生物炭与肥料配施对土壤养分及玉米产量的影响

采用田间试验的方法,设无生物炭无肥料(CK)、常规施肥(F1)、80%常规施肥(F2)、80%常规施肥+20%生物炭(F2B)、70%常规施肥(F3)以及70%常规施肥+30%生物炭(F3B)6个处理,研究生物炭和肥料配施对土壤有机质、全氮、有效磷、速效钾及玉米不同生育期干物质积累和产量的影响。结果表明,生物炭与肥料配施处理(F2B、F3B)较单施肥处理(F2、F3)在不同程度上提高土壤有机质、土壤全氮、有效磷、速效钾含量、玉米各生育期干物质量及产量。F2B处理的玉米产量略高于F1处理,二者差异不显著。与常规施肥相比,生物炭与化肥合理配施改善土壤养分状况。试验区最佳肥料-生物炭施用量效配比为80%常规肥+20%生物炭。     

玉米自交系京724和郑58的产量配合力及杂种优势研究

以优良玉米自交系京724和郑58为试材,采用NCII遗传交配设计,以京92、京2416、昌7-2、黄早四、京24、Lx9801等14个黄改群自交系为测验种,杂交组配所得28个杂交组合,调查测定杂交组合和自交系的子粒产量,分析京724和郑58与黄改群自交系的产量配合力及杂交种的杂种优势特性。结果表明,自交系京724子粒产量的一般配合力效应值为7.03,极显著高于郑58;杂交组合京724/京92(京科968)子粒产量的特殊配合力相对效应值在全部组合中最高,达23.71。京724与系列黄改系组配组合的子粒产量均值显著高于郑58所配组合;京724与系列黄改系所配组合的超标优势均值显著高于郑58所配组合;京科968的杂种优势指数与郑单958相当。     

基于高密度遗传连锁图谱定位玉米子粒容重及相关性状QTL

利用玉米优良自交系农系531和X178杂交构建的200份RIL群体,基于GBS技术获得SNP标记构建高密度的重组bin遗传连锁图谱,定位控制玉米子粒容重相关QTL。结果表明,构建的物理图谱和遗传图谱的总长度分别为2 017.03 Mb和2 568.99 cM,相邻两个bin标记之间的平均物理距离和平均遗传距离分别为0.27 Mb和0.35 cM。运用所构建的遗传连锁图谱对RIL群体获得的所有目标性状进行连锁作图,两年共定位到4个与子粒容重相关的QTL位点,分别位于chr1、chr7和chr8上;穗部性状穗长、穗粗、穗行数、行粒数和出籽率两年分别共定位到了6、5、5、1、2个QTL位点,位点分布于chr1、chr2、chr3、chr4、chr5、chr7和chr8上。     

MAPK级联在玉米抗病反应和植保素代谢调控中的作用分析

利用MAPK级联抑制剂U0126和PD98059特异抑制MAPK信号传递途径后,使用禾谷镰刀菌侵染或脱落酸(ABA)处理玉米自交系Mo17幼苗,利用qRT-PCR分析植保素关键基因表达情况,观察MAPK级联对玉米响应禾谷镰刀菌侵染的情况。结果表明,抑制MAPK级联后,玉米叶片对禾谷镰刀菌侵染更加敏感,发病率显著提高,禾谷镰刀菌对植保素相关基因TPS6、An2、CYP71Z18、KSL5和TPS1的诱导受到抑制,且转录因子WRKY79的表达也被抑制,说明在玉米叶片中植保素的产生受MAPK级联的调控。玉米根系在MAPK级联被抑制后,ABA对这些基因表达的诱导同样受到抑制。说明MAPK级联参与植物抗病反应,在玉米叶片和根部MAPK级联可能通过调控转录因子ZmWRKY79参与对植保素代谢的调控,为玉米抗病反应机理研究提供理论依据。     

半干旱区玉米行距调整增密对群体冠层结构及产量的影响

为增加玉米种植密度,构建不同的群体冠层结构,以玉米不同行距配置为基础,研究乳熟期玉米群体的光能利用情况,分析不同行距配置对冠层结构及产量、产量构成因素的影响。结果表明,玉米产量与群体消光系数达到显著相关,且为负相关。在吉林省半干旱区玉米宽窄行行距70-30 cm和宽窄行行距80-30 cm配置下玉米群体对光能资源的利用达到最佳,且有效提高玉米群体产量,增产分别达到8.06%和22.82%。     

玉米Ⅰ型二酰基转移酶基因(DGAT1)的生物信息学分析及其在非生物胁迫下的表达研究

对玉米中的两个I型DGAT基因ZmDGAT1.1和ZmDGAT1.2进行生物信息学分析。结果表明,两个玉米DGAT1基因编码的蛋白均属于膜结合的酰基转移酶类MBOAT家族,均含有多个跨膜结构域以及保守的底物结合和催化功能区。两个玉米DGAT1基因的不同组织和发育阶段表达分析显示,两者在胚乳发育期表现出高水平表达;在种子发育期表达模式完全不同,ZmDGAT1.2在种子发育既油脂合成的早期表达水平较高,ZmDGAT1.1在种子发育和油脂合成的后期表达水平更高。多种非生物胁迫处理条件下的qRT-PCR检测结果表明,两个DGAT1基因对多种非生物胁迫的响应模式也有明显差异,说明其在参与逆境胁迫响应方面发挥着不同的作用。     

低温胁迫对玉米种子萌发及淀粉分解酶类活性的影响

采用玉米品种郑单958和先玉335为供试材料,研究适温(25℃)和低温(10℃、6℃)胁迫下玉米种子萌发特性及淀粉分解酶(α-淀粉酶、β-淀粉酶、总淀粉酶、淀粉磷酸化酶和淀粉去分支酶)活性的变化,探讨低温胁迫对玉米种子萌发及淀粉分解酶活性的影响。结果表明,大多数淀粉分解酶的活性在适温下随萌发天数先升后降,在低温胁迫下随萌发天数逐渐升高但未达到最适酶活。低温显著抑制玉米种子的发芽率,降低各淀粉分解酶活性,其中,6℃低温处理对两个品种的淀粉分解酶活性的影响最严重,尤其是对郑单958。在各类淀粉分解酶中,淀粉去分支酶活性下降幅度最大(先玉335和郑单958下降幅度最高可达75.5%和83.0%)。低温胁迫对玉米种子萌发和淀粉分解酶活性均有重要影响。     

蠡玉16玉米受旱减产规律及产量与水关系模型研究

以淮北平原地区常用玉米品种蠡玉16为试验材料,采用测坑法进行作物的受旱试验,研究主要农作物不同受旱条件下的减产规律,构建产量与水关系模型。结果表明,蠡玉16玉米关键期受旱对其产量的影响十分显著,轻旱、中旱、重旱的减产率分别为4.3%、36.8%、51.1%,且随着受旱程度的增大减产率剧增;蠡玉16玉米在抽雄灌浆期对水分亏缺最为敏感,敏感指数达0.925 1;其次是拔节期、分蘖期和乳熟期,敏感指数分别为0.126 2、0.066 2和0.003 2。水分亏缺对蠡玉16玉米产量影响最大阶段为抽雄灌浆期,同时也是需水强度最大期。     

80份美国解禁玉米自交系与先玉335亲本配合力试验分析

利用NCII遗传交配设计,以国内目前大面积推广的杂交种先玉335双亲为测验种,对80个美国解禁自交系进行2年配合力试验。结果表明,解禁美国自交系遗传基础丰富,不同杂交组合F_1代产量平均相对离差21.96%,收获时与对照均值比较,子粒含水量较少,穗轴较细,穗位高较低。筛选出一般配合力高、综合性状较好的美自交系NS701、PHW03、PHN29、PHP55等。黄淮海试验推荐的对照品种先玉335、郑单958、迪卡517、农华101、宇玉30这5个杂交种以及先玉335和郑单958双亲组配的4个杂交组合中,迪卡517、宇玉30等新品种表现出早熟、抗逆、易机收等特点,郑58×PH6WC、郑58×PH4CV产量性状和抗倒伏较好。     

玉米DH系15D969、D1279株高、穗位高的遗传育种效应研究

利用2份低穗位高DH系(15D969、D1279)、5份自交系(A6、PHB1M、B20、PH4CV、PH6WC)进行杂交、回交试验,对株高、穗位高效应进行研究分析。结果表明,DH系15D969所具有的低株高、低穗位高由隐性基因控制。相对于PH6WC×A6,15D969与PH6WC杂交效应不表达;DH系D1279同时具有高株高隐性基因和低穗位高部分显性基因,杂交组合PH6WC×D1279株高、穗位高显著低于先玉335(PH6WC×PH4CV),改良效果显著。