基于远红外热成像的叶温变化与玉米苗期耐旱性的研究

 【目的】植物可以通过降低叶片气孔蒸腾来达到控制失水和增强抗旱的目的。蒸腾强度的变化会引起植物叶片温度的变化,利用远红外热成像仪研究遭受干旱胁迫时玉米自交系苗期叶温的变化与生物量耐旱系数间的关系,为筛选鉴定玉米耐旱自交系提供依据。【方法】以83个优良玉米自交系为材料,利用远红外热成像仪检测干旱胁迫条件下苗期叶片温度的变化,叶片的气孔导度、蒸腾强度采用气孔计Li-1600测定,同时测定植株的生物量。【结果】遭受干旱胁迫时,玉米苗期叶片的相对生物量变异幅度为0.271～0.997（生物鲜重）、0.338～0.969（生物干重）,叶温变异幅度为 -0.1～+0.5℃,均存在显著变异。耐旱玉米自交系的叶片温度显著上升,而敏感玉米自交系的叶片温度变化不明显。干旱胁迫与正常灌水条件下叶温的差值即叶温差与相对生物鲜重（0.283*,0.288**,n=83）及相对生物干重（0.239*,0.273**,n=83）间存在极显著的相关性。此外,叶温差与叶片气孔导度、蒸腾强度间也存在着显著的相关性。【结论】遭受干旱胁迫时,玉米苗期叶片温度变化可以显著反映玉米苗期的耐旱性,叶温差可以作为玉米苗期耐旱性初步筛选的一个指标,将远红外热成像技术运用于玉米耐旱育种存在可行性。     

高盐低pH值法提取玉米基因组DNA的研究

优化建立了基于玉米叶片的高盐低pH值法提取玉米基因组DNA,经琼脂糖电泳检测表明,提取的DNA主带清晰、无降解现象、质量好,满足基于SSR标记的5色荧光电泳检测系统。此方法比目前提取植物基因组DNA常用的CTAB法和SDS法具有成本低、步骤简单、不使用酚、氯仿、异戊醇等有毒有机试剂的优点,是提取玉米基因组DNA的一种较好的方法。     

玉米品种试验中DNA指纹检测进展和品种管理对策

国家玉米区试品种一致性和真实性检测工作组织实施6年来,检测品种数量不断增加,检测作物类型、组别不断扩大,检测内容逐步丰富,检测难度不断加大,协作单位数量和规模不断扩大,推进了检测标准化和规范化。至2008年底,累计检测国家及各省区试玉米组合4 094个,真实性或一致性有问题的组合212例。DNA指纹测试技术在品种管理中的广泛应用,提升了国家和省级农作物品种管理工作的水平。     

青贮玉米新品种京科932选育及配套技术

青贮玉米京科932是北京市农林科学院玉米研究中心采用单倍体育种手段与分子标记辅助育种技术相结合,以MX1321为父本、京X005为母本,选育的高产、优质、适应性广的青贮玉米新品种。该品种生物产量高、抗倒性好、抗病性强、纤维品质优,2015年通过北京市农作物品种审定委员会审定,适宜北京及周边地区夏播种植。介绍了京科932的选育及配套技术,供参考。     

玉米新品种MC220的选育、特征特性及栽培技术要点

MC220是北京市农林科学院玉米研究中心采用“高大严”选系法(即高密度、大群体、严选择)等育种新方法,经过多年研究育成的玉米新品种,具有熟期适宜、株型紧凑、耐密抗倒、粒大粒重、高产优质等特点。2013年通过国家农作物品种审定委员会审定,适宜在京津唐及类似生态区夏播种植。     

玉米生产上3个主推品种光合特性、干物质积累转运及灌浆特性

以当前玉米生产主推品种郑单958、先玉335和京科968为试验材料, 考察其光合特性、干物质积累与转运及籽粒灌浆特性, 以揭示高产玉米品种的产量形成特性, 为玉米高产生产提供依据。结果表明: (1)产量以京科968最高、先玉335次之、郑单958最低, 京科968分别较郑单958和先玉335高14.55%和7.93%。(2)穗位叶净光合速率和冠层光合能力表现为京科968>先玉335>郑单958, 且吐丝期>乳熟期。京科968吐丝期和乳熟期的穗位叶净光合速率分别比先玉335高7.84%和16.78%, 比郑单958高22.23%和24.44%; 冠层光合能力分别较先玉335高38.77%和58.41%, 较郑单958高50.83%和56.49%。(3)花后干物质积累量、转移量、干物质转运率和干物质转运对籽粒贡献率均以京科968最高, 分别比先玉335高13.72%、21.20%、6.32%和4.77%, 比郑单958高31.87%、39.96%、18.49%和10.42%。(4)籽粒灌浆参数在不同品种间存在较大差异, 京科968与先玉335的平均灌浆速率(0.73和0.75 g 100-grain^-1 d^-1)相当, 且均高于郑单958 (0.67 g 100-grain^-1 d^-1); 活跃灌浆期以郑单958 (53.69 d)最长、京科968 (51.02 d)次之、先玉335 (48.95 d)最短。(5)相关分析表明, 产量与净光合速率显著正相关, 与花后干物质积累量及转运率极显著正相关。京科968具有较高的光合效率、花后干物质积累量及转运率、灌浆速率及较长的灌浆持续期, 是较郑单958和先玉335高产的重要原因。     

MC812和郑单958子粒灌浆和脱水特性研究

以MC812和郑单958为试验材料,分析其子粒灌浆和脱水特性,研究不同基因型玉米品种子粒灌浆和脱水特性的差异。结果表明,百粒干物重在品种间存在显著差异,MC812平均百粒干物重较郑单958高2.64 g。与郑单958相比,MC812子粒达到最大灌浆速率的时间(Tmax)平均提前4.40 d,灌浆起始势(R0)高0.25,活跃灌浆期(P)长1.33 d。MC812灌浆渐增期的平均灌浆速率显著高于郑单958,灌浆缓增期则与郑单958相当。MC812生理成熟时子粒含水量略低于郑单958,但差异不显著。收获时的子粒含水量在品种间呈极显著差异,MC812收获时的子粒含水量则较郑单958低5个百分点。生理成熟后的脱水速率在品种间呈极显著差异,MC812分别较郑单958高0.15%/d。穗粒数、百粒重和产量在品种间呈极显著差异,MC812产量较郑单958高6.67%、穗粒数和百粒重分别较郑单958高8.56%和8.04%。     

基于称重式蒸渗仪的玉米耗水特性及影响因素研究

以我国玉米生产主导品种京科968和郑单958(对照)为供试材料,采用称重式蒸渗仪系统研究其耗水特性及影响因素。结果表明,京科968的全生育期需水量低于郑单958,水分利用效率高于郑单958。京科968的全生育期需水量为347.81 mm,较郑单958低78.98 mm;水分利用效率为3.16 kg/m^3,显著高于郑单958;京科968各生育阶段的平均日耗水量不同,分别为2.04、3.54、3.34、3.35 mm/d,分别比郑单958低1.62、1.43、0.55、1.10 mm/d。影响玉米各生育阶段日耗水量的气象因素不同,影响出苗至吐丝和播种至收获阶段日耗水量的主要气象因素为空气温度、光辐射和平均风速,影响吐丝至收获阶段日耗水量的主要气象因素是空气温度和光辐射。     

低温胁迫对不同基因型玉米种子萌发特性的影响

以不同基因型玉米生产品种郑单958、先玉335、京科968和京农科728为试验材料,研究适温和低温胁迫下玉米种子萌发过程中发芽势、发芽率、芽长、根长、种子a-淀粉酶及保护酶活性等的变化,探讨低温胁迫对不同基因型玉米品种种子萌发特性的影响。结果表明,在25℃适温和10℃低温胁迫条件下,京科968和京农科728的发芽势和发芽率均高于郑单958和先玉335;在10℃低温胁迫下,京科968、京农科728的发芽势、发芽率显著高于郑单958和先玉335。10℃低温胁迫条件下,京科968和京农科728的芽长和根长显著高于郑单958和先玉335;在25℃适温条件下4个参试玉米品种的芽长和根长差异不显著。2个温度处理条件下,京科968和京农科728种子的α-淀粉酶、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性均高于郑单958和先玉335,在10℃低温胁迫条件下优势更明显;丙二醛(MDA)含量在品种间呈相反趋势。在低温胁迫下,京科968和京农科728表现出较强的耐低温萌发能力。