玉米光周期敏感性的遗传特性及相关基因的研究进展

引进来源于多样性中心的热带、亚热带玉米种质是解决我国玉米种质资源狭窄的有效途径。光周期敏感性是热带、亚热带玉米种质在温带地区应用的主要障碍。对光周期敏感性的遗传特点和相关基因的定位及克隆研究方面取得的成果进行了综述,结合模式植物拟南芥和水稻光周期敏感性研究方面的进展,对玉米光周期敏感性研究的发展趋势进行了展望。     

青贮玉米自交系农艺性状的配合力分析及杂优模式探讨

以10份玉米自交系为母本、4份玉米骨干自交系为父本,按NCⅡ不完全双列杂交设计组配40份组合,从株高、穗位高、茎粗、绿叶数、植株鲜重和果穗鲜重6个性状进行配合力评价和对照优势分析。结果表明,青贮玉米自交系GRL62491、GRL5256、GRL6176一般配合力较高,杂交组合GRL6176/GRL62491、GRL5256/GRL315、GRL5256/GRL62491表现较好。“温带种质×光周期反应钝感的热带亚热带种质”杂种优势模式可应用于专用型青贮玉米品种选育。     

玉米光周期敏感调节机制的研究进展

光周期敏感限制了温带地区对热带、亚热带玉米种质资源的引进.克隆玉米光周期相关基因并研究其功能和构建光周期调控网络,是解除这一限制的重要途径.在讨论不同植物光周期敏感调节机制保守性和差异性的基础上,结合其他植物(主要是拟南芥和水稻)光周期调控机制的研究现状,对玉米光周期性状的遗传特点以及相关基因的定位、克隆和功能研究进展...     

热带Suwan玉米群体遗传变异的研究

对7个Suwan玉米群体在太原生态环境条件下进行田间鉴定和评价.结果表明,Suwan玉米群体具有较强的光周期敏感性,表现为成熟期过晚,植株高大,穗位偏高,叶片数增多,叶面积增大,抽雄、散粉、吐丝期推迟,导致空秆率高,结实性差,植株、穗部性状明显劣于温带对照种.但是群体内具有较大的遗传变异和选择潜力及利用价值,通过对光周期反应敏感强的穗位高,雌雄开花间隔日数大等性状的选择和改良,可以拓宽现有玉米种质的遗传基础。     

热带亚热带种质不同导入量对玉米自交系配合力的影响

热带亚热带玉米对温带玉米在性状上有较大互补性。种质导入可进一步丰富温带玉米遗传基础，改善某些重要性状．如抗倒伏，持绿性等。热带亚热带种质导入量以1/4～1/8较好，导入过多会使配合力降低，导入过少会使优良性状散失、因此掌握适当的导入量是选系成败的关键。与温带种质材料一样，不同的热带亚热带种质材料优劣程度也存在很大差异，只有选用表现优良的种质，导入优良的温带玉米，才会收到良好的选系效果．     

糯玉米自交系主要农艺性状配合力分析

按Griffing双列杂交方法Ⅳ对9个糯玉米自交系进行组配,将获得的36个杂交组合进行鉴定,对自交系的单株产量、株高、穗位高、穗长、穗粗、穗行数、行粒数、千粒重进行配合力分析和遗传参数估算。结果表明:组合间各性状的GCA和SCA均达极显著差异;主要性状的加性方差大于非加性方差,加性方差占基因型方差比例的大小顺序是株高>穗粗>千粒重>单株产量>穗位高>穗长>穗行数>行粒数;综合各性状表现,自交系YWL1、YWL7利用潜力最高。综合利用潜力较高的自交系大多是来自糯玉米起源中心的热带、亚热带玉米种质的自交系,说明来自糯玉米起源中心的热带、亚热带糯玉米种质的利用潜力高,而且地方糯玉米种质也具有相当的利用潜力,对我国糯玉米育种及糯玉米种质改良、扩增具有重要的指导意义。     

3个热带、亚热带玉米群体配合力效应研究

选用Tuxpeno、Suwan和ETO3个热带、亚热带群体与Mo17、自330、丹340和掖478共4个中国温带骨干自交系进行GriffingⅡ完全双列杂交试验,对17个主要农艺性状的GCA和SCA进行了分析。结果表明:单株叶片数、粒长的组合间差异不显著;穗长、穗粗、穗行数、行粒数、百粒重、株高和穗位高等13个性状的GCA方差大于SCA方差;单株产量和ASI的SCA方差大于GCA方差。3个供试热带、亚热带群体产量组分性状一般配合力综合表现以Suwan最佳,其次为ETO。而ETO植株性状一般配合力及ETO×温带自交系组合的产量和植株性状特殊配合力综合表现都较为突出。     

对温、热带玉米杂交后代RIL的评价及其光周期敏感性研究

分析了温带玉米自交系黄早四、热带玉米自交系CML288及其衍生的F6重组家系(RIL)在中纬度和低纬度生态环境下的生育性状,对来自于同一亲本材料的F6重组家系和F3家系做了比较分析,研究了热带、亚热带玉米光周期敏感性及其相关性状的遗传特点。结果表明:在郑州长日照和三亚短日照条件下,F6重组家系的抽雄期、散粉期、吐丝期、株高、穗位高和叶片数等光周期敏感指数均表现出数量遗传特点。F6重组家系的平均值接近双亲平均值,有一定数量的双向超亲家系;F3家系通过随机选择连续自交到F6代后,生育期稍有提前,植株和穗位降低,变异范围扩大。因此,F6重组家系群体可以用于进行QTL定位分析。长、短日照两种条件下F6重组家系光周期敏感相关性状与F3家系的相关系数极显著,F6重组家系各性状变异范围与F3家系相比均有明显扩大的趋势。说明随着世代数的增加,杂合基因型家系在群体中的比例逐步减小,显性、隐性纯合基因型的家系所占的比例越来越大。     

热带和亚热带高原种质的研究与利用

本文阐述了种植在低纬度、高海拔地区的热带和亚热带高原玉米种质的特点及利用价值，并对如何利用这类资源来改良温带玉米的抗病性，拓宽遗传基础进行了经验性讨论。     

160个玉米自交系光周期敏感性鉴定

以国内160个来源于温带、热带与亚热带玉米自交系为材料,于自然条件短日照(低纬度冬季,三亚)与长日照(中纬度夏季,北京、哈尔滨)环境下,鉴定自交系的雌雄开花期、株高与穗位高等性状。雌、雄开花期、株高和穗位高的遗传力分别为0.952、0.973、0.780与0.745,存在极显著水平的基因互作以及基因型与环境互作,表明这些性状受复杂遗传网络调控,并受光周期等环境因素影响。7884、65232宽、8902、B73、CA335与E28等24个自交系对光周期反应最为钝感,是光周期性状改良的优良供体亲本。鉴定的光周期敏感性的基础数据对基于这些自交系的杂交种组配、生态区适应性评估、种质改良与引进等具有重要意义,并为光周期反应特性相关基因的关联性分析奠定了基础。     

玉米种质资源抗旱性评价方法鉴评与抗旱资源筛选

采用3种评价方法对34份玉米种质资源的抗旱性进行评价,在鉴评抗旱性评价方法的同时筛选抗旱玉米种质资源。结果表明,综合评价方法要优于单一指标评价,即数学分析法与耐旱性分级法均优于总抗性评价法。玉米株高、穗位高、穗上叶夹角、穗粒数、单株产量可以作为玉米种质资源抗旱性鉴定的评价指标。筛选出抗旱性极强的自交系陇M0302和冀资H634。     

导入br-2温带矮生系的热带玉米种质利用研究

利用温带优良玉米自交系矮351中br-2 基因致矮特性,将其导入热带血缘种质,并对组建的温热群体进行品系内全同胞群体轮回选择和表型评价,研究隐性单基因br-2 矮源导入热带血缘玉米种质在改良异源种质资源中的效果。轮回选择结果显示,群体产量平均每轮增益6.4%;倒伏率平均每轮增益达5.6%。成功选育出两个优良自交系南381和南387,囊括了热带和温带种质的主要优良特性。组配的杂交种南玉8号、惠玉537和隆单9号通过四川省玉米品种审定并被大面积推广应用。     

不同供氮水平下玉米株型相关性状的QTLs定位和上位性效应分析

用自交系Mo17与黄早四构建的RIL群体239个株系及双亲为研究材料,在高氮(施N300kg/hm2)和低氮(不施N)条件下,测定株高、穗位高、单株总叶数、穗位叶长、穗位叶宽和穗位叶面积等株型相关性状。采用QTLMapper1-6统计软件检测控制这些性状的加性效应QTLs和加性×加性上位性QTLs,共检测到19个加性效应QTLs和14对上位性QTLs,定位在玉米所有染色体上,其中1个加性效应QTL控制株高;3个加性效应QTLs和3对上位性效应控制穗位高;4个加性效应QTLs和3对上位性效应与单株总叶数有关;有4个加性效应QTLs和3对上位性效应影响穗位叶长;2个加性效应QTLs和3对上位性效应控制穗位叶宽;5个加性效应QTLs和2对上位性效应控制穗位叶面积。对应用分子标记辅助育种选育玉米株型的可能性进行了讨论。     

热带、亚热带玉米种质的改良利用

阐述了国内外对热带、亚热带玉米种质研究利用现状。热带、亚热带种质引种到温带要进行种质鉴定,通过混合选择或与温带种质互导改良以及轮回选择等途径,可筛选出更多抗病虫、耐旱、耐瘠薄、优良农艺性状等有利基因。     

干旱胁迫下热带和温带玉米种质的生理及转录组分析

通过分析热带和温带玉米自交系干旱胁迫下的苗期生理和转录组数据,阐明不同玉米种质对干旱胁迫的生理和分子响应机制.结果表明,干旱胁迫下4个自交系的过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)活性以及丙二醛(MDA)、可溶性糖和可溶性蛋白质含量上升,叶绿素含量和4个叶绿素荧光参数值(Fv/Fo、Fv/m、ΦPSII和QP)...     

喷施玉黄金对玉米产量的影响

在山东禹城大田条件下,以郑单958和中单808为试验材料,研究了玉米8展叶期喷施不同浓度玉黄金对与抗倒伏有关的若干性状及产量的影响。结果表明,喷施玉黄金具有降低玉米株高和穗位高以及增加茎粗、减小叶面积的显著效应,对玉米产量具有明显的影响,喷施浓度适宜能达到增产效果。两个供试品种喷施玉黄金的适宜浓度不同,但均是通过增加穗粒数来实现增产。