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。     

2,4-D和麦草畏对玉米自交系愈伤组织诱导和继代的影响

以郑58、郑22和掖478玉米自交系幼胚为材料,比较了2,4-D和麦草畏对玉米自交系愈伤组织诱导和继代的影响.结果表明,麦草畏对3个玉米自交系幼胚愈伤组织的诱导效果优于2,4-D;含有2 mg·L-1 2,4-D的继代培养基对这3种基因型具有较好的培养反应;对于郑22较易诱导出高质量愈伤组织的材料可直接用含2 mg·L-12,4-D的诱导培养基诱导,再用含2 mg·L-12,4-D的培养基进行继代培养;对于郑58和掖478等较难诱导愈伤组织的材料可使用含2～3 mg·L-1麦草畏的诱导培养基诱导,再用含2 mg·L-12,4-D的培养基继代培养,有利于获得胚性愈伤组织.     

玉米生态核雄性不育系的发现与遗传研究

利用分期播种和混合分群法(BSA)对发现的生态核雄性不育材料春杂的生态学机制、遗传机理进行了初步分析.结果表明,该材料在2 a的分期播种试验中雄花均表现为完全不育,属于花粉败育型雄性不育类型.遗传分析结果表明,该材料的育性由1对隐性基因控制,利用SSR标记将该基因定位在玉米的第2染色体上.位于标记umc 2129和bnlg 1329之间.     

外源激素处理对玉米温敏雄性不育系琼68育性的影响

利用不同浓度的化学试剂和激素,在玉米温敏雄性不育系琼68雄穗的不同发育时期进行处理,并对其育性进行调查。结果表明,利用马来酰肼在琼68雄穗的3个不同发育时期进行处理,可以促进其育性由可育向不育方向转变,特别是用0.1%的马来酰肼在性器官成熟期处理的效果最明显;利用氯化钴同样可以促使琼68的育性由可育向不育转变,其他试剂处理的效果不明显。因此在“两系”法制种过程中可以利用一定浓度的外源激素进行处理,以保证温敏不育系的育性稳定。     

禾本科植物自交不亲和性及其分子生物学研究进展

禾本科植物自交不亲和性是禾本科植物中广泛存在的一种生殖隔离现象,有利于防止近交衰退、保持遗传变异。已报道自交不亲和禾本植物有着相同的自交不亲和系统,是一种特殊的配子体自交不亲和类型,和单一位点控制的自交不亲和性不同,其不亲和性由非连锁的两个复等位基因位点S和Z控制。自交不亲和反应中涉及了花粉蛋白质的磷酸化、Ca2 浓度的变化和蛋白激酶的参与,因此可能存在着复杂的信号传导级联反应,详细机制尚不清楚。目前S、Z基因的克隆和编码产物的鉴定均未有成功的报道,天蓝虉草可作为禾本自交不亲和性研究的一个模式作物,运用分离群体和比较基因组学方法构建S与Z位点的精细连锁图谱,以对自交不亲和基因进行图位克隆,是当前禾本科植物自交不亲和性研究的一个方向和热点。     

玉米耐盐愈伤组织变异体的筛选及生理特性分析

用9个组合的玉米幼胚为外植体,诱导出胚性愈伤组织。继代5次后,用200 mmol/L NaCl和5.5 mmol/LHyp(羟基脯氨酸)连续筛选3次,获得耐盐愈伤组织变异体。试验结果表明:用Hyp筛选得到的愈伤组织,其分化频率高于用NaCl筛选的,Hyp的选择频率是NaCl的2倍;2种耐盐愈伤组织变异体中的可溶性糖含量和脯氨酸含量都高于对照,3种愈伤组织细胞的渗透势排序为:用Hyp筛选到的变异体<用NaCl筛选到的变异体<对照。     

氮胁迫和非胁迫条件下玉米不同时期叶绿素含量的QTL分析

以优良玉米杂交种农大108的203个F2:3家系为材料,构建了包含189个SSR标记的遗传连锁图谱,利用复合区间作图法,在施氮（+N）和不施氮（-N）情况下,对玉米不同发育时期的叶绿素含量进行了QTL分析。结果表明:在-N和+N条件下,亲本许178的5个时期叶绿素（SPAD）均值分别为54.12和55.76,比黄C分别高1.80和2.40;而F2:3家系的SPAD均值分别达55.6和58.32,高于双亲的中亲值;同时,在+N情况下,叶绿素含量变异范围相对较小,说明氮胁迫对玉米叶绿素含量的变化具有一定影响。-N和+N情况下,在玉米喇叭口期、散粉期、灌浆初期、灌浆中期和灌浆后期分别检测到2、2、1、3、1个和2、2、2、7、1个叶绿素含量的非条件QTL,可分别解释对应时期叶绿素含量表型总变异的22.75%、22.93%、19.77%、49.87%、12.79%和16.95%、23.49%、19.38%、84.56%、13.38%。在-N和+N情况下,喇叭口期―散粉期、灌浆中期―灌浆后期和喇叭口期―散粉期、散粉期―灌浆初期各检测到1个条件QTL,可分别解释绿素含量表型变异的12.90%、25.51%和5.98%、26.67%。4）叶绿素含量的QTL表达存在时空性,其中qchl4和qchl5b在整个生育时期均能检测到,是玉米生长发育所必需的两个QTL。     

玉米胚性愈伤组织诱导和植株再生研究

对 4 3个基因型的未熟幼胚进行离体培养 ,研究不同基因型对离体培养的反应 ,不同质量浓度 2 ,4 D对胚性愈伤组织百分率的影响以及不同基因型愈伤组织的再生苗率 .结果表明 ,自交系A188,87 1、郑 2 2、综 3、综 31和掖 4 78以及它们的杂交种产生了胚性愈伤组织 ;继代过程中 ,2 ,4 D质量浓度降至 1mg·L-1提高了胚性愈伤组织百分率 ;4 3个基因型中仅部分基因型再生了植株 ,基因型是能否再生植株的主要因素 ,培养基成分也影响再生苗率 ,改良MS成分和低浓度的激动素有利于植株再生     

河南省主要玉米品种杂种优势利用模式分析

【目的】分析河南省主要玉米品种杂种优势的利用模式。【方法】利用玉米基因组的143对SSR引物，从中筛选出均匀覆盖玉米染色体组的95对多态性引物，对河南省主要审（认）定品种的亲本及少数其它自交系进行PCR扩增，用UPGMA法对自交系进行聚类分析，同时对河南省审定品种及部分外引品种在1981～2003年的利用情况进行统计分析。【结果】（1）河南省审（认）定品种的主要自交系可分为Reid、温热、四平头、旅大红骨、Lancaster和综合种选系6个类群,与系谱分析基本吻合；(2)河南省玉米生产上利用的杂优模式主要有12种，其中Reid×唐四平头、Lan.×旅大红骨两种主要模式的应用面积分别为26.47%和20.62%，约占河南省玉米累计推广面积的47%；Reid×旅大红骨占9.41%；而温热×其它（综合种选系或Reid等）占9.07%，是一种新的杂种优势模式。【结论】20多年来，河南玉米生产上利用的12种杂优模式中，Reid×唐四平头和Lan.×旅大红骨是两种最主要的模式，应用面积约占1/2。     

玉米开花周期的遗传分析

以玉米杂交种农大108(黄C×许178)的F7重组近交系为材料,利用SSR分子标记构建了包括123个标记的连锁图谱,结合重组近交系群体开花周期在南阳、郑州、浚县3点的田间调查结果,利用复合区间作图法对散粉周期和吐丝周期进行QTL定位,共检出12个QTLs。其中,控制吐丝周期的qSC9b在南阳点和浚县点同时检测到,因此共检测到11个不同位点的QTLs,散粉周期检测到5个QTL,吐丝周期检测到6个QTL,单个性状检测到QTL的总效应的遗传贡献率为10.6%～33.1%。在第3染色体上检测到2个控制散粉周期的QTLs和2个控制吐丝周期的QTLs,第9染色体上umc2393～umc1033区段,检测到3个控制吐丝周期的QTLs和1个控制散粉周期的QTLs,表明第3和第9染色体可能是控制玉米开花周期的基因集聚区。