关东明[1]2000年在《玉米穗库发育同步性及其调控机理》文中进行了进一步梳理以高光效1号半多育型玉米品种为材料,系统研究了植株不同节位穗库发育。分别采用去顶和分期授粉相结合的方法,研究了穗库间的物质代谢、酶活性、内源激素等生理变化。主要结果如下: 1.从穗分化及穗长、穗鲜重变化可得出:从不同节位各穗库发育进程看,上部第一穗和第二穗的穗分化发育进程基本一致,二者与其它节位穗库分化差距较大。展15—17片叶时期(叶龄指数为75—85%),上部第一、第二穗进入性器官分化前,为穗长、穗鲜重缓慢生长阶段;展18片叶(叶龄指数为90%时),是穗长、穗鲜重显著变化的转折点,也是决定穗发育同步性和穗是否有潜在育性的关键时期;因此,调节各穗库间发育同步性,应在叶龄指数为75%前进行。 2.人工调节(去顶、分期授粉),实现了对多果穗发育的调控。去顶后,缩短吐丝前上下穗间的差异,结果使潜在可育双穗率增加。通过分期授粉,使第二果穗优先授粉,改变第一穗对第二穗的优势效应,结果使结实双穗率明显增加。去顶与分期授粉相结合,在授粉前后,分别提高潜在可育双穗率和结实双穗率,使形成双穗的比率大幅度增加。 3.对不同穗库营养物质的变化,进行比较测定发现:去顶后,第二穗的总糖/淀粉含量增加,减小了上下穗间的差距;分期授粉和去顶+分期授粉处理,均使第二穗总糖含量高于第一穗。这可能是由于第二穗优先授粉,优先发育,库活性增强的缘故。通过处理,调节同化物的分配,不仅体现在光合产物在不同穗库间的分配,还体现在碳水化合物在运输糖与储存糖之间的分配上。从蔗糖,总糖及淀粉之间的分配比例变化可得出:蔗糖/淀粉可以部分反映籽粒的营养累积过程与能力。积累较多的暂时可溶性糖,对于促进蔗糖向淀粉转化,减少穗败育是有利的。 4.对不同穗库酶活性的比较,可以看出:在自然生长植株(CK)中,第一穗蔗糖磷酸合成酶(SPS)、蔗糖合成酶(SS)、酸性蔗糖转化酶(SM)活性高于第二穗,通过处理增加第二穗中这几种酶的活性,缩小了第一、二穗间酶活性差距。分析表明,在穗授粉后的早期(0-10天),蔗糖降解酶活性是决定穗库活性的关键酶。在蔗糖降解代谢中,SS、SAI相对作用较大,而NI作用较小;在籽粒进入快速灌浆期(10-20天),AGPase活性是决定此期库活性的关键酶。
张旭[2]2003年在《农牧交错区饲用玉米双穗形成机理及“早双高”技术体系研究》文中研究说明目前在农牧交错区的特殊生态条件下发展饲用玉米存在着品种及配套栽培技术等一系列问题。双穗早熟玉米能较好地适应当地的生态条件，表现出较高的青贮产量和营养价值。为了在农牧交错区饲用玉米生产中更好地利用双穗性状，本文系统分析了农牧交错区的生态条件，以及影响玉米多育性的遗传、生理和生态因素，提出了一条以高产、双穗和早熟为中心的农牧交错区饲用玉米发展思路，即“早双高”育种栽培技术体系。 冀西北坝上地区是典型的农牧交错区，具有干旱少雨和积温低的生态特点，同时由于海拔高，辐射资源丰富。86个极早熟玉米组合在坝上地区的生态适应性研究表明，高产组合能够较好地适应当地的生态条件，苗期低温下生长快，孕穗期有利条件下发育提前，后期灌浆时间长。同时发现，和北京地区相比，坝上高寒生态条件下玉米组合的平均双穗率提高，平均单株鲜穗重增加，平均茎粗增大，对提高玉米的产量潜力和饲用价值极为有利。通过对近年来引进和选配的饲用玉米材料的鉴定和品比试验，发现了一批适应当地生态条件的早熟双穗高产组合。另外，对多育组合农大103和农大7的栽培试验结果表明，和对照相比，大小行(80+40cm)和施基肥处理使双穗率提高，青体产量增加。覆盖地膜处理的效果因品种而异。 选用“加性-显性”遗传模型和MINQUE(1)的统计方法，以8个玉米自交系的完全双列杂交后代为材料，在4个不同环境下对玉米双穗、早熟和高产性状进行了遗传分析。结果表明，玉米双穗抽丝同步性和成穗同步性的加性、显性及其与环境互作的遗传效应均达到极显著水平。控制抽雄日数的遗传效应主要是加性效应和环境互作效应。控制青贮产量的基因主效应较高(56.4％)，环境互作效应主要是加性×环境互作。F_1杂种优势除青贮产量有明显的平均优势外，其它性状均无明显的平均优势，超亲优势均为负值。性状之间的相关分析结果表明，除青贮产量和双穗率之间的相关不显著外，其它性状之间的相关均达到显著或极显著水平。同时，根据调整无偏预测(AUP)法预测的遗传效应值，对亲本的利用价值和组合的表现进行了估计。 在有利于玉米双穗发生的冀西北高寒地区，通过对典型多育组合农大103和典型单育品种克单6双穗分化进程的观察发现，二者第1、2果穗分化的同步性明显不同。同时发现在分化、抽丝和成穗的发育进程中，它们各自双穗发育的同步性是前后一致的。另外对64个不同育性玉米组合双穗发育的研究表明，其双穗分化的同步性与抽丝的同步性、以及抽丝同步性与成穗同步性之间均呈极显著的正相关。根据这些组合双穗发育同步性的表现，对它们的多育性进行了初步的分类和评价。 利用在冀西北坝上高寒地区筛选出的不同多育性的玉米材料，研究了它们在坝上(春播)、河北香河(春播)、北京(夏播)和海南(秋播)等4个不同生态条件下的双穗性状以及其它性状的表现，并初步分析了影响双穗性状的主要生态因子。结果表明：在4个不同生态环境中，坝上的高寒生态条件对双穗性状有明显的促进作用，并使株高、穗位降低，茎粗增加，穗分化开始时的叶龄增加。因此推测坝上高寒地区温度低、太阳辐射强的生态条件延迟了生殖器官的发育，同时促进了营养器官的生长，使得孕穗阶段上部多个雌穗的分化进程比较接近，并最终导致双穗抽丝和成穗同步性的增强。
申丽霞[3]2005年在《碳氮代谢对夏玉米穗粒数形成的影响机理》文中提出对不同种植密度下、不同施氨水平下、不同种植密度和施氮水平互作下夏玉米的生长发育状况进行了研究,从夏玉米的小花分化、花丝生长发育、物质生产和运转、植株体的碳氮代谢水平、不同部位籽粒的发育特点及对顶部籽粒发育的调控等方面对穗粒数形成的生理机制进行了探讨。主要研究结论如下。 1 穗粒数是玉米产量构成因子中受环境条件影响波动较大的因子,也是调节潜力相对较大的因子。在增加种植密度基础上稳定并提高穗粒数是实现玉米高产的途径之一。穗粒数的变化与穗行粒数、秃尖长、瘪粒数的变化密切相关。施氮量为120～240kg/hm~2时可明显促进夏玉米顶部籽粒的发育,使秃尖缩短、瘪粒数减少,增加穗粒数,增加产量,而施氮不足或过量都使败育粒数增加。 2 夏玉米穗粒数的形成不仅取决于雌穗分化的总小花数、受精的小花数,还关键在于受精后的小花能否正常发育成为有效籽粒。在普通大田栽培条件下,夏玉米分化的总小花数是相对稳定的,但小花受精率、小花结实率和籽粒败育率却受环境条件的影响而波动较大。施氮量为120～240kg/hm~2时可显著提高分化小花的受精率、结实率,减少籽粒败育率,增加穗粒数。花丝、穗本身的生长发育状况也影响穗粒数的形成,施氮可明显促进夏玉米花丝、穗的生长发育。 3 夏玉米穗粒数的形成与植株体的物质生产能力密切相关,穗粒数与抽丝前后一个月的作物生长速率(PGR)呈正相关。施氮量为120～240kg/hm~2时使夏玉米抽丝前后PGR加快,从而制造较多的同化产物,满足籽粒早期发育及穗粒数形成的需要。夏玉米植株体的碳氮代谢状况影响穗粒数的形成。施氮可明显促进碳氮代谢的关键酶NR、GS及SPS活性的增强,促进叶片、茎秆的碳氮代谢,促进同化产物的积累和运输,促进穗粒数的形成。 4 夏玉米顶部及中下部籽粒在发育早期即表现出明显的差异。顶部籽粒的鲜重、体积、干物质积累、灌浆速率均明显低于中下部籽粒。顶部籽粒的败育与其所处的不利位势有关,受同化物供应及自身库活性强弱的双重影响。施氮量为120～240kg/hm~2时可明显促进夏玉米顶部籽粒可溶性总糖、蔗糖含量的增加,促进与糖代谢相关的酶活性的增强,促进蔗糖的转化和淀粉的合成,增强籽粒的碳氮代谢能力,促进籽粒发育,减少败育。 5 顶部和中下部小花授粉受精的不同步影响顶部秄粒的发育。人工同步授粉可在一定程度上削弱中下部籽粒的库位优势,增强顶部籽粒对同化产物的竞争力,促进顶部籽粒发育,减少败育。 6 本试验条件下,夏玉米郑单958适宜的种植密度为82500～97500株/hm~2,适宜的施氮量为180～240kg/hm~2。在基施氮基础上,于大喇叭口期和抽丝期分次追施氮效果较佳。
参考文献：
[1]. 玉米穗库发育同步性及其调控机理[D]. 关东明. 中国农业大学. 2000
[2]. 农牧交错区饲用玉米双穗形成机理及“早双高”技术体系研究[D]. 张旭. 中国农业大学. 2003
[3]. 碳氮代谢对夏玉米穗粒数形成的影响机理[D]. 申丽霞. 中国农业大学. 2005