8个玉米杂交种籽粒脱水特性研究

玉米收获时籽粒含水量是限制籽粒机收的关键因素。选用郑单958、先玉335、华美1号等8个玉米品种为试验材料,对籽粒、苞叶、穗轴的含水量及脱水速率进行分析。结果表明,不同品种间的籽粒含水量、籽粒脱水速率差异极显著;不同品种间的苞叶、穗轴含水量差异极显著。籽粒含水量与苞叶含水量呈极显著正相关;籽粒脱水速率与籽粒含水量、苞叶含水量呈极显著负相关;籽粒脱水速率与穗轴脱水速率呈极显著正相关。不同品种籽粒含水量在收获时差异明显,华美1号、先玉335、迪卡517、安玉308这4个玉米品种收获时产量高、籽粒含水量低,平均脱水速率较快,收获时含水量符合籽粒机收的要求;郑单958、迪卡516生理成熟后籽粒脱水速率较快,适时晚收对这2个品种很重要;联创808生理成熟后籽粒脱水速度慢,收获时含水量高,不适宜机收。     

玉米品种穗部性状差异及其对籽粒脱水的影响

【目的】玉米籽粒脱水速率快、收获期含水率低是适宜机械粒收品种的基本要求。穗部性状是玉米遗传基础的直观表现,与籽粒脱水有较紧密的联系,探寻二者之间的关系、明确影响籽粒脱水速率的关键指标,对于适宜机械粒收品种的选育和筛选具有重要意义。【方法】本研究以黄淮海夏玉米区当前主推的22个品种为研究对象,按苞叶、籽粒、穗轴和穗柄等部位将穗部性状分为41个指标参数,于2015—2016年进行连续观测,并与衡量籽粒脱水快慢的5个参数(生理成熟前籽粒脱水速率、生理成熟后籽粒脱水速率、籽粒总脱水速率、生理成熟期籽粒含水率和收获期籽粒含水率)进行相关分析。【结果】41个穗部指标在品种间均存在极显著差异,其中部分指标与籽粒脱水特征密切相关。苞叶长度与生理成熟后籽粒脱水速率显著负相关,与收获期籽粒含水率显著正相关;"苞叶长度/果穗长度"与生理成熟后籽粒脱水速率显著负相关;果穗夹角与籽粒总脱水速率显著正相关;穗轴生理成熟期含水率与籽粒生理成熟期、收获期含水率均呈极显著正相关关系;穗粒数与生理成熟前籽粒脱水速率、总脱水速率分别达到极显著、显著水平的负相关关系;"果穗长度/行粒数"与籽粒生理成熟前、后和总脱水速率分别呈显著或极显著正相关关系,与收获期籽粒含水率呈显著负相关关系;生理成熟期百粒干重与籽粒含水率呈显著负相关关系;而穗部其他性状与籽粒脱水速率、生理成熟期和收获期籽粒含水率均无显著相关性。【结论】黄淮海区域现有玉米品种穗部性状差异较大,苞叶短、穗轴生理成熟期含水率低、果穗夹角大、穗粒数少、籽粒小等穗部特征有利于籽粒脱水,可为适宜机械粒收品种的筛选和选育提供参考。     

不同基因型夏玉米果穗脱水特性综合评价

机械化直接收获玉米籽粒是目前亟待解决的难题,玉米果穗脱水特性成为研究重点。本试验以黄淮海区域36个主推夏玉米品种为研究对象,测定生理成熟前后玉米果穗各部位的含水量、脱水速率,运用主成分和聚类分析获得果穗脱水性较强的品种。结果表明:不同基因型夏玉米果穗的籽粒、苞叶和穗轴含水量两两间极显著相关,而脱水速率两两间不相关;36个主推品种中登海605、青农105、农华101和金阳光7号为该地区果穗脱水性较强的品种;果穗脱水性较强品种的苞叶、穗轴和籽粒含水量为36%、58%、29%左右;籽粒含水量不是机收粒的关键限制因素。     

黄淮海区域玉米收获期籽粒含水量与主要农艺性状的相关分析和通径分析

选用黄淮海地区有代表性的8个玉米品种为试验材料，利用SPSS对收获期籽粒含水量及农艺性状进行相关分析、逐步回归分析、通径分析。多重比较表明，8个玉米品种的13个性状在不同品种间达到显著性水平，行粒数除外。相关分析表明，收获期籽粒含水量与苞叶含水量、穗轴含水量、生理成熟天数、出苗至授粉天数、穗粗、百粒质量、产量呈极显著或显著性正相关，与籽粒脱水速率呈极显著负相关关系。逐步回归分析表明，苞叶含水量、穗粗、穗行数、百粒质量、籽粒脱水速率这5个农艺性状可以解释95%的因变量变异。通径分析表明，苞叶含水量、穗粗对收获期籽粒含水量的直接与间接作用均为正值，穗行数对收获期籽粒含水量的直接与间接作用基本抵消，百粒质量的间接正效用大于直接负效用，籽粒脱水速率的直接与间接作用均为负值。因此，在不影响产量的情况下，为获得籽粒含水量低的品种应重点选育田间脱水速率快、苞叶含水量低、穗粗较细及百粒质量稍低的材料。     

玉米生理成熟后籽粒脱水特性

明确玉米生理成熟后籽粒脱水特性及与各器官脱水的关系,对加快玉米生理成熟后籽粒脱水速率和选育籽粒脱水速率快的品种具有重要意义。试验选用4个品种,从生理成熟期开始至生理成熟后31 d止,连续测定籽粒、穗轴、苞叶+果柄、叶片和茎秆的含水率,并分析生理成熟后籽粒脱水特性及其与各器官含水率的关系。结果表明,参试品种籽粒含水率降至28%所需生理成熟后积温及天数分别为197.08～353.32℃·d和7.3～12.9 d。籽粒含水率与其他器官含水率均呈极显著线性关系,籽粒脱水速率与穗轴脱水速率呈极显著正相关,与其他器官脱水速率相关性不显著。说明,合理的品种选择和缩短玉米生理成熟后籽粒脱水前期的持续时间可有效加快生理成熟后籽粒脱水,降低玉米生理成熟期籽粒含水率降至28%或25%所需积温;评价适宜机械粒收品种时,在关注籽粒脱水特性的同时需关注穗轴的脱水特性。     

玉米籽粒灌浆、脱水速率的相关与通径分析

试验选用9份自交系,按格列芬双列杂交方法Ⅱ设计,对玉米灌浆速率、脱水速率及其主要性状进行相关和通径分析.结果表明:单株产量与灌浆速率呈正相关:第Ⅲ期灌浆速率＞第Ⅱ期灌浆速率＞第Ⅰ期灌浆速率.灌浆速率与穗粒数、行粒数、穗长、百粒重、容重、穗粗、穗行数呈正相关.对产量正向直接通径系数:穗粒数＞第Ⅲ期灌浆速率＞出苗到抽丝日数＞第Ⅰ期灌浆速率＞百粒重＞第Ⅱ期灌浆速率＞灌浆持续期.自然脱水速率与穗轴脱水速率、苞叶脱水速率呈正相关,与包叶面积、苞叶含水量、籽粒宽、穗轴粗、籽粒长度、穗长、穗粗、行粒数、灌浆持续期呈负相关显著.对自然脱水速率直接通径系数正向值最大是苞叶脱水速率,负向值最大是苞叶含水量,其次是百粒重.     

玉米收获期籽粒含水量与主要农艺性状相关分析

以黑龙江省第一积温带10份熟期相近而收获期含水量差异较大的优良自交系为试验材料,采用完全双列杂交设计配制杂交组合,对田间自然脱水速率、苞叶长等农艺性状与玉米收获期籽粒含水量进行遗传相关和通径分析。相关分析表明,田间自然脱水速率与收获期籽粒含水量表现为极显著负相关(R=-0.4508),苞叶长、粒宽等性状与收获期籽粒含水量表现为极显著正相关;通径分析表明,苞叶长、粒宽等性状对收获期含水量的直接通径系数均为正值,穗长、田间自然脱水速率对收获期含水量的直接通径系数为负值。为选育低收获期含水量的玉米品种,应着重选育田间自然脱水速率快、苞叶长较果穗长略短、穗位稍低、轴细、籽粒偏窄及百粒重稍低的基因型。     

基于主成分分析的玉米杂交组合脱水性综合评价

【目的】综合评价36份玉米杂交组合产量性状与收获时籽粒脱水速率快慢,筛选出籽粒脱水性快的品种,为选育高代群体育种材料提供依据。【方法】以4份玉米自交系为测验种,9份玉米高代系为待测系,采用NCII不完全双列杂交组配设计,对其籽粒脱水速率及产量性状进行相关性、主成分、隶属函数、聚类分析等进行综合评价。【结果】玉米杂交组合各性状的变异系数从小到大排序依次为生育期<株高<穗粗<穗行数<轴粗<百粒重<行粒数<穗长<穗高<穗轴含水率<单株粒重<籽粒脱水速率<收获时籽粒含水率<苞叶含水率<籽粒脱水含水率<秃尖长,秃尖长为64.63%、籽粒脱水含水率27.31%,生育期仅为1.39%。收获时籽粒含水率与株高、穗粗、行粒数和生育期呈极显著正相关。籽粒脱水速率与株高、穗粗和行粒数均呈显著负相关,与生育期和穗轴含水率呈极显著负相关。前8个主成分的特征向量值和贡献率达到了86.39%。【结论】筛选出7个脱水快利于机械收获的玉米杂交组合。     

夏玉米籽粒脱水与农艺性状的相关通径分析

通过开展39个夏玉米杂交种籽粒脱水与农艺性状的相关通径分析,结果表明:收获时籽粒含水量与穗下绿叶、穗轴周长、雄穗分枝和生育期呈正相关,与吐丝—收获、成熟—收获呈负相关;中后期脱水速率与株高、穗位高、伸长节数、苞叶长和百粒重呈负相关。穗下绿叶、吐丝—收获对收获时籽粒含水量的直接效应极显著,雄穗分枝对收获时籽粒含水量的直接效应占51.7%;株高、穗位高、苞叶长对中后期脱水速率的直接效应分别占45.1%、66.2%、70.4%。     

不同杂种优势群玉米籽粒灌浆速率分析

【目的】研究不同杂种优势群玉米自交系籽粒灌浆速率的特性,筛选灌浆速率快的自交系,为高产玉米杂交种的选育提供借鉴。【方法】采用烘干法测定173份玉米自交系在授粉后10、20、30和40 d籽粒灌浆速率以及6个相关性状。应用SAS软件对灌浆速率在年际、自交系、取样时间、重复、年际×自交系、自交系×取样时间、年际×自交系×取样时间进行联合方差分析。应用SPSS软件对灌浆速率及其相关性状如10、20、30和40 d苞叶的含水率、苞叶数、40 d穗轴含水率、穗轴长、穗轴粗及40 d籽粒含水率进行相关分析。利用均匀覆盖玉米全基因组的210对SSR标记对试验材料进行全基因组扫描,通过Structure V2.3.4软件分析其群体结构。对不同杂种优势群平均籽粒灌浆速率进行方差分析,并筛选出各个群中籽粒灌浆速率快的自交系。【结果】表型分析结果表明,在P=0.01水平上,籽粒灌浆速率在不同年际、自交系、取样时间、自交系×取样时间、年际×自交系×取样时间上存在极显著差异,而重复、年际×自交系间差异不显著。通过对不同自交系籽粒灌浆速率与其相关性状间相关分析,发现10 d籽粒的灌浆速率与20 d的灌浆速率在0.01水平上达到了极显著的正相关（0.515）,与40 d的灌浆速率和籽粒的含水率在0.01水平上达到了极显著的负相关（-0.198,-0.228）;20 d的籽粒灌浆速率只与40 d籽粒含水率在0.05水平上达到了显著的负相关;在授粉后30和40 d,籽粒的灌浆速率与40 d穗轴的含水率、穗轴粗以及40 d籽粒的含水率、30和40 d苞叶含水率在0.01水平上达到了极显著正相关,30 d籽粒的灌浆速率与10 d苞叶含水率达到了显著正相关;40 d籽粒的灌浆速率与20 d苞叶的含水率达到了显著地正相关。群体结构分析表明,参试自交系分成P、旅大红骨、瑞德、兰卡斯特和塘四平头5个杂种优势群。兰卡斯特和塘四平头群在0.05水平上没有显著差异;瑞德、P群和旅大红骨群间同样不存在显著差异（P=0.05）;而兰卡斯特、塘四平头群与瑞德、P群、旅大红骨群间则存在显著差异。对各群内自交系间进行多重比较,各群内自交系间灌浆速率在0.05水平上差异均不显著。试验共筛选到33个灌浆速率高于0.8 g•100 grain-1•d-1的自交系,其中瑞德群有13个,P群、旅大红骨、兰卡斯特、塘四平头群分别有9、6、3、2个自交系。【结论】不同玉米自交系籽粒灌浆速率存在较大差异,杂种优势群间的灌浆速率变化节奏不同,P群、旅大红骨、瑞德的表现快-快-慢的节奏,兰卡斯特、塘四平头的表现快-慢-慢的节奏。     

玉米籽粒脱水速率影响因素分析

玉米收获时籽粒含水率是影响机械粒收质量、安全贮藏和经济效益的关键因素,已经成为一个重要的技术与经济问题。当前玉米品种收获期籽粒含水率偏高不仅制约了中国玉米粒收技术的推广、影响到玉米收获及生产方式的转变,也严重影响了玉米品质。从国内外相关文献综述可见,收获期玉米籽粒含水率主要由生理成熟前后籽粒的脱水速率控制,该性状是可遗传的,品种间具有显著的差异;品种间脱水速率与苞叶、穗轴、籽粒特征及果穗大小等许多农艺性状有关;玉米生育后期的空气湿度(环境水分的饱和亏缺程度)、温度、日辐射、风速、降雨等生态气象因子对籽粒脱水速率具有重要影响;播期、种植密度、株行距、水肥管理等栽培措施对籽粒脱水也有一定影响。通过生理成熟时籽粒含水率和生理成熟后籽粒脱水速率参数可预测籽粒的适宜机械收获时间。本文建议,当前选择适当早熟、籽粒发育后期脱水快、成熟与收获时含水量低的品种是中国各玉米产区实现机械粒收技术的关键措施。同时,鉴于籽粒脱水速率受基因型、生态气象因素和栽培措施的共同作用,而中国玉米种植区域广、种植方式与品种类型多,因此,需要深入研究玉米籽粒脱水的生理机制,并在各产区针对籽粒脱水特征开展系统观测,为玉米机械粒收技术的推广和品质改善提供理论依据和技术支撑。     

4种鲜食玉米穗成熟特性的研究

对4种鲜食玉米穗乳熟期的成熟特性研究结果表明,鲜玉米穗授粉后,籽粒、穗轴、苞皮含水量均呈下降趋势,在乳熟期脱水速率和干物质的积累速率的大小是:籽粒＞穗轴＞苞皮.不同品种玉米的灌浆速率和呼吸强度的总体变化趋势为初期低,中期高,后期又降低.籽粒呼吸最强的时候,也是籽粒灌浆最快的时候;带苞皮玉米穗的呼吸强度小于去苞皮玉米穗;籽粒和苞皮的呼吸强度大于穗轴.鲜食玉米采收后加工之前,带苞皮散放于温度较低的环境下较去苞皮放置营养物质损失少.     

黄淮海区域两个不同生育期夏玉米品种的籽粒灌浆和脱水特性比较

玉米籽粒灌浆速率、生理成熟期籽粒含水率及生理成熟后籽粒脱水速率和产量是决定能否实现籽粒机收的关键影响因素。试验选用生育期有明显差异的黄淮海区域夏玉米品种安玉308和郑单958为试验材料,运用曲线拟合软件对其籽粒灌浆和含水率变化进行动态拟合,研究并明确了不同生育期夏玉米品种的籽粒灌浆和脱水特性,旨在为黄淮海区域机收品种的筛选及选育提供依据。结果表明,授粉后28 d至授粉后49 d安玉308的平均灌浆速率为比郑单958快0.16 g/d,百粒干物重比郑单958高2.16 g;收获期籽粒含水率比郑单958低3.14%,品种间差异显著;生理成熟前籽粒脱水速率品种间差异不显著,生理成熟后籽粒脱水速率比郑单958每天高0.20%,品种间差异显著;收获期苞叶、穗轴含水率明显低于郑单958,穗柄含水率没有明显差异;较郑单958增产6.89%。     

四川夏玉米籽粒灌浆脱水特性研究

【目的】收获时较高的籽粒含水率是限制玉米机械粒收技术推广应用的主要问题，通过研究四川夏玉米籽粒灌浆和脱水特性及关系，以期为四川夏玉米机械化粒收提供科学依据。【方法】于2019和2020年，分别测定6个玉米品种的灌浆脱水特征参数。【结果】四川夏玉米籽粒灌浆所需积温为1 119.1～1 754.9℃，平均1 544.8℃；含水率降低到28%所需积温为1 359.9～2 133.1℃，平均为1 612.6℃。【结论】玉米籽粒灌浆速率与脱水速率年际间差异不大，但品种间差异显著。相关分析表明，玉米籽粒灌浆速率和脱水速率与生理成熟期含水率呈显著和极显著负相关，选择籽粒灌浆脱水快的品种是降低四川夏玉米生理成熟期籽粒含水率的关键。     

玉米果穗脱水速率的研究

以不完全双列杂交组配的20个杂交组合及其亲本为试材,分别研究了植株性状、穗部性状与玉米果穗脱水速率的相关性。结果表明,品种间果穗脱水速率存在着显著差异,通过人工选择鉴定可以培育出符合育种目标的新品种。果穗脱水速率的遗传力较低,所以不能在早期世代对该性状进行直接选择。田间果穗脱水速率主要受植株性状的影响,株高偏低、穗位较高、开花期绿叶数较多、茎秆含水量较高,叶含水量较低的基因型有助于果穗快速脱水;同时果穗脱水速率与穗粗、穗行数呈极显著负相关,穗粗与穗行数呈极显著正相关,即穗行数越少,穗越细的果穗更利于籽粒脱水。     

玉米苞叶性状与收获期子粒含水率相关性研究

以14个不同熟性的玉米品种为试验材料,在3个密度(6.0万,7.5万,9.0万株·hm~(-2))下系统分析了不同品种生长发育和干物质积累情况。在收获期测定了穗粒质量、干物质量、子粒的含水率和苞叶性状,并对其进行了相关分析。结果表明,玉米苞叶质量、苞叶层数、苞叶长、苞叶宽和苞叶面积等性状在不同品种和种植密度间差异达极显著水平;种植密度与品种互作对苞叶质量、苞叶宽和苞叶面积的影响达极显著水平,对其他性状影响不显著;子粒含水率与苞叶含水率、苞叶层数达到极显著正相关,与苞叶宽度呈显著正相关。在进行适宜子粒机收的品种筛选时,除产量和子粒含水率外,应注意选择苞叶层数较少、苞叶宽度较小和含水率较低的品种。     

玉米穗轴机械强度及其对机械粒收籽粒破碎率的影响

【目的】明确玉米穗轴机械强度变化规律及其对机械粒收籽粒破碎率的影响,为提高玉米收获质量提供理论依据。【方法】本研究通过设置品种大区鉴选试验,对各品种进行分期收获,历次收获均以相同粒收机械与农机操作人员实施,同步调查玉米穗轴形态、含水率、干物质积累、力学特征以及籽粒含水率、机收破碎率等指标,研究玉米生育后期穗轴机械强度的变化特征及其影响因素,分析穗轴机械强度与籽粒破碎率之间的关系。【结果】结果显示,随着收获期推迟,玉米籽粒和穗轴含水率逐渐降低,而穗轴8 cm和全长抗折断力及籽粒破碎率均呈现先降低后升高的趋势。籽粒含水率低于20.1%时,机械粒收籽粒破碎率随穗轴抗折断力提高呈极显著的指数增加趋势;当籽粒含水率高于20.1%时,破碎率与穗轴全长抗折断力呈极显著的指数模型关系,与8 cm抗折断力的回归分析未达到显著水平。穗轴抗折断力与穗轴含水率呈显著负相关,与穿刺强度、干重、单位长度干重、单位体积干重呈显著正相关;通径分析表明穗轴单位长度干重对抗折断力的贡献最大。【结论】玉米穗轴机械强度是影响机械粒收籽粒破碎的重要因素之一,生育后期穗轴干物质积累和含水率是影响穗轴机械强度的重要因素。     

绿豆荚果发育及籽粒灌浆特性

为探明绿豆开花后荚粒生长发育规律及籽粒灌浆和物质积累特性,以‘西绿1号’和‘安绿7号’绿豆品种为试验材料,对开花后绿豆荚色、粒色、荚长、荚宽、荚体积、籽粒体积、荚粒数、荚壳鲜重、荚壳干重、百荚鲜重、百荚干重、百粒鲜重和百粒干重等性状的变化进行测定,分析绿豆荚果发育过程中荚壳和籽粒干物质分配以及籽粒灌浆速率变化,用Logistic方程拟合灌浆过程,并进行相关性分析。结果表明:绿豆籽粒形成过程中,荚色从深绿色转为绿色再转为黑色,粒色从透亮青绿色到嫩绿色再到深绿色;荚长和荚宽为先增长后基本保持平稳的趋势,荚体积和籽粒体积的变化趋势均为先增长后下降再趋于平缓;籽粒含水量呈不断下降趋势,荚壳干物质分配指数不断降低,籽粒干物质分配指数不断增大,籽粒灌浆速率呈慢-快-慢的单峰曲线变化,在开花后15d左右达到峰值,灌浆过程符合Logistic方程。相关性分析表明,绿豆百粒干重与百荚干重呈极显著正相关,百粒鲜重与籽粒体积呈极显著正相关,与荚宽、荚体积、荚壳干重呈显著正相关,与荚粒数呈显著负相关;百粒干重与最大灌浆速率呈极显著负相关,与平均灌浆速率呈显著负相关,与生长活跃期呈极显著正相关。因此,绿豆育种中应选育大荚品种,栽培中注重花后15d前后的肥水供应,以保证籽粒灌浆饱满,实现高产优质。     

不同种质玉米杂交种苞叶性状特征分析

为了摸清适宜机械收获籽粒的玉米新品种的苞叶性状特征,为选育适合机械收获籽粒的玉米品种提供依据。本研究利用黄淮海夏玉米区不同种质玉米自交系组配的161个杂交种为材料,在河南省3个不同生态类型区种植,对3个苞叶相关性状(苞叶层数、苞叶长、苞叶包裹度)进行统计和聚类分析。结果表明,3个苞叶相关性状在杂交种、试点、杂交种与试点互作间的差异均达到极显著水平;除苞叶层数与苞叶包裹度之间的相关性不显著外,其他各性状间均显著相关;采用欧氏距离法进行聚类分析将161个参试玉米杂交种分成3类,分别包括120个(含CK1、CK2)、27个和16个杂交种,其中第Ⅰ类杂交种的苞叶长为21.26 cm,苞叶层数为9.23层,较为适中,有利于籽粒脱水,为苞叶性状较优的类群;杂交种Z98和Z142表现更为突出,可望成为适合机械收获籽粒的玉米品种。     

玉米收后籽粒水分变化与生物学性状的关系分析

该研究通过开展68个玉米杂交种收获后含水量的测定,分析了玉米收后籽粒水分变化及与生物学性状的关系,结果表明:果穗、籽粒和穗轴含水量随累积蒸发量增多同步直线降低,果穗脱粒用时在籽粒含水量25%处有一个明显的拐点,蒸发效能随籽粒含水量降低而减少。轴色、芽鞘色不同,收获时籽粒含水量及脱水差别很小。收获时籽粒含水量与穗位高、雄穗分枝数、穗周长、穗轴周长和灌浆期、生育期直线正相关,与秃尖长直线负相关,与叶片数、穗行数弱相关。籽粒机收玉米是"矮密早"或"矮密快"丰产型。