甜玉米茎秆强度相关性状的数量性状基因座定位

为选育抗倒伏玉米品种,挖掘甜玉米茎秆强度相关性状的数量性状基因座（quantitative trait locus,QTL）,应用复合区间作图法以甜玉米组合T49×T56的F₂为作图群体,通过测定F_2：3家系的茎秆穿刺强度、茎秆抗压强度和茎秆弯折性能3个性状进行相关性状的QTL定位。结果表明,遗传连锁图谱包含153个SSR标记位点,覆盖玉米基因组1 199.1 cM,平均图距7.83 cM。3个性状共检测到10个QTL,其中与茎秆穿刺强度相关的2个QTL位于第3、7染色体上,解释11.81%和22.15%的表型变异,与茎秆抗压强度相关的4个QTL位于第1、3、7染色体上,单个QTL可解释3.68%~33.26%的表型变异,与茎秆弯折性能相关的4个QTL位于第3、6、8染色体上,单个QTL可解释3.55%~18.58%的表型变异。第7染色体检测到1个同时控制茎秆穿刺强度和茎秆抗压强度2个性状的QTL,位于umc1015~umc1987标记区间,分别可解释11.81%和33.26%的表型变异,第3染色体检测到1个同时控制茎秆穿刺强度、茎秆抗压强度、茎秆弯折性能3个性状的QTL,位于umc1400~dupssr23标记区间,分别可解释22.15%、13.27%和18.58%的表型变异。3个茎秆强度性状共同检测到的主效QTL,可在育种实践中用于分子标记辅助选择和抗倒伏玉米品种的选育。     

不同施氮量对半干旱区还田玉米秸秆腐解及养分释放特征的影响

为了揭示还田玉米秸秆在不同施氮水平下的腐解及养分释放特征,在马铃薯田间定位试验中,设置了6个不同施氮水平(T1:0 kg·hm~(-2);T2:75 kg·hm~(-2);T3:150 kg·hm~(-2);T4:225 kg·hm~(-2);T5:300 kg·hm~(-2); T6:375 kg·hm~(-2)),研究其对还田玉米秸秆腐解及养分释放特征的影响。研究表明:还田玉米秸秆的腐解主要发生在前90 d,在此期间玉米秸秆腐解较快,T1～T6处理的玉米秸秆腐解率分别为37.3%、40.3%、44.8%、45.0%、50.8%、48.4%,以T5处理为最高,处理间差异显著(P0.05);同时,T1～T6处理的玉米秸秆碳、氮释放率分别为48.2%～56.6%、33.8%～44.4%,T5处理下秸秆的碳、氮释放率均显著高于其他处理(P0.05),而秸秆磷、钾的释放率分别为43.1%～49.2%、90.5%～93.0%,处理间无显著性差异。还田150 d后,玉米秸秆的腐解率为52.7%～55.8%,养分释放表现为KCPN。综上所述,连续施氮可以显著促进还田玉米秸秆前期的腐解及碳氮的释放,但对磷钾的释放无明显影响,当施氮量为300 kg·hm~(-2)时还田玉米秸秆的腐解效果最好。     

基于WOFOST模型的辽宁省春玉米干旱灾损风险评估

利用锦州农业气象试验站的作物生长发育和土壤实测数据对WOFOST模型水分胁迫模块进行了调参,适用性验证表明,WOFOST模型适用于辽宁省春玉米生长发育和产量的模拟,辽宁省春玉米受干旱的影响可以利用WOFOST模型较敏感地反映出来。利用调参后的WOFOST模型模拟了全生育期及出苗~拔节、拔节~抽雄、抽雄~乳熟和乳熟~成熟各阶段发生轻、中、重旱情景对辽宁省春玉米产量的影响,并根据模拟结果确定了不同干旱风险等级下辽宁省东、中、西部玉米生产的灾损范围。结果表明：不同生育期发生干旱对产量的影响不同,总体上,抽雄~乳熟期发生干旱的影响最大,其次是拔节~抽雄期,而出苗~拔节期和乳熟~成熟期发生干旱对产量的影响较小,全省春玉米在抽雄~乳熟期发生重旱的减产风险达30%~70%;在相同干旱水平下,不同区域受影响程度也不同,在全生育期及各生育阶段发生轻、中、重旱情景下,干旱导致的减产率总体上表现为由东部向西部地区逐渐加重的趋势,在全生育期重旱情景下,辽宁省东部的春玉米减产率为40%~75%,中部为60%~90%,西部达65%~95%。     

Cultivation effects on soil texture and fertility in an arid desert region of northwestern China

In arid desert regions of northwestern China, reclamation and subsequent irrigated cultivation have become effective ways to prevent desertification, expand arable croplands, and develop sustainable agricultural production. Improvement in soil texture and fertility is crucial to high soil quality and stable crop yield. However, knowledge on the long-term effects of the conversion of desert lands into arable croplands is very limited. To address this problem, we conducted this study in an arid desert region of northwestern China to understand the changes in soil physical-chemical properties after 0, 2, 5, 10, 17, and 24 years of cultivation. Our results showed that silt and clay contents at the 17-year-old sites increased 17.5 and 152.3 folds, respectively, compared with that at the 0-year-old sites. The soil aggregate size fraction and its stability exhibited an exponential growth trend with increasing cultivation ages, but no significant change was found for the proportion of soil macroaggregates (>5.00 mm) during the 17 years of cultivation. The soil organic carbon (SOC) content at the 24-year-old sites was 6.86 g/kg and increased 8.8 folds compared with that at the 0-year-old sites. The total (or available) nitrogen, phosphorus, and potassium contents showed significant increasing trends and reached higher values after 17 (or 24) years of cultivation. Changes in soil physical-chemical properties successively experienced slow, rapid, and stable development stages, but some key properties (such as soil aggregate stability and SOC) were still too low to meet the sustainable agricultural production. The results of this long-term study indicated that reasonable agricultural management, such as expanding no-tillage land area, returning straw to the fields, applying organic fertilizer, reducing chemical fertilizer application, and carrying out soil testing for formula fertilization, is urgently needed in arid desert regions.     

利用荧光观测明确载球孢白僵菌松毛虫赤眼蜂对亚洲玉米螟的防控增效作用

载球孢白僵菌松毛虫赤眼蜂能够显著提高对亚洲玉米螟的防控效果,为了明确其对亚洲玉米螟卵期及幼虫期可持续防控的作用机理,采用松毛虫赤眼蜂吸附绿色荧光蛋白（GFP）标记的球孢白僵菌分生孢子,进行赤眼蜂载菌情况,以及亚洲玉米螟卵和幼虫的寄生、侵染过程观察。结果表明,赤眼蜂羽化后能够吸附柞蚕卵表面粘附的白僵菌分生孢子,并将其携带至亚洲玉米螟卵块表面,并吸附于未被赤眼蜂寄生的亚洲玉米螟卵孵化的幼虫体表,实现侵染并致死,幼虫带菌率达60.00%,网室内杀虫生物测定僵虫率达27.00%。本研究表明,载菌赤眼蜂在提高杀虫效率的同时实现害虫可持续防控,该方法为其他载菌天敌的应用提供了依据。     

球孢白僵菌-玉米共生体对亚洲玉米螟取食行为的影响

为明确球孢白僵菌-玉米共生体对亚洲玉米螟幼虫取食行为及取食选择性的影响,本文通过室内控制试验,采用培养皿叶盘法,研究了共生体对亚洲玉米螟初孵幼虫和3龄幼虫的选择、非选择性取食的影响。结果表明,在48 h非选择性试验中,亚洲玉米螟初孵幼虫在球孢白僵菌-玉米共生体叶片组织（处理组）上的取食率显著低于未接种球孢白僵菌玉米叶片（对照组）,第48 h时在共生体和对照玉米上的幼虫取食率分别为35.7%和62.5%,差异极显著;3龄幼虫在共生体茎秆组织上的取食率与对照组玉米差异不显著。在48 h选择性试验中,初孵幼虫在共生体玉米叶片组织上的取食率显著低于对照组,共生体玉米叶片组织上的幼虫取食率随时间的增加呈下降趋势,第48 h时在共生体和对照玉米上的幼虫取食率分别为6.3%和20.6%,差异极显著;3龄幼虫在共生体和对照组玉米茎秆组织上的幼虫取食率随时间的增加呈上升趋势,其中对照组幼虫取食率显著高于处理组,第48 h时在处理组和对照组玉米上的幼虫取食率分别为33.1%和45.6%,差异极显著。本研究初步表明,球孢白僵菌-玉米共生体对亚洲玉米螟幼虫的取食行为有显著的抑制和忌避作用。     

30%烟嘧磺隆·莠去津·硝磺草酮可分散油悬浮剂对甜玉米田杂草的防效及安全性

研究30%烟嘧磺隆·莠去津·硝磺草酮可分散油悬浮剂在甜玉米田的应用效果,在甜玉米不同叶龄期开展田间试验,评价其对杂草的防除效果及对甜玉米的安全性。结果表明,30%烟嘧磺隆·莠去津·硝磺草酮可分散油悬浮剂在甜玉米3～4叶期或6～7叶期施药,900～1 575 g a.i./hm2剂量范围内对甜玉米品种粤甜28安全,对玉米田常见杂草凹头苋、光头稗、马唐和香附子的防效及增产效果均显著高于对照药剂38%莠去津悬浮剂2 160 g a.i./hm2播后苗前处理。推荐30%烟嘧磺隆·莠去津·硝磺草酮可分散油悬浮剂在900～1 350 g a.i./hm2范围内,甜玉米3～5叶期茎叶喷雾使用。     

新疆春小麦育成品种耐热性评价

为筛选出耐热性好的小麦种质材料,通过开花期至成熟期人工模拟高温胁迫环境,以千粒重热感指数为主要评价指标,评价了新疆近30年来审定的春小麦品种的相对耐热性,并分析了高温胁迫对小麦籽粒蛋白质、湿面筋含量的影响。结果表明,与自然生长相比,高温胁迫条件下新疆春小麦育成品种的千粒重、籽粒宽度的变化均达到了极显著水平（P<0.01）,籽粒长度变化不显著(P>0.05),不同品种间耐热性存在很大差异。综合三年千粒重热感指数（HSI）分析,耐热性相对较好的品种有17个,连续三年HSI＜1的品种有11个,其中新春37号、新春2号、新春38号在高温胁迫条下千粒重变化较小,产量较稳定,为强耐热品种;对高温敏感品种有26个,连续三年HSI≥1的品种有13个,其中新春13号、新春18号、新春33号耐热性相对较弱。高温胁迫影响小麦籽粒的品质,其中13.95%的品种蛋白质含量降低,6.98%的品种湿面筋含量降低,其他品种高温胁迫后籽粒蛋白质、湿面筋含量均较自然生长有所提高。     

47份鲜食玉米对丝黑穗病和瘤黑粉病的抗性鉴定与评价

2018年通过田间人工接种对47份鲜食玉米杂交种进行了由丝孢堆黑粉菌(Sporisorium reilianum)引起的玉米丝黑穗病和玉蜀黍黑粉菌(Ustilago maydis)引起的玉米瘤黑粉病的抗性鉴定和评价。对丝黑穗病的鉴定结果表明,47份鲜食玉米杂交种中无高抗材料;4份材料表现抗病,分别是三禾甜加糯6号、金辉588、金辉895和黑甜糯520,占8.5%;1份材料盛彩甜3号表现中抗,占2.1%;14份材料表现感病,占29.8%;28份材料表现高感,占59.6%。对瘤黑粉病的鉴定结果表明,47份鲜食玉米杂交种中27份材料表现高抗,占57.4%;6份材料表现抗病,占12.8%;6份材料表现中抗,占12.8%;5份材料表现感病,占10.6%;3份材料表现高感,占6.4%。鲜食玉米新品种中抗丝黑穗病品种比较匮乏,抗瘤黑粉病品种比较丰富,但兼抗两种病害的品种严重缺乏。     

苦瓜种子大小和单粒质量的遗传分析

以苦瓜自交系K7-359(P_1)和K7-422(P_2)分别作为母本和父本,通过杂交获得F_1,F_1自交获得F_2群体,采用主基因+多基因混合遗传模型分析苦瓜种子长度、宽度和单粒质量的遗传规律。结果表明,苦瓜种子长度和单粒质量的遗传均符合加性-显性-上位性多基因遗传模型(C-0模型),多基因遗传率分别为84.91%和76.55%,说明对苦瓜种子长度和单粒质量的选择宜在高世代进行;苦瓜种子宽度的遗传符合1对加性-显性主基因+加性-显性-上位性多基因模型(D-0模型),主基因和多基因遗传率分别为79.30%和3.86%,主基因遗传效应主要以加性效应为主,说明对种子宽度的改良可以采用组合育种的策略,且适宜在早期世代进行选择。