紧凑大穗型玉米品种陕单902适宜密度与产量潜力的研究

通过4年2个试验点的密度定额试验表明,密度对紧凑大穗型玉米品种陕单902的有效总花数影响较小,而对穗粒数、成粒率影响较大,籽粒产量的提高与成粒率、穗粒数和群体总粒数的增加密切相关,其适宜种植密度一般不应超过52 500株/hm2,产量最高时最大叶面积系数可达到4.70,作物生长率为19.80 g/m2*d,光能截获量可达到90%,吐丝至成熟期干物质提高1 kg,陕单902籽粒产量可增加0.6356 kg.     

不同玉米品种耗水特性及其水分利用效率的差异研究

本文通过盆栽控水试验结果表明:分4个生育时期研究,在中度水分胁迫下,12个品种以生物学产量计算的水分利用效率显著或极显著高于正常适宜供水条件.12个品种在耗水量、干物质积累和水分利用效率上存在显著或极显著差异,其中郑单958、掖单13、陕单911这3个品种属于高水分利用效率、高产、耗水型品种;中单2号属于高水分利用效率、中产、中等耗水型品种;农大60、陕单902属于高水分利用效率、中产、节水型品种;户单1号、掖单19、沈单10号这3个品种属于中等水分利用效率,生物产量表现一般、节水型品种;户单4号、陕单9号和丹玉13这3个品种属于低水分利用效率、生物学产量较低、节水型品种.     

不同直链淀粉含量玉米粉和玉米淀粉的理化特性差异分析

以普通玉米粉、普通玉米淀粉、高直链玉米粉和高直链玉米淀粉为材料,比较玉米粉和玉米淀粉在理化特性上的差异。结果表明:在扫描电镜(SEM)下,蛋白质、脂肪等物质附着、包埋或填充在淀粉颗粒的表面和空隙中;热特性(DSC)测试显示,高直链玉米粉和淀粉的T_0(起始温度)、T_p(峰值温度)和T_c(终止温度)高于普通玉米粉和淀粉,高直链玉米粉和淀粉的吸热焓小于普通玉米粉和淀粉,玉米粉的吸热焓大于淀粉;快速粘度分析(RVA)测试显示,普通玉米粉的最低粘度和峰值粘度小于普通玉米淀粉,高直链玉米则相反。普通玉米粉和高直链玉米粉的衰减值、最终粘度、回生值均大于淀粉;玉米粉的溶解度和膨胀势高于玉米淀粉。蛋白质、脂肪等非淀粉成分可以与淀粉颗粒结合,增加玉米粉的吸热焓,提高冷热稳定性、溶解度和膨胀势。     

夏玉米不同群体的受光态势和光合特性研究

试验对两个不同基因型品种在45000、60000、75000、90000和105000株/hm²5个密度下,对叶面积系数和受光态势及光合特性的变化及与产量的关系进行了研究。结果表明:随着叶面积系数的增加,净同化率减少,作物生长率增加,但超过适宜叶面积系数后,作物生长率随叶面积系数的增大而减少。叶面积系数与产量的关系呈二次曲线变化,大喇叭口期、吐丝期、成熟期地面透光率与子粒产量的关系可用y=ax²+bx+c来表示。随着密度的增加,单叶的光合速率、气孔导度和蒸腾速率下降,胞间CO₂浓度升高,超过合理范围后,各指标变化幅度增加。群体光合势最高阶段主要在大口期至吐丝25d和吐丝25d至成熟期,在吐丝25d以前,随密度的增加群体光合势增强;在吐丝25d后,群体光合势在适宜范围内随密度的增加而提高,密度过大时光合势下降。合理密度下,群体整个生育期的叶面积系数变化平稳,成熟期的叶面积系数较高,生育后期光能截获量大,群体内透光率适宜。     

不同生长带玉米自交系和杂交组合品质的差异分析

利用近红外光谱仪对2013年海南三亚种植收获的99份温带自交系(13份高油材料和86份普通材料)、64份热带/亚热带自交系和由这163份自交系随机组配的186份杂交组合的杂交当代F0材料进行无破损子粒品质成分鉴定,分析不同生长带玉米自交系及其不同组合的杂交种后代品质成分的差异性。结果表明,当不考虑高油材料影响时,温带材料与热带/亚热带玉米自交系之间粗蛋白、粗脂肪和粗淀粉含量差异均不显著;去除高油材料后,温带材料与热带/亚热带玉米自交系之间粗蛋白差异不显著,粗脂肪和粗淀粉含量差异极显著。对于不同生长带玉米杂交当代F0而言,考虑与不考虑高油材料影响时,粗脂肪差异都极显著,粗淀粉和粗蛋白都无明显差异;相对于粗蛋白和粗淀粉,粗脂肪表现出更高的超高亲和超中亲优势。     

基于F1群体的玉米株高与穗位高的全基因组关联分析

株高、穗位高是影响玉米耐密性的重要株型性状,明确玉米株高、穗位高的遗传基础有利于株型改良。基于NCⅡ遗传交配设计,以陕A群和陕B群选育的85个自交系组配的246份F₁群体为材料,进行株型表型评价,同时结合55 951个高质量SNPs标记,对株高、穗位高以及穗位系数进行全基因组关联分析。结果表明：株高、穗位高、穗位系数的遗传力分别为77.68%、77.04%、73.78%,且三者之间存在显著正相关。同时,通过全基因组关联分析检测到7、5、4个SNP与株高、穗位高和穗位系数显著相关,解释1.47%~ 25.27%表型变异。通过候选基因功能注释,共筛选到10个候选基因,涉及植物的生长发育、生物合成、响应非生物胁迫等过程,针对3个共定位区间和热点区间锚定 plt1、 atp2、 ZC3H46、 emp21等为候选基因。可见,通过株型表型鉴定及相关基因的挖掘,可为陕A群和陕B群两个玉米群体的株型改良提供理论基础。     

基于全基因组关联分析解析玉米籽粒大小的遗传结构

玉米籽粒大小是产量重要构成因子之一,也是受多基因调控的复杂数量性状,挖掘玉米籽粒大小相关性状的关键调控基因,将有助于提高玉米的产量。本研究以212份优良玉米自交系为材料,于2018年和2019年分别对粒长、粒宽和粒厚进行测定,并结合均匀分布于玉米基因组的73,006个单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism,SNP)标记进行全基因组关联分析。基于FarmCPU算法,在玉米的10条染色体上检测到47个与籽粒大小相关性状关联的SNP。结合B73玉米自交系籽粒发育的动态时空转录数据,在显著SNP标记的连锁不平衡区域内,共检测到58个与籽粒大小相关的候选基因,其编码的蛋白与多种蛋白存在互作关系,参与并调控多个与籽粒发育密切相关的生物学过程。本研究为解析玉米籽粒发育的分子调控机制,改良籽粒大小和提高作物产量提供了新的参考。     

陕A群和陕B群选育玉米自交系的子粒脱水特性研究

以陕A群、陕B群选育11份不同熟期玉米自交系为材料,通过播期调整使所有材料同天授粉,同时利用烘箱法和电子水分测量仪法测定不同时期玉米子粒含水率,分析子粒水分动态变化规律和子粒脱水特性。通过比较分析两种方法,发现授粉35DAP后两种方法测定的子粒水分含量显著相关(P<0.05),此阶段电子水分测量仪法可替代烘箱法。聚类分析显示,可将11个试验材料划分为5种脱水类型,KB182和KA225为早熟脱水快型;KB207属于早熟脱水慢型;中熟材料KB089、KA147和XCA-1属于渐进脱水型;KA105属于晚熟脱水快型,KA327、2082和KB020属于晚熟脱水慢型。中熟材料KB089和晚熟材料KA105在同一熟期材料中达到最大灌浆速率所需时间较短,具有较快的灌浆速率且生理成熟期后脱水速率快的特点,可作为高产宜机收品种选育的优异种质应用于育种实践。     

有机肥与种植密度对旱作玉米根系生长及功能的影响

在大田条件下研究了基施有机肥及3种种植密度（60,75,90千株/hm2）对旱作玉米根系生长和功能的影响。结果表明,在大喇叭口期,基施有机肥显著降低了30—100cm土层内的根长与根表面积,但对根干重影响不显著;由于基施有机肥处理地上部生物量更大,因而显著降低了根冠比;种植密度对该时期根系生长的影响较小。在蜡熟期,基施有机肥限制了30—100cm土层及1/4行间、行间与膜下位置的根系分布,但对根冠比的作用不显著。该时期根长、根表面积及根干重均有随密度增加而减少的趋势,该趋势在0—30cm土层和株上位置表现显著;种植密度的增加也降低了根冠比。有机肥延缓根系衰老作用不明显,其根系导水率与不基施有机肥处理无显著差异;而在种植密度增加情况下,单位根系表面积吸水功能的提高弥补了根量减少带来的损失,表现出一定的适应性。     

早熟玉米新品种陕单972高产生理特性及配套技术研究*

不同生态条件下陕单972的品种比较试验、密度定额试验和示范推广等表明,陕单972具有早熟高产的特点,植株叶片上挺,叶向值大,株型紧凑,产量表现突出,较当地对照品种增产10%以上.通过适当增加种植密度,保证一定总粒数,增加吐丝后干物质生产能力,维持一定库源比值和成粒率是陕单972高产的关键,根据试验研究总结出陕单972产量达到9 000 kg/hm²以上的生理指标和配套技术。