Storage of Non-structural Carbohydrates in Sweet Sorghum [Sorghum bicolor (L.) Moench.]: Comparison of Sterile and Fertile Lines

The accumulation of soluble carbohydrates in vegetative parts of sweet sorghum ( Sorghum bicolor (L.) Moench.) represents an intermediate reserve pool for grain filling as well as an irreversible storage up to maturity. In order to study the effect of Sterility on soluble sugar accumulation in vegetative parts, two cytoplasmic male sterile (CMS) lines of sweet sorghum were compared with their corresponding fertile mamtainers for non-structural carbohydrate concentrations in shoots. Plants were harvested at four different physiological stages. The lines showed significant differences in the yield of non-structural carbohydrates. At maturity, the yields of soluble carbohydrates from vegetative parts of the two sterile lines were 93 % and 43 % higher than the yield of the two corresponding fertile lines. At that stage, sucrose represented about 80 % of total soluble carbohydrates and the higher yield of soluble carbohydrates of sterile lines was mainly due to the higher yield of sucrose. This indicates that the yield of extractable carbohydrates, especially sucrose, in vegetative parts of sweet sorghum could be considerably improved by using sterile lines which are utilized in hybrid production.     

西南山地玉米育种新一轮骨干自交系SCML0849的选育与应用

20世纪末,针对西南区21世纪初及可见将来对玉米品种与产业发展的迫切要求,遵循“生态育种”的基本原理,并基于前期“温带种质优良自交系是选育西南玉米强优势杂交种的最重要亲本自交系”的研究结论,定向合成了“REID种质育种用群体”。通过紧密结合常规遗传育种方法与现代分子生物学技术,集成创新了以“配合力早期测定、目标区域与高密度种植鉴定、南北穿梭鉴定选择与钝化光周期反应、区域抗病抗逆特性一票否决”为主要内容的“特定生态区域育种骨干亲本的定向培育”技术体系,提高了优良自交系的选育效率,育成了集高配合力、高抗西南地区玉米病害与多种抗逆性、高产高效等优良性状于一体的玉米优良自交系SCML0849,组配育成了以川单99为代表的一批稳产高产、高抗多抗、资源高效的玉米强优势杂交种并大面积推广应用。     

接种方法和接种时期对不同玉米杂交组合穗腐病抗性鉴定的影响

为研究不同接种方法和接种时期对玉米拟轮枝镰孢穗腐病(Fusarium verticillioides ear rot,FER)抗性鉴定的影响,选取高抗×高抗、高抗×高感、高感×高感组合各3份,2022年在北京顺义和河南新乡分别用针刺果穗注射法与双牙签法在玉米吐丝后5、10、15 d进行接种。结果表明,吐丝后5、10和15 d接种,针刺果穗注射法分别比双牙签法的平均病情严重度高6.3%、3.9%和1.8%;吐丝后5 d接种,不同组合采用针刺果穗注射法接种未达到显著差异,采用双牙签法达到极显著差异(P<0.01);吐丝后10 d和15 d接种,不同组合使用针刺果穗注射法均达到极显著(P<0.01)差异,牙签法均未达到显著差异。采用双牙签法接种时,建议吐丝后5 d接种;采用针刺果穗注射法接种时,建议吐丝后10～15 d接种。     

玉米小斑病抗性种质鉴定及生理生化分析

以200份玉米优良自交系为材料,2022-2023年夏分别进行小斑病菌的田间接种,综合两年数据共鉴定出高抗小斑病的玉米自交系3份,分别为K22、CML50和齐319;筛选到包括Mo17在内的抗性玉米自交系24份。选取K22和B73两个具有不同抗性水平的玉米自交系进行小斑病菌的室内接种。结果表明,48 h和72 h时,自交系K22叶片的病斑数、病斑面积和病斑面积比等各项指标均显著优于自交系B73,进一步验证田间鉴定的准确性。48 h或72 h时,高抗小斑病自交系K22与感病对照B73相比,5种防御酶活性增加14.32%～70.45%。     

甘肃省河西走廊玉米品种的产量表现及农艺性状评价

通过对玉米品种农艺性状的分析,筛选出对产量影响最大的农艺性状和适宜在特定生态区种植的品种,为后续的品种推广和生态区种植提供理论基础。在2020、2021和2022年3个不同年份间分别种植16个玉米品种(L1～L16),对小区产量、株高等重要指标进行记载。方差分析结果可知,除穗长的品种与年份互作效应(L×Y)、穗行数和千粒重外,其余性状的品种效应(L)、品种与年份互作效应、年份效应(Y)均呈极显著差异(P<0.001)。GGE分析显示,L6(武农科1号)在酒泉市2020和2021年适应性最强,L10(五谷652)在酒泉市2022年的适应性最强;小区产量高且较为稳定的是L6(武农科1号)、L7(RF699)、L13(德圣358)等。相关性和主成分分析可知,小区产量与其余农艺性状之间均呈正相关。L6(武农科1号)、L7(RF699)、L13(德圣358)等品种的产量适应性和稳定性俱佳且其余农艺性状表现较优,适宜在本试验所选择的试点进行推广种植。     

EMS诱变玉米自交系郑58后代变异分析及应用评价

种子是农业的“芯片”,是保障粮食安全的根本,农业种质资源又被称为“种业芯片”。因此,引进、创制和丰富种质资源是攻克“卡脖子”技术的关键,通过人工诱变是种质资源创新的一个重要途径。利用0.67 mg/L EMS诱变玉米自交系郑58花粉,构建1 650个株系的玉米突变体库,从M₂和M₃后代筛选到包括生育期、株型、叶型、穗型、粒型、叶色、轴色、育性等多个农艺性状突变体,表型变异率约为9.6%。结果表明,具有育种应用潜能的代表性材料有Z330、Z641和Z1433等,可供用于选育矮秆、低穗位、耐密植、抗倒伏型新品种;Z636、Z848和Z930等新种质材料可用于测配或改良玉米穗型、粒型、轴色、粒色及品质性状。     

利用SNP芯片对部分黄淮海玉米自交系遗传多样性分析

利用4 434个SNP标记对47份玉米自交系进行种质遗传多样性和杂种优势类群研究。采用Admixture软件对自交系的遗传结构进行分析,采用Treebest软件对自交系进行聚类分析和类群划分。结果表明,47份自交系分为6个类群,分别为瑞德群、兰卡斯特群、塘四平头群、PB群、旅大红骨群和自330亚群。10个自选系组配的杂交种主要利用的杂种优势模式为PB×塘四平头和瑞德×塘四平头,均为近年来黄淮海地区主要利用的杂种优势模式。     

20份早熟欧美血缘玉米自交系利用潜力分析

以20份早熟欧美血缘自交系为供试材料,9份SS群自交系为母本、11份NSS群自交系为父本,采用不完全双列杂交设计,进行配合力分析评价。结果表明,自交系DNF342、DNLM18、东407、东409和东401产量一般配合力(GCA)优良,东304和东503株高、穗位高一般配合力优良,有利于降低杂交组合株高和穗位高。杂交组合东407×东601、东409×DNF342、东502×DN4206、东409×东305、东407×DN4206和东401×东601产量对照优势较强,可用于新品种试验。     

黄河三角洲重度盐碱地甜高粱品种筛选和配套施肥技术研究[ ]

本研究以中科院科甜系列甜高粱为研究对象,针对重度盐碱地,从种植品种、肥料配比和有机肥类别三个方面进行试验,目的为了探索重度盐碱地甜高粱的种植技术,为黄河三角洲重度盐碱地甜高粱的栽培推广提供理论依据和技术支持。结果表明:（1）种植资源评比试验:在重度盐碱地对科甜13（KT13）、22（KT22）、41（KT41）、42（KT42）、43（KT43）5个甜高粱种质资源进行资源评比,KT41产量最高,达到82.87 t/hm2,KT13其次,产量为66.28 t/hm2。（2）重度盐碱地肥料配比试验:底肥施加300kg/hm2复合肥和15t/ hm2有机肥（H1Y1）、30t/ hm2有机肥（H0Y2）;300kg /hm2复合肥和30t/ hm2有机肥（H1Y2）均能显著提升重度盐碱地甜高粱产量,H0Y2处理产量最高,达到73.16t/hm2,相比于对照增幅达到64%。（3）重度盐碱地有机肥类别试验:施加牛粪、有机肥和海藻肥均能提升重度盐碱地中甜高粱产量,在相同投入成本下,海藻肥处理的产量最高为67.88 t/hm2,相比于对照处理增幅39.8%。综上考虑,在黄河三角洲重度盐碱地可选择KT13和KT41两个耐盐碱资源,底肥中施加15 t/hm2以上的普通有机肥或者牛粪同时配施复合肥,有机肥可选择微生物有效活菌数≥5亿/g的高品质海藻肥替代普通有机肥,进行甜高粱种植能获得较好的产量。     

Doubled-haploid versus single-seed descent and S1-family variation for testcross performance in a maize population

Progress made in the in situ gynogenesis technique since 1990 now allows production of a high number of maize (Zea mays L.) doubled-haploid (DH) lines. The aim of the study was to compare DH lines versus selfing lines for testcross performance. DH and single-seed descent (SSD) lines were produced from random S₁ progenies of a broad-base population. For grain yield, kernel moisture, plant height, ear height and leaf length, the three population means were similar. Except for kernel moisture, the genetic variance of DH lines was nearly twice as high as the genetic variance of S₁ families, as expected. On the other hand, genetic variance among SSD lines was only 1.5 times higher than the genetic variance of S₁ families. This lower variance could be due to a selection bias in the method of production of SSD lines. However, for all traits, heritability of SSD or DH lines was higher than heritability of S₁ families. Epistasis effects in DH progenies were not significant. The consequence was a high correlation between S₁ testcross progenies and DH or SSD testcross progenies, meaning that the S₁ testcross value can be used to select the best families from which DH lines will be extracted. As a whole, the observed variation in DH lines appeared to be more in accordance with the observed variation among S₁ families than with the observed variation among SSD lines.