雌株玉米的发现及其遗传分析

1971年秋天,我们在内蒙古呼和浩特市郊 区黄马牙玉米大田中,发现一株顶穗（雄穗）结 实的玉米。顶穗形状很象圆柱型谷穗,其上密 布着高粱柱大小的玉米籽粒。自1972年开始 在呼和浩特市地区连续观察了四个生长季,并 于1974年冬又去海南岛进行了种植。     

关于玉米的杂种优势

关于玉米杂种优势的利用,彼尔(Deal),在1878年,提出了正规的杂交法,把来自两个地区的黄马齿品系隔行种植,到抽雄穗时,其中之一完全去顶,将来在去雄穗的行中再选种子。当时他的观点是根据达尔文提出的杂交有益说,认为玉米杂交的增产是由于两个品系曾经在不同的条件下生长的结果。马克略(McCleur)在1892年第一个报导了外来花粉对玉米当代籽粒的     

玉米穗腐病抗性鉴定、遗传分析与分子机制*

玉米是我国主要农作物之一,其产量占全国谷物总产量三分之一左右,在国民生活中发挥了重要作用。玉米生长过程中受多种病害侵扰,其中穗腐病是一种由真菌导致的常见病害,目前已鉴定出40余种可诱发玉米穗腐病的病原菌。穗腐病不仅可造成玉米产量损失也导致籽粒品质严重下降,病原微生物所产生次生毒素更是危及人畜安全。目前穗腐病防治以化学方法为主,但是因此所造成的种植成本增加和环境污染问题日益突出,选育抗性品种成为防控玉米穗腐病最经济和安全有效的方法。玉米穗腐病抗性属于典型数量性状,国内外已有多个研究组通过建立玉米穗腐病抗性研究体系,开展玉米群体大规模穗腐病抗性鉴定工作,并筛选出一批抗病材料,这为玉米穗腐病抗性遗传改良奠定了材料基础。利用数量性状位点(quantitative trait locus, QTL)定位和全基因组关联分析(genome-wide association study, GWAS)等方法在玉米 1~10号染色体均检测到显著相关位点。尽管如此,玉米穗腐病抗性研究成果应用于生产的实例较少,生产上仍然缺乏综合性状优良且高抗穗腐病的玉米品种。这一方面是由于玉米穗腐病抗性遗传机制十分复杂、抗性基因克隆工作进展缓慢;另一方面为缺乏对玉米穗腐病抗性遗传研究进展进行系统总结,未有效开发分子标记用于分子育种所致。通过综述玉米穗腐病抗性遗传研究进展,汇总已定位QTL位点和显著关联SNP,构建一致性图谱和鉴定出定位热点区间,并进一步对比分析定位区间候选基因特征和转录组、代谢组研究进展,对促进玉米穗腐病抗性机制研究和玉米抗性育种均具有重要意义。     

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。     

平原农区幼龄杨树间作农作物的产量表现

通过1~2年与3~4年树龄杨树间作冬小麦和夏玉米,探讨了杨树对农作物产量及产量形成因子的影响。结果表明,1~2年树龄杨树间作冬小麦其产量有所增加,与夏玉米间作使其产量降低31.3%~33.7%。3~4年树龄杨树间作冬小麦的产量降低了36.9%~42.5%,间作夏玉米的产量降低了80.8%~87.4%,且距树越近产量越低。产量形成因子分析表明,杨树对冬小麦产量的影响主要为穗数。因此保证冬小麦分蘖期的肥水管理,在群体建立的基础上保证营养器官建成期所需的各种资源,为正常的穗粒数形成及粒重的充实奠定基础。对夏玉米的影响,随着杨树的生长,表现不一样,由穗粒数逐渐转变为穗数。复合系统建立初期应保证玉米拔节期到吐丝期所需资源,确保较多的穗粒数形成,而杨树生长2~3年后必须对杨树进行合理的管理,保证穗数的建立,减小夏玉米产量的降低。针对农林复合系统的复杂性,今后应综合考虑杨树和农作物光、热、水、肥等生物学特性,对其进行合理管理,尽可能做到杨树与作物的和谐共生。     

44份玉米自交系对镰孢穗腐病的抗性鉴定北大核心CSCD

在2016年和2017年分别对44份不同来源的在自然发病条件下对穗腐病表现为抗病或感病的玉米自交系,分别人工接种拟轮枝镰孢和禾谷镰孢,对其抗性进行了鉴定。结果表明,塘四平头群的自交系发病最重,旅大红骨群的自交系发病最轻,瑞德群的自交系之间抗性差异较大。玉米自交系吉V203、承351和丹598对拟轮枝镰孢和禾谷镰孢均表现为高抗,而PHTD5和掖81162对两种致病菌均表现为高感。44份自交系在不同年份的抗性评级存在一定的差异,说明玉米穗腐病的发病受环境因素影响较大,也在一定程度上说明玉米穗腐病抗性遗传的复杂性。高抗和高感的玉米自交系在不同年份发病稳定,而中等抗性水平的自交系在不同年份的发病程度存在差异,受环境因素影响较大。本研究结果将为玉米穗腐病的抗性遗传改良提供一定的参考依据。     

240份玉米自交系纹枯病抗性鉴定与评价

在人工接种条件下,连续3年对240份玉米自交系纹枯病抗性进行鉴定和评价,分析了玉米纹枯病抗性与主要农艺性状的相关性。结果表明,玉米纹枯病抗性资源较为缺乏,240份自交系中无免疫或高抗的材料,有中抗自交系4份、感病自交系18份、高感自交系218份。旅大红骨、Reid、PA和塘四平头类群自交系中未发现玉米纹枯病抗源,PB类群和Lancaster类群自交系纹枯病抗性相对较好,今后应主要从这两类种质中寻找玉米纹枯病抗源。玉米纹枯病病情指数与株高、穗位高、穗位高/株高、穗下节间数和穗下平均节间长均呈极显著负相关,这些表型可以作为非接种条件下筛选抗玉米纹枯病种质的参考指标。     

桃蛀螟为害对春玉米镰孢穗腐病发生及产量损失的影响

【目的】桃蛀螟Conogethes punctiferalis(Guenée)已经成为黄淮海玉米穗期的重要害虫,本研究的目的是探究桃蛀螟发生危害与玉米镰孢穗腐病发病程度和玉米产量损失之间的关系。【方法】在玉米吐丝、灌浆和乳熟期,通过人工接种法将桃蛀螟初孵幼虫及拟轮枝镰孢菌Fusarium verticillioides单接或复合接种到玉米果穗上,收获时调查果穗上桃蛀螟为害级别、镰孢穗腐病发病率及病情指数,测定玉米产量。【结果】在玉米果穗的不同发育阶段,镰孢穗腐病病情指数均以复合接种处理最高,单接虫次之,单接菌最低。在单接虫处理中,镰孢穗腐病的发生程度及桃蛀螟为害级别均以吐丝期最重。拟轮枝镰孢菌与桃蛀螟复合侵染危害后,使得玉米产量性状发生改变,导致产量下降,以吐丝期危害影响最大,单穗损失率为33.09%,灌浆期和乳熟期分别为22.50%和10.13%。【结论】玉米穗期桃蛀螟的为害明显会加重镰孢穗腐病的发生,从而导致了更严重的玉米产量损失。     

玉米雄穗性状遗传结构与形成分子机制*

玉米为雌雄同株异花植物,其雄穗着生于植株顶部,雌穗腋生。雄穗一方面需产生足量花粉以保证雌穗授粉结实,另一方面由于对下部叶片的遮蔽作用和自身营养需求,其生长发育会同时影响叶片光合作用效率和能量分配,因此优化雄穗结构是提高玉米产量的重要措施之一。玉米雄穗性状包括雄穗分枝数、雄穗分枝长度、雄穗主轴长度、雄穗分枝总长度、雄穗分枝角度等,均为多基因控制的数量性状。自20世纪90年代,研究者开始利用数量性状位点(quantitative trait locus,QTL)定位方法解析玉米雄穗性状遗传结构;随着玉米自交系B73等参考基因组释放,以及DNA微阵列、基因组重测序等高通量基因分型技术的日益成熟,全基因组关联分析(genome-wide association study, GWAS)成为数量性状遗传研究的主流方法,目前已鉴定出大量玉米雄穗性状遗传位点。通过总结雄穗性状遗传定位研究结果,构建一致性图谱并挖掘定位热点区间,有助于进一步了解雄穗性状遗传结构特征及指导雄穗性状候选基因克隆。此外,通过对调控雄穗发育的已知基因进行功能分类,可为解析玉米雄穗发育的遗传网络和调控通路提供理论支撑。     

44份玉米自交系对镰孢穗腐病的抗性鉴定

在2016年和2017年分别对44份不同来源的在自然发病条件下对穗腐病表现为抗病或感病的玉米自交系,分别人工接种拟轮枝镰孢和禾谷镰孢,对其抗性进行了鉴定。结果表明,塘四平头群的自交系发病最重,旅大红骨群的自交系发病最轻,瑞德群的自交系之间抗性差异较大。玉米自交系吉V203、承351和丹598对拟轮枝镰孢和禾谷镰孢均表现为高抗,而PHTD5和掖81162对两种致病菌均表现为高感。44份自交系在不同年份的抗性评级存在一定的差异,说明玉米穗腐病的发病受环境因素影响较大,也在一定程度上说明玉米穗腐病抗性遗传的复杂性。高抗和高感的玉米自交系在不同年份发病稳定,而中等抗性水平的自交系在不同年份的发病程度存在差异,受环境因素影响较大。本研究结果将为玉米穗腐病的抗性遗传改良提供一定的参考依据。     

玉米鼠耳病及其媒介昆虫二点叶蝉消长动态和玉米受害损失测定

对四川省南充市仪陇县二点时蝉及其所传播的玉米鼠耳病的田间消长规律以及玉米受害后的产量损失状况进行了研究。结果表明：温度低于16℃时,玉米不发病;28℃和31℃时玉米鼠耳病的潜伏期较短,分别为4．85和4．64d。在高、中、低3个海拔高度上,玉米鼠耳病的田间消长动态受二点叶蝉种群发生动态的影响,并于5月下旬至6月上旬达到最大病情指数,分别为5．75、10．97和9．09。玉米的生长和产量均受到玉米鼠耳病发生程度的影响,随着该病病级的上升,玉米株高、地面直径、穗长、穗粗、穗粒数、穗粒重及千粒重均相应下降。通过二元线性回归方程对玉米单穗籽粒重损失率作通径分析,表明在玉米的产量构成中．千粒重下降是导致产量损失的主要因子。     

甜玉米、笋玉米的起源与遗传

甜玉米是由籽粒鲜嫩、糖份含量高的一类胚乳突变体转育而成的.笋玉米是指幼穗柔软、食用纤维丰富的一类多穗(甜)玉米,也有几种基因型,近二十年来发展迅速,和甜玉米一样, 也已成为一种玉米产业.     

表油菜素内酯对玉米果穗发育的影响（简报）

在玉米雌穗小穗和小花分化期,全株喷施0.01 ppm表油莱素内酯(BR)能促进幼穗发育,使幼穗的生长速度加快、吐丝提前,籽粒的败育率减少,从而导致玉米产量的提高。     

甜玉米、笋玉米的起源与遗传

甜玉米是由籽粒鲜嫩、糖份含量高的一类胚乳突变体转育而成的。笋玉米是指幼穗柔软、食用纤维丰富的一类多穗（甜）玉米,也有几种基因型,近二十年来发展迅速,和甜玉米一样,也已成为一种玉米产业。１甜玉米、笋玉米的起源、遗传与基因型关于甜玉米的起源时间,可以追溯...     

夏玉米穗期玉米螟幼虫活动习性和防治

根据我们过去研究,发现为害夏玉米穗期的玉米螟初孵幼虫有70—80％以上,都集中在雌穗顶端的花丝基部。为夏玉米穗期螟虫的防治提供依据,我们于1971—1973年在河南柏香县基点又对初孵螟虫的活动作了进一步的观察,经进一步验证结果与过去的观察相似,从而说明只要在花丝基部采取一些措施,就可能获得消灭大部分三代螟虫的良好结果。     

我国玉米自交系茎秆性状多样性分析

研究我国玉米自交系茎秆性状特征及其多样性,是培育宜机收玉米品种的重要前提。本研究以兰卡斯特、PB、四平头、旅大红骨和瑞德五大主要类群70份主要玉米自交系为材料,调查12个茎秆相关性状(茎高、穗位高、穗位系数、茎节数、穗位节、穗节系数、穗茎长、穗茎粗、茎鲜重、茎干重、含糖量和含水量),分析性状相关性和类群多样性。结果表明,我国地方种质四平头和旅大红骨茎秆性状表型变异丰富;灌浆期玉米茎秆含水量比较稳定;玉米植株高度与茎节长度显著相关;玉米雌、雄穗节之间的节间数比较恒定;玉米茎秆含糖量与茎节长度、茎粗、果穗着生位置有关;有效降低穗位高度应从降低果穗着生节入手;类群茎秆特征鲜明:兰卡斯特茎节较少,瑞德茎秆较粗,PB茎秆较细,旅大红骨茎秆较粗、茎节较短,四平头植株较矮、茎秆含糖量较低、干物质含量较低;兰卡斯特×四平头和兰卡斯特×PB类群间存在较强的生物量及籽粒产量杂种优势;挖掘和利用茎节较长、穗位较低的玉米地方种质是我国宜机收玉米育种的技术途径。本研究结果对玉米育种具有重要指导意义。     

玉米种质抗拟轮枝镰孢与禾谷镰孢穗腐病鉴定及抗性多样性分析

穗腐病是玉米生产上最重要的病害之一,严重影响其产量和品质,威胁人畜健康.选育和利用优良的抗穗腐病品种,是防治玉米穗腐病最为经济有效的措施.利用花丝通道注射法,在北京昌平和海南三亚2个试验点,对346份玉米自交系进行了抗拟轮枝镰孢与禾谷镰孢穗腐病的鉴定与评价.综合分析2个试验点的抗性鉴定数据表明,对拟轮枝镰孢穗腐病表现高...     

玉米雌穗性状遗传分析与形成机制*

雌穗是玉米重要的生殖器官,雌穗发育决定成熟果穗大小及单穗粒重,进而直接影响玉米产量。雌穗性状主要包括穗长、穗粗、穗行数、行粒数、穗重、单穗粒重等,均为多基因控制的数量遗传性状,且其遗传结构各不相同。解析雌穗性状的遗传基础,优化雌穗结构,是玉米增产的重要途径。前人通过数量性状位点(quantitative trait locus mapping,QTL)定位和全基因组关联分析(genome-wide association study, GWAS)等方法,已经鉴定出较多雌穗性状相关的遗传位点,但是目前已鉴定功能的基因较少,所建立的遗传位点一致性图谱并不完整,因此难以全面揭示雌穗性状遗传结构。通过综合前人雌穗性状遗传定位进展,现将已鉴定QTL位点和显著关联SNP整合至玉米B73参考基因组V4版本,并鉴定出雌穗性状定位热点区间,对深入解析雌穗性状遗传结构、指导雌穗性状基因克隆和理解雌穗发育分子机制均具有重要意义。     

玉米抗禾谷镰孢菌穗粒腐病种质资源鉴定

穗粒腐病是玉米主产区普遍发生的穗部真菌性病害,发掘优异的抗性种质资源和选育优良抗病品种,是防治玉米穗粒腐病最为经济有效的措施.本研究采用针刺果穗注射接种法,在北京通州和小汤山两个试验点,对国内外324份玉米自交系种质资源进行禾谷镰孢菌抗性鉴定.综合2个试验点的抗性评价结果,鉴定到了 9份禾谷镰孢菌穗粒腐病表现高抗的自交...     

甲壳素植物生长调节剂在玉米上的应用

本文研究了不同浓度的甲壳素植物生长调节剂对玉米增产的影响,在0.05％和0.03％浓度时,分别可使玉米增产14.8％和8.5％。特别是对穗长、穗粗、穗粒数、百粒重和出米率等5个构成产量因素的主要性状进行了考查。