播种期对春玉米籽粒及其营养品质形成的影响

在春玉米籽粒形成过程中,籽粒干重、籽粒淀粉、脂肪含量呈向上的S型曲线变化,籽粒含水量、蛋白质呈向下的S型曲线变化.用Logistic方程、倒数方程或一元三次方程可较好的模拟.播种期不改变籽粒及其品质形成趋势,但对数学模型参数有不同程度影响.早播籽粒百粒重、淀粉、脂肪含量显著高于晚播.而籽粒含水量、蛋白质含量显著低于晚播.4月15日至30日是呼和浩特平原适宜的播种期.     

不同氮、磷水平对耐密型玉米籽粒产量和营养品质的影响

以耐密型玉米品种“吉单209”为试材,研究了不同氮、磷用量对玉米籽粒产量和营养品质的影响。结果表明:不同氮、磷营养水平对玉米籽粒产量影响较大,本试验条件下适宜的施肥量为N 200 kg/hm2、P2O560 kg/hm2、K2O 50 kg/hm2,经济施氮量为174.4 kg/hm2。氮肥对玉米籽粒蛋白质含量、赖氨酸含量的影响明显,在施磷30 kg/hm2时,施氮250 kg/hm2比施氮100 kg/hm2处理蛋白质含量增加3.9%,蛋白质产量增加10.1%。在一定的范围内玉米籽粒脂肪含量随氮肥施用量的增加而增加,在相同氮水平时,随着施磷量的增加玉米籽粒脂肪含量增加。     

不同胚乳类型玉米籽粒超微结构及其营养品质的动态变化

【目的】探究不同胚乳类型玉米灌浆结实期籽粒的超微结构和品质指标的动态变化,为不同类型玉米的加工利用及品质改良提供理论依据。【方法】以超甜玉米超甜2000、糯玉米京科糯2000及普通玉米郑单958为试验材料,利用近红外光谱分析仪、扫描电镜,对不同胚乳类型玉米籽粒营养品质及超微结构进行观测分析。【结果】授粉后10d时,超甜2000、京科糯2000和郑单958的淀粉粒均呈圆球状,随着灌浆进程,京科糯2000淀粉粒被挤压成多面体状和椭圆状,凹陷的淀粉粒较多,超甜2000淀粉粒为圆球状,表面光滑,郑单958淀粉粒为多面体状,凹陷的淀粉粒较少。授粉后10~20d淀粉粒的体积、数目增加最快。淀粉粒的排列紧密程度表现为超甜2000郑单958京科糯2000,超甜2000胚乳细胞中蛋白质和可溶性糖含量较郑单958和京科糯2000丰富,且其淀粉粒与基质蛋白的结合更紧密。灌浆结实期,3种类型玉米籽粒淀粉的积累呈"S"型增长曲线,授粉后10~20d增长速率最快,蛋白质和可溶性糖含量随授粉后时间的增加呈下降趋势,整个灌浆期内,甜玉米淀粉含量始终低于糯玉米和普通玉米。【结论】在灌浆结实期,超甜2000、京科糯2000和普通玉米郑单958淀粉粒的外形、数目及与基质蛋白和可溶性糖结合的紧密程度均存在差异,且随授粉后时间的延长,不同类型玉米籽粒淀粉上升的趋势与可溶性糖下降的趋势相吻合,结合籽粒超微结构观察,可初步鉴别玉米品质的优劣及鲜食玉米的适宜采收期。     

不同地区玉米材料籽粒品质分析

利用近红外分析仪,对山西17份、陕西28份、甘肃17份、河北25份等四个地区玉米育种材料的蛋白质、淀粉含量进行测定和比较以及百粒重的测定,结果表明:玉米品质不仅与材料本身有关,而且与地区有一定的相关性.甘肃地区玉米品种的淀粉平均含量为最高,达到了74.87%.在选择高淀粉玉米的亲本或自交系的培育上应从甘肃玉米材料中选取.而山西地区玉米材料的蛋白质平均含量都比其它省份高.百粒重与蛋白质、淀粉含量均呈正相关,表明提高蛋白质与淀粉的含量可以提高籽粒的百粒重.     

氮肥对春玉米籽粒建成及品质形成的影响

以掖单13为材料,研究了氮肥对春玉米籽粒建成及品质的影响.结果表明,施氮后使籽粒干物质积累速率增加,平均高出无氮区0.16g/穗@d,最大积累速率高出5.95g/穗@d,是籽粒产量提高的原因之一;施氮后具有增加籽粒中脂肪、蛋白质及还原糖的作用,授粉后42d分别比无氮区高出21.0%、4.5%和70.5%;施氮对籽粒中水溶性糖和淀粉的含量影响并不明显.籽粒形成过程中蛋白质与脂肪含量、淀粉与水溶性糖含量、淀粉与还原糖含量之间均呈负相关关系,相关系数分别为-0.795、-0.986和-0.987.     

播期对玉米品质的影响

采用品种、播期双因素裂区设计,系统研究了不同播期下不同玉米品种品质的差异,旨在找出供试玉米品种最优品质的播期。结果表明,强盛49号和屯玉6号的籽粒蛋白质和脂肪含量都是在第3播期最高;在试验播期内,二者的淀粉含量在晚播处理下高于早播处理;推迟播期,籽粒蛋白质、脂肪含量呈现减少趋势,淀粉含量呈现增加的趋势,表明要获得较好的籽粒品质,可以通过提前播种来实现。研究结果可作为供试品种在类似地区优化品质的参考。     

糯玉米籽粒主要品质性状研究进展

糯玉米是一种胚乳突变型玉米,所含淀粉几乎全部由支链淀粉组成,蒸煮后糯、香、软、甜,独特的浓郁风味和口感深受消费者青睐。综述了糯玉米籽粒淀粉、氨基酸、蛋白质和脂肪等营养品质性状的研究进展,旨在更好地了解糯玉米营养品质,为糯玉米品质育种及开发利用提供借鉴。     

不同播种期和收获期对高油玉米品质的影响

[目的]提高高油玉米品质。[方法]设计8个播期和4个收获期,研究不同播期和收获期对高油玉米吉油1号灌浆速率和淀粉、蛋白质、脂肪积累速率的影响。[结果]4月30日播种的吉油1号籽粒灌浆速率最快。吉油1号蛋白质、油分的最大积累速率均出现在授粉后25 d左右,说明高油玉米在灌浆期油分和蛋白质可以同时积累并使积累速率快速达到最大值,而后积累速率放慢;淀粉积累高峰出现在授粉后30 d左右,授粉后10～30 d淀粉含量快速增加,30 d后增加变慢。[结论]高油玉米吉油1号在吉林省东部的最佳播期为4月30日左右,最佳收获期为10月5日左右。     

不同品质类型小麦籽粒部分营养成分的积累

探讨了不同品质类型小麦籽粒中部分营养成分的积累,重点分析了小麦籽粒发育过程中淀粉、蛋白质及氨基酸等营养成分的变化趋势。结果表明,不同品质类型小麦品种各营养成分在籽粒灌浆期的积累趋势基本一致,最终含量存在差异。籽粒中可溶性糖含量从花后7 d开始至成熟呈现逐渐下降趋势,且不同类型品种下降速率不同,最终含量也不同,表现为弱筋小麦下降速率较快,成熟期含量低于强筋及中筋小麦;籽粒中淀粉含量从灌浆初期开始迅速增加,至花后21 d增幅开始减缓,到成熟期达最大值;直链淀粉的积累表现为S型曲线变化,即在花后7～14 d增加缓慢,花后14～21 d开始迅速增加,之后至成熟有较小增幅;支链淀粉含量与总淀粉含量的变化趋势一致。籽粒蛋白质含量的积累呈现高-低-高的变化趋势,在花后21 d左右蛋白质含量最低;清蛋白和球蛋白的变化趋势相同,即在花后7 d含量最高,之后逐渐下降;醇溶蛋白和谷蛋白的积累表现为花后7 d至成熟逐渐增加的趋势。除色氨酸外,不同品质类型的小麦籽粒中必需氨基酸的积累均为花后7 d含量最高,之后一周迅速下降,至成熟期氨基酸含量最低。     

黄河三角洲盐碱地不同青贮玉米品种的适宜性评价

为筛选适宜在黄河三角洲盐碱地种植的青贮玉米品种,以10个粮饲兼用或青贮专用玉米品种为研究对象,测定各品种的产量、农艺性状以及全株养分含量等指标,并采用主成分分析方法进行综合评价。结果表明：1）供试的10个玉米品种的鲜草产量在黄河三角洲盐碱地无显著差异,但各品种的干草产量（10.2~20.1 t/hm²）存在显著差异（P<0.05）,以‘来玉721’为最高,其他依次为‘大京九4059’ ‘登海605’ ‘粒隆915’ ‘登海652’ ‘郑单958’ ‘鲁单211’ ‘中航611’ ‘豫青贮23’和‘鲁单256’;穗产量（3.7~12.2 t/hm²）呈现类似规律。2）各品种之间的株高等农艺性状均存在显著差异,株高以‘大京九4059’最高,为246.4 cm,‘登海605’最低,为185.6 cm;叶片持绿性以‘豫青贮23’最高,为97.2%,‘中航611’最低,为87.1%;叶长和叶宽均以‘郑单958’最高,分别为69.1 cm和9.0 cm,‘鲁单211’ 最低,分别为49.8 cm和5.3 cm。3）各品种养分含量的差异均达到显著水平,淀粉含量在25~36 g/100 g,粗蛋白含量在7.01~8.95 g/100 g,中性洗涤纤维（NDF）在32~47 g/100 g,酸性洗涤纤维（ADF）在16~23 g/100 g,除了‘豫青贮23’外,其他玉米品种均达到青贮玉米一级标准。4）通过主成分分析提取了4个主成分,累积贡献率为88.99%, ‘粒隆915’ 等6个玉米品种的综合得分为正数,其他4个玉米品种的综合得分为负数。综上,‘粒隆915’ ‘登海652’‘豫青贮23’ ‘来玉721’ ‘郑单958’和‘大京九4059’适宜在黄河三角洲盐碱地种植。     

不同类型玉米品种籽粒胚乳细胞增殖与籽粒建成的关系

【目的】研究不同类型玉米品种籽粒胚乳细胞增殖与籽粒充实期相关性状的关系。【方法】以紧凑型玉米品种(先玉335和郑单958)和平展型玉米品种(长城799和农大364)为试验材料,于授粉后3,5,7,10,15,20,25,30,35,40,45,50,55,60 d取果穗中部籽粒,观测胚乳细胞数目、单粒质量、灌浆速率、淀粉含量、籽粒淀粉磷酸化酶和蔗糖转化酶活性等指标的变化动态,并分析不同玉米品种籽粒胚乳细胞增殖动态与籽粒灌浆期相关生理指标的关系。【结果】随着灌浆期的延长,不同玉米品种籽粒胚乳细胞数、单粒质量、淀粉含量均呈"S"型曲线增长,籽粒胚乳细胞数在授粉后20 d基本稳定。胚乳细胞数与单粒质量、淀粉含量和灌浆速率均呈极显著正相关;籽粒充实期的生理状态影响着籽粒灌浆,淀粉磷酸化酶和蔗糖转化酶活性在灌浆期呈现单峰曲线,但峰值出现时间因品种而异,紧凑型玉米酶活性最高点出现时间要晚于平展型玉米;籽粒胚乳细胞数与这两种酶活性均呈显著相关。【结论】玉米籽粒中胚乳细胞数与胚乳细胞的充实状态、籽粒单粒质量、灌浆速率、淀粉含量、淀粉磷酸化酶蔗糖转化酶活性均呈显著正相关;要提高玉米产量,应在灌浆前期提高胚乳细胞增殖速率和灌浆速率,保证光合产物快速充分地运送到籽粒中去,使籽粒淀粉积累达到最佳状态,进而达到高产。     

玉米DH群体籽粒品质性状的QTL分析

为寻找更多与籽粒品质相关的QTL位点,以农系531和农系110杂交衍生的83个DH系构成的DH群体为材料,构建了包含160个SSR标记的玉米连锁图谱,图谱总长度为1 523.8 cM,平均间距为9.53 cM。采用近红外反射光谱法测定各DH系籽粒油份、淀粉及蛋白质含量,定位了籽粒油份、淀粉及蛋白质含量的QTL。共检测到10个加性QTL,包括第3染色体上umc1311-bnlg1449区间内控制籽粒油份含量的QTL qoc3,第3染色体上bnlg1449-umc1286区间内控制籽粒淀粉含量的QTL qsc3,以及第1、3、5、8和10染色体上控制籽粒蛋白质含量的8个QTL。检测到上位性QTL 15对,影响油份、淀粉和蛋白质含量的QTL分别有3、8和4对。     

不同授粉方式下玉米籽粒品质性状的QTL定位

【目的】对不同授粉方式下玉米籽粒品质性状进行QTL定位,揭示授粉方式对玉米籽粒品质性状的影响,为玉米籽粒品质遗传改良和分子育种提供理论基础。【方法】以优良玉米自交系KA105和KB020及用其构建的201个F_5∶6重组自交系（RILs）群体为试验材料,于2019年在陕西榆林、汉中和杨凌3个地点种植。收集榆林、汉中的开放授粉果穗和汉中、杨凌的自交授粉果穗,开展玉米蛋白质、油分、淀粉、纤维等籽粒品质性状遗传分析,采用完备区间作图法（ICIM）对品质性状进行QTL检测。【结果】玉米RILs群体的蛋白质、油分、淀粉和纤维含量在两种授粉方式下存在差异,开放授粉下的蛋白质和纤维含量极显著低于自交授粉,油分和淀粉含量极显著高于自交授粉。方差分析结果显示,两种授粉方式下各品质性状在不同家系和环境间整体差异显著。相关性分析表明,开放授粉下玉米RILs群体籽粒品质性状含量与其对应的自交授粉下籽粒品质性状含量表现出极显著正相关,且蛋白质含量与淀粉含量呈极显著负相关,与纤维含量呈极显著正相关。共检测到16个QTL,其中开放授粉条件下检测到6个QTL,单个QTL解释的表型变异介于5.84%～14.56%;自交授粉条件下检测到 10个QTL位点,可解释5.69%～14.70%的表型变异。【结论】在两种授粉方式下能同时检测到2个与蛋白质含量相关的QTL（qPro9-1和qPro10）,两种授粉方式下在10号染色体上的临近位置各检测到1个淀粉含量相关QTL（qOSta10-1和qSSta10-2）,在开放授粉和自交授粉条件下各检测到1个纤维素含量相关特异QTL,分别检测到2个和3个与油分含量相关的QTL。     

不同株型玉米籽粒胚乳细胞与淀粉合成关键酶活性分析

【目的】研究不同类型玉米品种籽粒胚乳细胞增殖与籽粒充实期淀粉合成关键酶活性的关系。【方法】以紧凑型玉米品种(先玉335和郑单958)和平展型玉米品种(长城799和农大364)为试验材料,于授粉后不同时间取果穗中部籽粒,测定胚乳细胞数、单粒质量、淀粉含量、腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(ADPG)、尿苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(UDPG)活性、可溶性淀粉合成酶(SSS)和束缚态淀粉合成酶(GBSS)活性,研究不同玉米品种籽粒胚乳细胞增殖动态和籽粒淀粉合成关键酶活性的关系。【结果】在灌浆中后期,先玉335籽粒淀粉合成关键酶(ADPG、UDPG、SSS和GBSS)活性均高于其他3个玉米品种;先玉335和郑单958籽粒胚乳细胞数、淀粉含量、单粒质量均显著高于长城799和农大364。玉米籽粒胚乳细胞数与单粒质量、淀粉含量和4种淀粉合成关键酶均呈正相关。【结论】库容量和库活性是制约玉米籽粒淀粉积累的主要因素。保证籽粒充实期间较高的胚乳细胞增殖速率及淀粉合成关键酶活性是实现玉米高产的关键。     

寒地高产玉米产量构成因素分析

通径分析表明,在寒地玉米的产量构成因素中,穗数对玉米产量的贡献最大,而穗粒数和粒重对产量的贡献大小受品种、环境条件和栽培措施影响表现不同,穗粒数的贡献超过粒重的贡献。限库处理降低穗粒数对产量的贡献,减源处理下穗粒数和粒重对产量的贡献超过穗数。     

优质玉米引种观察试验

对从吉林省引进的6个优质蛋白玉米品种进行了引种试验.结果表明,吉农大201的适应性强,生育期适中,病虫害少,千粒重较高,产量及籽粒的粗蛋白、赖氨酸含量显著高于对照农大108,可在广州地区及气候相似的地区推广种植.吉农大302、吉农大568春植产量显著高于农大108,也可考虑在广州地区春季推广种植.     

孕穗期低温胁迫对寒地水稻产量和品质的影响

以黑龙江省25份主栽水稻品种及苗头品系为试材,在孕穗期平均16.1℃,处理5 d的试材为低温处理,以正常栽培管理的试材为对照,分析低温胁迫对不同水稻品种(系)品质性状及产量的影响。结果表明,低温处理导致所有试材每穴实粒数、结实率、千粒重和产量下降,根据相对结实率分为1、3和5级,其中以3级最多、5级最少,分别占总材料的56%和8%。低温处理导致材料糙米粒长、宽和厚下降,但是1和3级材料下降幅度更大;低温处理稻米整精米率、直链淀粉含量、蛋白质含量、起浆温度和消减值增加,稻米糙米率、精米率、最高黏度和崩解值下降,但是耐冷性中等的材料直链淀粉和蛋白质含量增加幅度更大。相关分析表明,相对结实率与每穴实粒数、每穴产量和冷胶黏度的冷水反映指数(CRI)呈极显著正相关,与崩解值和回复值的CRI值呈显著正相关。综上所述,孕穗期低温胁迫对水稻产量和品质的影响在品种间存在很大差异,在低温胁迫下耐冷性极强品种(系)每穴实粒数、结实率、千粒重、直链淀粉和蛋白质含量及最高黏度对低温反应迟钝,这是耐冷性极强品种(系)保持较高产量和优良品质的重要形态特征和生理原因。     

青贮玉米不同器官对产量和品质的影响

[目的]提高青贮玉米产量和品质是中国畜牧业良好发展的保障.建立玉米各器官与产量、品质之间的关系,可以为筛选优良青贮玉米品种提供参考依据.[方法]通过完全随机区组田间试验法对16个青贮玉米杂交种进行分析,建立茎秆、叶片、苞叶、穗轴和籽粒对产量和品质的多元回归方程.[结果]结果显示在乳线达到1/2时收获,各杂交种含水量平均值为64.38％,乳线1/2是青贮玉米最佳收获下限.茎秆和叶片干物质产量与全株干物质产量呈显著正相关;茎秆和籽粒淀粉含量与全株淀粉含量相关性达显著水平;籽粒酸性洗涤纤维含量与全株酸性洗涤纤维含量呈显著负相关.茎秆比、叶片比和籽粒比对全株含水量直接相对作用较大;茎秆比对干物质产量直接作用最大;籽粒比对全株淀粉含量和粗蛋白含量直接相对作用较大;茎秆比对全株中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量直接相对作用较大.