水稻与玉米远缘杂交改良籼稻温敏两用核不育系之SSR分析

选用7对SSR引物对7个水稻×玉米远缘后代不育株系及其双亲进行SSR分析。与母本扩增带型相比,共扩增出18条特异带,即表现为多态性。在检出的18条特异带中,13条的带型与父本相同,另5条的带型不同于双亲,即为变异带型。7个参试后代不育株系都检测到了SSR多态性标记,但各株系间检出多态性位点的数量存在差异,最多的一个株系ys-2同时检测到3个多态性标记。试验结果表明通过远缘杂交技术很可能将玉米的某些DNA片段成功地导入了水稻两用核不育系,表明研究在籼稻两用核不育系的改良上取得了初步的成果。     

枯草芽孢杆菌防治玉米纹枯病的初步研究

玉米纹枯病(Rhizoctonia solani)的防治生产上主要依靠井冈霉素。为了从高效、安全、环保角度寻找井冈霉素的替代药剂,本研究将从玉米植株茎基部叶鞘分离得到的枯草芽孢杆菌菌株(Bacillus subtilis BS-8D)制成菌悬液,喷施于玉米幼苗和成株期基部叶鞘,并作了菌株抗利福平突变株的定殖能力测定以及室内平板抗生作用测定。结果表明,BS-8D菌株在温室内对玉米纹枯病有较好的防效。抗利福平标记突变株BS-8Drif定殖测定表明,菌株在玉米根际具有较好的定殖能力,施用10多天后仍能保持较多数量;菌株能随种子的萌发向地上和地下部分转移,在幼苗茎基部和根部定殖。室内PDA平板抗生作用测定表明该菌株还对玉米大斑病菌(Exsero turcicum)、玉米小斑病菌(Bipolaris maydis)、玉米新月弯孢菌(Curvularia lunata)有拮抗作用。BS-8D菌株对玉米纹枯病的防治实验表明,该菌株有进一步研究的价值和开发应用潜力。     

肥料减施下玉米-大豆间作对作物产量和昆虫群落组成及多样性的影响

为探究肥料减施下玉米-大豆间作对作物产量和昆虫群落组成及多样性的影响,在玉米、大豆单作及二者间作下施以标准肥料750 kg/hm~2和减半肥料375 kg/hm~2,于作物生长期调查田间昆虫群落组成及多样性,并在收获期对玉米和大豆进行测产。结果表明:与单作玉米相比,间作玉米在施用标准肥料下的百株生物量、百株籽粒重和千粒重分别显著增加78.33%、85.35%和38.71%,而在施用减半肥料下则分别显著增加90.91%、135.73%和33.33%;相同种植模式下,与施用标准肥料相比,减半肥料使单作玉米百株籽粒重显著降低22.45%。与单作大豆相比,在施用标准肥料下,间作大豆的百株籽粒重和千粒重分别显著降低49.47%和11.54%,在施用减半肥料下,间作大豆的百株生物量、百株籽粒重和千粒重分别显著降低73.94%、50.51%和17.39%;相同种植模式下,与施用标准肥料相比,减半肥料使大豆在单作和间作下的百株籽粒重分别显著降低65.02%和65.73%,使间作下大豆的百株生物量和千粒重分别显著降低73.14%和17.39%。与单作相比,间作均显著降低了标准肥料和减半肥料处理下玉米和大豆害虫群落的物种数、多样性指数和均匀度指数,还显著降低了标准肥料和减半肥料处理下玉米天敌昆虫群落的物种数和优势度指数以及大豆天敌昆虫群落的物种数和均匀度指数。表明玉米-大豆间作能有效提高玉米产量,降低虫害发生,但对大豆生产不利,而间作条件下减施肥料对玉米产量的影响更小。建议在田间生产中可将夏玉米和大豆间作种植,更有利于通过生态学方法控制田间害虫发生和增加作物总体产量。     

玉米丝黑穗病的抗源鉴定及抗性遗传研究

为了鉴定玉米自交系对丝黑穗病的抗性,研究抗病力遗传效应,采用人工接种鉴定法,研究评价了72份玉米自交系对丝黑穗病的抗性。其中高抗系18个,占25%,抗病系15个,占20.8%,中抗系12个,占16.7%。玉米对丝黑穗病的抗性遗传属细胞核遗传,无正反交差异。F1和F2的发病率介于双亲之间,无超亲优势,F1与抗病亲本回交的后代基本表现为抗病,与感病亲本回交后代表现为感病。要选育中抗以上类型杂交种,其双亲之一必须为抗病系,其杂交方式有:高抗×高抗、高抗×抗病、高抗×中抗、抗病×抗病、抗病×中抗。     

特早熟玉米自交系农艺和产量性状配合力分析及其改良

采用9个北寒带特早熟玉米种质材料与13个非特早熟种质以NCII方法配制了117个杂交组合,并对各组合的主要性状进行配合力效应分析,根据对不同材料各性状的GCA效应和不同组合的SCA配合力效应特点进行分析研究,对特早熟玉米种质的改良和合理利用提供依据和参考。目前,已利用配合力效应分析对极早单2号亲本的父母本进行定向改良,并培育出太特早28和太特早65自交系。     

玉米霜霉病的侵染途径及防治措施

系统综述了玉米霜霉病的症状表现、发生规律和防治措施等方面的研究进展.加强进境植物检疫、及时清除病残体和选育高抗的玉米品种是防治玉米霜霉病的重中之重.     

轮枝镰孢SSR标记开发及在玉米分离群体遗传多样性分析中的应用

【目的】开发轮枝镰孢（Fusarium verticillioides）的SSR标记,为轮枝镰孢遗传多样性研究提供技术支持。【方法】利用Fastpcr在轮枝镰孢基因组中查找符合条件的SSR位点,采用Primer5.0软件设计引物,利用NTSYS及Popgene分析来自玉米的轮枝镰孢单孢分离物群体的PCR扩增结果。【结果】共设计有效扩增SSR引物158对,经筛选,109对（69.0%）可扩增出2条及以上的条带,其中55对引物（34.8%）多态性较好,可扩增出3条及以上的条带。从11条已组装的轮枝镰孢染色体上各选出2对多态性引物,计22对引物,对66株轮枝镰孢玉米分离物进行扩增,共获得125个等位变异,变异范围为2-11个,平均为5.68个。轮枝镰孢玉米分离物之间Nei’s基因多样性指数为0.1139-0.8687,平均为0.6199,表现出较高的遗传多样性。【结论】基于轮枝镰孢基因组序列开发的SSR标记具有很好的多态性,可用于轮枝镰孢的遗传多样性分析。用22对SSR引物扩增,以遗传相似系数0.3进行划分,可将66株轮枝镰孢玉米分离物分为3群;中国轮枝镰孢玉米分离物的遗传多样性与地理分布无相关性。     

Improving soil organic carbon pools through inclusion of summer mungbean in cereal-cereal cropping systems in Indo-Gangetic plain

Long-term effect of mungbean inclusion in lowland rice-wheat and upland maize-wheat systems on soil carbon (C) pools, particulate organic C (POC), and C-stabilization was envisaged in organic, inorganic and without nutrient management practices. In both lowland and upland systems, mungbean inclusion increased very-labile C (Cfrac₁) and labile C (Cfrac₂) in surface soil (0–0.2 m). Mungbean inclusion in cereal-cereal cropping systems improved POC, being higher in lowland (107.4%). Lowland rice-based system had higher passive C-pool (11.1 Mg C ha^?1) over upland maize-based system (6.6 Mg C ha^?1) indicating that rice ecology facilitates the stabilization of passive C-pool, which has longer persistence in soil. Organic nutrient management (farmyard manure + full crop residue + biofertilizers) increased Cfrac₁ and carbon management index (CMI) over inorganic treatment. In surface soil, higher CMI values were evident in mungbean included cropping systems in both lowland and upland conditions. Mungbean inclusion increased grain yield of cereal crops, and yield improvement followed the order of maize (23.7–31.3%) > rice (16.9–27.0%) > wheat (lowland 7.0–10.7%; upland 5.4–16.6%). Thus, the inclusion of summer mungbean in cereal-cereal cropping systems could be a long-term strategy to enrich soil organic C and to ensure sustainability of cereal-cereal cropping systems.     

栽培措施及其互作对北方春玉米产量及耐密性的调控作用

【目的】探明不同栽培措施及其交互对北方春玉米产量和耐密性的调控效应及其对产量的贡献率。【方法】2013—2014年以密植高产玉米品种中单909为试验材料,设置45 000、60 000、75 000、90 000和105 000株/hm~2 5个种植密度,栽培措施采用深松(S)、宽窄行种植(W)以及化控(C)处理,通过裂裂区设计形成不同的栽培模式。以产量为基础分别对不同措施组合进行通径分析、因子回归及交互效应比较分析,并结合气象数据对不同措施下的资源效率因子进行逐步回归分析。【结果】综合模式中化控处理(C)对产量具有显著的直接作用(贡献率27%—41%),这种作用在于仅靠化控处理即可增密1.17万株/hm~2;宽窄行(W)对产量的调控作用在不同组合间存在明显差异,而深松(S)对产量的调控则以间接作用为主(贡献率24%—37%),但深松与宽窄行组合较常规(RU)产量增加11.28%。密植条件下多项措施互作产量增益显著高于双项措施和单项措施,相较于常规模式(RU),正常年份(2013年)多项、双项及单项措施的增幅分别为31.27%、15.57%和7.96%,少雨年份(2014)增幅分别为15.02%、11.32%和5.65%,其产量的增加主要是由于群体耐密性的提高以及光能利用效率(RUE)、积温效率(GUE)和氮肥偏生产力(PFPN)的同步调控,最终实现了综合措施下的玉米高产高效。【结论】多项措施互作模式(SWC)玉米的产量增益最大,较传统模式最佳密度增加6.27万株/hm~2,实现产量增益11.91%,这主要归因于栽培措施及其互作对玉米群体耐密性的优化以及密植群体资源效率的调控作用。     

根系分隔和施氮对蚕豆/玉米间作体系根系分布和形态的影响

为西北1熟制灌区豆科/禾本科间作体系高产高效提供科学依据,于2007年在甘肃省农业科学院武威绿洲农业试验站设计了蚕豆/玉米间作体系的田间根系分隔试验,研究蚕豆/玉米2种作物间根系分隔和施氮对作物根系空间分布、根系形态的影响.采用根系行分隔法进行田间作物间根系分隔,并用根钻法采集根系.蚕豆和玉米根系主要分布分别在0～40 cm浅土层和0～60 cm土层,且间作玉米根系在60～120 cm比根系分隔的多,较深根系分布有利于玉米的后期竞争恢复生长.玉米根系可以占据蚕豆地下部空间,而蚕豆的根却较少到间作玉米的地下部空间.种间互作和施氮增加了玉米和蚕豆在纵向和横向2个尺度上的根重密度、根长密度、根表面积、根系体积.蚕豆玉米间作和施氮扩展了2种作物根系纵向和横向的空间生态位,改变了作物根系形态,从而增加了作物水分和养分吸收的有效空间.