甜玉米种苗转化中的生理特性研究

以甜玉米为试材,以普通玉米为对照,对比分析甜玉米种苗转化过程中的生理特性.结果表明,在种苗转化过程中,两类型玉米胚乳淀粉含量和盾片脂肪含量(除0～2天外)呈下降趋势;甜玉米胚乳淀粉含量显著低于普通玉米.淀粉酶活性和蛋白酶活性均呈单峰曲线变化,脂肪水解酶活性逐渐降低;种苗转化前期,甜玉米淀粉酶、蛋白酶及脂肪水解酶活性均低于普通玉米,后期差异不大.因此,贮存物质和种苗转化前期的酶活性是限制甜玉米种苗转化的两个重要因素.     

不同株型玉米籽粒淀粉积累及相关酶活性的研究

【目的】研究不同株型玉米籽粒和穗位叶代谢底物、淀粉积累及相关酶活性的变化动态,同时探讨各种酶活性与淀粉含量的关系。【方法】以“先玉335”(紧凑型玉米品种)和“农大518”(平展型玉米品种)为试验材料,于授粉后10 d每隔5 d取植株的穗位叶及相应果穗中部籽粒,分别测定穗位叶蔗糖含量、磷酸蔗糖合成酶(SPS)和蔗糖合成酶(SS)活性,以及籽粒2种焦磷酸化酶(ADPGPPase、UDPGPPase)、可溶性淀粉合成酶(SSS)和束缚态淀粉合成酶(GBSS)活性及直链和支链淀粉含量。【结果】2个玉米品种的穗位叶SS活性在整个灌浆期呈现单峰曲线变化趋势,授粉后35～40 d,“先玉335”的SS活性显著高于“农大518”;“先玉335”的SPS活性则在授粉后25~35 d显著高于“农大518”。在整个灌浆期,2个玉米品种籽粒ADPGPPase、UDPGPPase、SSS和GBSS活性的变化均呈单峰曲线,其中“先玉335”籽粒ADPGPPase和UDPGPPase活性峰值出现的时间均比“农大518”晚5 d左右;在整个灌浆期,2个玉米品种籽粒SSS活性和直链淀粉含量无显著差异;在授粉后35～40 d,“先玉335”籽粒ADPGPPase、UDPGPPase、GBSS活性和支链淀粉含量显著高于“农大518”。相关分析表明,玉米穗位叶SS活性与籽粒ADPGPPase、UDPGPPase活性呈显著正相关;穗位叶SPS活性与籽粒SSS活性、直链淀粉含量呈显著正相关;籽粒GBSS活性与SSS和UDPGPPase活性、直链淀粉含量及穗位叶SS、SPS活性均呈显著正相关。【结论】“先玉335”源的光合产物比“农大518”能够更有效地向库端运输和分配;籽粒淀粉含量是各种酶综合作用的结果。     

包衣对玉米种子萌发及生长特性的影响

以农大108为试材,用不同剂型种衣剂处理玉米种子,考察了种子萌发过程中淀粉酶和抗逆代谢有关的酶活性的变化以及生长特性。试验结果表明:种衣剂能明显延缓种子的萌发。经过低温逆境后,种衣剂能提高种子的发芽率,增大根冠比,壮苗,并且通过增强过氧化物酶活性,降低丙二醛含量诱导玉米苗体产生潜在的抗性抑制膜质过氧化作用。田间试验结果表明,种衣剂并不影响玉米的最终产量。     

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。     

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。     

高油玉米与普通玉米品质形成及相关酶活性的差异

在大田条件下,研究了高油玉米(HE-2)和普通玉米(浚单20号)子粒品质形成及相关酶活性的差异.结果表明,普通玉米子粒的脂肪和蛋白质含量显著低于高油玉米,叶片和子粒中硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶(GS)、酸性磷酸酯酶(ACP)活性也均低于高油玉米,而普通玉米子粒中转化酶活性和淀粉含量显著高于高油玉米.     

高淀粉玉米新品种先行5号的选育及栽培要点

先行5号玉米杂交种是济南先行种业有限公司与山东省农科院玉米研究所利用自育自交系x1902为母本,自育自交系Lx9801为父本,于1999年杂交选育而成。在山东省两年玉米区域试验中比对照农大108增产8.7%。在生产试验中比对照品种农大108增产4.8%。该品种抗大、小叶斑病,弯孢菌叶斑病。高抗玉米黑粉病和矮花叶病。粗淀粉含量74.96%。     

优质专用玉米的引进示范及推广应用

一、主要类型及品种(一)高赖氨酸玉米玉米籽粒中赖氨酸含量在0.4%以上,普通玉米在0.3%左右,用高赖氨酸玉米喂猪、鸡,比喂普通玉米的日增重提高30%以上。主要推广品种有中单9409、农大81、农大107。其中中单9409是主导品种。(二)高淀粉玉米高淀粉玉米的淀粉含量在75%以上,普通玉米的淀粉含量在70%左右。     

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.     

不同玉米品种角质和粉质胚乳淀粉粒的粒度分布特征

以3个玉米品种为材料,采用激光衍射粒度分析仪测定角质和粉质胚乳的淀粉粒体积、表面积和数目分布,分析其粒度分布特征及差异。结果表明,角质和粉质胚乳的淀粉粒体积均呈三峰分布,淀粉粒数目均呈单峰分布;角质胚乳淀粉粒表面积呈三峰分布,而粉质胚乳呈四峰分布。参照小麦研究中以淀粉粒体积分布曲线凹处为分界线划分淀粉粒的方法,以3.519μm和7.422μm为界线,将玉米胚乳淀粉粒分为小型(≤3.519μm)、中型(3.519~7.422μm)和大型(7.442μm)。角质胚乳中,中型淀粉粒所占体积比(4.46%~6.14%)、表面积比(6.71%~8.14%)和数目比(0.47%~0.56%)显著高于粉质胚乳(1.36%~5.68%、1.81%~6.63%、0.10%~0.31%),大型淀粉粒所占数目比(0.32%~0.38%)显著高于粉质胚乳(0.28%~0.31%);粉质胚乳中,小型淀粉粒所占表面积比(54.73%~57.31%)、数目比(99.39%~99.59%)显著高于角质胚乳(51.95%~53.36%、99.06%~99.21%)。在玉米实际加工利用时,可以根据需要选择不同类型的胚乳,以实现玉米胚乳的合理有效利用。     

低温冻害对玉米种子发芽特性及其内部超微结构的影响

以玉米杂交种‘富农1号’的成熟鲜果穗为试验材料,在一定水种子含水量的条件下,通过0、-2、-4、-6、-8、-10℃不同低温和4、6、8h不同时间的处理,研究低温冻害对玉米种子发芽特性及其内部超微结构的影响.结果表明:当玉米种子含水量处于29～31%时,随着温度的降低和时间的延长,种子的发芽势和发芽率都明显下降,且发芽势的下降幅度明显大于发芽率;当温度降到-6℃并持续6h或者当温度降到-8℃并持续4h会使玉米种子的发芽率降到85%以下,不符合国家规定的玉米种子发芽率标准;在-6℃下持续8h后,玉米种子内部的局部淀粉结构发生明显变化,出现微小裂纹,角质淀粉比粉质淀粉更容易被破坏,同时附着于粉质淀粉粒上的部分基质蛋白降解,使淀粉粒表面变得光滑而彼此裸露孤立;低温冻害还会使玉米种皮、糊粉层和胚乳之间以及胚和胚乳之间产生平移断层.     

用反义RNA技术创造高直链淀粉玉米材料

 【目的】利用反义RNA技术调控玉米淀粉的生物合成过程,创造高直链淀粉玉米材料。【方法】克隆玉米淀粉分支酶(sbe2a)基因片段,以载体pWGLL为基础,构建高效反义表达载体,通过花粉管通道法将其导入玉米自交系铁7922中。【结果】获得了4株转基因株系,GFP表达检测、PCR扩增和Southern杂交结果表明,目的基因已整合到基因组中,且能够遗传。对4株转基因植株进行RT-PCR和淀粉分支酶活性检测,结果表明转反义sbe2a玉米淀粉分子酶基因的转录受到了明显抑制,淀粉分支酶活性明显低于野生型,相差最多的降低79.4%;直链淀粉含量也发生明显的变化,最高的提高了84.3%,且总淀粉含量与对照之间基本没有差异。【结论】采用反义RNA技术通过沉默内源sbe2a,可获得高直链淀粉含量的玉米材料。     

Starch Accumulation and Enzyme Activities Associated with Starch Synthesis in Maize Kernels

The filling rate and the starch accumulation in developing maize kernel were analyzed. The changes of enzyme activities associated with sucrose metabolism and starch biosynthesis were investigated. The purpose is to discuss the enzymatic mechanisms responsible for starch synthesis. Two types of maize cultivars （Zea mays）, high starch maize （Feiyu 3） and normal maize （Yuyu 22）, were grown in a corn field. The factors involved in starch synthesis were performed during the growth period. The kernel filling rate, the sucrose content, the starch accumulating rates and the activities of SS （sucrose synthase）, GBSS （granule-bound starch synthase）, SBE （starch branching enzyme） of Feiyu 3, which has high starch content, were significantly higher than those of Yuyu 22, which has low starch content, after 10 DAP （days after pollination）. Correlation analysis indicated that ADPGPPase （ADP-glucose pyrophosphorylase） and DBE （starch debranching enzyme） were not correlated with the starch accumulating rates and the kernel filling rate, but the SS activity at the middle and late period were highly significantly correlated with the starch accumulating rates and the kernel filling rate. The GBSS activity was highly significantly correlated with the amylose accumulating rate, but not correlated with the kernel filling rate. The SBE activity was highly significantly correlated with the amylopectin accumulating rate and the kernel filling rate. It was not ADPGPPase and DBE, but SS was the rate-limiting factor of starch biosynthesis in developing maize kernels. GBSS had an important effect on amylose accumulation, and SBE had a significant effect on amylopectin accumulation.     

山西省审定玉米品种品质分析与评价(英文)

[目的]为山西玉米的品质遗传改良提供理论依据。[方法]对2003～2012年山西省审定玉米品种的容重、粗淀粉、粗蛋白、粗脂肪及赖氨酸含量的变化进行分析。[结果]2003～2012年山西省审定玉米品种的平均容重和粗淀粉含量有升高的趋势;2003～2012年山西省审定玉米品种的粗脂肪含量基本无变化;2003～2008年山西省审定玉米品种的赖氨酸含量基本无变化;2003～2012年山西省审定玉米品种的粗蛋白含量略有下降。[结论]粗淀粉含量和容重随玉米产量的提高而提高,而粗蛋白含量、粗脂肪含量的赖氨酸含量等指标具有相对的稳定性,主要由遗传基因所控制,因此必须加强专用型玉米选育。     

玉米籽粒淀粉积累及相关酶活性分析

【目的】分析玉米籽粒发育过程中灌浆速率、蔗糖代谢、淀粉积累及相关酶活性的变化,了解玉米籽粒淀粉积累的控制机理。【方法】以高淀粉玉米（费玉3号）和普通玉米（豫玉22）为材料,进行大田试验,采用比色法测定蔗糖含量,采用双波长法测定淀粉及其组分含量的变化动态,参照Douglas等的方法测定蔗糖合成酶（SS）活性,参照Nakamura等的方法测定腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶（ADPGPPase）、束缚态淀粉合成酶（GBSS）、淀粉分支酶（SBE）和去分支酶（DBE）的活性。【结果】灌浆速率、蔗糖含量、淀粉积累速率及SS、GBSS、SBE活性的高低均存在明显的基因型差异,授粉后10 d后,费玉3号上述指标均高于豫玉22。相关性分析表明,灌浆中后期SS活性与淀粉积累速率和籽粒灌浆速率均呈（极）显著正相关;ADPGPPase、DBE活性与淀粉积累速率和籽粒灌浆速率的相关性未达到显著水平;GBSS活性与直链淀粉积累速率呈极显著正相关,与籽粒灌浆速率相关性不显著;SBE活性与支链淀粉积累速率和籽粒灌浆速率呈极显著正相关。【结论】ADPGPPase和DBE不是影响玉米籽粒中淀粉积累的关键酶;SS是淀粉积累的限速因子;GBSS对直链淀粉积累起重要的调节作用;SBE对支链淀粉积累起关键作用。     

氮肥施用量对春玉米籽粒淀粉含量及淀粉合成关键酶活性的影响

以不同品种春玉米为试验材料,研究氮肥施用量对春玉米子粒淀粉含量及淀粉合成关键酶活性的影响。结果表明,在一定施氮范围内随氮肥施用量提高,淀粉含量表现增加趋势,品种间存在差异;在吐丝49天之内,SS活性呈单峰曲线变化,到吐丝21天达到高峰,之后缓慢下降,但高氮处理下降速度慢于低氮处理;子粒灌浆期间ADPG焦磷酸化酶活性呈单峰曲线变化,四单19的ADPG焦磷酸化酶活性最高,依次是东农早粘、东农248、东甜4号,氮肥施用量对ADPG焦磷酸化酶活性影响较大;ADPG焦磷酸化酶活性与淀粉含量的关系除吐丝后7天相关未达显著水平,其它均达极显著正相关;SS分解活性与子粒中淀粉含量在吐丝后均呈显著和极显著正相关关系。     

玉米地方种质资源品质及与相关性状的灰色关联分析

运用灰色系统理论,对吉林省40份玉米地方种质资源中子粒的淀粉、脂肪、蛋白质、赖氨酸含量及与百粒重、出籽率、生育日数之间的关系进行了分析。结果表明,子粒营养成分蛋白质、赖氨酸之间的关联度最大;淀粉与蛋白质、赖氨酸之间的关联度相对较小;生育日数对淀粉的影响最大,百粒重对淀粉的影响较小;而百粒重对脂肪的影响最大,生育日数对脂肪的影响较小;并且百粒重对蛋白质、赖氨酸的影响也最大,出籽率对蛋白质、赖氨酸的影响较小。这些结果对开展品质育种具有很大的利用价值。     

施肥对玉米品质的影响研究

以高淀粉玉米品种华单208和普通玉米品种农大364为供试材料,采用正交试验设计,分析氮、磷、钾对2种不同类型玉米的产量性状及品质性状的影响。试验结果表明:磷、钾对玉米品种营养品质的影响大于氮。施磷后,高淀粉玉米华单208的脂肪含量增加了7.14%;施钾后高淀粉玉米华单208的蛋白质含量增加了4.82%,农大364品种的蛋白质则增加了3.72%。     

氮磷用量对极早熟春玉米品质影响的研究

为合理使用肥料,提高玉米品质,以极早熟玉米新品种边单3号为试验材料,在6个氮素用量和6个磷素用量条件下,研究氮磷肥用量对边单3号品质的影响。结果表明:玉米籽粒的蛋白质、脂肪、淀粉和赖氨酸等含量的变化均受氮素和磷素用量的影响,蛋白质、淀粉及赖氨酸的含量受氮素的影响较大,而籽粒脂肪的含量受磷素的影响较大。