玉米根系形态对光照、氮水平反应的基因型差异

用溶液培养的方法 ,研究了光照、以及氮水平对不同氮效率玉米自交系根系形态养分吸收的影响 ,研究结果表明 ,提高光照水平有助于光合产物向根系分配 ,表现为总根长、根体积、根系重量等显著增加。在不同光照水平低氮胁迫时 ,氮低效品种白瓷与其它三个品种相比 ,根系的形态指标均有不同程度的降低。在高光强 ,0 .4 mmol/ L氮水平胁迫时 ,与氮高效品种 4 78相比 ,根系体积减少 2 7.54% ,根干重减少 2 1.2 4 % ,并降低了根系的吸收效率 ,同时也表明 ,光照与氮水平对光合产物的分配具有耦合效应     

冬小麦品种的磷营养效率鉴定

为获得磷高效育种及相关理论研究所需的材料 ,在大田条件下对 2 16份冬小麦种质的磷营养效率进行鉴定。磷营养效率用磷效率 (低磷产量 )和对低磷的敏感度 [(高磷产量 -低磷产量 )× 10 0 /高磷产量 ]来描述。 2 0 0 0—2 0 0 1年将 2 16个冬小麦品种分别种在低磷 (Olsen P为 2 .4mg·kg-1,不施磷 )和高磷 (Olsen P为 17.4mg·kg-1,施纯磷 6 0kg·hm-2 )土壤上 ,根据各品种的磷效率选出 37个典型品种 ,但对低磷敏感度的品种间差异没有表现出来。2 0 0 1— 2 0 0 2年在低磷 (Olsen P为 6 .6mg·kg-1,不施磷 )和高磷 (Olsen P为 17.4mg·kg-1,施纯磷 6 0kg·hm-2 )土壤上对上述 37个品种进行磷营养效率再鉴定 ,根据磷效率和对低磷的敏感度划分为高效不敏感、高效敏感、低效不敏感、低效敏感 4种磷营养效率类型。磷效率年度间稳定性的研究表明磷效率表现稳定的品种仅占 37.8% ,因此为增加鉴定的准确性应该进行多年的连续鉴定并利用次级性状作为辅助筛选指标。     

田间条件下控制玉米开花前后根系性状的QTL定位

在田间原位条件下,利用根系形态差异显著的自交系掖478和武312为亲本构建的BC4F3群体,采用改进的PLABQTL软件中的复合区间作图法对抽雄期（开花前10 d）和灌浆初期（开花后15 d）玉米根系性状的变化和地上部生物量进行QTL定位。并分析其遗传机制。结果表明,花前花后对根干重、总根长、侧根长、轴根长、轴根数等根系性状共检测出27个QTL,单个QTL贡献率为52%157%,其中在染色体臂602和1004区域同时检测到控制着地上部生物量、总根长、侧根长和轴根数等性状的QTLs,两个不同生育时期检测到的共同QTL共有8个。玉米花前花后控制根系生长的QTL因生长发育阶段不同而存在着特异性,而且对地上部生物量形成有重要贡献,这为了解田间条件下根系的生长发育和进一步进行遗传改良奠定了遗传基础。     

东北春玉米连作体系中土壤氮矿化、残留特征及氮素平衡

通过2年田间试验,在2种肥力、3种氮肥施用水平(不施氮N0,中量施氮N1,高量施氮N2)下,研究了吉林省春玉米连作体系中土壤氮素的矿化、残留特征及氮素平衡,并比较了种植不同玉米品种的效应。结果表明,德惠高肥力土壤中氮素两季总矿化量为203 kg/hm2,是新立城低肥力土壤的2.7倍。中量氮(N1)处理,2试验点2年土壤累计的氮素残留量为103～112 kg/hm2,对环境威胁较小;高量氮(N2)处理,新立城低肥力条件下土壤的氮素残留量为174 kg/hm2,且有下移趋势,而在德惠高肥力条件下,土壤的氮素残留量仅为107 kg/hm2。在新立城低肥力土壤上,施氮量在氮素输入项中起主要作用,在氮素输出项中,作物携出量并不随输入量的增加而有显著的变化,从而导致氮素盈余随着施氮量的增加而显著增加。氮盈余主要以残留Nm in积累在土壤剖面中,变幅为34.0%～88.4%。在德惠高肥力土壤上,土壤矿化氮在2个施氮处理中分别占氮素输入的28.3%和36.5%,在氮素输出中,氮肥表观损失量显著高于新立城,且氮盈余中以表观损失为主,变幅为54.3%～70.8%,平均为65.5%。两个试验点的氮素表观损失可能主要是由生物固持作用引起的肥料氮向土壤氮的转换。不同玉米品种对氮素矿化和表观利用率有一定的影响,在优化施肥中应加以考虑。     

玉米杂交种氮效率遗传相关与通径分析

玉米过量施用氮肥可导致经济效益下降和硝酸盐向地下水淋失,因而受到人们越来越多的重视.选育氮高效杂交种可以降低生产成本和减少环境污染.本试验选用8个玉米杂交种,在高氮(纯N 200 kg/hm²)、低氮(不施氮)条件下分析了农艺性状决定氮效率高低的作用.结果表明:在氮高效杂交种选育中,高氮条件下选育高产品种,应注意对穗行数、行粒数、百粒重、吐丝期生物量、穗三叶面积的选择,而对其它性状的要求放宽;低氮条件下选育耐低氮的高效品种,更应注重选择大穗型、穗行数多,且有较大成熟期生物量、大的穗三叶叶面积的品种。     

碳水化合物的分配在玉米杂交种耐低氮中的作用

探明玉米耐低氮的生理机制有利于促进氮高效遗传改良的进度.本试验选用对氮反应有典型差异的两个玉米杂交种西玉3号和高光效1号,采用盆栽试验,设3个氮水平,探讨了苗期玉米对低氮环境的适应性机制,结果表明:两品种在高低氮条件下的地上部干物重差异都不显著,但冠/根比存在显著差异.在低氮下西玉3号的根长、根表面积及根重增加幅度大,超过高光效1号,因而它具有较强的截获氮素养分的能力,以适应低氮环境.低氮下西玉3号有较大的叶面积,可产生大量的光合产物.其叶片光合产生的可溶性糖向根系的大量运输,即有利于根系生长,又可以为氮的吸收同化提供充足的能量和碳架。     

玉米根系发育突变体及相关基因研究进展

根系形态以及生理特征与作物养分水分高效利用密切相关。利用根系发育突变体是研究根系结构与功能的主要手段之一。近10多年来,一些玉米根系发育的突变体被鉴定出来,其中包括影响节根发育的rtcs突变体,影响侧根发育的lrt1、slr1、slr2和rum1突变体,还有影响根毛发育的rth1、rth2和rth3突变体,其中部分突变体所对应的基因已经克隆。这些进展有利于人们更深入地认识玉米根系生物学特征在养分水分高效中的作用。     

氮素吸收调控中铵转运蛋白与锚蛋白的互作研究

铵转运蛋白（AMT）介导的高亲和力铵跨膜运输是植物根系吸收铵态氮的主要途径。AMT蛋白水平上的调控能够快速有效地控制根系铵吸收能力,但参与调控的互作蛋白尚未见报道。本研究通过生物信息学手段预测得到铵转运蛋白AtAMT1;3可能和锚蛋白AtAnkTm8存在互作。基因表达分析实验发现AtAMT1;3和AtAnkTm8的根中组织特异性表达模式一致,并同时受到缺氮胁迫的上调表达,结果支持了它们互作的可能性。筛选鉴定出AtAnkTm8缺失突变体,分析在供铵条件下及对甲基铵敏感性的生长表型,结果发现AtAnkTm8的缺失没有影响拟南芥根的铵吸收能力,推测可能存在其他家族成员的功能冗余。AMT与AnkTm的互作为理解植物铵吸收调控过程提供了可能的新颖机制     

不同耐密性玉米品种的根系生长及其对种植密度的响应

根系形态和分布对土壤中养分和水分的吸收有重要影响。增加耐密性是现代玉米（Zea may L.）育种的主要方向,而耐密性与根系的关系尚了解不多。本文以70年代主推的2个不耐密型品种（中单2号与丹玉13）和2个当代耐密型现代品种（先玉335和郑单958）为材料,将田间试验和室内水培试验相结合,在3个密度水平下,研究了不同耐密性玉米品种的根系差异及其对种植密度的响应。结果表明,目前推广的耐密型品种的根系要小于不耐密的老品种。不同耐密性品种之间的差异主要表现在040 cm。随着密度的增加,根显著变小、变细。密度主要降低020 cm土层中的根系生长,对深层根系影响较小。先玉335和中单2的根系长度对密度的反应较弱,郑单958和丹玉13较强。这说明先玉335主要依靠其小根系适应高密度,而郑单958既依靠较小的根系,同时依靠较高的根系反应性适应高密度。     

玉米杂交种氮效率基因型差异

利用北京地区推广的 8个主要玉米杂交种 ,在不施N和施N条件下研究了产量、N累积量及N效率的基因型差异。结果表明 ,在不施N和施N条件下 ,不同品种之间产量的变异幅度分别为 62%、57% ;N累积总量的变异幅度则分别为 55%、48%。其中以农大 108的产量和N累积总量最高 ,中单 120和中单 2号最低。随施N量增加 ,吸收效率和N效率显著下降 ,利用效率则变化不大。在 2个施N水平下 ,N效率基因型差异主要决定于吸收效率