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玉米科学 2019年第01期杂志 文档列表

玉米科学杂志遗传育种·品种资源

中国种业科技创新的智能时代——“玉米育种4.0”1-9

摘要：二十一世纪是人类社会全面步入人工智能的时代。人工智能与生命科学的结合必将为医疗、健康、农业等行业带来革命性变革,同时也为我国玉米种业的发展提供了千载难逢的历史机遇。回顾育种发展历史,作物育种技术的变迁大致经历了3个阶段,即古近代耕作者基于表型观察开展的农作物驯化与农家品种选育;现代职业育种家借助遗传学与统计学知识,基于经验开展的新品种改良;分子育种工作者应用基因工程和分子标记技术定向改造作物性状。伴随人类社会步入互联网、大数据、人工智能"三位一体"的时代,育种学已步入第4个历史时期。美国科学院院士、玉米遗传育种学家Edwards Buckler教授提出"育种4.0"的理念,未来育种将在基因编辑与合成生物学、基因组与生物信息学、大数据与人工智能等跨学科、多技术支撑下,实现作物新品种的智能、高效、定向培育,最终推动育种学从"艺术"到"科学"到"智能"的革命性转变。

不同玉米品种及其亲本耐深播特性分析10-16

摘要：以10份玉米杂交种及对应的19份父母本为材料,在播深5、10和15 cm条件下,对出苗率、苗长、根长、中胚轴长、芽鞘长、苗重、根重和中胚轴重等指标进行变异分析以及杂交种与其父母本出苗率的相关分析。在播深15 cm条件下,通过指标筛选出辽单588、辽单1211、辽单565和辽单575等4个玉米杂交种为耐深播品种;辽3313、辽6049、XL21、辽7980和辽2386为耐深播玉米自交系。在玉米杂交种和自交系中,中胚轴长和根长与田间出苗率均达到显著相关,说明中胚轴长和根长在玉米深播后对出苗起到关键性作用。

玉米自交系氮高效指标的筛选及综合评价17-24

摘要：以47个玉米自交系为材料,测定玉米自交系在低氮和正常氮处理下株高、穗位高、叶绿素SPAD值、吐丝期叶面积指数、吐丝期干重、全株干重、产量、子粒氮积累量、全株氮积累量和氮肥生产效率等10个指标,以耐低氮指数为参数,结合其变异系数,运用相关性分析、主成分分析和隶属函数法对其氮高效能力进行综合评价。结果表明,叶绿素、全株干重、产量、子粒氮积累量、全株氮积累量和氮肥生产效率等可作为玉米自交系氮高效能力的筛选指标。通过聚类分析,筛选得到PH6WC、郑58、PH6WC×郑58、PH6WC×D1798Z、D1798Z×521、HCL645×C7-2、HCL645×C7-2×单598、外杂二环系、美杂二环系×郑58、DH351×郑58、XL21×PH6WC共11个低氮高效型玉米自交系。

玉米杂交种四单19及其双亲耐盐碱性差异分析25-28

摘要：以玉米杂交种四单19及其双亲444和Mo17为试材,在Na2CO3溶液(25 mmol/L)和NaCl溶液(100 mmol/L)胁迫下,进行种子萌发和苗期胁迫试验,测定发芽率、相对电导率、脯氨酸含量、超氧化物歧化酶活性、丙二醛含量等生理生化指标,比较杂交种与双亲自交系之间的耐盐碱差异。结果表明,Na2CO3对于质膜透性的伤害程度大于NaCl,发芽率(GP)、相对电导率(RC)、超氧化物歧化酶活性(SOD)、丙二醛含量(MDA)、脯氨酸含量(Pro)等指标均可用于玉米耐盐碱筛选鉴定。玉米杂交种四单19及其双亲自交系的耐盐碱性强弱依次为四单19>444>Mo17,杂交种的耐盐碱性优于自交系。

酸碱度对StRALF基因表达量的影响及初步分析29-37

摘要：快速碱化因子(RALF)是一种能够参与植物发育调控的植物肽激素,在真菌中也广泛存在并且影响真菌对寄主的侵染状况。通过外源添加酸碱来明确pH值对玉米大斑菌生长的影响,使用实时荧光定量PCR技术分析玉米大斑病菌中StRALF基因在外源添加酸、碱时表达量的变化。运用预测网站对克隆得到的StRALF基因编码区蛋白序列的基本性质进行分析。结果表明,玉米大斑瓋菌在碱性环境下生长状态较好。碱性条件下,StRALF基因比酸性条件下基因表达量高。在侵染寄主过程中,96 h及以后表达量达到最大。经预测分析,初步确定其为分泌蛋白或膜蛋白。在弱碱性条件下,StRALF基因表达量较高并参与侵染过程及侵染后的生长阶段。

玉米转录因子ABP7响应植物激素的表达分析38-41

摘要：ABP7是玉米中的一种bHLH类转录因子,生物信息学分析发现,该基因可能与植物激素信号传导相关。为探究玉米中ABP7介导的激素信号转导途径,采用qPCR方法对V1期(第1片真叶完全展开)玉米自交系齐319的根、茎、叶中的ABP7的表达量进行分析,同时采用qPCR方法对IAA、ABA、BR这3种植物激素处理后的V1期玉米自交系齐319中ABP7的表达量进行定量分析。结果表明,在V1期玉米中,内源ABP7主要在叶片中表达,且其表达受IAA和BR诱导,受ABA抑制。结果表明,ABP7能够响应IAA、ABA及BR这3种植物激素。

中国爆裂玉米育种三十年42-45

摘要：回顾中国爆裂玉米的育种研究历程,对中国爆裂玉米育种的起步、发展经历、育种成果及品种水平进行概述。80年代伴随我国的改革开放和经济发展,中国爆裂玉米育种研究应运而起。1986年我国第一个爆裂玉米综合种"黄玫瑰"问世,1997年第一个单交种"沈爆2号"诞生,2003年首批国审爆裂玉米单交种育成,2018年我国第一个球形花爆裂玉米新品种通过国家审定。从综合种到省审单交种、国审单交种,品种单产跨越了两个增产10%的台阶,近年新育成的品种单位面积产量比初期的综合种增产1倍以上。目前,我国爆裂玉米育种已经发展到品质育种阶段,由过去的混合花型发展到球形花和典型的蝶形花型,整体的品种水平已经达到或超过进口玉米。分析和讨论目前中国爆裂玉米研究和产业发展存在的主要问题。

玉米科学杂志生理生化·耕作栽培

高温胁迫对玉米形态、叶片结构及其产量的影响46-53

摘要：以郑单958(ZD958)和先玉335(XY335)为试验材料,模拟增温处理,探索营养生长和生殖生长并进时期(第9片叶完全展开至抽雄期)高温处理对玉米形态、叶片结构及其产量的影响。结果表明,高温处理后ZD958和XY335的产量分别比对照降低了11.14%和25.40%。高温处理促进株高增长,促使茎粗变细,降低叶面积指数、干物质重、成熟叶片和幼嫩叶片的比叶重。随生育进程,XY335的株高、茎粗、叶面积指数、干物质重和ZD958的干物质重变化幅度逐渐增大,2个玉米品种的幼嫩叶片比叶重降低幅度均要大于成熟叶片比叶重。叶片厚度和上下表皮细胞厚度变薄,叶绿体膜结构被破坏,抑制光合作用及光合产物的输出。对高温胁迫的敏感性而言,XY335大于ZD958,ZD958成熟叶大于幼嫩叶,XY335幼嫩叶大于成熟叶。

乙烯处理对玉米胚乳发育过程中淀粉合成的影响54-61

摘要：以玉米自交系B73为试验材料,研究施用外源乙烯之后对胚乳内淀粉合成的影响。结果表明,在玉米10展叶时期施用400 mg/L的乙烯利水溶液显著降低玉米百粒重和淀粉含量。淀粉合成相关酶活性测定结果表明,处理组中ADP葡萄糖焦磷酸化酶、可溶性淀粉合成酶、淀粉分支酶、蔗糖合成酶的活性均显著下降。淀粉合成相关基因表达量分析结果表明,处理组中ADP葡萄糖焦磷酸化酶基因ZmSH2、可溶性淀粉合成酶基因ZmSS1、蔗糖合成酶的基因ZmSH1表达量低于对照组。由此推测,外源乙烯通过调控淀粉合成相关基因的表达与酶的活性影响玉米胚乳内淀粉的合成。

海藻精对玉米种子萌发及苗期水分胁迫的影响62-68

摘要：盆栽条件下,以珠玉甜1号、珠玉糯1号为材料,研究重度干旱、中度干旱、轻度干旱、正常供水、轻度淹水和重度淹水等6个不同水分条件下,4个不同浓度的海藻精对两个鲜食玉米品种种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明,在水分胁迫下,海藻精对两个鲜食玉米种子萌发无显著效果;在玉米苗期施用海藻精0.50 g/L可促进根长增长、根条数增加,提高保护酶活性。在重度干旱和重度淹水下,珠玉甜1号幼苗叶片丙二醛(MDA)含量较未施用分别减少8.6%、22.3%,可溶性糖分别增加33.2%、42.1%。表明施用海藻精可减轻水分胁迫对细胞膜的损害,并积累可溶性糖进而增强鲜食玉米苗期的抗逆性。在水分胁迫频繁发生的背景下,华南地区种植鲜食玉米时施用海藻精有利于其稳产和高产。

盐胁迫下益生菌对玉米的促生效应研究69-74

摘要：为提高盐渍化农田作物的耐盐性,从生长于高盐土壤的玉米根际中分离促生潜力的菌株,在NaCl胁迫下,测定其对玉米发芽率、发芽势、促生长和电导率的影响。结果表明,枯草芽孢杆菌NY-06、巨大芽孢杆菌YJ-1和解淀粉芽孢杆菌YJ-3有很好益生效果。在1.5%NaCl和2.0%NaCl胁迫下,3个菌株发酵液处理后的玉米株高分别增高16.3%、9.5%、16.7%和18.9%、8.3%、19.9%,地上部鲜重分别增加28.8%、21.5%、34.0%和29.3%、22.8%、36.3%,根系鲜重分别增加32.7%、15.5%、18.3%和51.9%、58.6%、56.8%,玉米叶片相对电导率分别降低11.1%、9.2%、8.0%和6.4%、9.5%、14.2%。

不同维生素浸种对玉米种子萌发的影响75-80

摘要：以玉米杂交种郑单958为试验材料,采用不同质量浓度50、100、200 mg/L的水溶性维生素VB1、VB2、VB6、VB12、VC、VH、VPP浸种24 h,处理后分析玉米种子萌发及胚芽和根生长中脯氨酸等可溶性调节物质情况。结果表明,供试维生素在100、200 mg/L处理下基本都呈现对种子萌发指数的促进,其中,100 mg/L维生素处理对种子萌发率促进效果显著;200 mg/L维生素处理对种子发芽势显著促进作用;50 mg/L维生素对上述3个指标的影响不同。与未处理对照相比,不同种类维生素和不同质量浓度的同一维生素对根冠比影响不同。维生素浸种均可引起玉米胚芽可溶性糖含量显著升高,外源维生素浸种处理可显著影响玉米种子萌发和胚芽及胚根的生长,且不同维生素在不同浓度下对各生长指标影响及脯氨酸等可溶性调节物质变化不尽相同,对种子萌发呈显著促进作用的VB2和VB12在玉米种子萌发中应用前景较好。

东北地区春玉米物候期时空动态变化特征81-86

摘要：利用1981~2012年东北地区农业气象观测站的物候期观测记录,分析春玉米关键生育期及不同生育阶段的空间分布及变化趋势,为春玉米种植的适应策略提供支撑。研究结果表明,东北地区春玉米平均播种期、拔节期、开花期及成熟期日序的变化范围分别为112~139、170~193、196~213和249~270 d,物候期空间分布整体表现为纬度越高物候期越迟的趋势。播种期、拔节期、开花期及成熟期的倾向率分别在-0.53~0.8、-0.4~0.5、-0.7~0.65和-0.22~0.65 d/年。各生育期长度的空间分布差异不明显,营养生长期、并进期、生殖生长期及全生育期长度的范围分别为42~70、17~31、47~62、119~155 d。营养生长期倾向率大多在0~0.7 d/年,并进期倾向率大多在-0.88~0.48 d/年,生殖生长期倾向率大多在0~0.76 d/年,全生育期倾向率大多在0~0.5 d/年。

玉米田养鹅系统物种多样性指数与杂草生物量关系研究87-91

密度对不同品种玉米产量及其农艺性状的影响92-96

摘要：以富民985、泽玉501、泽玉8911、翔玉211、翔玉198、登海618、MC278、天和2号为种植材料,以品种为主区,以3个种植密度6万、7万、8万株/hm^2为副区进行裂区实验,对8个不同品种在3个不同密度下其主要农艺性状以及产量的差异性进行研究。结果表明,在合适的密度下翔玉211、翔玉198、登海618产量相对较高。综合因素分析,富民985、登海618两个品种呈现低密度且高产的趋势。试验数据得出,翔玉211在80 000株/hm^2处理下的产量最高,富民985在70 000株/hm^2处理下的产量次之,第3位的是登海618在80 000株/hm^2处理下的产量。试验结果表明,不同品种玉米在不同种植密度下产量不同,品种密度互作影响产量具有极显著差异。

黑土不同耕层厚度对玉米根系形态空间分布及其产量的影响97-103

摘要：在重建不同厚度黑土层的定位模拟试验区开展免耕玉米大豆轮作试验,设3个黑土耕层厚度(10、20和30 cm),探究不同耕层厚度对玉米生育期间的根系形态及其产量影响。研究表明,玉米产量对不同耕层厚度反应敏感,30 cm耕层厚度处理玉米产量最高,比20 cm和10 cm耕层厚度显著高12.5%和24.1%,且玉米根系分布对耕层厚度响应差异明显。30 cm耕层厚度显著影响玉米0~10 cm土层根重密度,对10~30 cm土层根重密度及不同土层根长密度和比根长影响不明显。

膜下滴灌灌溉制度对土壤水盐空间分布及玉米产量的影响104-109

摘要：灌溉制度对土壤水盐分布具有密切的关系,土壤水盐的分布又直接影响着作物产量。为了正确合理配置和利用水资源,改善试验区生态环境,减小肇州地区土壤含盐量对玉米产量造成的危害,选择肇州县水利科学试验站作为试验地点,试验结合膜下滴灌,设置4个水平的灌溉定额(200、300、400和500 m^3/hm^2),灌水次数分别为2次、3次和4次,测定并分析不同土层深度处土壤含水率、土壤可溶性盐浓度和玉米产量的变化。结果表明,灌溉定额为400 m^3/hm^2、灌水次数为4次时,玉米产量达到最大,且根系部位抑盐效果较好,是肇州地区较为经济合理的灌溉制度。

玉米科学杂志玉米机械粒收

黑龙江第1~第3积温带玉米机械粒收现状及品种特性分析110-117

摘要：2013~2017年在位于黑龙江省第1~3积温带的绥化、齐齐哈尔、哈尔滨、大庆等10个地点开展15组玉米机械粒收研究,对其中4组试验采取机械粒收及其质量评价。结果表明,215个样本子粒含水率分布范围在10.6%~39.6%;机械粒收子粒破碎率均值为7.52%,高于≤5%的国标标准要求;杂质率均值为1.15%,产量损失率均值为0.76%,分别低于≤3%和≤5%国标标准。子粒破碎率偏高是当地机械粒收存在的主要质量问题。子粒含水率与破碎率呈极显著正相关关系(r=0.560**),含水率高是导致粒收质量差的重要原因。利用子粒含水率和单产两个重要指标按双向平均作图法,初步筛选出适合第1~第3积温带及不同热量条件区域的玉米机械粒收品种。