后慢型”;(2)籽粒体积增长最多的阶段都在授粉后28 d内,以后逐渐减慢,粒重增长最多的阶段在授粉后的14～42 d;(3)采用充实指数度量玉米杂交种灌浆期的籽粒发育和充实能力切实可行.     

不同杂优群玉米亲本及其杂交种抗旱生理性状比较研究

[目的]对不同杂优群玉米(Zea mays L.)亲本及其杂交种的抗旱性生理性状进行比较,为提高不同杂优模式和优良杂交种的利用率,提高玉米抗旱性育种的预见性提供参考。[方法]以来源于不同杂优群的10个自交系及其组配的7个杂交种为试材,对各杂优群亲本及其杂交种抗旱性生理性状进行比较研究。[结果]黄C的丙二醛(MDA)含量最高,抗旱性最差,而四平头群的K12表现最好。沈单16(四平头群×PB群)的MDA含量最低,抵抗干旱的能力强于其他品种。旅群或PB群杂交组配的方式不同,后代在同等干旱条件下,游离脯氨酸(Pro)含量差异显著;对过氧化物酶(POD)活性进行测定和比较,并非所有的杂交种POD活性都表现出杂种优势。[结论]基础种质有存在的必要性,利用新种质改良时应注意组配方式的选择。低Pro和MDA含量的Reid群与POD活性强的旅群自交系组合,强POD活性、低MDA含量的PB群宜作父本,而Pro含量低的PB群宜作母本分别与四平头群和Reid群组配,是F1代抗旱性改良较好的杂优模式。     

杂交棉及其亲本光合特性的研究

本文研究了２种类型杂交棉及其亲本的光合特性，结果表明：棉花的干物质生产具有明显的杂种优势，这种优势主要来自叶面积的增大，而不是光合速率的提高。陆海与陆陆杂种的叶亲优势率分别达到８０％和３０％。在自然强光条件下，海岛棉的光合速率低于陆地棉，但在９０００ｌｘ的弱光条件下，则高于陆地棉。陆海杂种的光合速率介于双亲之间，不表现杂种优势，陆陆杂种的光合速亦接近双亲。海岛棉与陆海杂的光补偿点低于陆地棉，在３６     

不同玉米品种灌浆期穗位叶光合特性日变化及青贮产量差异研究

分析先玉335、利禾1号、东裕120、京科青贮301、金创998、种星青饲1号共6个玉米品种灌浆期穗位叶的光合特性日变化、光响应曲线以及青贮饲草产量、品质的差异,旨为呼和浩特地区青贮玉米高产高效栽培以及品种选择提供依据。结果表明,除利禾1号灌浆期穗位叶的净光合速率日变化呈单峰曲线变化趋势外,其他5个玉米品种均呈双峰曲线变化趋势;各品种气孔导度日变化均呈双峰曲线变化趋势,胞间CO_2浓度日变化呈广口"V"字形变化趋势;不同玉米品种间的光响应曲线拟合较好(P0.05),且种星青饲1号模拟的最大净光合速率[34.97μmol/(m~2·s)]较其他品种高3.70%～31.11%。种星青饲1号的青贮饲草鲜质量最高,为60 601.53 kg/hm~2,其次是利禾1号。各品种青贮品质优良。通过综合分析得出,种星青饲1号和利禾1号适合在呼和浩特地区青贮种植。     

白花烟草DL04及其亲本中部叶成熟期光合特性差异

以白花娴草DL04及其亲本红花大金元为材料,研究了不同光照度对炯叶成熟期中部叶净光合速率（Pn）上气孔导度（Cond）、胞间CO2摩尔分数（Ci）、蒸腾速率（Trm）的影响．结果表明：红花大金元中部叶成熟期的光饱和点与光补偿点分别为1175．80,12．47μmol／（m2&#183;s）,DL04的光饱和点和光补偿点分别为972．98、11．30μmol／（m2&#183;s）.在光饱和点和光补偿点之间,随着光照度的增大,叶片的气孔导度、净光合速率和蒸腾速率逐渐升高,胞间CO2摩尔分数逐渐降低,DL04和亲本红花大金元的净光合速率与气孔导度和蒸腾速率呈极显著正相关．经多元回归及通径分析得知,红花大金元受蒸腾速率影响最明显,DL04的限制因子为气孔导度,多元回归方程的相关系数都大于0．9,所得方程能很好地反映这2个品种（系）成熟期中部叶的光合特性．DL04中部叶光饱和点及光补偿点较亲本低,在弱光照情况下,光合能力强于亲本,且DL04成熟期中部叶的呼吸代谢能力弱于亲本红花大金元,有利于干物质积累．