玉米叶片保绿性研究进展

综述了玉米叶片保绿性的概念、分类及其与产量、抗性的关系以及遗传特性等研究进展。并对今后玉米保绿性研究进行展望,以期对玉米保绿性研究提供参考。     

玉米叶片保绿性生理机理及遗传特性研究进展

本文从玉米叶片保绿性的概念出发 ,综述了保绿型玉米的划分、分类及其生物学特性 ,讨论了玉米保绿性的可能生理机理 ,以及与保绿性相关的植株性状的遗传特性 ,并提出了下一步将要研究的问题。     

玉米叶片保绿性研究进展

综述了玉米保绿性的指标体系及其与植株含水量、产量、抗逆性的关系,分析了保绿型玉米高产生理生化机制及玉米叶片保绿性的生理生化机理研究进展,并探讨了影响玉米叶片保绿性的基因与环境因素以及玉米保绿性的特性研究情况,以期为玉米的保绿性研究提供参考。     

多环境下玉米自交系叶片保绿度不同发育时期的遗传效应分析

采用包括基因型×环境互作效应的加性-显性遗传模型及非条件和条件的分析方法,研究多环境条件下玉米自交系叶片保绿度不同发育时期的遗传效应及与环境互作效应.结果表明玉米自交系在吐丝后某一发育时期叶片保绿度与该时段有关基因的遗传表达有关,也与它在该时段以前的叶片保绿度表现有关,同时还受到基因型×环境互作效应的影响.在不同发育时期和环境条件下,控制玉米自交系叶片保绿度基因的表达效应存在差异.     

玉米叶片保绿度遗传主效应及其与环境互作的遗传分析

研究不同环境条件下玉米叶片保绿度性状的遗传主效应及其与环境互作效应;采用朱军提出的基因型×环境互作效应的加性-显性-母体效应遗传模型(ADM模型)分析方法;结果表明玉米叶片保绿度的遗传除了受制于基因的加性效应(VA)、母体效应(VD)遗传主效应外,还会明显受到显性效应×环境互作效应(VDE)的影响.组配杂交组合时根据各亲本的遗传效应预测值,选用遗传主效应表现良好以及在不同环境下互作效应表现正向较为稳定的优良亲本做母本,提高选择效果;自交系沈137具有较高的正向加性效应和母体效应,是选育保绿性玉米较好材料.     

我国主要玉米自交系叶片保绿性分析

对我国30份主要玉米自交系保绿性进行鉴定,结果表明:大部分自交系保绿性一般或较差,从供试材料中筛选出4份保绿性较强的玉米自交系178、沈3195、沈137和齐319,分别来源于旅大红骨类群(国内地方种质)和PB类群(国外引进种质),可用于改良类群内其他材料的保绿性.     

基于叶片面积玉米叶片保绿度开花后衰减特性初步研究

采用Excel工作表Origin7.0统计分析软件对基于绿叶面积玉米叶片保绿度开花后衰减特性进行了初步研究,结果表明:玉米开花后叶片保绿度衰减符合方程y=aeb-cx/(1+eb-cx);不同基因型玉米叶片保绿度衰减启动时间、最大衰减速率和最大衰减速率出现时间等衰减特性差异较大;即使相同基因型在不同环境条件下叶片衰减特性也不尽相同.采用y=aeb-cx/(1+eb-cx)模拟方程能比较全面揭示叶片保绿度的动态变化过程.     

氮肥调控对不同保绿性超高产夏玉米产量及光合特性的影响

以保绿性品种金海5号和非保绿性品种浚单20为试验材料,研究氮肥调控对不同保绿性超高产夏玉米产量及光合特性的影响。结果表明：（1）保绿性玉米较非保绿性玉米花后叶面积指数大,叶面积持续期长,群体光合势大,是增产的主要因素;（2）整个籽粒灌浆期间,氮肥调控对不同保绿性玉米均正向增加灌浆速率最大时的生长量和最大灌浆速率,有效增加籽粒灌浆积累量（籽粒干重）;（3）非保绿性玉米干物质积累特性变化、叶面积指数变化、穗位叶净光合速率变化、籽粒灌浆积累量变化受氮肥调控作用比保绿性玉米显著;（4）通过大田试验并结合数学计算,建议推广种植保绿性玉米,达到13382．11kg／hm2超高产量,应施纯N271．56kg／hm2。     

热带亚热带玉米种质的利用研究进展

玉米种质的遗传多样性贫乏、遗传基础狭窄早已引起玉米育种界的关注。热带亚热带玉米种质遗传多样性丰富、抗逆性强、叶片持绿性好 ,是拓宽温带玉米种质基础 ,提高抗逆性和生产潜力等不可多得的异源种质。采用现代玉米育种手段和途径 ,把热带亚热带玉米种质导入温带育种材料中 ,经过改良、创新 ,构建新的杂种优势群和杂种优势模式 ,具有广阔的前景。     

饲用玉米种质的研究进展

饲用玉米种质具有遗传多样性丰富、叶片持绿性好等特点,是拓宽玉米种质基础、提高生产潜力等不可多得的种质。文章总结了饲用玉米种质的研究现状,分析归纳了种质类群的特点,以及改良、创新的途径和方法。     

多环境下玉米保绿相关性状遗传位点的挖掘

【目的】功能性保绿通常被认为是包括玉米在内的主要作物品种的理想性状。挖掘新的控制玉米保绿相关位点和候选基因,为玉米保绿遗传研究提供理论基础。【方法】以150份由许178和K12组配的重组自交系（recombinant inbred lines,RIL）群体为材料,通过Windows QTL Cartographer V2.5的复合区间作图法（composite interval mapping,CIM）对3个保绿相关性状（保绿度（visual stay green,VSG）、吐丝期绿叶数（green leaf number at silking stage,GLNS）和成熟期绿叶数（green leaf number at mature stage,GLNM））进行QTL定位。同时,以139份自然材料组成的关联群体为材料,基于混合线性模型（mixed linear model,MLM）,结合50 790个高质量SNP标记,对这3个性状进行全基因组关联分析（genome-wide association study,GWAS）。【结果】基于CIM,利用单环境下的表型值和最佳线性无偏估计值（best linear unbiased prediction,BLUP）对GLNM、GLNS和VSG进行定位,共检测到37个QTL,分布在除第10染色体以外的其他染色体上,LOD范围为2.58—11.36,表型贡献率为4.34%—22.40%。GLNM、GLNS和VSG性状分别检测到14、12和11个位点。其中,4个遗传稳定的QTL（qGLNS2-1、qVSG1-1、qVSG1-2和qVSG7-1）,在3个及以上不同单环境中同时被检测到。利用MLM对保绿相关性状进行全基因组关联分析,共检测到44个超过阈值线的显著SNP,根据SNP标记在B73参考基因组的物理位置,发现共有15个位点落在连锁分析定位到的QTL区间内。【结论】通过QTL定位和全基因组关联分析共同检测到4个遗传稳定的共定位遗传区段（对应的B73参考基因组V4版物理位置区间为第1染色体6.2—8.2 Mb、第2染色体209.1—221.4 Mb、第6染色体96.8—102.1 Mb、第7染色体4.9—11.4 Mb）,并挖掘到4个与光合作用和抗逆相关的候选基因（Zm00001d006119、Zm00001d018975、Zm00001d006535和Zm00001d036763）。     

四个玉米品种抗倒性及持绿性研究初报

试验选用在中国西南地区有代表性的中国和美国玉米品种各2个,测定其茎秆强度与弹性、根系拉力、叶片持绿度等参数.结果表明,DK007抗倒性最好,渝单8号、先玉508次之,登海11抗倒性较差;2个美国玉米品种在茎秆强度、入土根数、持绿度上优于2个中国玉米品种,差异达到显著水平,而在茎秆弹性上稍逊于2个中国玉米品种;持绿度与入土根数、根系拉力呈显著相关.     

玉米不同基因型双列杂交后代抽丝后氮素代谢特性

【目的】阐明保绿型玉米和非保绿型玉米双列杂交后代抽丝后氮素代谢特征。【方法】选育氮高效品种是实现玉米高产高效生产的根本途径。为明确不同基因型玉米双列杂交后代的氮代谢和利用特征,筛选出保绿型玉米氮高效品种,采用大田试验的方法,选择保绿型（SG, stay-green）玉米自交系Q319、CZ01、VA91和非保绿型（NSG, non-stay-green）玉米自交系BM、B73、MO17,以此组配6×6完全双列杂交,以双列杂交后代为材料,系统研究不同玉米品种主要生育时期叶片、茎鞘、籽粒氮含量和粗蛋白质含量的变化,抽丝前后氮素积累、分配和氮收获指数,叶片氮代谢关键酶硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶（GS）、谷氨酸合成酶（GOGAT）活性等的影响,并对叶片氮代谢酶活性与保绿性的相关性进行了分析。【结果】不同基因型双列杂交后代抽丝后叶片氮含量呈倒“V”型变化特性,高峰期在灌浆期前后。茎鞘和籽粒氮含量均随生育期推进呈逐渐降低的变化趋势。保绿型（SG）玉米叶片、茎鞘、籽粒氮含量均显著高于非保绿型（NSG）玉米。抽丝前保绿型玉米自交后代氮积累、抽丝后氮积累、氮积累总量分别比NSG高20.00%、82.30%和45.23%;其转移量、转移率和氮素收获指数则分别比NSG低51.28%、66.59%和14.32%,抽丝后保绿型玉米的氮积累量约占50%,而非保绿型玉米仅为40%左右。保绿型玉米自交后代叶片和茎鞘粗蛋白质含量分别比非保绿型高108.23%和33.63%。抽丝至成熟期叶片硝酸还原酶活性的变化呈单峰曲线,高峰期在灌浆期前后,不同基因型玉米间变化趋势一致。抽丝后叶片GS活性、GOGAT活性和可溶性蛋白含量变化均呈单峰曲线,高峰期在抽丝后15 d左右。保绿型玉米NR活性、GS活性、GOGAT活性和可溶性蛋白含量在各时期均高于非保绿型。相关分析表明,叶片保绿度与叶片氮含量、可溶性蛋白含量、GOGAT活性呈极显著的正相关,与GS活性呈显著正相关,与NR呈正相关,但不显著。叶片氮含量与可溶性蛋白、GOGAT活性、GS活性呈极显著的正相关。氮素的同化与相关的酶活性关系极为密切。【结论】较高的氮代谢水平是叶片保绿的营养生理基础之一,保绿型玉米有较高的氮代谢酶活性,在后期有较强的氮素吸收和同化能力,保绿性可作为筛选氮高效玉米品种的一个重要农艺性状。     

高低氮处理下小麦旗叶性状的遗传分析

[目的]旗叶是小麦光合碳固定的重要场所,对小麦产量起十分重要的作用.研究小麦旗叶在高、低氮环境下的遗传特性,分析其遗传机制,为优异株型育种、高产育种提供参考依据.[方法]以科农9204和京411为亲本所构建的188个RIL群体为材料,分别种植在6个不同的高、低氮环境下,通过对群体旗叶性状调查并进行遗传分析,从而确定控制...     

氮素对吐丝后不同保绿型玉米自交系生理生化特性的影响

以玉米自交系178(保绿型)和K12(非保绿型)为材料,采用大田试验,设置2个氮处理,研究2个不同保绿型自交系花粒期叶片光合特性、保护酶活性与氮同化的差异性。结果表明,2个自交系在吐丝期后14d前后光合性能达到最大,而从吐丝21d后又呈现迅速下降趋势;抗氧化酶(SOD、POD和CAT)活性在吐丝14d左右达到峰值后开始下降,丙二醛(MDA)含量一直升高。保绿型玉米活性氧清除系统活性显著高于非保绿型玉米自交系,且表现出更高的光合势和更强的耐低氮能力,最终在产量方面保绿型表现更突出,因此,认为保绿性可作为筛选氮高效玉米自交系的一个重要农艺性状。     

氮素对籽粒形成期小麦光合能力的调控作用

运用盆栽试验研究了不同衰老类型小麦籽粒形成期间的光合特征及氮肥的调控作用。结果表明,绿熟型小麦莱州953具有后期光合强度高、叶绿素和绿叶面积下降缓慢、后期籽粒形成比例高等特征。氮素可提高小麦生育后期的叶片光合速率,增加叶绿素含量、叶绿面积,减缓光合速率和叶绿素下降速度,延缓光合能力的下降。氮素对莱州953的调节作用比鲁麦14显著。     

油茶F1代苗期叶表型性状遗传多样性研究

探索油茶(Camellia oleifera)杂交F1代叶表型性状的遗传变异特征,为杂交后代早期选择提供依据,以"岑软24号×湘林210"杂交F1代的62个单株为试验材料,对其叶表型性状多样性进行研究。结果表明:1)14个性状的变异系数为2.21%～37.50%,其中叶面积的变异系数最小,仅为2.21%,而叶片鲜重、干重和饱和鲜重的变异系数均较大,分别为35.42%、37.50%和36.84%;2)各性状均具有较好的连续性正态分布趋势;3)14个性状在F1代的中亲优势率为-16.60%～44.66%,超亲优势率为-21.05%～38.06%,其中10个性状的中亲优势值为正值,且遗传传递力都超过100%,叶面积、叶周长、叶长和叶片干物质含量这4个性状的超亲优势值为正值;4)91对相关性分析中有65对达到极显著水平,8对达到显著水平;5)系统聚类将F1代的62个单株分为2个类群、4个亚类,聚类结果充分反映了各类群的特征。     

Tiller fertility is critical for improving grain yield,photosynthesis, and nitrogen efficiency in wheat

Genetic improvement has promoted wheat’s grain yield and nitrogen use efficiency (NUE) during the past decades. Therefore, the current wheat cultivars exhibit higher grain yield and NUE than previous cultivars in the Yangtze River Basin, China since the 2000s. However, the critical traits and mechanisms of the increased grain yield and NUE remain unknown. This study explores the mechanisms underlying these new cultivars’ increased grain yield and NUE by studying 21 local cultivars cultivated for three growing seasons from 2016 to 2019. Significantly positive correlations were observed between grain yield and NUE in the three years. The cultivars were grouped into high (HH), medium (MM), and low (LL) grain yield and NUE groups. The HH group exhibited significantly high grain yield and NUE. High grain yield was attributed to more effective ears by high tiller fertility and greater single-spike yield by increasing post-anthesis single-stem biomass. Compared to other groups, the HH group demonstrated a longer leaf stay-green ability and a greater flag leaf photosynthetic rate after anthesis. It also showed higher N accumulation at pre-anthesis, which contributed to increasing N accumulation per stem, including stem and leaf sheath, leaf blade, and unit leaf area at pre-anthesis, and promoting N uptake efficiency, the main contribution of high NUE. Moreover, tiller fertility was positively related to N accumulation per stem, N accumulation per unit leaf area, leaf stay-green ability, and flag leaf photosynthetic rate, which indicates that improving tiller fertility promoted N uptake, leaf N accumulation, and photosynthetic ability, thereby achieving synchronous improvements in grain yield and NUE. Therefore, tiller fertility is proposed as an important kernel indicator that can be used in the breeding and management of cultivars to improve agricultural efficiency and sustainability.     

Cross-species identification of Mendel's I locus

A key gene involved in plant senescence, mutations of which partially disable chlorophyll catabolism and confer stay-green leaf and cotyledon phenotypes, has been identified in Pisum sativum, Arabidopsis thaliana, and Festuca pratensis by using classical and molecular genetics and comparative genomics. A stay-green locus in F. pratensis is syntenically equivalent to a similar stay-green locus on rice chromosome 9. Functional testing in Arabidopsis of a homolog of the rice candidate gene revealed (i) senescence-associated gene expression and (ii) a stay-green phenotype after RNA interference silencing. Genetic mapping in pea demonstrated cosegregation with the yellow/green cotyledon polymorphism (I/i) first reported by Gregor Mendel in 1866.     

6个铁线莲品种杂交F1代表型性状遗传分析

【目的】分析对比铁线莲Clematis杂交亲本与杂交一代(F1)之间表型性状的差异,探究铁线莲杂交的遗传变异规律。【方法】以6个铁线莲品种为亲本,开展了4个杂交组合试验,对F1代的表型性状进行统计分析。【结果】(1)F1代的花期与双亲相比出现分离,但多介于亲本之间。(2)F1代花色发生广泛分离,紫罗兰色的遗传力高于红紫色以及复色紫罗兰色和紫色,白色相对于红紫色为相对隐性性状;F1代的花药颜色未发生分离,黄色花药对于粉红色和红色花药为相对显性性状。(3)F1代的萼片宽度、叶片长度、叶片宽度表现出超亲性状,总平均值分别为中亲值的111%、114%和119%;F1代的花梗长度、花直径、萼片长宽比及叶片长宽比均小于双亲,后代总平均值分别为中亲值的85%、89%、91%和82%;F1代的萼片长度和节间距变化不明显,总平均值分别为中亲值的98%和102%。(4)花部5个数量性状和叶片4个数量性状之间存在显著相关性(P<0.05),其中叶片长度与叶片宽度呈极显著正相关(P<0.01),且相关系数最高为0.940,趋于连锁遗传。【结论】F1代的大部分表型性状(除花药颜色外)都发生了变异,仅...