科研产出
化控对不同种植密度下玉米生长发育及产量的影响
《山东农业科学 》 2019
摘要：选用玉米新品种诺达1号为试验材料,设每公顷种植6万株、6.9万株、7.5万株、8.25万株、9万株共5个密度,于拔节期叶面喷施化控剂"玉黄金"300 mL/hm~2,研究化控处理对不同种植密度下玉米生长发育及产量的影响.结果表明,在化控处理条件下,玉米产量随种植密度的增加表现为先增加后降低的趋势,在每公顷种植8.25万株的密度条件下,化控剂处理后的产量最高,达到11 154 kg/hm~2.化控处理能明显降低玉米株高和穗位高,降低植株倒伏率,延缓生育后期叶面积指数的衰减,增加干物质积累量.适宜种植密度和化控剂可协同提高玉米籽粒产量.
关键词： 玉米 化控剂 种植密度 叶面积指数 干物质积累 产量
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不同氮效率玉米品种亲本自交系花粒期氮素转运特性
《植物营养与肥料学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：[目的]为明确不同氮效率玉米品种亲本自交系花粒期氮转运与代谢特性,从溯源的角度探析不同氮效率玉米品种亲本自交系花粒期的氮素吸收、转运与利用特性.[方法]以氮高效型玉米品种‘鲁单818’的亲本自交系(母本Qx508,父本Qxh0121)和氮低效型玉米品种‘鲁单981’亲本自交系(母本Q319,父本Lx9801)为供试材料,盆栽条件下研究不同氮素供应水平(N 0g/盆、7.1 g/盆和14.2 g/盆,记作N0、N1和N2)对4个不同氮效率玉米亲本自交系花粒期干物质积累、氮素积累、氮素分配与利用效率以及叶片氮代谢关键酶硝酸还原酶活性、可溶性蛋白含量变化的影响,并探讨分析不同氮效率玉米品种氮素利用的生理机制与遗传特性.[结果]吐丝后各自交系干物质由营养器官向生殖器官转移,表现为茎叶干物重显著降低,穗和粒的干物重显著增加,且Qxh0121和Q319的干物质重均显著高于其另一亲本.从吐丝到成熟,茎鞘和叶的氮含量均呈降低的趋势,穗和粒的氮含量显著增加,且Qxh0121和Q319自交系叶片、茎鞘、籽粒氮含量均显著高于其另一亲本自交系.花后氮吸收量均表现为Qxh0121显著高于Qx508,Q319显著高于Lx9801.且在低氮(N1)和高氮(N2)处理下,Qxh0121氮转运效率较Qx508分别高29.2%和14.3%,花后氮转运对籽粒贡献率较Qx508分别高74.0%和17.4%.Q319氮转运效率较Lx9801分别高43.4%和24.7%,花后氮转运对籽粒贡献率较Lx9801分别高75.3%和39.6%.Qxh0121和Q319的产量和氮肥利用效率也高于对应的自交系.在N1和N2水平下,Qxh0121的产量比Qx508分别高43.3%和42.5%,Q319的产量比Lx9801分别高20.2%和10.5%.吐丝至成熟期叶片硝酸还原酶(NR)活性和可溶性蛋白含量的变化均呈单峰曲线,高峰期在吐丝后10d左右.Qxh0121和Q319的NR活性和可溶性蛋白含量在各时期均高于其另一亲本,表现出较强的氮素吸收和同化能力.[结论]氮高效型玉米品种‘鲁单818’表现为父本高效,氮低效型玉米品种‘鲁单981’表现为母本高效.因此,未来育种应充分挖掘‘鲁单818’的父本Qxh0121及‘鲁单981’的母本Q319的氮高效潜力,提高其花前氮的转移效率以及花后氮向籽粒的分配能力,是其对应杂交种进一步实现高产并增加籽粒氮浓度、减少秸秆氮素残留的关键.
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过表达ApGSMT2和ApDMT2基因的拟南芥和玉米耐盐性分析
《山东农业科学 》 2019
摘要：玉米是对土壤盐渍化中度敏感的作物,易受盐碱危害.甘氨酸甜菜碱作为一种主要的渗透保护物质,能够提高植物对多种非生物胁迫(如盐碱、干旱、低温等)的抗性.本工作前期从嗜盐隐杆藻中克隆得到两个参与甘氨酸甜菜碱合成的甲基转移酶基因ApGSMT2和ApDMT2,利用农杆菌介导法,将两个基因分别在拟南芥和玉米中共同过表达,获得转基因阳性株,收获T1代转基因种子,经自交后得到T2代种子.以拟南芥T2代种子为试材,设置0、50、100、150、200 mmol/L NaCl处理,进行种子萌发试验,结果显示,不同盐浓度处理下,转基因拟南芥种子的萌发率显著高于未转基因对照植株,说明过表达ApGSMT2和ApDMT2基因对于提高拟南芥的耐盐性具有显著效果.进一步对T2代转基因玉米株系幼苗的耐盐性进行试验,结果表明,180 mmol/L NaCl处理后,未转基因对照植株萎蔫,而转基因株系长势良好,其株高、根长、叶片相对含水量和鲜重显著高于对照,说明过表达ApGSMT2和ApDMT2基因显著提高了玉米对盐胁迫的耐受性,为利用基因工程技术创制玉米耐盐种质提供了理论依据.
关键词： 玉米 拟南芥 ApGSMT2 ApDMT2 甘氨酸甜菜碱 耐盐性
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“使它隆”对玉米根部不同微生环境细菌群落多样性的影响
《微生物学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：【目的】研究除草剂"使它隆"施用后对玉米根部不同微生环境细菌群落结构和多样性的影响。【方法】利用Illumina Miseq高通量测序技术,对玉米根系内生菌、根际和非根际土壤细菌16S rRNA的V4–V5可变区序列进行测定,分析不同生长期喷施除草剂使它隆对玉米土壤细菌及根系内生菌群落结构和多样性的影响。【结果】本研究15个样品共得到544393条有效序列,333565条优质序列。多样本共有OTU分析表明,非根际和根际土壤的群落结构更为相似,在一定程度上说明玉米根部相关细菌的定殖具有选择性并且是从根际到根系逐步专一化。丰度等级曲线和Alpha多样性结果显示非根际和根际土壤群落的丰富度和均匀度较高,而玉米根系内生菌群落的丰富度和均匀度都比较低,且成熟期玉米根系内生菌群落的丰富度在施用除草剂使它隆后下降比较剧烈。群落组成分析发现,使它隆除草后,玉米根部相关细菌各时期在门及属水平上的分布都发生了较大变化。菌群代谢功能预测结果表明玉米生长从苗期到成熟期,微生物的生长压力逐渐加大,需要消耗更多的能量用于新陈代谢和环境适应。【结论】施用除草剂使它隆后会降低玉米根部土壤细菌群落的多样性,使它隆对成熟期玉米根系内生菌群落影响最为显著。
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玉米PIN家族基因在雌花序发育过程中的表达分析
《山东农业科学 》 2019
摘要：生长素是一类重要的植物发育调控因子,其代谢和转运在植物的器官形成和分化中均发挥重要作用.植物特有的生长素外运载体PIN是一类膜蛋白,和生长素极性运输相关.本研究中,我们对玉米PIN基因家族的14个成员在雌花序发育过程中的表达模式进行了分析.除了未检测到ZmPIN9基因的表达外,其余13个基因根据表达模式可分为三类:第一类包括ZmPIN1a、ZmPIN1b、ZmPIN1d、ZmPIN5c和ZmPIN8五个基因,在SPM(小穗对原基)时期表达量最高;第二类包括ZmPIN1c、ZmPIN10b、ZmPINx和ZmPINy四个基因,在SM1(小穗原基早期)时期表达量最高;第三类包括ZmPIN2、ZmPIN5a、ZmPIN5b和ZmPIN10a四个基因,在F(花器官)时期表达量最高.为了进一步了解ZmPIN家族基因的表达模式,我们对这14个基因在不同组织器官中的表达模式进行了分析,依然未检测到ZmPIN9基因的表达,可能是其表达量极低或在特定部位或特定时期表达;ZmPIN5a基因在叶中的表达量最高;其余12个ZmPIN基因均在雄花序中高表达.这些结果说明ZmPIN基因在玉米生殖器官尤其是雌花序的发育过程中起重要作用.
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玉米ZmGS5基因的克隆及其对转基因拟南芥种子发育的影响
《浙江农业学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：植物种子发育与产量密切相关,研究发现玉米ZmGS5基因与其籽粒发育呈显著性正相关。本研究利用同源克隆技术克隆玉米ZmGS5基因,该基因编码区全长1 491 bp,编码含496个氨基酸的丝氨酸羧肽酶。通过构建ZmGS5过表达载体,采用花序浸染法遗传转化拟南芥,观察转基因拟南芥植株表型及种子变化,初步解析ZmGS5在调控种子发育过程中的功能。结果表明,转基因拟南芥植株莲座叶直径增加,叶片增大,生物量、每株角果数和种子千粒重及种子大小均显著增加。该研究结果初步揭示了玉米ZmGS5基因在调控作物生长发育和产量中发挥重要作用。
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异噁唑草酮及其代谢物在玉米中残留分析方法
《农药科学与管理 》 2019
摘要：建立了采用分散固相萃取为样品前处理方法的高效液相色谱-串联质谱(HPLC-MS/MS)快速检测玉米中异噁唑草酮及其代谢物DKN的残留的分析方法.样品经乙腈提取,C18吸附剂净化,电喷雾电离、负离子模式采集,多反应监测模式检测,基质匹配标准品外标法定量.结果表明:在0.005~0.5mg/L范围内,异噁唑草酮及DKN在玉米等中的质量浓度与对应的峰面积间呈良好的线性关系,其相关系数均>0.992 2.在0.01 ~0.1 mg/kg添加水平下,异噁唑草酮及DKN在玉米、青玉米和秸秆平均回收率为95%~108%,相对标准偏差(RSD)为2%~11%.异噁唑草酮及DKN在玉米等基质中的定量限(LOQ)均为0.01mg/kg.该方法简便、快速、准确,可用于玉米中异噁唑草酮及DKN的残留检测.
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活秆成熟和非活秆成熟玉米自交系的籽粒脱水速率及相关因素分析
《山东农业科学 》 2019
摘要：籽粒机收是我国玉米实现全程机械化的瓶颈,而收获期籽粒含水量则是影响其机收效果的关键因素.加快成熟后期籽粒脱水速率是降低收获期籽粒含水量而不影响产量的有效方式.本研究以5个活秆成熟(SG)和5个非活秆成熟(NSG)自交系为对象,测定其籽粒、叶片和茎秆的含水量,计算其脱水速率.结果显示,活秆成熟自交系的收获期籽粒含水量和叶片含水量均高于非活秆成熟自交系,而茎秆含水量在活秆成熟和非活秆成熟两类自交系间没有明显差异.相关性分析显示叶片脱水速率和籽粒脱水速率呈显著正相关(相关系数0.756,P<0.05).根据衰老启动标记基因ZmSee1的表达水平,分析叶片衰老启动时间与籽粒脱水速率的相关性,表明:在非活秆成熟的5个自交系中,LH196、PHM10和PH207的ZmSee1基因表达峰值出现在授粉后第4 d,DK517M和Lx9801的ZmSee1基因表达峰值出现在授粉后第8 d;而在活秆成熟的5个自交系中,ZmSee1基因的表达峰值均出现在授粉后第16 d.相关性分析发现,叶片衰老启动时间和籽粒脱水速率之间存在显著负相关,相关系数为-0.733(P<0.05).
关键词： 玉米 自交系 活秆(非活秆)成熟 含水量 脱水速率 ZmSee1
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秸秆分拨引导式玉米免耕防堵机构设计与试验
《农业机械学报 》 2019 EI 北大核心 CSCD
摘要：为解决免耕播种机麦茬地作业的拥堵问题,在拨抛式防堵装置的基础上提出秸秆分拨引导的防堵设计思路,设计了阿基米德螺线型防堵机构。该装置可引导秸秆攀升,实现层叠堆积,缓解秸秆平行拨离苗带时造成的秸秆局部集中,从而实现有效防堵。运用离散元分析软件EDEM 2. 7,建立了秸秆-土壤-防堵机构相互作用的仿真模型,分别对单个目标秸秆和秸秆群体进行运动追踪,验证了分拨引导和层叠堆积理念。对试验样机进行了田间性能试验和作业参数优选试验,结果表明:在播种过程中,阿基米德螺线型防堵机构作业顺畅,未发生中、重度堵塞及晾籽;防堵机构最佳工作参数为前进速度7 km/h、转速600 r/min,此时秸秆清除率最高,为92. 6%。本文设计的防堵机构性能优于前期课题组设计的防堵机构和某商品化防堵机构。
关键词： 玉米 免耕播种机 防堵机构 分拨引导 阿基米德螺线
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