玉米子粒不同发育阶段脱水速率的遗传分析

选用国内外14份玉米自交系,按完全双列杂交设计配制182个杂交组合为材料,采用AUDDC(Area Under the Dry Down Curve)方法,分别对其授粉后35～40 d、41?50 d、51 d?成熟期、40 d?成熟期及35 d?成熟期子粒脱水速率进行统计及遗传分析.结果表明,14份自交系子粒各发育阶...     

玉米自交系生理成熟后子粒自然脱水速率分析

玉米生理成熟后子粒自然脱水速率是影响收获时子粒含水量的重要因素之一。以179份玉米自交系为试验材料,分别在生理成熟期和收获期测定子粒含水量,分析生理成熟后子粒脱水速率。通过聚类分析,179份玉米自交系按子粒脱水速率快慢可分为4类,属于子粒脱水速率快的自交系有13份,平均脱水速率为1.29%/d。利用2 824个SNP标记,将13份快速脱水的玉米自交系划分为5个杂种优势群,可为选育收获期子粒含水量低、适宜机收子粒的玉米品种提供参考。     

不同熟期玉米杂交种及其亲本子粒脱水速率的比较研究

以3个不同熟期玉米杂交种及亲本自交系为试验材料,对子粒脱水速率、子粒含水率和植株相关性状进行测定比较。结果表明,不同熟期玉米材料子粒脱水速率存在显著差异,熟期对子粒脱水速率有明显影响,中晚熟材料的平均脱水速率高于晚熟品种;生理成熟后子粒脱水速率在杂交种父本间差异极显著,母本间无差异,杂交种子粒含水率与亲本自交系呈极显著正相关,子粒生理成熟时含水率的高低影响收获时的含水率;子粒自然脱水速率与穗轴脱水速率呈极显著正相关,与穗长、穗粗、行粒数、子粒长、穗位高、株高均呈显著负相关。     

不同自然脱水类型玉米品种子粒含水率变化与灌浆动态的关系

采用不同自然脱水速率的玉米品种为材料,分析其花后子粒含水量、粒重、体积和子粒灌浆的动态变化以及灌浆参数,研究玉米子粒含水量变化与灌浆动态的关系。结果表明,不同自然脱水类型玉米品种子粒含水量变化,以花后29 d和46 d为时间点,可划分为3个阶段。两种类型玉米品种46 d后自然脱水速率与蜡熟期(29~46 d)子粒含水量的变化趋势都正好相反。子粒体积和粒重变化趋势基本一致,花后46 d品种间差异逐渐加大。不同类型玉米品种灌浆动态变化差异较大,自然脱水快的品种(先玉335和桥玉8号)和自然脱水慢的品种(蠡玉16和中科4号)最大灌浆速率分别出现在花后29 d和36 d,二者最大灌浆速率差异达到显著水平,自然脱水快的品种平均灌浆速率低于脱水慢的品种,且活跃灌浆期较脱水慢品种短。两种类型玉米品种子粒含水量变化和灌浆速率呈正相关关系,其中脱水快的类型品种达到显著水平,相关系数为0.805(R0.05=0.755)。     

玉米种质资源子粒自然脱水速率的测定

以132份玉米自交系为试材,测定生理成熟期和收获期的子粒含水量,计算生理成熟后子粒脱水速率。结果表明,玉米自交系的起始鉴定时间是授粉后35 d,在生理成熟期和收获期,早熟自交系的子粒含水量变幅分别为21.15%～43.24%和7.27%～29.08%;晚熟自交系的子粒含水量变幅分别为23.67%～42.48%和14.72%～37.87%。玉米自交系间子粒自然脱水速率差异显著,早熟、晚熟自交系的脱水速率变幅分别为0.28%/d～2.82%/d和0.11%/d～3.00%/d。在132份自交系中,脱水快、中、慢的自交系分别有31、70和31份。玉米主推品种的部分亲本和一些老的骨干系,在育种中可作为脱水快的材料加以利用。     

脱水速率和灌浆速率对玉米收获期子粒含水量的影响

以黑龙江省极早熟和早熟玉米种植区域两对收获期含水量差异显著的玉米主栽品种及其亲本自交系为试材,极早熟玉米种植区域品种为德美亚2号和克玉17,早熟玉米种植区域品种为德美亚3号和哲单37,对比调查子粒含水量动态变化、灌浆速率、生理成熟前后脱水速率等,分析与收获期子粒含水量的关系。结果表明,收获期含水量低的德美亚2号和德美亚3号,与同熟期含水量高的克玉17和哲单37相比,均提前3 d达到生理成熟期,此时期两对杂交种间子粒含水量均无显著差异,灌浆速率平均快0.12 g/d,灌浆时间缩短3 d,各自的母本自交系间呈现出同样的变化;生理成熟后德美亚2号和德美亚3号与克玉17和哲单37相比,随着子粒脱水速率的加快,子粒含水量差异逐渐增大,收获期差异达到极显著水平,父母本自交系间也具有同样的表现。玉米收获期子粒含水量与生理成熟后子粒脱水速率和子粒灌浆速率均呈极显著和显著负相关,相关系数分别为-0.767和-0.589。     

玉米粒部性状对子粒脱水速率的影响

以8个自交系配制的56个玉米杂交组合为试验材料,对子粒脱水速率、子粒果皮厚度及子粒大小性状进行测定与分析。结果表明,子粒果皮厚度和子粒大小对子粒水分有一定影响,果皮厚度与子粒脱水速率呈负相关,与子粒含水量呈正相关;子粒的长、宽、厚均与子粒脱水速率呈正相关,且子粒长与子粒脱水速率的相关性显著。     

玉米子粒机收后期脱水速率的配合力分析

以自选的8个自交系为母本、7个常用骨干自交系为父本,按照NCⅡ设计,组配56个杂交组合。对杂交组合子粒含水量性状进行表型分析和配合力分析。联合方差分析结果表明,不同组合不同时期的含水量间差异均达极显著水平。通过不同时期、不同组合子粒含水量变化趋势分析发现,出苗后95~98 d是子粒脱水速率发生变化的关键时期,出苗后95~98 d后脱水速率快的组合收获时子粒含水量低,更适合机收。配合力分析结果表明,PH4CV、08LF和ZX7在培育脱水速率快的玉米杂交种方面具有较大的应用潜力。子粒含水量在出苗后95 d受非加性效应影响较大,在接近收获时,受基因加性效应影响较大。     

玉米子粒灌浆速率的配合力分析

试验选用9份自交系,按格列芬双列杂交方法Ⅱ设计。对4个阶段灌浆速率配合力分析并结合产量对自交系和杂交组合进行综合评价。结果表明:第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ期灌浆速率的配合力自交系间有较大差异;同一自交系及同一自交系的不同杂交种4个时期的灌浆速率也有较大差异。HR705自交系4个阶段均较低;Mo17第Ⅰ、Ⅱ期较低,第Ⅲ、Ⅳ期较高;HR11前3期较高,第Ⅳ期较低;黄早四4期均高;HR304前两期较低,后两期较高;丹340Ⅰ期较低,其它3期均高;HR1124期均高;K10第Ⅰ、Ⅱ期最高,Ⅲ、Ⅳ期较低;HR106的4期均较低。灌浆速率一般配合力高的自交系其特殊配合力也较高,一般配合力低的自交系也有特殊配合力较高的组合出现,因此有必要重视特殊配合力。     

玉米子粒灌浆特性品种间差异分析

选择浚单系列品种浚单18、浚单98-3、浚单20、浚单26玉米杂交种,以郑单958和农大108为对照,研究这4个品种后期子粒灌浆特性。结果表明,浚单系列品种的产量明显高于对照,穗粒数和百粒重对产量的贡献基本相同,浚单20、浚单26、浚单18、浚单98-3的子粒体积和灌浆速率均大于郑单958和农大108。选择高水肥地,加强生育后期的水肥管理,可充分发挥浚单系列玉米杂交种的增产潜力。     

1970s～2000s玉米主栽品种灌浆与脱水速率研究

1970s推广玉米单交种,标志着我国利用玉米杂种优势育种从选育双交种转向选育单交种为主的阶段。不同年代玉米单交种的灌浆与脱水速率随着年代的更替所呈现的变化规律尚未引起关注。试验于2013年在中国农业科学院试验基地进行,以1970s~2000s大面积推广的14份单交种为试验材料,对不同年代玉米单交种各个时期的子粒、苞叶、穗轴含水量进行分析,计算和分析子粒、穗轴和苞叶的脱水速率及子粒灌浆速率。结果表明,2000年以后审定的新品种子粒灌浆速率快于以前的老品种;新品种的子粒百粒干重高于老品种;新品种的穗轴、苞叶和子粒的含水量均高于老品种。穗轴脱水速率则老品种明显快于新品种;子粒、苞叶脱水速率在不同年代品种之间并无明显差异。     

长江中游南部春玉米子粒不同阶段脱水规律研究

以脱水速率不同的3个品种先玉335(XY335)、登海605(DH605)和郑单958(ZD958)为供试材料,春季分3个播期种植,分析长江中游南部玉米不同阶段子粒脱水特征以及子粒脱水与灌浆、气象因子的关系。结果表明,3个品种在3个播期的子粒脱水速率均表现为先上升后下降、后期又快速上升。后期快速升高的起点前后子粒脱水速率呈现不同的特征。将后期子粒脱水速率快速上升的起点作为分隔点,前期为T1阶段,后期为T2阶段。T1阶段,子粒脱水速率与灌浆速率极显著正相关(r=0.845**,P0.01),与各气象因子无显著相关关系,表现生理脱水特征;T2阶段,子粒脱水速率与温度相关的气象因子及平均日照时数显著正相关,与降雨量显著负相关,表现净脱水特征。子粒脱水速率品种间差异主要体现在后期,XY335、DH605后期脱水速率高于ZD958;以子粒含水率为评价尺度时,XY335、DH605后期脱水速率快速升高的时间早于ZD958。结果表明,玉米子粒后期脱水速率受品种基因型与气象因子的影响,收获时含水率低的品种具有后期快速脱水启动早、脱水速率更快的特征。     

北京地区玉米子粒脱水特性与适宜收获期研究

在北京地区采用9个供试品种设置春播和夏播试验,分析不同品种的子粒脱水动态,构建各品种子粒脱水模型,进而预测各品种适宜收获期。结果发现,北京地区至10月1日小麦正常播种期,郑单958、先玉335等9个春播玉米品种子粒含水率均能下降至25%以下,实现田间机械直收子粒,且春玉米播种具备较宽的窗口期。夏玉米6月15日常规播期种植条件下,至10月1日仅有早熟、脱水快的品种丰垦139和迪卡517子粒含水率可以勉强降至25%,其余7个供试品种子粒含水率下降至25%的时间分布于10月11日至11月1日,夏播玉米实现机械粒收会影响冬小麦的播种。因此,在北京地区,改冬小麦-夏玉米一年两熟制为春小麦-夏玉米(晚收)或春玉米-冬小麦-夏玉米(晚收)两年三熟制,选择适合玉米粒收的品种,可以实现春玉米和夏玉米的田间机械粒收,提高玉米种植效益。     

寒地不同玉米品种影响机收质量关键因素研究

2016年选用本地区主栽的30个品种,开展玉米子粒机收试验,研究寒地玉米子粒机收质量的现状和影响玉米子粒直收质量的关键因素,分析当前寒地不同玉米品种子粒机收质量并分析不同品种子粒机收产量损失与含水率、破碎率、杂质率、落穗损失、落粒损失的关系。结果表明,供试品种收获平均子粒含水率为26.88%,机收破碎率平均为5.24%,杂质率为0.96%,产量损失率为5.20%,其中落穗损失平均为4.39%,落粒损失平均为0.47%。破碎率和产量损失率偏高是当前寒地玉米子粒直收主要问题。各因素相关分析结果表明,含水率与破碎率呈极显著正相关,其中破碎率(y)与子粒含水率(x)符合一元一次方程y=0.268 8x-1.979 4(R~2=0.439 5**,n=90)。寒地玉米宜机收品种应具有早熟、收获子粒含水率低、脱水快且稳产的特性。     

遮阴对不同密度条件下玉米子粒含水率的影响

在大田条件下设置全生育期遮阴试验,通过测定成熟期子粒含水率,分析遮阴对玉米子粒含水率的影响。结果表明,在CK(自然光)、S1(自然光的85%)和S2(自然光的70%)处理下,各品种的子粒含水率表现为郑单958最高、先玉335次之、登海618最低。在S3(自然光的50%)处理下,登海618比先玉335子粒含水率平均高出4.36%。遮阴后玉米子粒含水率呈升高趋势,遮阴程度越大子粒含水率越高,其中,S1、S2和S3处理的子粒含水率分别比CK平均高出2.79%、4.43%和23.83%。遮阴后弱光胁迫导致玉米成熟延迟,与CK相比,S1、S2和S3遮阴处理成熟期平均推迟了4.0、4.0和6.5 d,可能是导致子粒含水率升高的原因。因此,在阴雨寡照频发和种植密度较高的区域或年份,建议选择熟期更早、脱水快的品种以达到机械粒收的子粒水分要求。     

不同类型玉米产量及子粒营养组分含量的种植密度效应

2004～2005年以吉单209(普通玉米品种)、吉油199(高油玉米品种)和郑单958(高淀粉玉米品种)为试验材料,研究了种植密度对不同类型玉米产量及子粒淀粉、蛋白质和油分含量的影响。结果表明:①供试3个(类)品种的群体产量相比较,以高淀粉品种郑单958最高,最高产量接近12000kg/hm2,其次为普通玉米品种吉单209,高油品种吉油199产量最低。通径分析结果显示,群体粒数均是各类品种产量的主要贡献因子,百粒重对产量的直接效应均小。②随种植密度增加,各类品种的子粒淀粉、蛋白质、油分含量均呈现出复杂的增减变化趋势,且品种间表现不同,无规律性。种植密度对子粒淀粉、蛋白质和油分含量的影响程度不同,各类玉米品种均表现为子粒蛋白质含量变化受种植密度的影响最大,对密度变化的反应最敏感;淀粉含量次之;油分含量一般不易受密度变化的影响,表现相当稳定。     

玉米机械收获子粒破碎率与含水率关系的品种间差异

基于2012～2017年在北疆大田机械粒收条件下获取的收获质量评价数据,分析当地主栽的9个品种机械粒收过程中子粒破碎率和含水率的关系。调查范围内,不同品种收获期子粒含水率平均值分布范围为19.6%(KX9384,KWS1568)～28.2%(联创808),破碎率平均值分布范围为2.8%(新引M753)～8.5%(KWS2564),收获时品种间子粒含水率和破碎率均存在显著差异。分析显示,虽然131个样本子粒含水率(y)与破碎率(x)之间呈极显著正相关(r=0.302**),符合二次曲线(y=ax~2+bx+c)关系,但不同品种破碎率对子粒含水率的响应程度具有一定差异。在相同含水率条件下不同品种耐破碎性能存在较大差异,相应满足国标破碎率≤5%和≤8%要求适宜收获的子粒含水率范围也不同。筛选出新引M751、新引M753、KX9384、登海618和先玉335等耐破碎性能较好的品种。