基于控制授粉技术的玉米籽粒生育特性与建成机制研究

为了探明玉米果穗不同部位籽粒生育特性及其相互之间的关系,通过中下部不授粉、整行不授粉和中上部先授粉等3种控制授粉方式,研究了3个玉米品种受精子房生育特性及其与结实率之间的关系。结果表明,控制授粉后,玉米顶部籽粒的干重和体积提高,生长发育正常,但穗粒数与穗粒重下降。底部和中部花丝不授粉的顶部籽粒,其干重与统一完全授粉和自然授粉处理的中、底部籽粒差异不大,但同穗籽粒以顶部籽粒的干重、体积为小。整行不授粉和中上部先授粉处理提高了授粉花丝的结实率,整行不授粉处理的结实率与籽粒干重、体积呈极显著正相关,中上部先授粉处理的结实率与籽粒干重、体积则呈显著负相关关系。说明玉米果穗顶部籽粒是可以正常发育的,其粒重也是可以调节的,不足的物质供应可能是顶部籽粒不能正常发育和粒重低的根本原因,增源扩库是提高穗粒重的有效措施。     

遮阴对黄淮海玉米主栽品种农艺性状和产量的影响

为分析遮阴对黄淮海玉米主栽品种农艺性状、产量性状和产量的影响,以黄淮海种植面积最大的10个玉米品种为材料,种植在该地区4个省（市）,并设抽雄前遮阴7天和全生育期不遮阴2个处理。研究结果表明遮阴处理对黄淮海玉米主栽品种农艺性状、产量性状及产量均具有显著的影响,10个品种产量均显著的降低,6个品种抽雄吐丝间隔期延长,9个品种吐丝率下降;遮阴后产量降低与行粒数、穗长、穗粗、百粒重变小,秃尖变大有显著的相关性;‘伟科702’在10个品种中耐阴性最好,遮阴后4地点平均产量第一,吐丝率和产量降幅最低,其次为‘郑单958’、‘蠡玉16’和‘隆平206’。因此,生产上应选‘伟科702’等耐阴性较好的品种,耐阴育种方面应将行粒数、穗长、穗粗、百粒重、秃尖长度、吐丝率和抽雄吐丝间隔期等显著相关的性状作为耐阴性鉴定的指标。     

玉米姊妹种的花丝活力测定试验

对本试验结果的分析认为：姊妹种的花丝三四天已基本出齐，且花丝受粉力最强；花丝活力一般七八天。因此，用姊妹种制种要抓住吐丝三四天的时机授粉。否则，每推迟一天授粉，单穗粒重就会减轻１２％。     

玉米须采收时期对其功能成分、可收集产量及玉米产量的影响

为研究玉米须的最佳采收时期,以黑龙江省主栽玉米品种‘京农科728’和‘德美亚3号’为试验材料,于2017年和2018年进行玉米须采收试验,比较不同采收时期对玉米须的功能成分、可收集产量及玉米产量的影响。结果表明,玉米须总黄酮含量随吐丝日数延长呈下降趋势,总多糖含量呈增加趋势,不同采收期的玉米须总黄酮含量的变幅大于多糖的变幅。以雌穗套袋方式延迟授粉能有效促进玉米须生长,但显著降低果穗结实率。‘京农科728’和‘德美亚3号’套袋6天的玉米须产量比自然授粉条件下的采收产量分别提高79.2%和65.5%,穗粒数分别下降了57.9%和88.2%;套袋12天玉米须产量分别提高107.6%和74.8%,穗粒数分别下降96.1%和96.0%;套袋3天果穗结实未受影响。不同品种玉米须生长量差异显著,玉米须产量变异范围界于0.443~1.003 g/穗之间,平均值为0.655 g/穗,变异系数24.78%。为兼顾玉米产量与玉米须品质及产量,吐丝3~5天为玉米须最佳采收期。     

玉米四交群体穗部性状的相关及通径分析

为了研究玉米穗部性状的分离特征,采用玉米杂交种‘先玉335’的双亲‘PH6WC’、‘PH4CV’和‘郑单958’的双亲‘郑58’、‘昌7-2’杂交组配了四交F₂分离群体,对11个穗部性状进行了表型鉴定,并对其进行了相关分析和通径分析。结果显示：穗部各性状变异系数较大,变异系数为7.68%~96.27%,尤其秃尖长变异系数达到了96.27%;穗粒重与穗长、穗粗、穗行数、行粒数、粒长、粒厚、轴粗、百粒重呈极显著或显著正相关;行粒数、百粒重、穗行数、穗长和粒厚对穗粒重的直接通径系数为较大正效应,而粒宽和秃尖长为较大负效应。本研究可为玉米穗部性状的改良提供参考。     

河南省1963-1993年玉米杂交种籽粒产量及其组成性状的遗传增益

对１９６３～１９９３年１０个大面积种植的代表性玉米杂交种进行了２年研究,结果表明：３０年来玉米杂交种育种的遗传增益为６８．９８％,单株产量的遗传增益为２２．７７％,河南省玉米育种对玉米增产的贡献为６４．０５％,在诸产量组成性状中,穗粗和穗行数的改良效果最显著,其次为行粒数,穗长和粒重的变化较小,因此,在河南省及其相似生态地区的玉米育种策略应是稳定百粒重和穗长,着重改良穗组,穗行数和行粒数。     

杂交授粉方式对玉米与大刍草远缘杂交结实率的影响

为了提高玉米与大刍草远缘杂交结实率,通过方差分析和多重比较等方法,研究不同杂交授粉方式对玉米与大刍草远缘杂交结实率的影响。结果表明：玉米与大刍草杂交,因受体材料（母本）基因型不同,以及采用不同的杂交授粉方式,杂交结实率会有明显差异。重复授粉、剪短雌穗顶部苞叶及花丝、喷施赤霉素等处理后授粉均极显著提高玉米与大刍草杂交结实率,且前2种处理杂交结实率显著高于后一种处理。因此,要提高玉米与大刍草杂交选育的饲草玉米制种产量,除注重对母本基因型选择外,还应采用重复授粉、剪短雌穗顶部苞叶及花丝后授粉等方式。     

新型玉米杂交种‘豫单112’的特异性分析

通过分析玉米新品种‘豫单112’的特征特性,以期为该品种的大面积推广提供理论依据。利用二环系法结合单倍体技术选育的优良玉米自交系‘L217’和‘L119A’组配成优良玉米杂交种‘豫单112’,基于两年17个点的区域试验,对其产量、品质以及抗病特性进行分析。结果表明,该品种产量比对照种‘郑单958’平均提高9%以上,在穗长、行粒数、轴粗、穗粒重和出籽率等穗部性状方面优于对照;籽粒容重达782 g/L、粗蛋白12.4%、粗脂肪4.04%、粗淀粉70.84%和赖氨酸0.33%,属优质品种;抗多种主要病害,并在小斑病、弯胞菌叶斑病、矮花叶病等抗性方面明显优于对照;其遗传基础不同于目前生产上大面积利用的杂交种‘郑单958’和‘先玉335’。该品种是新型的强优势玉米杂交种,具有广阔的推广应用前景。     

玉米吐丝后果穗生长动态的研究

为研究玉米果穗生长发育的变化规律,探索玉米结实率和秃尖形成的原因,研究不同品种和栽培条件对玉米果穗生长动态的影响。借助现代图像处理技术对2 种结实性不同的玉米果穗生长进行动态研究,对玉米穗长、穗粗、秃尖长度、果穗的体积、穗轴的体积、穗粒的体积进行测定。结果表明：（1）玉米从吐丝开始到成熟全过程果穗的生长符合Logistic 方程模拟。（2）玉米的穗长、穗粗、穗体积、穗轴体积、穗粒体积都的动态变化都是：快速增加→缓慢增加。穗粗达到最大增长速率的时间越靠后,作物才能更有效地供给果穗养分,而使果穗直径增大。从体积动态变化可以看出,生长条件差的陕单902 在吐丝14天后,果穗体积和穗粒体积的增长明显减慢,而郑单958 仍然再平缓的增长。这表明陕单902 的结实性差,在吐丝14 天之后穗粒体积的增长的速度慢,导致了玉米秃尖形成。（3）从玉米穗粒质量、穗粒与果穗的干质量比值和穗粒与果穗体积比值的动态变化可以看出：在不同的生长条件下相同品种的增长变化趋势是一致的。在相同的品种下,生长条件好的处理干质量比值低于生长条件差的。不同的生长条件同一个品种比较,生长条件好的体积比例高于生长条件差的。（4）从穗产量和果穗性状特征值上看,陕单902 的秃尖长度显著高于郑单958。4 个不同处理的玉米穗粒体积与果穗体积的比值,郑单958 的比值高于陕单902,要提要玉米的产量并且防止秃尖性状的发生就要注重在吐丝7~14天的管理。     

玉米新品种‘中科玉505’的选育及相关商业育种问题探讨

通过对玉米新品种‘中科玉505’特征特性的分析,为该品种在生产上的大面积推广提供数据和理论依据。以此为基础,结合选育过程的体会,以期为玉米商业育种体系构建提供一定的思路和方法。以自选系CT1668为母本、CT3354为父本组配选育而成的玉米新品种‘中科玉505’,基于国家和省级区域试验试多年多点数据,对其产量表现及其农艺性状、抗旱性、耐高温性、耐密性、籽粒品质和青贮的饲用品质进行分析。结果表明：该品种产量比对照种‘先玉335’平均提高3.4%,‘郑单958’平均提高8%以上,在穗长、穗粗、行粒数、单穗粒重和出籽率等穗部性状优于对照;抗旱性达到“极强”标准,耐高温性达到“中等”水平,同对照‘郑单958’相当;籽粒容重746 g/L,粗蛋白含量10.1%,粗脂肪含量3.36%,粗淀粉含量74.26%,赖氨酸含量0.3%;秸秆的相对饲用品质优于‘先玉335’和‘郑单958’。该品种为新型优良玉米杂交种,具备很强的推广前景和价值。在玉米商业育种过程中要特别关注新品种市场安全性评价、制种产量、茎腐病、穗腐病、大小斑病、南方锈病、合理密植与控制倒伏等因素,建立有限回交与大群体逆境筛选相结合的育种方法。     

玉米自交系与姊妹交种花期授粉规律的研究

通过对玉米自交系与其姊妹交种花期授粉的试验表明：姊妹交种的吐丝期比对应自交系提前2－3d；姊妹交种的花丝长度显著长子对应自交系5－6cm；而吐丝到萎蔫的天数两者差异不大；在相近的时间内，姊妹交种花丝伸长快而集中，最终导致授粉结实率高。根据以上结果，在改良单交制种花期调配上，提前父本的播期4－5d，改播种二、三期父本为播种一期父本，在实践中应用会收到较为理想的效果。     

玉米杂交种穗部产量性状灰色关联度分析

应用灰色关联度分析方法,对玉米杂交种穗部产量性状间的相关性进行了分析。结果表明:与玉米杂交种单穗粒重最为相关的性状是穗粒数,与单穗粒重关联度高的还有穗长、行粒数、粒深等,而其他几个穗部性状如轴粗、穗行数、穗粗、百粒重、秃尖、粒厚等与其关联度也较高。玉米杂交种穗部产量性状间具有复杂的相互关系。     

增施氮肥、硼肥对花期遮阴条件下玉米籽粒产量的影响

遮阴已成为影响夏玉米产量的重要因子,提高玉米耐阴性可为高产、抗逆栽培提供理论依据。以‘苏玉29’为试验材料,系统研究了小喇叭口期增施氮肥、硼肥缓解花期遮阴胁迫对夏玉米形态建成、物质积累和产量的影响。结果表明:遮阴处理降低了株高、茎粗、单株叶面积和干物质积累量,并延长了散粉吐丝间隔期。与遮阴处理比,小喇叭口期增施硼肥、氮肥不同程度提高了株高、茎粗、单株叶面积和干物质积累量,且同时增施硼肥、氮肥增幅最大。遮阴处理显著增加了秃尖长,降低了穗粒数和粒重,增施硼肥氮肥缓解了遮阴对突尖长、穗粒数和粒重的影响。增施硼肥、氮肥和同时增施硼肥、氮肥处理产量分别较遮阴处理提高36.7%、8.0%和43.1%。遮阴处理降低叶面积影响干物质积累,产量的降低与突尖增长、穗粒数减少和粒重降低有关。小喇叭口期增施硼肥和氮肥是缓解花期遮阴对产量不利影响的有效措施。     

不同遮荫时间下玉米雌雄开花间隔与产量的关系研究

雌雄穗开花间隔(ASI)是衡量玉米抗逆性的重要指标。在抽雄期对12个黄淮海地区推广种植面积较大玉米品种进行不同时间50%的遮光处理,以研究ASI与产量及其他相关性状的关系。研究表明：在7天的遮荫条件下,不同品种的抽雄期延迟,ASI延长、穗长变短、穗行数和行粒数减少,小区产量严重降低;遮荫对株高、穗位、穗粗和百粒重并没有显著的影响;在15天的遮荫条件下,不同品种ASI大幅度延长（‘豫禾988’除外）,导致雌雄不协调,植株不能正常授粉结实;相关分析发现在7天遮荫条件下,品种ASI与小区产量呈显著负相关,以小区产量降低的百分率和ASI为衡量指标,将‘豫禾988’、‘武科2号’、‘蠡玉16’归为耐荫性较强的品种。     

增密对玉米花丝受精结实能力及衰老进程的影响

为探明增密对玉米花丝受精结实能力及衰老进程的影响,以登海605(DH605)和郑单958(ZD958)为材料,比较研究了两个密度(52 500,112 500株/hm~2)下玉米果穗花丝受精结实能力及衰老动态。结果表明:增密使花丝生长速率降低,吐出苞叶的时间延迟,整个果穗的花丝可受精持续时间延长,但不影响花丝的衰老特性。与低密度相比,高密度下DH605和ZD958果穗花丝吐出苞叶的时间分别推迟3,1 d,可受精结实持续时间分别延长2 d和1～2 d。高密度下玉米果穗顶部花丝吐丝时间虽晚但仍然有正常受粉结实的潜力。利用分别套袋1～20 d每天统一授粉以及花丝衰老数据进行相关分析,发现果穗可受精花丝百分率与衰老花丝呈极显著相关关系(r~2=0.964~(***)),说明延迟授粉造成的花丝受精结实能力降低主要是由于早吐丝花丝的衰老造成的。总之,增密对吐出苞叶后的花丝衰老时间影响不显著,但显著延长整个果穗花丝衰老时间。     

高密度对不同基因型夏玉米农艺特性、产量性状及耐密性的影响

为研究种植密度对不同夏玉米品种农艺性状、产量与耐密性的影响,在高密度（75000、90000株/hm²）条件下,对14个不同基因型夏玉米的农艺性状、产量构成因子以及耐密性系数等进行研究。结果表明,增密对14个不同基因型夏玉米品种生育期没有影响,株高、穗位高、茎粗、节间长度、茎粗系数、地上部干物质等农艺性状的差异达显著或极显著水平,穗位高系数、经济系数差异不显著,其中,株高平均增高1.23 cm,穗位高平均增高1.92 cm,第3节节间长度减小0.42 cm,‘NK718’、‘农大372’的地上部干物质质量增加,其余品种地上部干物质质量减小,减少幅度4.72%~23.99%,经济系数增加4.71%。75000 株/hm²条件下的产量、穗部性状与90000株/hm²密度条件相比,差异达极显著水平,在90000株/hm²密度条件下产量增加2.39%、穗粒数减少5.68%、百粒重降低1.17%。14个夏玉米品种相比,‘泽玉8911’、‘新单61’及‘豫单9953’耐密性系数值较大,适宜密植。     

不同密度对玉米‘郑单2098’产量及构成因素的影响

为研究密度对玉米‘郑单2098’产量及其构成因素的影响,探讨不同肥力水平下‘郑单2098’的最佳栽培密度。以‘郑单2098’为材料,在河南省西华和长葛两地研究了不同地力、不同密度对‘郑单2098’产量及相关性状的影响。结果表明：随着密度增加,产量先增后减,株高、穗位高、空秆率、秃尖增加,穗长、穗粗、行粒数、双穗率、穗粒重、百粒重减少,出籽率相对稳定;‘郑单2098’在中肥力水平下,随着密度的增加影响产量主要因素是穗行数和秃尖,而在高肥力水平下,随着密度的增加影响产量主要因素是穗粒重和百粒重。‘郑单2098’在中肥力水平下,适宜种植密度为5.25万株/hm²左右;在高肥力水平下适宜种植密度为6.75万株/hm²左右。     

砂姜黑土玉米根系生长发育动态研究

采取盆栽与大田试验相结合的方法, 研究了砂姜黑土玉米根系生长发育的动态变化。 结果表明： 玉米单株根系干重及活力在吐丝后15 d达到最大, 而后逐渐降低, 根系总长度及干重最大日增量在大喇叭口～吐丝阶段; 不同类型根系及不同层次节根长度、 干重和活力动态变化趋势不同, 层位愈高, 根系长度、 干重及活力愈大, 且     

玉米杂交种产量与主要农艺性状的灰关联熵分析

运用灰关联熵分析的方法,对18个玉米杂交种产量与主要农艺性状进行了灰关联熵分析。结果表明:玉米杂交种产量与主要农艺性状的熵关联度为:穗长0.990 6,穗粗0.988 6,穗行数0.990 1,行粒数0.992 6,虚尖长0.991 7,轴粗0.987 9,穗粒重0.999 4,出籽率0.994 0,千粒重0.992 1,株高0.990 3,穗位高0.993 6;熵关联序为:穗粒重﹥出籽率﹥穗位高﹥行粒数﹥千粒重﹥虚尖长﹥穗长﹥株高﹥穗行数﹥穗粗﹥轴粗。杂交种选育应注重穗粒较重、出籽率高、穗位适中、行粒数较多组合的选择,而对株高、穗行数、穗粗、轴粗的选择应适当放宽要求。     

不同花粉密度条件下光温敏雄性不育小麦BS366异交结实分析

研究了人工授粉和田间不同授粉方式条件下,光温敏雄性不育小麦BS366的异交结实情况。结果表明,在不育系花后不同时间人工饱和授粉条件下,其异交结实率呈先增后减的变化,花后第4天至第8天,异交结实率达80%以上,其中第5天为88%;穗中部异交结实能力最强,但异交结实粒数变异也最为明显;多次人工饱和授粉的异交结实率达94.7%,说明该不育系具有较高的异交结实潜力;花后天数与异交结实率的关系可以用方程y=-1.457 7x2 20.489x 12.472(R2=0.914 6**)描述,观察值与模拟值相差0～9%。田间不同授粉方式下,距恢复系1.5 m内,不育系异交结实变异较大,2.0 m以外无显著差异;距恢复系0.5 m内,不育系异交结实率较高,行间差异不显著;辅助授粉时,距恢复系1.0 m以内的不育系异交结实率和杂交种子重量的增幅最大,异交结实率最高可增加45%。光温敏雄性不育小麦BS366制种时播种宽度应控制2.0 m,并在花后8 d内,尤其是花后4～8 d进行辅助授粉,可实现较高异交结实率。