玉米5个农艺性状的QTL定位

利用“豫玉22”构建的266个玉米F2：3家系为材料,通过一年两点的随机区组田间试验和分子标记分析,研究了玉米穗位高、雄穗分支数、茎粗、抽雄期、吐丝期5个重要农艺性状。相关分析表明,穗位高、雄穗分支数、茎粗与单株产量显著正相关,抽雄期与吐丝期高度正相关,雄穗分支数与茎粗显著正相关。采用复合区间作图法,通过500次排列测验分别确定各性状的LOD阈值,在武汉和襄樊两地共定位了7个穗位高QTL、9个雄穗分支数QTL、8个茎粗QTL、9个抽雄期QTL和7个吐丝期QTL;这些QTL在染色体上分布不均匀,具有集中分布的特点。研究表明,数量性状间的表型相关可能源于控制数量性状的QTL位点间的相关。     

太空诱变玉米核不育突变体矮化的遗传及外施赤霉素分析

为了解太空诱变玉米核不育突变体矮化的遗传规律和原因,该研究以不育突变体为母本,自交系178、478为父本,对测交 F1、F2群体进行育性鉴定和株高分析,对 F2可育株进行基因型和株高分析,对姊妹交后代分离群体进行育性鉴定和株高、雄穗长度、节间数、节间长度分析,同时,还对姊妹交后代分离群体进行施赤霉素处理,调查育性和株高的变化。结果表明：178和478背景下的 F1表现出与测交母本一样的极显著差异;在178和478核背景下的 F2中,不育株株高极显著矮于可育株,两核背景下的不育株间株高差异不显著,而可育株间株高差异极显著;F2中纯合和杂合可育株的株高差异不显著;姊妹交后代分离群体中不育株株高、雄穗长度、节间数和节间长度极显著小于可育株;外施赤霉素的不育株在苗期表现出对赤霉素一定的敏感性,但株高最终未恢复正常高度。因此,得出该突变体矮化表现稳定,与不育性状并存,且不受细胞核背景的影响;核不育基因对植株株高的矮化无剂量效应;突变体的矮化与雄穗长度、节间数和节间长度有关;突变体不完全属于赤霉素不敏感型,其矮化并不是单一缺乏赤霉素而引起。该研究结果为认识太空诱变玉米核不育突变体矮化的遗传和生理机制提供了参考。     

干旱对东北春玉米生长发育和产量的影响

选取玉米品种丹玉39为供试材料,利用大型农田水分控制试验场,采用大田池栽方式,在玉米三叶-拔节期、拔节-吐丝期、吐丝-乳熟期分别开展中度干旱胁迫及复水控制对比试验,分析3个关键生育时期干旱胁迫对春玉米生长发育和产量的影响.结果表明:与水分适宜对照(CK)相比,三叶-拔节期遭受干旱胁迫后,全生育期推迟13 d,至拔节普遍期,株高偏低29.8％,叶面积偏小41.2％,复水后,株高和产量得到较大程度恢复,果穗性状和最终产量差异不大;拔节-吐丝期遭受干旱胁迫后,全生育期缩短7d,至吐丝普遍期,株高偏低18.6％,叶面积偏小14.1％,果穗长、穗粒数、果穗干质量、穗粒质量分别下降6.9％、19.1％、28.1％和29.4％,空秆率增加13.3％;吐丝-乳熟期遭受干旱胁迫后,全生育期缩短15 d,生长至乳熟普遍期,株高偏低2.3％,叶面积偏小37.3％,果穗长、穗粒数、果穗干质量、穗粒质量分别下降9.2％、24.1％、30.8％和27.9％,空秆率增加24.5％.拔节-吐丝期、吐丝-乳熟期干旱胁迫处理并复水后,玉米株高恢复不明显,产量降幅显著.     

玉米胚珠离体受精成功

从未授粉的玉米植株的雌穗上,切除子房上部的三分之一,获得裸露的胚珠。在切口处授以经过消毒的玉米花粉,获得了14粒由胚珠发育的幼嫩种子。在授粉后20—22天幼嫩种子的胚已经成熟,并在果穗块上萌发和生长,现已获得两个植株。其中一株植株上有明显的父本标记的紫色素性状及类似父本的旗叶。根尖细胞染色体2n=20,F_2代有分离,因此证明是胚珠离体受精而来的杂种植株。另一株植株形态、色素、旗叶均与母本相似,染色体2n=20,生长健壮,雄穗很早抽出,但在抽雄后49天才长出弱小的雌穗,未获得种子。     

干旱胁迫和正常灌溉条件下玉米开花相关性状的QTL分析

干旱是影响玉米生产的重要限制因素,特别是花期对干旱胁迫非常敏感.本研究通过对玉米L050× B73的180个F2:3家系进行开花期干旱胁迫处理和分子标记鉴定,重点对开花相关性状进行了数量性状位点(QTL)分析.结果表明,在干旱胁迫处理条件下,存在与出苗到抽雄天数有关的6个QTL,位于第1、6、9染色体上各1个,位于第3染色体上有3个,共可解释的表现型变异为55.0%;基于出苗到散粉天数检测到4个QTL,其中两个位于第3染色体上,位于第1、2染色体上各1个,共可解释的表型变异为52.8%;对出苗到吐丝天数检测到分别位于第3、6染色体上的2个QTL,共可解释的表现型变异为20.4%;对抽雄至吐丝间隔天数(ASI)只检测位于第6染色体上的1个QTL,可解释6.5%的表现型变异.而正常灌溉环境下,检测到出苗到抽雄天数检测到1个QTL,位于第9染色体上,可解释的变异为15.0%;对出苗到散粉天数检测到3个QTL,位于第1、3、9染色体上,共可解释的变异为55.0%;对出苗到吐丝天数检测到4个QTL,分别位于第1、2、3、7染色体上.共可解释表现型变异的46.8%;对ASI检测到分别位于第2、6染色体上的2个QTL,可解释的变异为15.5%.这些QTL的基因效应以显性与超显性为主.     

弱光胁迫对不同基因型玉米生长发育和产量的影响

以不同基因型玉米为材料,在玉米生长发育的3个主要阶段(苗期、穗期、粒期)进行分期遮光试验,研究不同时期弱光胁迫对不同基因型玉米生长发育和产量的影响。结果表明,遮光延缓了玉米叶片的出生速度,使叶片变薄;遮光可以延缓叶片的衰老,但遮光解除后则加速叶片的衰老;遮光造成植株高度增加,但恢复正常光照后,其株高却逐渐低于对照;遮光使干物质积累下降,抽雄吐丝日期推迟,尤其是吐丝日期推迟更多,并使产量降低,但不同基因型玉米不同遮光处理下降程度不同。试验的4个品种中,掖单2 2和豫玉2号受遮光影响较小,而掖单36 38和丹玉13受影响较大,即不同基因型玉米对弱光胁迫的敏感性不同     

“黄欧”系列玉米自交系宜机械粒收特征特性研究

黄旅群种质是我国重要的地方种质,具有较强的生态适应性。20世纪80、90年代以来我国育种家对黄改群和旅大红骨群种质进行了大量创新研究工作,通过相互改良,聚积了丰富的有利基因,通过导入外源种质,拓宽了遗传基础,为品种更新换代做出了突出贡献。机械粒收是未来我国玉米生产的重要方向,黄旅群种质急需提升籽粒脱水速度、成熟后抗倒伏(折)和抗茎腐病等农艺性状以适应机械化粒收,而在黄旅群种质内部缺少这些关键性状基因。本研究利用欧洲早熟种质硬粒种质UH004F和欧洲早熟Iodent种质UH004M改良黄旅群种质的机收特性,通过系谱法和回交转育法获得宜机械粒收黄旅群后代系,称之为"黄欧系"。通过对其农艺性状的观察研究,发现:(1)抽雄日数、吐丝日数和生育期缩短,表现出良好的早熟性;开花散粉至吐丝日数(ASI)增大;株高有增加趋势;穗位高有降低趋势;雄穗主支长有增加趋势;雄穗分支数在6～9个之间,与原有黄旅系相比互有增减;茎粗变细;穗位上节间长有增加趋势;田间倒伏(折)率大幅度降低,抗倒伏(折)能力进一步提高;穗长有增加趋势;穗行数略有减少的趋势;穗粗和轴粗均有下降趋势,其中轴粗下降趋势更加明显;籽粒长度有增加的趋势;在百粒重方面,除昌7-2后代系外,黄旅系后代系均有所降低;穗粒重有降低趋势;出籽率有增加趋势;籽粒含水量明显降低;(2)导入25%和50%比例的UH004F和UH004M的黄欧系在大多数性状上都有一定的变化趋势,主要表现在抽雄吐丝和生育期提早、ASI值增大、株高增高、穗位降低、雄穗主支长变长、雄穗分支数增加、茎粗变细、穗位上节间长拉长、抗倒伏(折)能力提高、穗长增加、穗行数减少、穗粗和轴粗降低、百粒重和穗粒重降低、收获时籽粒含水量降低等趋势。上述大多数性状都是在导入50%比例的欧洲早熟硬粒种质UH004F的变化趋势进一步增强。本研究表明,欧洲早熟种质含有适合创新改良黄旅群种质在机械粒收性状方面的优良等位基因,利用欧洲早熟种质改良黄旅群种质在宜机械粒收农艺性状的效果明显,可为后续大规模"黄欧系"的选育和应用提供理论指导。     

茄子花色遗传及其对相关性状影响的研究

以田间西安绿茄突变产生的白花茄子筛选出的优良株系和原亲本群体为试材,研究了茄子的花色遗传及其对植株、花朵、果实等相关性状的影响。结果表明,茄子的花色由一对完全显性的基因Col—col控制,紫花对白花完全显性。遗传稳定的紫花株与白花株杂交,F1代表现为紫花,F2代群体的紫花和白花植株呈3：1分离;F1代植株与白花株交配,后代呈1：1分离。白花株系与紫花株系相比,植株生长旺盛,植株高、株幅大,每花的雄蕊数多,花粉粒大、花粉量少,果内种子数少、果实大、产量高。白花变异可直接做栽培资源利用,还可作为育种材料或用做茄子杂交种纯度鉴定的标记性状。     

高梁314A、13A与苏丹草杂种F1代的农艺特性及细胞学分析

分析了雄性不育系高粱314A、13A与3种苏丹草杂交组合F1代的生育、株高、穗型、分蘖性、产量、光合性能及细胞遗传学等特性。结果表明：各杂交种F1植株高大,平均株高343～369cm,穗型呈双亲中间型,种子活秆成熟,生育期130～137d,分蘖性强,单株平均分蘖数6．3～9．O个,花粉可育率91％以上,自然结实率63．88％～67．79％;F1鲜草产量比各自父本苏丹草增加16．17％～32．73％,种子产量增加41．40％～52．97％,杂种超亲优势19．29％～48．68％,茎叶比3．05～3．66;F1净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度均明显超过其各自亲本,CO2固定能力强;F1代PMCMI染色体均能正常配对,平均构型为2n=2x=20(10Ⅱ),但棒状二价体频率明显高于其双亲,原亲本间的遗传组成仍存在着一定的差异;试验证明母本314A、13A的雄不育发生在减数分裂后的小孢子形成期。     

玉米开花期相关性状的QTL分析

利用玉米强优势组合(Mo17×黄早四)自交衍生的191个F_2单株构建了由SSR和AFLP标记组成的分子连锁图谱,用F2进一步自交产生的184个F_(2:3)家系调查散粉期、吐丝期和开花-吐丝间隔期(ASI)的表型值,采用基于混合线性模型的复合区间作图法和相应的作图软件QTLmapper/V2.0,在两个生长环境下定位了与散粉期、吐丝期和ASI相关的QTL数目分别为13、7和5个,检测到3对控制散粉期、17对控制吐丝期和5对控制ASI的上位性效应位点;同时发现了与环境存在显著互作的3个散粉期、3个吐丝期和2个ASI单位点标记区域以及1对散粉期、3对吐丝期和2对ASI上位性效应区域.对玉米散粉期、吐丝期和ASI遗传基础中遗传因素相对作用大小分析表明,加性效应、部分显性效应和上位性效应是玉米开花期相关性状的重要遗传基础.     

遮阴和种植密度对东北春玉米穗部发育和植株生产力的影响

探讨遮阴对玉米穗部特性的影响及其产量效应,可以为应对气候变化与密植栽培条件下的玉米品种选育和高产栽培提供参考依据.本研究选用2个品种(紧凑型‘中单909’、平展型‘内单4’)和2个种植密度(4.5、9.0万株·hm^-2),在吉林省公主岭市开展田间遮阴试验,设置遮阴(遮阴度65%,小喇叭口期-成熟期)和不遮阴(对照)2个处理,研究遮阴和种植密度对不同株型玉米的穗部发育和植株生产力的影响.结果表明: 遮阴显著影响春玉米雌穗发育,造成散粉和吐丝期推迟,导致散粉吐丝间隔期延长3～15 d;遮阴显著降低春玉米干物质积累,籽粒产量下降50%以上(50.8%～87.0%);密植条件下春玉米穗部特性和产量性能受遮阴的影响显著高于稀植栽培;不同玉米品种相比,紧凑型品种的穗部特性和产量受遮阴和种植密度的影响低于平展型品种,紧凑型品种对生态环境变化的适应性较强,耐阴性和耐密性表现出一致性.     

颗粒剂防治玉米螟试验初报

一、玉米螟发生简况 1962年,百色地区玉米螟越冬代蛾始见在3月中旬,下旬发现第1代低龄幼虫为害早玉米,被害率58％,蛀茎的植株占14.5％;雄花被害的植株占25％。曾先后调查18坵早、中玉米,其中在心叶期的平均被害率14.07％,抽雄授粉期为17.85％;乳熟期为     

小麦体细胞无性系矮秆变异体AS34株高构成和育种潜力探讨

创制和利用矮秆资源对于小麦品种改良具有重要意义。到目前为止,在小麦属中虽然已鉴定了多个矮秆资源,但多数矮秆资源在小麦中的利用价值有限。本研究对利用无性系变异途径获得的小麦矮秆材料AS34及其与模式小麦品种中国春杂交F1、F2材料进行了株高构成和主要农艺性状分析。结果发现,AS34共有4个节间,比其野生型豫麦66少了1个节间,各个节间长度按相似比例缩短,穗下节长度短于第2节长度;F1株高、节间长度指数介于2个亲本之间,节数与AS34相同,穗长、小穗数、穗粒数超过2个亲本;F2株高、穗长、穗粒数、小穗数变异范围广泛,约70%植株株高为60~89 cm,穗长6.0~9.9 cm、穗粒数50~79粒、小穗数20~24个。结果表明,AS34的矮秆变异由多基因控制,表现为数量性状,其矮秆性状对杂交后代穗长、小穗数、穗粒数等主要农艺性状有正向遗传效应,F2选择穗大、粒多、株高适中优良单株的机率较大,具有很好的育种利用价值。     

玉米果穗秃顶的防治

玉米果穗成熟后,常常可见秃顶和缺粒,使穗粒数减少。发生这种现象的主要原因是由于雌穗开花顺序不同而引起的。玉米雌穗吐丝的顺序是穗长基部1/3处的花丝首先伸出苞叶,然后上下同时向外伸出(如图)。穗顶部的花丝抽出最晚,其次是穗基部。当顶部和基部的花丝抽出时,往往已是大田植株散粉的末期了,粉     

阴湿环境对玉米杂交种生长发育特性的影响

比较了在人工遮光增湿环境和自然环境下18个玉米杂交种生长发育特性的差异,研究了阴湿环境对玉米杂交种生长发育特性的影响.结果表明: 遮光增湿环境使空气湿度比自然环境增加15.0%～16.4%,土壤湿度增加27.0%～78.4%,光照强度降低72.9%～77.9%,光量子减少72.8%～79.6%,差异均达显著或极显著水平,但不影响环境温度.阴湿环境导致玉米植株第7叶宽、有效功能叶数、成株叶片数、雄穗分枝数、茎粗、株高、穗位高、穗长、穗粗、穗行数、行粒数、百粒重和单株粒重13个性状表现为负向变异(表型值变小),其中单株粒重降幅达72.3%,株高降幅7.1%,其余性状降幅介于14.8%～53.8%之间;第7叶长、第7叶长宽比、散粉至抽丝间隔天数(ASI)、小斑病指数和纹枯病指数等5个性状表现为正向变异(表型值增大),分别增大39.8%、80.5%、114.3%、73.0%和54.8%.用ASI、雄穗分枝数、成株叶片数、株高、单株粒重、小斑病指数和纹枯病指数7个性状计算出的综合耐阴湿系数作为玉米杂交种耐阴湿鉴定的指标,具有一定的可靠性,且简便易行.运用该指标可将18个杂交种划分为耐阴湿性强、耐阴湿性中等和耐阴湿性弱3类.     

云南两个不同生态区玉米蚜种群动态研究

在2013年5-9月,采取5点取样,对云南省昭通温凉玉米种植区及普洱暖热玉米种植区玉米蚜种群动态进行定期、定点、定株的系统调查,明确云南省两种不同生态条件下玉米种植区玉米蚜发生规律及分布特征,为玉米蚜的防治提供理论依据。结果显示:昭通温凉玉米种植区玉米蚜在玉米各生育期均有发生;玉米蚜在抽雄散粉期主要集中在雄穗为害,籽粒建成期以后转移集中在苞叶及雌穗为害;玉米蚜在玉米田始终呈聚集分布,聚集度呈聚集—扩散—聚集趋势。普洱暖热玉米种植区玉米蚜种群数量在玉米进入籽粒建成期后才有所增长;玉米蚜在籽粒建成期以后主要集中在苞叶及雌穗上为害;玉米蚜在玉米田基本呈聚集分布,聚集度始终呈扩散趋势。两地玉米蚜自然种群消长、垂直分布动态,空间动态均具有一定差异,昭通温凉玉米种植区相对更适宜玉米蚜的发生。     

甘蔗割手密远缘杂交后代产量性状的遗传及分离

利用甘蔗品种Co419与野生种割手密云南75-1-2远缘杂交,ROC25与远缘杂交后代云野02-356进行回交,分别获得F1和BC1群体,利用R软件,分析了两个群体全部真实性后代产量性状的遗传和分离表现.结果表明,杂交后代产量性状的广义遗传力皆较高,BC1群体株高、有效茎和蔗茎产量等性状的广义遗传力较F1群体有增大的趋势;主要性状均表现出明显的正态分布特性,产量因素与甘蔗产量、甘蔗有效茎数与株高表现出明显的正相关;F1株高、有效茎、蔗茎产量和宿根性表现出明显的超亲优势.     

雄性不育与三系配套

雄性不育雄性不育是指植物的雌性(雌蕊)正常,雄性(雄蕊)不正常,不能产生花粉或花粉败育的现象.雄性不育现象在植物中普遍存在,玉米、高粱、小麦、水稻、洋葱等作物中都有发现.玉米中有一种雄性不育的变异,植株在开花抽穗期,雄穗上的花药不能显示出来,整个植株不能开花散粉,其雌蕊的发育正常,能接受另一植株的花粉而结实.又如我国科技工作者发现的雄性败育的野生稻等.     

黑莓杂交后代单株主要生长及结果性状的变异分析

对黑莓(Rubus spp.)6个品种9个杂交组合(‘Chester’בKiowa’、‘Kiowa’בNavaho’、‘Triple Crown’בKiowa’、‘Kiowa’בHull’、‘Triple Crown’בChester’、‘Arapaho’בHull’、‘Navaho’בKiowa’、‘Hull’בKiowa’和‘Kiowa’בKiowa’)的131株后代实生苗的主要生长性状(包括刺密度、叶绿素相对含量、分枝数量、主枝和侧枝的直径以及自然株高)和结实性状(包括结果株数、单株果穗数量、每穗果实数量和单株果实数量)进行了观测,并对这些性状的变异状况进行了比较分析.结果表明:在获得的131株杂交后代单株中,有92株具刺植株和121株结果植株,具刺和结果植株的数量分别占后代总株数的70.23％和92.37％.131株杂交后代刺密度、分枝数量、主枝直径、侧枝直径和自然株高的平均值分别为1.51 cm-1、15.43、1.31 cm、0.74 cm和61.07 cm,变异系数分别为78.81％、52.69％、25.19％、20.27％和38.91％;121株杂交后代结果单株的果穗数量、每穗果实数量和单株果实数量的平均值分别为27.05、4.92和145.98,变异系数分别为67.63％、50.83％和91.20％;在不同杂交组合间后代单株的这些指标变异均较大,且与亲本相比,杂交后代的枝蔓生长量和结果数量退化明显且分离严重.杂交后代叶片叶绿素相对含量(Spad)的平均值为45.36,变异系数仅为1.46％,变异幅度较小且与亲本的差异不明显,说明黑莓叶片叶绿素含量性状的遗传力较高且分离小.在无刺品种‘Triple Crown’与具刺品种‘Kiowa’杂交组合的40株杂交后代单株中具刺单株比例达到90％,且其他具刺亲本杂交组合的后代也多数具刺,表明黑莓的刺性状为显性遗传且具有数量遗传特征.     

棉铃虫卵在不同生育期玉米上的分布

1998年在江苏丰县系统调查了棉铃虫卵在不同生育期玉米上的垂直分布和水平分布。表明棉铃虫在抽雄扬花期以前的玉米上产卵 ,2代期间叶片正面占总卵量的 93 5% ,茎杆上占 6 5% ,3代期间叶片正面占 89 5% ,茎杆上占 1 0 5% ;抽雄扬花期主要产在雄穗和新鲜的雌蕊花丝上 ,分别占 59 1 %和2 6 9% ,叶片正面和茎杆上分别只占 1 1 1 %和 2 9%。抽雄扬花后有 97 5%的卵产在雌蕊花丝上 ,叶片和茎杆上为 0 5%和 2 0 %。第 3代棉铃虫卵期 ,抽雄扬花期的玉米对卵的分流作用约为抽雄扬花前玉米的 3倍 ,抽雄扬花后的玉米对卵的分流作用最小。