棱锥型孔排种部件的研究

根据地膜覆盖精量播种玉米的要求，研制了棱锥型孔排种部件，介绍了它的工作原理及基本参数，经台架试验得出了该排种器结构参数的较优设计方案。在较优设计参数下，棱锥型孔排种圆盘的线速度ｖ＝０．８０７ｍ／ｓ时，单粒率为９３．６７％，空穴率为１．６７％，其指标达到了机械式膜上玉米精量播种的先进水平，为地膜覆盖播种玉米提供了一种机械式精量排种器。     

生态核不育大麦花粉的扫描电镜观察

对生态核不育大麦不育株和可育株的成熟花粉以及对照品种８９０９和鄂啤２号的成熟花粉进行了扫描电镜观察，发现生态核不育大麦不育株和可育株均含有空秕状和圆形、饱满两类花粉；两对照品种的花粉为圆形、饱满类型。生态核不育大麦可育株的圆形花粉与对照品种花粉一样，其萌发孔有明显突出的孔盖；而生态核不育大麦不育株的圆形花粉则无孔盖。因此，可认为萌发孔孔盖的有无是生态核不育大麦可育与不育花粉的典型鉴别特征。     

玉米品种DNA指纹数据库构建的标准化规范

为了保证玉米品种DNA指纹库构建的标准化,从建库标记、检测平台、试剂、样品、评估程序、数据整合、模式库、扩展库、随机盲测等九个方面进行了全面的规范:(1)通过对不同分子标记的比较,确定SSR标记作为建库标记;(2)通过对不同DNA指纹检测方法的比较,确定毛细管电泳结合多色荧光检测方法作为DNA指纹片段分析方法;(3)规范了DNA、引物、Taq酶等试剂质量,以保证数据的稳定性和可重复性;(4)规范了样品来源、样品类型及分析样品数量;(5)确定评估品种的数量及引物的取舍标准;(6)为解决不同来源DNA指纹数据的有效整合问题,提出了固定一套核心引物、提供标准品种、提供标准DNA、确定引物等位基因BIN、规定对异常带型数据处理方式、规定数据的编码方式等6个解决策略;(7)规范了构建模式库的材料名单、来源及构建方式;(8)规范了构建扩展库的材料来源及构建方式;(9)进行数据库数据随机盲测,以评估入库数据质量.以上规范将为不同单位合作开展大规模的DNA指纹库构建研究奠定基础.     

微生物菌剂浸种联合生物菌肥防控玉米茎腐病的应用效果

采用微生物菌剂浸种后撒施生物菌肥M1、M2预防玉米茎腐病,检测对玉米田土壤微生物量及酶活性的应用效果。结果表明,五谷丰素浸种联合菌肥M1、M2撒施处理显著提高防控玉米茎腐病的应用效果,乳熟期的预防效果分别为66.3%和68.1%,蜡熟期的预防效果分别为72.9%和74.6%,显著促进玉米出苗率、株高、有效穗数、穗长、穗重、百粒重以及产量。土壤中的微生物碳、微生物氮以及土壤碱性磷酸酶、脲酶、蛋白酶、多酚氧化酶活性均显著增加,其中,五谷丰素浸种联合M2菌肥处理后土壤微生物氮达64.2 mg/kg,脲酶活性达3.3 mg/(g·h),蛋白酶活性达86.5μg/(g·h),多酚氧化酶活性达111.6μg/(g·h)。     

秸秆还田对黄壤农田氮、磷养分平衡的影响

分析2018～2020年不同处理土壤养分、玉米产量、土壤氮磷平衡的差异,筛选出集增产、土壤养分维系及生态环境保护为一体的施肥模式。结果表明,秸秆还田后,土壤有机质、全磷、碱解氮、有效磷含量均有提高,以T4处理(氮、磷减量10%,秸秆还田)最高。秸秆还田增产效果随还田时间增加逐渐明显;T1处理(不施肥、秸秆不还田)经济产量逐年降低,其他处理产量均显著提高。各施肥处理土壤氮素均有盈余,其中,T4处理盈余量随时间增加有下降趋势,T5处理(氮、磷减量30%,秸秆还田)盈余量最低。各施肥处理磷盈余量为165.41～270.16 kg/hm2。相较T2处理(单施化肥),秸秆还田伴随氮、磷化肥减施利于降低环境污染风险。秸秆还田伴随化肥减施能提升土壤养分含量,增加玉米产量,减轻环境污染风险,综合结果显示,T4处理较优。     

吉林省玉米穗期害虫种类及发生情况分析

吉林省是玉米生产大省,为明确吉林省玉米穗期害虫种类、分布及发生情况,2013～2016年对吉林省9个地市,42个县(市/区),累计409个地点的玉米穗期害虫进行系统调查,为玉米穗期害虫的监测预警和制定合理防治策略提供科学依据。调查发现,吉林省玉米穗期有27种有害生物,隶属于3个纲,7个目,18个科。亚洲玉米螟、双斑长跗萤叶甲、叶螨和蚜虫的有虫田率均在80%以上,百株虫量和危害级别较高,是吉林省玉米的主要害虫。美洲黍潜叶蝇、古毒蛾、大青叶蝉、梨剑纹夜蛾、赤角盲蝽、白星花金龟等有虫田率在20%以下,且百株虫量<1头,尚未玉米生产造成威胁。此外,迁飞性害虫黏虫也是玉米穗期重要害虫,棉铃虫是潜在的玉米穗期重要害虫。     

EBR对盐胁迫下玉米幼苗生理指标及抗氧化酶和水孔蛋白基因表达量的影响

以玉米自交系Mo17为材料,用不同浓度的EBR处理150 mmol/L NaCl胁迫的玉米幼苗,测定其叶绿素含量、过氧化物酶(POD)活性、脯氨酸含量、可溶性糖含量、丙二醛(MDA)含量和根系活力等指标,同时通过荧光定量PCR测定CAT酶基因和ZMPIP2-4基因的表达。结果表明,EBR处理后,玉米幼苗的POD酶活性、可溶性糖含量、脯氨酸含量和根系活力增加,MDA含量降低。EBR处理浓度为0.1 mg/L时,可溶性糖、过氧化物酶和根系活力显著增加;EBR浓度为0.001 mg/L时,酶(CAT)基因的表达量有明显上升。EBR浓度为0.1 mg/L时,在生理层面可有效增加玉米抗盐胁迫的能力;0.001 mg/L时在基因层面可显著增加玉米幼苗抗盐胁迫CAT和ZMPIP2-4基因表达量。有效缓解盐胁迫的最适EBR浓度为0.1 mg/L。玉米幼苗抗胁迫基因表达后调控具体机理尚不清楚,需进一步探究。     

玉米自交系苗期冷胁迫miRNA表达谱研究

以冷敏感自交系B73和耐冷自交系W9816为材料,分析供试材料在冷胁迫条件下的miRNA表达谱。冷处理后,有10种miRNA上调表达,包括miR156、miR166b/c/d、miR171d/e、miR398a/b、miR399e和miR408等;有21个miRNA下调表达,包括miR159a、miR166h、miR167a/b/c/d/h/i、miR319b/d、miR393a/c和miR399a/b/c/h等。对部分miRNA的荧光定量检测与测序结果基本一致。基于生物信息学的预测,差异表达的miRNA共有84个靶基因,GO分析表明,这些靶基因参与了基因转录和能量代谢过程,并响应胁迫刺激。结果表明,冷处理差异表达miRNA及其靶基因在玉米冷胁迫响应中具有重要的生理作用。     

绿洲灌区玉米产量及水分利用对绿肥还田方式的响应

针对绿洲灌区小麦-玉米长期连作,麦后休闲期长、光热水资源利用效率不高等问题,研究麦后复种绿肥对轮作玉米产量及水分利用效率的影响有重要意义。在石羊河流域,于2017—2019年度通过田间试验研究了麦后复种绿肥的不同还田利用方式(全量翻压、地表覆盖免耕、地上部收获后根茬翻压、地上部收获后免耕和不复种绿肥传统翻耕对照)对后茬玉米产量形成和水分利用特征的影响。两年试验结果表明,绿肥地表覆盖免耕和全量翻压处理玉米籽粒产量平均达14 274.9kg·hm~(-2)和14 687.5kg·hm~(-2),较不复种绿肥翻耕处理(对照)显著提高18.2%和20.4%(P0.05)。绿肥地表覆盖免耕条件下,玉米穗数、穗粒数、百粒重分别较不复种绿肥翻耕处理(对照)平均高5.4%、9.6%、20.8%(P0.05),且较根茬还田处理(翻压、免耕)增幅显著。与此同时,绿肥地表覆盖免耕和全量翻压显著增加玉米叶面积指数、干物质累积量和平均净同化率。绿肥地表覆盖免耕处理水分利用效率平均达24.4kg·hm~(-2)·mm~(-1),较不复种绿肥翻耕处理(对照)显著提高29.9%(P0.05),该处理较不复种绿肥翻耕处理(对照)显著提高玉米播前土壤贮水量26.9%(P0.05),平均达280.7mm,且该条件下玉米全生育期耗水量显著低于其他绿肥还田处理。绿肥根茬还田处理(翻压、免耕)下,玉米平均水分利用效率分别较不复种绿肥翻耕处理显著高16.7%、16.0%(P0.05)。因此,在干旱绿洲灌区,麦后复种绿肥地表覆盖免耕获得玉米高产的同时,实现了水资源的高效利用。     

SO2对玉米幼苗POD、Pro和MDA的影响

本文采用室内水培及密闭箱静态熏气方法,研究了4个不同浓度（0mg/m3,10mg/m3,30mg/m3和90mg/m3）SO2对晋单51和农大108两个品种玉米幼苗过氧化物酶（POD）、脯氨酸（Pro）和丙二醛（MDA）的影响。研究结果表明,随着SO2浓度的升高,两种玉米幼苗的POD活性呈下降的趋势,且当SO2浓度为10mg/m3、30mg/m3和90mg/m3时POD活性分别降至对照的22.6%、18.9%和12.1%;而结果发现Pro含量随SO2浓度升高逐渐升高,且当SO2浓度与POD处理相同时脯氨酸含量分别上升至对照的195.0%、235.4%和496.5%,SO2浓度为90mg/m3时Pro含量最高,且不同浓度处理时农大108Pro含量均比晋单51高;然而,MDA含量随SO2浓度的升高呈先降低后逐渐升高的趋势,在90mg/m3处升至最高值为对照的310.6%,仍然是农大108MDA含量比晋单51高。因此研究显示低浓度SO2能使玉米幼苗适应胁迫,但高浓度SO2暴露会影响植物生长发育。