四川省夏玉米机械粒收适宜品种筛选与影响因素分析

为筛选适宜四川机械粒收夏玉米品种,明确玉米机械粒收质量影响因素,2017—2019年在四川省中江县开展了夏玉米机械粒收品种筛选试验研究,对参试28个玉米品种、98个品次机械粒收质量、籽粒含水率和产量数据进行分析。结果表明,玉米籽粒破碎率和落穗损失率高是四川夏玉米机械粒收存在的主要问题。夏玉米机械粒收籽粒破碎率平均为5.63%,杂质率平均为2.39%,落穗损失率平均为4.12%,籽粒总损失率平均为4.76%,其中落穗损失占籽粒总损失的86.55%。籽粒含水率与籽粒破碎率、杂质率、落粒损失率呈显著正相关,而与落穗损失率、籽粒总损失率相关不显著。收获时较高的籽粒含水率是导致籽粒破碎率高的主要原因,适当推迟收获时间可有效降低籽粒含水率,进而降低机械粒收籽粒破碎率。种植行距与收获机械行距不匹配导致错行收获是落穗损失率高的主要原因,保证收获机对行收获可显著降低落穗损失率,进而降低籽粒总损失率。本研究以玉米产量和机收时籽粒含水率为指标,筛选出产量高、籽粒含水率低的‘仲玉3号’‘渝单30’‘正红6号’‘延科288’ 4个玉米品种,可作为四川省夏玉米适宜机械粒收的品种。     

玉米杂交种与亲本雌穗花器官形成期蛋白差异表达谱分析

为探讨玉米穗粒数杂种优势形成的分子机制,以玉米强优势杂交种豫玉22及其亲本综3和87-1的花器官形成期雌穗为材料,采用高通量的2-DE和MALDI TOF MS技术,建立了它们的蛋白差异表达谱,并对差异蛋白进行了质谱鉴定。结果显示,在检测到的1 290个蛋白点中,有114个(8.84%)在杂交种与亲本之间的表达差异达到显著水平,其中表现单亲沉默、偏高亲、中亲表达、偏低亲、杂种上调、杂种下调、亲本特异和杂种特异表达模式的蛋白点分别为27、25、15、13、11、11、10和2个。另外,成功鉴定出其中的104个差异表达蛋白点,涉及代谢、信号转导、能量、转录、蛋白质合成、蛋白运输与储藏、细胞生长与分裂、细胞结构、抗病防御、次生代谢、转座子及功能未知和假定蛋白等12个功能类别。玉米杂交种与亲本蛋白在丰度上的明显差异及涉及多个功能类别,可能与玉米穗粒数杂种优势的形成有关。     

40份骨干玉米自交系对镰孢穗腐病的抗性评价

2018~2019年针对黑龙江省穗腐病自然发病率较低的40份骨干玉米自交系,通过田间人工接种手段,对其镰孢穗腐病抗性进行评价。结果表明,在分别接种禾谷镰孢菌和拟轮枝镰孢菌后,各自交系的抗性潜力存在差异,筛选出自交系83J03、HB1037、绥系617、SX718、PHT77抗穗腐病能力较强,其中,骨干自交系83J03、绥系617于不同年际间表现出稳定的高抗性,受自然环境变化的影响较小,可以作为抗原用于抗穗腐病改良选育工作中。自交系HB1124、N5针对穗腐病综合抗性较低,穗腐病高发地区需谨慎使用,为镰孢穗腐病抗性育种及种质改良提供材料基础和试验依据。     

普通、甜、糯玉米果穗不同部位籽粒淀粉理化特性和颗粒分布差异

以普通玉米、甜玉米和糯玉米为材料,研究了淀粉糊化特性、热力学特性和颗粒分布等在果穗不同部位(基部、中部和顶部)间的变异情况。结果表明,甜玉米淀粉的糊化特征值各项指标均为顶部籽粒较高;普通玉米淀粉的峰值黏度和崩解值亦为顶部籽粒较高,回复值在各部位间无显著差异。糯玉米淀粉崩解值为顶部籽粒最高,峰值黏度和回复值在各部位间相对稳定。甜玉米淀粉转变温度(起始温度、峰值温度和终值温度)均为基部籽粒较高,而普通玉米在各部位间差异较小,糯玉米以中部籽粒较高,热焓值在3个类型玉米各部位间变化不一。淀粉颗粒体积均呈双峰分布,>17 μm的体积比例以顶部籽粒最低,中部籽粒最高,<17 μm的体积比例以顶部籽粒最高,中部籽粒最低。碘结合力在糯玉米不同部位间差异较小,而甜玉米和普通玉米以顶部籽粒最低。相关分析表明,淀粉颗粒体积分布和碘结合力等指标与糊化和热力学特征值存在一定的相关关系,表明果穗不同部位淀粉糊化和热力学特性的差异主要由颗粒分布及淀粉链长分布变化所致。     

气象因素对玉米果穗建成影响

通过大田不同播期试验,研究播期气象因素差异对不同品种玉米果穗建成的影响。结果表明,双穗率对穗数具有显著的间接负效应,空秆率对穗数具有显著的直接负效应,果穗分蘖率是影响空秆率的重要因素。播期对果穗建成因素的影响均达显著或极显著水平,品种间穗数无差异,但双穗率和空秆率差异显著。出苗至拔节期日温差越高和适当降雨,双穗率和空秆率越低,穗数越多;出苗至拔节期和拔节至大喇叭口期内高温危害,以及拔节至吐丝期夜温升高、日温差变小和渍涝胁迫,均显著提高双穗率和空秆率;吐丝后14 d内高温天数导致花丝受精率降低或者受精花丝子粒败育,降低穗数。通过调整播期调控玉米果穗建成期气象因素是构建高产多穗群体的技术手段之一。     

美国优异种质在玉米育种中的利用研究

以10个玉米F1代杂交种和18个玉米自交系为材料,研究玉米出籽率、千粒重和单穗粒重的改良效果和杂种优势等。结果表明,导入PH6WC的改良系在千粒重和单穗粒重方面明显优于未改良系,千粒重、单穗粒重的增幅分别为2.6%~12.3%和4.4%~9.5%;导入PH4CV的改良系在出籽率和单穗粒重方面明显优于未改良系,出籽率、单穗粒重的增幅分别为-0.3%~12.0%和16.8%~34.8%。新组合PH6WC×辽3250、辽3358×PH4CV和PH6WC×辽3258的产量分别为12 731.5、12 485.5、12 396.3 kg/hm2,与对照郑单958相比增产幅度达显著水平,具有较高的利用潜力。F1杂交种的出籽率呈近中亲遗传,千粒重和单穗粒重呈超显性遗传,均表现出正向杂种优势。     

玉米穗部不同组织对串珠镰刀菌和禾谷镰刀菌的抗性研究

2002￣2004年采用花丝通道法、钉刺果穗法和针刺果穗深处法3种接种方法,分别将串珠镰刀菌和禾谷镰刀菌接种到不同玉米自交系的花丝、子粒和穗轴上。结果发现,不同穗部组织对这两种菌的抗病性表现不同,同时筛选出花丝和子粒都抗这两种菌并且穗轴抗串珠镰刀菌的优良自交系BT-1。     

转Bt基因玉米的抗螟性及产量分析

在玉米心叶期和穗期对3个转Bt基因玉米品种及其相对应的受体品种进行人工接虫,分析了转Bt基因玉米对玉米螟的抗性及对产量损失的影响。结果表明：转Bt基因玉米在玉米心叶期,对一代玉米螟表现为高抗;在穗期,对二代玉米螟也表现高抗。在接虫条件下,转Bt基因玉米可以减少产量损失30%以上。因此,种植转Bt基因玉米具有明显增产作用和经济效益。     

地膜穴播栽培对旱地冬小麦生长发育及产量的影响

旱地冬小麦采用地膜穴播栽培,有利于冬前形成壮苗,从出苗至抽穗各生育期明显提前,延长了穗分化时间,使小麦穗粒数比CK增加2.1个。灌浆期光合速率显著高于其他处理,其千粒重比CK增加0.4g,与CK相比增产24.8%,达极显著水平,有效地提高了小麦的增产潜力。     

甜玉米主要穗部性状配合力研究

12个甜玉米自交系以不完全双列杂交配成36个组合,分析其7个主要穗部性状的一般配合力(GCA)、特殊配合力(SCA)及遗传参数。结果表明,各性状一般配合力表现出比特殊配合力更大的遗传变异,筛选出6个优良自交系0583、05135、05148、0569、05101和05132及8个优良组合:05148×0581、0572×05132、0574×0569、0572×0569、0572×05133、0583×05133、05130×05101和05135×0566。