玉米抗倒伏相关性状的遗传特性研究

以抗倒性差异较大的2个自交系L 85和L 57为亲本,通过杂交和连续2代自交得到230个F_(2:3)家系,连续2 a田间试验对不同家系的株高、穗位高、穗高系数、穗下节穿刺力、地上第3节穿刺力和穗轴折断力等6个抗倒伏相关性状进行分析。结果表明,群体内不同基因型家系间、年份间以及基因型与年份的互作均存在显著或极显著差异;各性状呈正态分布,表现出数量性状的遗传特征。6个性状间表现出一定的相关性,株高与穗位高、穗下节穿刺力、地上第3节穿刺力呈极显著正相关;但穗高系数与穗下节穿刺力呈现出极显著负相关;穗轴折断力与穗下节穿刺力和地上第3节穿刺力均呈显著正相关。由于株高、穗位高和穗高系数的遗传力较高,均在70%以上,而穗下节穿刺力、地上第3节穿刺力和穗轴折断力的遗传力较低,均在40%以下,因此,在分离早代选系时,应重点选择穗高系数较低的单株,不仅可以提高穗下节穿刺力,同时根据其相关性,可提高地上第3节穿刺力和穗轴折断力,从而提高抗倒性选择效果和子粒机收品质。     

杂交当代玉米子粒蛋白质含量的正反交效应及杂种优势分析

以10个普通玉米自交系为亲本,按照10×10完全双列杂交设计配制组合,对其10个亲本及90个F1当代子粒蛋白质含量进行分析,结果表明,不同自交系及其杂交当代各自之间子粒蛋白质含量存在极显著差异,自交系1,2,3子粒蛋白质含量高,均达140.00 g.kg-1以上,而10号自交系子粒的蛋白质含量最低,仅97.15 g.kg-1;在90个杂交组合中,1×2,1×4,1×9,1×10子粒粗蛋白含量均达150.00 g.kg-1以上,2×7,3×4,3×6,3×9等组合子粒粗蛋白含量均达147.00 g.kg-1以上,而10×2,10×4子粒粗蛋白含量分别仅有85.00和83.16 g.kg-1,说明亲本的遗传背景对杂交当代子粒蛋白质含量有显著影响,而且正反交对F1当代子粒蛋白质含量的效应也不同,母本的效应平均高出父本19.13 g.kg-1.杂交当代子粒蛋白质含量表现具有一定的杂种优势,在90个不同的单交组合中,54.4%的组合蛋白质含量超过中亲值,其中24.4%的组合超过高亲值.     

不同基因型玉米某些氮代谢生理指标的差异研究

通过盆栽试验,在施氮(N )和不施氮(N-)条件下,对不同基因型玉米穗位叶的叶绿素含量、硝酸还原酶活性和谷氨酰胺合成酶活性等生理指标进行了分析.结果表明,不同基因型材料的3项生理指标存在显著或极显著差异.在供试材料中,许178的叶绿素含量、硝酸还原酶活性和谷氨酰胺合成酶活性均最高,黄C最低,尤其在灌浆期比开花期表现更明显;增施氮肥可明显提高3项生理指标,但不同材料增幅不一,材料2(L2)对氮胁迫敏感,增施氮肥可明显提高其硝酸还原酶活性,而许178对氮胁迫不敏感,低氮条件下仍是氮高效利用自交系,为农大108成为氮高效品种提供了遗传基础.     

玉米不同遗传背景子粒和秸秆粗蛋白含量及杂种优势分析

利用5大杂种优势群的10个优良玉米自交系,按Griffing双列杂交设计配成正反交90个杂交组合,分别在河南省的南阳、郑州和浚县3个地点随机区组试验,用MARX-I型近红外品质分析仪测定子粒和秸秆蛋白质含量并进行统计分析。结果表明:各组合子粒、秸秆蛋白质含量的高低不仅取决于遗传背景,同时受环境条件的显著影响。子粒蛋白存在基因型与环境的显著互作效应,地点间子粒蛋白含量表现北高南低趋势(浚县郑州南阳),秸秆蛋白与其相反(南阳郑州浚县)。子粒、秸秆蛋白质含量分别排在前5位的组合中,80%来源于不同优势类群自交系间杂交,自交系E28和8085是可利用的高蛋白质种质资源。子粒、秸秆的蛋白质含量分别表现负向和正向杂种优势,平均优势率分别为-1.76%和27.03%,但两者变异性均较大,组合间变幅分别为-18.56%～21.24%和-12.78%～95.30%。相关分析表明,子粒与秸秆蛋白质含量相关不显著(r=0.0224)。因此,通过基因重组,在广泛遗传变异中选择子粒和秸秆蛋白含量较高的组合是可能的。     

矮秆玉米自交系“82-3”穗部性状的遗传及利用评价

以矮秆资源82-3自交系为父本与高秆自交系W1杂交,通过对双亲、F1和F2等不同群体穗部性状调查,分析82-3穗部性状在不同世代的遗传.结果表明,矮秆自交系82-3除穗轴较粗外,穗部其他各性状表现稳定,且优于亲本W1,F1超亲优势明显,尤其穗重和穗粒重,超亲优势率分别达46.98％和59.51％,F2表现正态分布且超亲...     

新型玉米杂交种‘豫单112’的特异性分析

通过分析玉米新品种‘豫单112’的特征特性,以期为该品种的大面积推广提供理论依据。利用二环系法结合单倍体技术选育的优良玉米自交系‘L217’和‘L119A’组配成优良玉米杂交种‘豫单112’,基于两年17个点的区域试验,对其产量、品质以及抗病特性进行分析。结果表明,该品种产量比对照种‘郑单958’平均提高9%以上,在穗长、行粒数、轴粗、穗粒重和出籽率等穗部性状方面优于对照;籽粒容重达782 g/L、粗蛋白12.4%、粗脂肪4.04%、粗淀粉70.84%和赖氨酸0.33%,属优质品种;抗多种主要病害,并在小斑病、弯胞菌叶斑病、矮花叶病等抗性方面明显优于对照;其遗传基础不同于目前生产上大面积利用的杂交种‘郑单958’和‘先玉335’。该品种是新型的强优势玉米杂交种,具有广阔的推广应用前景。     

穗上多叶玉米自交系LY-1的遗传特性研究

利用外引玉米杂交种通过多年连续自交获得1份穗上叶片数为7～10片的自交系LY-1。研究该材料穗上叶片数的遗传特性,分别将其与3个不同穗上叶片数材料L583、LS-1和昌7-2不同遗传背景的自交系杂交,获得3个衍生的后代分离群体。通过穗上叶片数、株高、穗位高和穗高系数的分析,结果表明,F_1的穗上叶片数介于双亲之间,偏高亲值,没有明显杂种优势,表现出不完全显性遗传特性。株高、穗位高以及穗高系数均表现超高值亲本,具有极强的杂种优势。相关分析结果表明,穗上叶片数与穗高系数呈极显著的负相关,株高与穗上叶片数、穗位高以及穗位高与穗高系数均呈极显著正相关。从各性状的遗传力来看,3个群体株高和穗位高的平均遗传力较高,均在75%以上;其次是穗高系数;穗上叶片数的遗传力仅为62.43%。因此,利用LY-1作为多叶资源进行种质改良和新品种选育,可降低穗位相对高度,提高植株的抗倒伏能力。     

玉米子粒和秸秆粗蛋白质含量的配合力效应分析

以选自5大杂种优势群的10个优良玉米自交系为亲本,按照Griffing双列杂交配成的90个组合为试验材料,分别在河南的南阳、郑州和浚县3个地点进行随机区组试验,利用MARX-Ⅰ型近红外品质分析仪测定子粒和秸秆粗蛋白含量,研究地点、基因型及其互作对玉米子粒和秸秆粗蛋白质含量的影响,并对自交系的配合力效应进行了分析.结果表明,子粒蛋白质含量在地点、基因型、地点×基因型互作以及亲本的一般配合力和特殊配合力方面的差异分别达极显著水平,表现北高南低趋势(浚县>郑州>南阳);而秸秆蛋白质含量在地点、基因型以及亲本的一般配合力差异分别达显著或极显著水平,表现趋势与子粒的相反(浚县<郑州<南阳).子粒蛋白质含量主要受基因加性效应控制,非加性效应也起重要作用,而秸秆蛋白质含量受环境影响太大,遗传率太低.在子粒(秸秆)粗蛋白质含量相对较高的13(15)个组合中,92.3%(80%)组合的双亲来源于不同的杂优类群;因此,来自不同杂种优势类群的高蛋白、高配合力自交系是组配蛋白质含量较高组合的基础.     

基于核磁共振的玉米不同籽粒类型单粒质量和含油率分析

针对现有玉米单倍体核磁共振分选系统基于一个含油率阈值,无法对胚败育籽粒和单倍体籽粒正确分选的问题,分别对玉米生物诱导产生的二倍体、单倍体和胚败育3种不同籽粒类型的单粒质量和含油率进行分析,提出了利用籽粒含油率双阈值提高单倍体正确识别率的分选方法。该研究以2个普通玉米杂交种和3个自交系为母本,以高油型诱导系为父本,进行生物诱导产生的3种不同类型籽粒为研究对象,利用核磁共振分选系统分别对不同类型籽粒的单粒质量和含油率进行测定,结果表明：单粒质量整体表现为单倍体>二倍体>胚败育,除二倍体籽粒与胚败育籽粒间存在极显著差异外,其他籽粒类型间差异不显著;不同类型籽粒的单粒质量平均变异系数为16.62%,并且每个材料的3种籽粒类型间出现较大的重叠区域。而不同类型籽粒含油率整体表现为二倍体>单倍体>胚败育,变异性以二倍体最小,平均变异系数仅为12.52%,其次是单倍体,而胚败育籽粒最高（34.14%）,但其含油率最低且均≤2%;每个材料各自的3种类型籽粒间含油率呈现梯度分布,存在较明显的界限。由此可见,利用籽粒含油率能够区分玉米生物诱导的3种不同籽粒类型,而单粒质量则不能;通过设置二倍体籽粒的最小含油率为上限,胚败育籽粒的最大含油率为下限,利用含油率的双阈值可提高单倍体的正确识别率,为玉米生物诱导单倍体高效自动化分选提供依据。     

不同遗传背景玉米自交系子粒主要营养品质的变异性分析

对包括玉米自选系在内的192份玉米自交系的子粒品质进行分析.结果表明,玉米自选系的粗蛋白、赖氨酸平均含量为115.47,3.80 g.kg-1,分别高于常用自交系0.426%和0.023%,淀粉含量673.54 g.kg-1,低于常用自交系1.343%;所有自交系子粒的粗蛋白与赖氨酸含量呈显著正相关(r=0.780),两者都与淀粉含量呈显著的负相关;自选系中群体M粗蛋白含量和赖氨酸含量最高,群体Z 508和Z 512淀粉含量最高,可分别作为高蛋白和高淀粉品种选育的亲本材料.