不同产量水平的玉米自交系农艺性状分析

采用聚类分析、因子分析、通径分析的方法,对我国常用自交系的农艺性状与单株产量间的关系进行分析。研究影响我国玉米自交系单株产量的主要因子,了解不同产量水平下自交系农艺性状间的关系。结果表明,我国常用66份自交系划分为低产型和高产型两类。不同玉米自交系性状间存在很大差异,同一自交系不同性状间也存在差异,同时筛选出具有不同优良性状的自交系。按方差贡献率大小,对玉米自交系单株产量起重要作用的主因子依次为衰老、叶源量、生物学产量、穗生长势等。千粒重对低产自交系起主要决定作用,行粒数是高产自交系的主要决定因素,穗行数是其主要限制因素。改良自交系应注重主因子的效应,低产自交系主攻千粒重,高产自交系主攻行粒数。     

不同基因型玉米籽粒类胡萝卜素与花色苷色素积累规律

以黄色(特爆2号)、红色(西星赤糯1号)、紫色(紫糯香)和黑色(西星黑糯1号) 4种颜色的玉米为材料,通过徒手切片以及分光光度法,研究了玉米籽粒色素的组成、分布和积累规律。结果显示,西星赤糯1号玉米籽粒色素主要由花色苷和类胡萝卜素构成,花色苷主要存在于果种皮中,类胡萝卜素主要存在于胚与胚乳中;特爆2号玉米籽粒色素主要由类胡萝卜素构成,分布于胚与胚乳中;紫糯香及西星黑糯1号玉米籽粒色素主要由花色苷构成,主要存在于糊粉层中。除西星赤糯1号的花色苷积累首先出现于胚上方的花柱遗迹附近外,其余品种色素均首先在籽粒顶端出现,随后向四周延伸。玉米籽粒色素(除紫糯香)吸收峰随时间的变化先升高后降低。灌浆前期玉米果穗色素含量上部>中部 >下部,到灌浆后期,中部色素含量大于其他两部分色素含量。     

玉米自交系的保绿性鉴定及其遗传多样性的SSR分析

通过对我国30份常用玉米自交系叶片的保绿性鉴定表明,大部分自交系保绿性一般或较差,筛选出4份保绿性较强的玉米自交系沈3195、沈137、齐319和178。采用40对玉米的SSR引物对30份玉米常用自交系种质进行遗传多样性分析,将30份自交系划分为6个类群,其中,4份保绿性自交系分布在旅大红骨和PB种质群,可用于改良类群内其他材料的保绿性;保绿型自交系沈137、齐319、178来自PB种质,可用来组建保绿群体。     

玉米不同粒位子粒容重与子粒物理性状的相关分析

以普通型品种农大108、郑单958和高淀粉型品种费玉3号、郑单18为试验材料,研究玉米不同粒位子粒容重与子粒物理性状指标间的相关关系。结果表明,高淀粉型玉米的容重高于普通型玉米,不同粒位玉米子粒容重表现为下部子粒上部子粒中部子粒。相关分析结果表明,玉米子粒容重与比重呈极显著正相关,与单粒重呈显著正相关,与粒长、粒长/粒宽、单粒体积以及盛装效率呈正相关,但相关系数未达到显著水平。容重与漂浮率和子粒水分含量均呈显著负相关,玉米上部、中部和下部子粒水分含量平均每下降一个百分点,子粒容重平均上升5.10、5.41和5.63 g/L。     

甜高粱分蘖去留与糖产量及氮素利用的比较分析

大田条件下采用人工去除分蘖的方法,研究了两种种植密度下甜高粱高产品种分蘖特性对糖产量及其干物质生产和氮素吸收利用特性的影响。结果表明, 常规种植密度(每公顷75 000株)下,保留分蘖较单茎秆植株对主茎和分蘖茎含糖量影响较小;在较低种植密度(每公顷37 500株)下,保留分蘖植株主茎含糖量明显下降,分蘖茎含糖量与单茎秆植株接近。在不同种植密度条件下,保留分蘖植株较单茎秆植株开花前和开花后茎秆、叶片和穗各器官干物质积累量均显著增加,保留分蘖显著提高了总生物量,达21.9%和81.6%,总糖产量分别增加了17.1%和63.8%。保留分蘖植株开花后氮素向茎秆分配比高,同时,保留分蘖植株叶片氮积累及分配比例明显提高,叶片干重占植株总干重比例显著增加,单位氮素糖生产效率下降,但未达显著水平。常规密度和较低密度下分蘖茎糖产量的补偿效应分别可达20%和62%以上,说明常规种植密度下保留分蘖利于增加甜高粱糖产量,并能够达到简化栽培管理和降低经济人力投入的目的。     

1970-2000年代玉米单交种的遗传产量增益分析方法的比较

以田间试验为基础, 对直接种植法的不同方法进行分析, 以期找到适合我国的评估方法, 为遗传产量增益的研究提供理论支持。以1970s–2000s期间大面积推广的杂交种为材料, 分别于2005–2006年(试验1)以及2007–2008年(试验2)在新疆农业科学院和北京顺义试验基地进行。每个试验设置3种密度。依据1970年代单交种在3.0万株 hm^-2密度下的产量与2000年代的单交种在6.0万株 hm^-2密度下的年均单位面积的产量差异, 计算得到1970s–2000s期间我国玉米遗传产量年增益速率为94.7 kg hm^-2。在7.5万株 hm^-2密度下, 2000年代单交种较1970年代单交种的产量增值是遗传因素作用的结果。1970年代单交种在1.5万株hm^-2密度下的产量与2000年代单交种在7.5万株 hm^-2密度下的产量差值是育种与栽培共同作用的结果。由二者的比值得到育种对总产量增益的贡献率为52.9%。Duvick的直接种植法适用于我国评估遗传产量增益速率, Tollnaar的试验设置方法适用于评估我国玉米遗传贡献率。     

玉米种植区气候生态因素优势综合评价研究

根据气象条件与玉米生长适应性的关系,将新疆玉米生长适应性评价、生态区的气候资源评价与GIS技术相结合,研究了新疆玉米种植区生态资源的优劣,并进行综合评价,判别在不同生态区域的玉米生长适应性及优势因素,具有其理论价值和实践意义,为玉米布局、区域化、专业化生产提供决策依据。     

供氮水平对雄性不育玉米物质生产和氮代谢的影响

在池栽条件下,比较了不同供氮水平下玉米细胞质雄性不育系（CMS）及其同型可育系碳氮代谢的差异。结果表明,两种供氮水平下,CMS玉米子粒产量和收获指数均高于其同型可育系（P0.05）,生物产量差异不显著（P0.05）,根量较多,根/冠比高于其可育系（P0.05）。CMS玉米保绿性好,净同化率高,果穗叶光合速率生育后期优势明显。果穗叶硝酸还原酶（NRase）、谷氨酰胺合成酶（GS）和谷氨酸脱氢酶（GDH）活性均具有较高活性,两种供氮水平下都表现出相对优势;其叶片、茎秆和根中氮百分含量和氮积累量都表现出花后0—20 d较高,生育后期较低的特点。CMS玉米的氮素转运多,贡献率和氮利用效率高,且不施氮水平下优势更为明显。说明雄性不育植株光合碳生产和果穗叶氮代谢能力强,促进了植株对氮素的转运和利用,有利于子粒灌浆充实和产量提高。     

玉米种子超干燥方法及超干适应性研究

超干贮藏能在常温下长期保持种子发芽力,方便易行、高效低耗,但大粒种子超干燥困难.该试验以玉米杂交种农大108和自交系黄C为材料,用真空冷冻干燥机和烘箱干燥的方法进行超干处理,并对超干后的种子进行发芽测定,旨在探讨玉米一类大粒种子的超干适应性,筛选适宜的超干燥方法.结果表明,冷冻干燥机干燥较烘箱干燥速度快,能在较短时间内达到超干水平,且超干种子具有强的抗高温老化能力.但超干种子直接进行发芽,发芽率较低, 缓湿后发芽率明显提高.说明玉米种子可以进行超干贮藏,但必须进行缓湿处理后再播种.     

6-BA对玉米子粒内源激素含量的影响

在授粉前喷施60 mg/L的6-BA,对玉米胚乳发育过程中主要内源激素(Z+ZR、IPA、IAA、ABA)含量的差异及其动态变化差异作了比较分析。结果表明,外源6-BA对胚乳细胞增殖的影响主要表现为加快了胚乳细胞增殖速率,提前胚乳细胞最大增殖速率出现的时间。在玉米灌浆初期,6-BA使胚乳内Z+ZR、IPA、IAA含量明显高于对照,ABA含量低于对照,可能是胚乳细胞数目增加的主要原因。