Breeding maize lines for complete and partial resistance to maize streak virus (MSV)

Summary S₁ to S₅ inbred lines, derived from a maize population bred for its overall resistance to three tropical viruses, were screened for resistance to maize streak virus (MSV) by artificial plant infection using viruliferous leafhoppers. Symptoms were rated and intra-line frequency distributions studied for all pedigree inbred lines. Mortality due to MSV was very low among these inbreds. Symptoms appeared later, developed slower and were less severe than in the susceptible control hybrid. Results of a study of 500 S₁ and 93 S₂ lines suggested that resistance is under genetic control via a system involving loci with major genes (with dominance for resistance) controlling high to complete resistance, associated with a genetic system involving loci with minor genes controlling partial resistance. Lines expressing complete resistance to MSV were developed from 5 cycles of inbreeding and selection. The relevance of such complete and partial resistance is discussed.Abbreviations MRPS Mean Rating for Plants exhibiting Symptoms     

Diallel study of open-pollinated maize varieties in Trinidad

Summary In Trinidad, maize (Zea mays L.) is primarily harvested in the immature stage as green ears for human consumption. The purchase of popular imported hybrid seed has become a substantial component of the economic inputs of maize production. The objectives of this study were to investigate combining abilities and heterotic patterns among available open-pollinated varieties and to assess correlations among five important traits: time to silking, plant height, grain yield, ear size, and marketable ears per hectare. General combining ability was significant for all traits. Specific combining ability was significant for all traits except ear size. Three intervarietal crosses showed moderate levels of heterosis (10–27%), and several yielded similarly to the control hybrids, Pioneer X304 and Pioneer 3078. The cross Acid Soil Tolerant 1991 SA-3 X ICTA Farm Corn was selected as the most suitable base population for mass selection. Phenotypic and genotypic correlations among the five traits studied were all positive and significant. Populations which flowered early were shorter and yielded less than the late flowering and taller populations and population crosses included in this study.     

玉米pTAC2影响苗期叶片叶绿素合成的转录组分析

【目的】叶绿素是参与光合途径最为重要的光合色素。叶绿体的发育及叶绿素的合成在很大程度上依赖于质体基因组与核基因组之间的双向信号传导来精确协调基因表达。通过对白化表型的CRISPR/Cas9-ZmpTAC2转基因阳性纯合突变材料进行RNA-seq研究,筛选和鉴定参与叶绿素合成的相关基因,为明确叶绿素的合成途径奠定基础。【方法】以CRISPR/Cas9-ZmpTAC2玉米转基因编辑纯合突变株系为研究材料,使用透射电镜观察叶绿体超微结构和分光光度法测定叶片叶绿素含量,确定叶绿体发育状态及叶绿素合成情况。对转基因阴性材料(CK)和CRISPR/Cas9-ZmpTAC2转基因纯合编辑材料(zmptac2)苗期叶片取样进行转录组测序。通过生物信息学分析,寻找CK与zmptac2间差异表达的基因;qRT-PCR对差异表达基因进行验证。通过酵母双杂交筛选与玉米pTAC2互作的蛋白质。【结果】共获得15株T0转基因植株,包括绿色植株(7株)和白色植株(8株)。绿色幼苗中3株为转基因阴性材料,4株为转基因阳性(2株为未编辑,2株为杂合编辑突变),白色植株(8株)均为转基因阳性纯合编辑。与CK相比,突变体(...     

混合螯合剂的不同施加方式对重金属污染土壤套种修复效果的影响

[目的]开发具有应用前景的植物与化学联合修复重金属污染土壤的技术.[方法]通过盆栽试验,研究混合螯合剂(MC)的不同施用方式对东南景天Sedum alfredii和玉米Zea mays套种系统的影响,探讨MC作为植物提取的强化剂和重金属的淋洗剂对土壤的修复效果.[结果]东南景天和玉米套种情况下,MC可以提高植物对重金属提取的效率,也可以淋洗出土壤中的部分重金属,其中MC分2次淋洗时淋出的重金属量显著大于单次淋洗.经过套种和MC淋洗后,土壤全量Cd、Zn和Pb含量降低幅度分别为30.7％ ～ 33.0％、11.9％ ～ 14.7％和13.3％～16.4％.东南景天和玉米套种的共有根际土壤微生物数量与单种植物的不同,施加MC后显著提高了套种共有根际的细菌和放线菌数量,然而,高剂量MC淋洗时共有根际的微生物数量又会下降.[结论]套种和MC淋洗联合技术对土壤重金属的去除量大于植物提取的;Pb的去除主要靠淋洗,Zn/Cd可以用植物提取去除,套种+淋洗可以加快对Zn/Cd/Pb复合污染土壤的修复.     

玉米DNA的小量快速提取

以玉米的幼叶为实验材料,用小量快速法提取玉米总DNA.提取的DNA经0.8%琼脂糖凝胶电泳检测,结果发现DNA质量较好,所得的DNA可用于RAPD和DNA酶切等技术.此法具有提取速度快、DNA质量好和经济实用等优点,为玉米及其他植物DNA的提取提供了一个快速、简便的途径。     

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。     

两种玉米温敏不育系的育性相关性状的比较及不育基因的初步定位

本研究通过形态学、生态学、遗传学及基因定位研究表明,玉米温敏不育系琼6Qms和琼68S是两种完全不同的玉米温敏不育系,琼6Qms的育性主要表现为颖壳不开裂,育性转换主要受温度影响,该性状由两对隐性重叠不育基因控制,分别位于第3和第5染色体上。琼68S为花药败育型,其育性转换受温度控制,不育性由一对隐性基因控制,该基因位于第2染色体上。     

重金属低积累玉米品种的稳定性和环境适应性分析

选择当地大面积推广的5个玉米品种:正红311(1)、成单30(2)、川单428(3)、隆单8(4)和川单418(5),种植于四川射洪县玉米示范区的7个试点,通过AMMI模型研究品种和环境交互效应对玉米籽粒积累重金属能力的影响,旨在获得对重金属吸收具有低积累性和环境适应性较好的玉米品种。结果表明,Cu的品种效应(SS,平方和)占总效应的77.6%,玉米籽粒低积累Cu的性状有很高的重现性;而As、Hg、Pb、Zn、Cr5种重金属元素品种与环境交互效应同品种、环境效应比较占主导作用,分别为63.4%、74.3%、50.3%、69.2%和57.5%。通过双标图分析,比较了不同玉米品种籽粒富集重金属能力的大小和稳定顺序。AMMI模型为研究品种×地点交互效应对作物积累重金属能力的影响和评价品种稳定性提供了较好的分析方法,对于低重金属积累品种的准确筛选和成功应用具有重要意义。     

模拟铅胁迫下玉米不同基因型生长与铅积累及各器官间分配规律

我国遭受重金属污染的土地中有87%左右是中轻度污染土壤类型,深入研究不同植物对重金属的吸收和转运积累规律,是科学利用植物和土壤资源的重要基础工作.通过玻璃网室盆栽模拟污染的手段,研究了玉米6种基因型在铅中度污染胁迫(800mg·kg-1)与轻度污染胁迫(400mg·kg-1)下的植株生长、铅吸收积累及其在玉米不同器官间分配的规律.结果表明,不同铅污染胁迫下,玉米不同基因型的生长及铅吸收量达到极显著差异(P＜0.01),铅在不同器官之间的分布形式也存在显著的基因型差异.轻度铅污染胁迫不同程度地促进玉米所有供试基因型的生长,而中度污染胁迫下糯玉米基因型生物量最大.与正常土壤对照条件下的表现相比,不同程度铅污染胁迫下基因型申甜1号的生物量增幅最大,表现出较强的铅耐受能力.不同基因型的玉米体内铅积累量随着污染水平的提高而增加,各器官内铅积累浓度差异规律为根>叶>茎>穗.掖单13号具有较强的铅转运能力(TF=0.662 8),申甜1号的生物富集能力最强(BCF=0.0264),掖单13号和申甜1号均具有较强的铅吸收和积累能力,属于潜在的高积累基因型.但掖单13号根部富集量少而穗部积累多,申甜1号根中铅积累较多而果穗中较少.2个甜玉米基因型果穗内铅积累量较少,其含量符合国家规定的食品生产相应的安全标准.