玉米穗部性状配合力的研究

以分属四大杂种优势群的8个典型玉米自交系及其组配的28个双列杂交组合(不含反交)为试材,对玉米植株穗部性状配合力进行了研究.结果表明:①穗粗、穗行数、百粒重等性状主要受基因加性效应影响;穗粒重主要受非加性效应影响;穗长、行粒数、秃尖等各性状受基因加性效应和非加性效应共同影响.对于主要受非加性效应影响的性状,亲本一般配合力与其在杂种中的特殊配合力间无必然联系;对于主要受加性效应影响的性状表现一般配合力高,则特殊配合力也高的趋势.对于既受加性效应影响又受一定非加性效应影响的性状,一般配合力影响特殊配合力,实际杂交组合的表现受二者共同影响.②要组配强优势杂交组合,对于穗部性状,大多数性状是与产量密切相关的,而且将带来较大的正效应,在自交系选育中,应以穗较粗且长,穗行数、行粒数较多,百粒重较大为主要选择指标。     

玉米穗部性状与产量的相关分析

以东农玉米群体２号和４个改良系做被测系,以５个自交系测验种组成的２０个杂交组合为材料,系统地研究了玉米的穗部性状与产量间的相关关系,探讨了配制优良杂交组合以提高产量的指标。     

玉米穗部性状的遗传性研究

采用增广NCⅡ设计,对玉米穗部性状进行了杂种优势、配合力分析及遗传模型测验。结果表明:穗粒重的杂种优势最大,穗行数的优势最小。所研究的5个性状均以加性基因效应为主,对穗行数、行粒数和穗粒重可在早代进行选择,对穗长和穗粗不宜进行早代选择。5个穗部性状均不符合加性-显性遗传模型,穗长存在着明显的加性效应;穗粒重、行粒数除显性效应外,还存在明显上位性效应;穗粗和穗行数存在着显著的显性效应,上位性效应不明显。     

玉米穗部性状的相关与通径分析

对９个玉米杂交种的单株粒数、千粒重出籽率和秃尖长的相互关系及其对单株产量作用的研究表明,千粒重对单株产量贡献量大,株粒数次这,出籽率的效应较小,秃尖长表现为负效应。这为以后玉米高产育种提供了参考依据。     

9个玉米自交系主要穗部性状的配合力分析

采用完全双列杂交方法Ⅳ ,对常用玉米自交系主要穗部性状进行配合力分析。结果表明 :Mo1 7、黄早四、U81 1 2等自交系的一般配合力高 ;Mo1 7×黄早四、U81 1 2×黄早四、武 1 0 9×Mo1 7等组合的特殊配合力高。遗传参数分析的结果表明 :4个穗部性状均以加性效应控制为主 ,且遗传力较高 ,在早代选择可收到显著效果。     

玉米穗部产量性状杂种优势分析

研究了玉米穗部性状的杂种优势,双亲生育期间隔长短与F1穗粒重的关系以及穗部性状亲子相关.结果表明:穗粒重、穗重的杂种优势最大,其次为穗粒数、千粒重、穗长、穗粗,穗行数为最小.F1穗粒重杂种优势与双亲生育期间隔长短无关.杂交种穗粗、穗行数与母本穗粗、穗行数以及中亲值呈正相关,杂交种千粒重与中亲值呈正相关。     

玉米姊妹系穗部性状的遗传研究

本研究着重对杂交组合的母本即由“3358”一个基本株以系谱法产生的4个稳定姊妹系及其3个姊妹种就穗部性状的遗传成分、遗传力、对组合的贡献率以及组合的配合力方差进行了分析.结果表明,杂交组合穗部性状的(?)均在80%以上,以加性效应为主.尽管姊妹系和姊妹种的遗传成分在组合表型总方差中所占比例较小,但其在穗部各性状之间仍存在较大分歧.姊妹系选育过程中,应注重穗粗和千粒重的选择.     

不同年代主要玉米品种穗部性状演变研究

采用裂区试验设计,以密度为主区(15 000、45 000、75 000株/hm2),品种为副区,对我国不同年代34个主要玉米品种穗部性状演变进行了研究。结果表明:随着年代的更替,产量、穗长、穗粗、穗行数、行粒数、秃尖长、千粒重显著增加,出籽率显著降低。通径分析结果表明:主要穗部性状对产量的作用依次为穗粗千粒重行粒数出籽率,穗粗、千粒重、行粒数的增加是玉米产量提高的主要原因。在玉米品种选育中应保持行粒数,着重改良穗粗、千粒重,提高出籽率,并协调出籽率与其他性状的关系。     

玉米株型性状的遗传参数研究

选择玉米株型性状时应以ＧＣＡ为主,重点考虑亲本自身的性状特点。株高ＧＣＡ与穗位ＧＣＡ、叶面积ＧＣＡ,穗位ＧＣＡ与叶面积ＧＣＡ,叶长ＧＣＡ与叶面积ＧＣＡ〈叶面积ＧＣＡ与叶片数ＧＣＡ之间相关显著或极显著,相互间选择有促进作用。辽７６、辽８７、辽５０８８、沈１３７等自交系可根据育种目标加以利用。     

10个玉米自交系穗部性状的配合力分析

采用5×5不完全双列杂交设计,对10个玉米自交系的单株产量等7个性状的一般配合力和特殊配合力进行了分析。结果表明:交51、7922、丹340、自330有较高的一般配合力,黄早四×7922、自330×木4、Mo17×5331、丹340×095、32×7922、自330×交51和丹340×交51有较高的特殊配合力。在所有杂交组合中,丹340×交51的产量最高,丹340×095、自330×交51的产量次之,这3个组合可作为潜势组合进一步试验。在选择性状时,玉米穗长、穗粗、穗行数和单株产量宜早代选择,行粒数、出籽率、百粒重宜晚代选择。     

玉米自交系株型和产量性状的关系及其利用研究

以15个自交系为材料,按P(P-1)/2双列杂交设计,研究了株型和产量性状的遗传与相关.结果表明,近年育成的自交系,一般配合力有一定的改进,产量性状的一般配合力有明显的提高,各性状的一般配合力在亲本间存在显著差异.产量的一般配合力与单株叶数和穗粗的一般配合力存在极显著正相关。     

玉米叶龄指数与穗分化回归关系的研究初报

以12个玉米品种为材料,在春播与夏播条件下进行玉米叶龄指数与穗分化期回归关系的试验研究。结果表明:各品种的叶龄指数与雄穗分化期之间均呈极显著的正相关关系,回归方程的方差分析均达极显著水准。可利用回归方程,依据叶龄指数的观测值来预测雄穗分化期,为玉米指标化栽培管理提供一定的理论依据。     

种植密度对玉米产量及植株性状的影响

以多抗较耐密玉米品种丹玉86和高抗耐密玉米新组合丹3363为试验材料,研究种植密度对产量及植株性状的影响。结果表明,丹玉86产量与密度呈二次回归方程的关系,在60 000株/hm2密度下产量最高;丹3363在75 000株/hm2密度下产量最高,在52 500株/hm2密度下产量最低。株高、穗位高、茎粗、叶片数、棒三叶长随密度变化不明显。丹玉86在60 000株/hm2密度下棒三叶宽、棒三叶面积最大;丹3363棒三叶宽、棒三叶面积随密度增加而降低。丹玉86和丹3363倒伏率和空秆率均随密度增加呈上升趋势。     

大麦穗长和株高QTL的鉴定

为挖掘大麦穗长和株高的QTL位点,以1个大麦重组自交系（recombinant inbred line,RIL）群体（以J36528和BMJ89为亲本,包含125个F₁₀代）为材料,基于本课题组前期利用DArT标记构建的连锁图谱,结合4年2点共6个不同生态环境测得的穗长和株高表型数据,鉴定大麦穗长和株高QTL。结果表明,共鉴定到3个穗长QTL和2个株高QTL,分别分布在2H、3H、6H和7H染色体上,其中,穗长位点 Qsl.sicau-JB-2H在2个环境中被检测到,能够解释11.38%~14.66%的表型变异; Qsl.sicau-JB-7H在6个环境中均被检测到,能够解释35.10%~46.34%的表型变异;而 Qph.sicau-JB-6H仅在1个环境中被检测到,可解释17.99%的表型变异。株高位点 Qph.sicau-JB-6H在5个环境中均被检测到,能够解释16.36%~21.18%的表型变异;而 Qph.sicau-JB-3H仅在1个环境中被检测到,可解释15.40%的表型变异。本研究为解析大麦植株形态和产量性状遗传机制以及分子辅助育种奠定了基础。     

图像处理技术在玉米株型上的应用研究

利用图像处理技术,通过对整株玉米图像进行处理和分析,获取图像特征,建立其与实测数据的数学模型,应用所建模型可以找到玉米图像特征值与植株株型的一些农艺性状的定量化联系,为传统田间试验提供了简单易操作的方法,并为探索实行精确化农业寻找思路。     

利用玉米穗粒性状三要素估测产量水平

玉米穗粒性状与穗粒重间均有固定的对应数学关系。以穗长、穗粗、粒长三个要素求得穗粒体积约数,其排序位次与穗粒重的排序位次有较高的一致性。两组试材体积约数与粒重的极显著高度正相关的相关程度是一致的。因此,可用三要素求得的体积约数排序位次,判断粒重的排序位次。用这一方法在新组合初试的田间,即可快捷、准确地评价各参试组合的产量位次趋势。     

玉米主要株型数量性状的基因效应分析

本研究以植株外部形态差异较大的4个玉米自交系为材料，分别组成两个F₁、F₂、B₁、B₂和相应的P₁、P₂6个世代，研究了7个株型性状的遗传表达特点。结果表明，加性效应是7个株型性状世代间遗传变异的主导因子，其遗传贡献率在50%以上，亦即加性效应决定了7个株型性状一半以上的遗传变异，显性效应和上位性效应对这些性状遗传变异的作用也很重要，但因性状及试材不同，非加性效应的重要程度有一定差异。在玉米株型育种中，对这些性状的选择应以亲本选配为主。     

辽东玉米植株与子粒脱水特性相关性分析

选用生育期相近的宏硕899、粒收1号、郑单958共3个品种,在3个种植密度下进行生理成熟期、收获期子粒含水率与植株叶片、茎秆、穗部、子粒脱水特性分析。结果表明,植株各部位含水率生理成熟期前后变化差异较大,生理成熟前2周,穗位茎、茎秆、穗柄、穗轴含水率几乎不变,穗位叶、苞叶、子粒含水率呈降低趋势,子粒含水率在30%～35%时苞叶与叶片进入迅速脱水期;生理成熟后穗位节茎秆含水率下降快于其他茎秆,茎秆与穗柄含水率下降速率相近,穗轴与子粒含水率下降幅度相近。品种间生理成熟时子粒含水率无显著差异,郑单958生理成熟后子粒脱水速率低于宏硕899和粒收1号。随密度增加,生理成熟期植株叶片、茎秆含水率呈降低趋势。密度对穗轴、穗柄及子粒含水率影响较小,不同密度处理间含水率无显著差异。辽东地区增加密度能够提高植株生理成熟后叶片、茎秆脱水速率,但对子粒含水率及脱水速率无显著影响,品种持绿性与子粒后期脱水相关性不大。受降雨影响辽东地区玉米生理成熟后空气相对湿度大,子粒脱水速率慢,降低收获时子粒含水量应从立秆延迟收获入手。     

温热带玉米株高的全基因组关联分析

以365份遗传背景丰富的玉米自交系为材料,采用自主研发的55K芯片,在海南三亚、河南新乡和北京顺义3个环境下对玉米自交系株高进行全基因组关联分析(Genome-wide association study,GWAS)。结果表明,株高在3个环境下变异非常丰富,有从低纬度到高纬度逐渐增加的趋势,株高在基因型、环境、基因型与环境互作方面均达极显著差异水平。全基因组关联分析表明,不同环境下均检测到与株高显著关联的位点,在第1、3、5、6、7、8号染色体上均发现了显著关联的SNP。新乡和顺义环境下,在bin5.05区段发现了显著关联的SNP;三亚和顺义环境下,在bin6.05区段发现了显著关联的SNP。对关联分析显著的SNP位点比对到B73参考基因组上,在maizeGDB网站上得到22个最可能的候选基因,为探索玉米株高遗传机制提供参考。