夏玉米子粒含水率和子粒灌浆的粒位差异及其关系研究

以不同自然脱水类型玉米品种为材料,分析其花后不同部位子粒含水率变化、粒重、体积、灌浆动态以及灌浆参数,明确子粒含水率变化与灌浆动态的关系。结果表明,灌浆后期两个时间节点子粒含水率差异较大,先玉335较蠡玉16子粒含水率分别低4.27和5.49个百分点。子粒含水率、体积和粒重均存在粒位效应,两个玉米品种子粒含水率均表现为下部子粒中部子粒上部子粒,子粒体积和粒重粒位效应表现为下部子粒中部子粒上部子粒。灌浆速率粒位效应存在基因型差异,蠡玉16表现为中部子粒下部子粒上部子粒,先玉335表现为下部子粒中部子粒上部子粒。灌浆启动势均表现为上部子粒下部和中部子粒,活跃灌浆期粒位差异较大,且品种间粒位效应趋势相反,先玉335活跃灌浆期上部子粒略大于下部子粒,蠡玉16下部子粒活跃灌浆期长于中部和上部子粒。灌浆峰值出现时间不同,两个品种最大灌浆速率出现时间相差4.77 d。     

玉米农艺性状配合力全基因组关联分析和预测

一般配合力（GCA）是评价亲本自交系利用价值的一个重要指标。为解析玉米配合力遗传机理,以NCII遗传交配设计获得的537份杂交组合为材料,结合玉米5.5K液相育种芯片的11 734个高质量单核苷酸多态性（SNP）标记,采用7种多位点全基因组关联分析（MGWAS）方法挖掘新乡、周口和综合环境穗行数、粒长和粒宽GCA显著关联位点,并在MGWAS研究基础上利用5种基因组选择方法对GCA效应开展预测研究。结果表明,共检测到46个SNPs与穗行数以及2个籽粒性状GCA显著关联（P<8.52×10-7）,其中10个位点被2～5种MGWAS方法同时检测到,8个SNPs被至少2个环境共定位。6个SNPs(1＿43440622、2＿69742504、2＿71037706、2＿197716855、5＿219239213和8＿134634317)为环境稳定和MGWAS方法稳定重叠的位点,是控制穗行数和籽粒性状GCA效应的重要位点。穗行数和粒宽GCA利用5种随机效应模型取得较高的预测准确性,为0.62～0.74,粒长GCA基因组预测精度较低,为0.28～0.45。3个环境中,多数情况下将不同MGWAS挖...     

玉米花粉高温胁迫相关miRNA的筛选及其靶基因分析

以高耐热玉米品种郑单958、低耐热玉米品种先玉335为材料,以正常生长条件为对照,在花期进行高温胁迫,通过miRNA高通量测序筛选玉米花粉中的差异表达miRNA,然后预测其靶基因,并对靶基因的本体特征和代谢通路进行富集分析。结果表明,共筛选到818个miRNA前体序列。在郑单958高温胁迫花粉与对照花粉对比组（HT958 vs CK958）中共筛选到19个显著差异表达miRNA序列,其中15个miRNA序列上调表达,4个下调表达,3个miRNA序列达到极显著水平（P<0.01）。对这19个显著差异表达miRNA的靶基因进行预测,共获得了503个基因转录本,其富集较多的GO生物学过程条目分别为转录调控DNA-模板、微管生物学过程、磷酸化作用、RNA聚合酶Ⅱ正向调控转录过程、甲基化作用等,KEGG富集较显著的代谢通路分别是谷胱甘肽代谢、碳代谢、花生四烯酸代谢、糖酵解/糖异生、叶酸生物合成等。在先玉335高温胁迫花粉与对照花粉对比组（HT335 vs CK335）中共筛选到15个显著差异表达miRNA序列,其中7个miRNA序列上调表达,8个下调表达,1个miRNA序列达到了极显著水平...     

喷锌时期对不同夏玉米品种籽粒产量及锌含量的影响

研究不同喷锌(ZnSO₄·7H₂O)时期[不喷锌(Zn0)、苗期和拔节期1∶1喷锌(Zn1)、拔节期和大口期1∶1喷锌(Zn2)、大口期喷锌(Zn3),喷施量均为4.5 kg/hm²]对黄淮海生产区10个夏玉米主栽品种[登海605(V1)、迪卡653(V2)、先玉335(V3)、秋乐618(V4)、伟科702(V5)、隆平638(V6)、裕丰303(V7)、德单5号(V8)、郑单958(V9)和谷神玉66(V10)]干物质积累量、籽粒产量及其构成因素、锌含量及积累量、锌生物有效性的影响,以期为夏玉米生物锌强化及高产高效栽培提供理论依据。结果表明,与不喷锌处理相比,喷锌处理可增加夏玉米干物质积累量和籽粒锌含量,总体上显著减少果穗秃尖长,提高千粒质量、籽粒产量和锌积累量及生物有效性。夏玉米植株干物质积累量以Zn2V4处理最高,为19.74 t/hm²,Zn0V4、Zn3V4和Zn1V7处理次之;秃尖长以Zn3V8处理最短,Zn3V5、Zn3V9和Zn2V8处理次之;穗粒数以Zn1V5处理最多,Zn0V5...     

不同氮效率玉米品种响应氮肥减施的差异表达基因分析

为了研究不同氮效率玉米品种伟科518（氮高效品种,WK518）、农大108（氮低效品种,ND108）在氮减施条件下的差异表达基因（Differently expressed genes,DEG）及其功能,在不同氮条件下[正常氮（225 kg/hm2,HN）、低氮（0 kg/hm2,LN）],对灌浆中期WK518和ND108穗位叶进行高通量转录组测序,筛选DEG,进行GO和KEGG富集分析,并对差异表达的转录因子进行分析。结果表明,低氮条件下,在WK518与ND108对比组中共检测到2 065个上调表达基因、2 319个下调表达基因。正常氮条件下,在WK518与ND108对比组中共检测到2 368个上调表达基因、3 780个下调表达基因。WK518在不同氮条件下共检测到1 009个上调表达基因、2 268个下调表达基因。ND108在不同氮条件下共检测到364个上调表达基因、510个下调表达基因。低氮条件下,WK518与ND108中的DEG主要富集于尿卟啉-ⅢC-甲基转移酶活性、甘露糖-6-磷酸异构酶活性、氧化-还原过程、线粒体组织、核染色质等GO条目,氨基糖及核苷酸糖新陈代谢,苯丙氨酸新...     

氮肥减施对玉米机收品种产量和生物量分配的影响

氮肥的过量施用会造成资源浪费和环境污染,不利于农业生产发展。为探索黄淮海地区夏玉米生产上氮肥的投入量,以该地区20个玉米机收品种为研究对象,通过在两个试验点设置0 kg N·hm-2(不施氮,N0)、120 kg N·hm-2(较正常施氮量减少1/2,N1)、160 kg N·hm-2(减氮1/3,N2)、200 kg N·hm-2(减氮1/6,N3)和240 kg N·hm-2(正常施氮量,N4)共5个施氮处理,研究了各品种在不同施氮水平下产量和生物量分配的差异以及产量和生物量之间的关系。结果表明,与N4相比,N3和N2下产量未有显著下降,品种WY178和WK518表现为高产。河南郸城点,N2、N3和N4处理间的产量差异不明显,平均较N0产量提高18.0%,WY178在N0、N2和N4处理下均表现为高产。陕西户县点,N3和N4处理间产量差异不明显,平均较N0增加13.3%,品种DH528和WK518在N0、N2和N4处理下均表现为高产。随施氮量增加,河南郸城点玉米地上部总生物量呈先增后降趋势,在N2下达最高,为19.12 t·hm-2;而陕西户县点的生物量无显著变化,平均为19.64 t·hm-2。各机收品种的总生物量在河南郸城点以WY178和WK518最高,二者无显著差异,陕西户县点以WK518最高,为22.18 t·hm-2;各机收品种间的生物量差异主要来源于籽粒和茎等器官,相对于其他品种,WK518籽粒和XD724茎重较高,平均分别为10.61和5.48 t·hm-2。施氮量与产量、总生物量呈显著正相关,总生物量和产量间的回归方程达显著水平。因此,黄淮海地区使用WK518和WY178等高产品种,采取减施氮肥1/6~1/3（施氮量在160~200 kg N·hm-2）等措施能够保证玉米达到高产高效的目的。     

夏玉米不同密植群体抗倒性及机收指标探讨

为明确不同玉米群体的抗倒伏性能以及适宜机械化收获的性能指标。通过设置不同的密度处理,研究了不同密植群体条件下的玉米产量、农艺性状、抗倒伏性能以及机收指标。结果表明,供试玉米品种在90 000株/hm2密度下产量最高,达到10 124.7 kg/hm2;随着密度增加玉米抗折力、压碎强度和穿刺强度均呈下降趋势,105 000株/hm2处理与75 000株/hm2处理相比,基部第3节间和穗下第1节间抗折力分别降低了22.6%和17.0%,抗倒伏能力下降;随着密度增加机收各项指标呈上升趋势,105 000株/hm2处理与7 500株/hm2处理相比,籽粒损失率从3.29%上升到了9.79%,上升地率达到66.4%;玉米群体抗倒力学特性与机收指标间存在极显著相关关系,茎秆穿刺强度可以作为适宜机收的判定指标之一。适宜机收的玉米品种德美亚1号在黄淮海地区适宜密度为90 000株/hm2,产量较高,倒伏发生率较低,结合机收指标综合分析,该处理模式最为理想。     

夏玉米不同粒位蛋白质组分氮素效应及与子粒脱水的关系研究

从蛋白质粒位差异的角度,以不同自然脱水类型玉米品种为材料,分析不同氮肥运筹处理下不同部位子粒蛋白质组分含量、子粒脱水速率,研究子粒脱水与蛋白质组分和氮素施用的关系。结果表明,脱水速率差异较大的品种总蛋白质存在较大差异,蠡玉16和先玉335总蛋白质含量分别为11.25%、12.16%。增施氮肥蛋白质含量明显增加;增施氮肥主要增加了醇溶蛋白和谷蛋白含量,清蛋白和球蛋白含量影响较小。增施氮肥生理成熟后不同处理间脱水速率存在显著差异;蛋白质组分和脱水速率之间存在密切关系,先玉335生理成熟后不同部位间醇溶蛋白和谷蛋白与脱水速率呈显著或极显著负相关,醇谷比与子粒脱水呈正相关。     

不同自然脱水类型玉米品种子粒含水率变化与灌浆动态的关系

采用不同自然脱水速率的玉米品种为材料,分析其花后子粒含水量、粒重、体积和子粒灌浆的动态变化以及灌浆参数,研究玉米子粒含水量变化与灌浆动态的关系。结果表明,不同自然脱水类型玉米品种子粒含水量变化,以花后29 d和46 d为时间点,可划分为3个阶段。两种类型玉米品种46 d后自然脱水速率与蜡熟期(29~46 d)子粒含水量的变化趋势都正好相反。子粒体积和粒重变化趋势基本一致,花后46 d品种间差异逐渐加大。不同类型玉米品种灌浆动态变化差异较大,自然脱水快的品种(先玉335和桥玉8号)和自然脱水慢的品种(蠡玉16和中科4号)最大灌浆速率分别出现在花后29 d和36 d,二者最大灌浆速率差异达到显著水平,自然脱水快的品种平均灌浆速率低于脱水慢的品种,且活跃灌浆期较脱水慢品种短。两种类型玉米品种子粒含水量变化和灌浆速率呈正相关关系,其中脱水快的类型品种达到显著水平,相关系数为0.805(R0.05=0.755)。     

减施氮肥对不同密度夏玉米产量和干物质积累特性的影响

以夏玉米品种郑单1002为材料,采用两因素随机区组设计,设4个施肥(N1,复合肥225 kg/hm2;N2,复合肥180 kghm2;N3,控释肥180 kg/hm2;N4,复合肥180 kg/hm2,有机肥1 500 kg/hm2)和两个密度(D1,6万株/hm2;D2,7.5万株/hm2)处理,研究减施氮肥对不同高密植夏玉米产量和干物质积累等方面的影响。结果表明,D2处理显著提高夏玉米产量24.74%,两个密植条件下N3和N4处理均未造成显著减产。D2处理显著提高吐丝期和成熟期及花后干物质积累量,降低花后干物质积累量对子粒的贡献率,减氮处理对干物质积累特征均无显著影响。N2、N3和N4处理显著提高两个密植夏玉米氮肥偏生产力16.00%～22.90%,仅D2N4处理显著提高氮肥农学利用效率16.32%。夏玉米在75 000株/hm2高密植水平,施氮180 kg/hm2(减氮20%)配施有机肥可达到高产高效的生产目标。