为明确花期不同梯度高温对玉米开花特性和花粉活力的影响,以热敏感基因型玉米品种‘驻玉309’为试验材料,于花期(吐丝前8d～吐丝后8d)进行不同程度高温(31、34和37℃)处理,测定受精结实率、雄穗性状、开花时间、花粉活力及花粉超显微结构,分析生育期前后的高温对受精结实、开花特性及花粉活力的影响。结果表明,花期高温胁迫显著降低玉米受精结实率,对抽雄吐丝间隔期无显著影响,但盛花期提前;极端高温则导致玉米抽雄期显著提前、开花期和盛花期延后,抽雄吐丝间隔期延长;花期高温使花粉粒形态皱缩、萌发孔内陷,显著降低花粉活力,且温度越高,花粉活力降低幅度越大。因此,花期前后高温通过影响玉米影响雄穗开花特性、延长抽雄吐丝间隔期、影响花粉粒形态、降低花粉活力,从而降低玉米的小花受精率和籽粒结实率。

采用离体玉米花粉高温处理的方法模拟自然条件下高温对花粉的危害，首先在大田条件下种植郑单９５８作为材料，在散粉期采粉并对其进行高温处理。共设置３个温度处理（３２、３５、３８℃），５个持续时间处理（５、１０、２０、３０、６０ｍｉｎ），同时设定常温对照（ＣＫ）。研究测定了花粉经高温处理后氯化三苯基四氮唑（Ｔｒｉｐｈｅｎｙｌ ＴｅＴｒａｚｏｌｉｕｍ Ｃｈｌｏｒｉｄｅ，ＴＴＣ）染色率、小花受精率和总结实率，以反映高温对花粉活力的影响。结果表明：温度、处理时间及互作对花粉活力均有极显著影响，３２和３５℃情况下花粉活力持续时间较长，３８℃和处理１ｈ对花粉活力的伤害均较大。随着温度的升高，小花受精率和总结实率．．．

【目的】全球季节性高温、干旱已经成为影响作物生长发育和产量形成的主要限制性因素,本研究通过人工模拟阶段高温干旱气候特征,旨在探究夏玉米花期高温、干旱以及高温干旱复合胁迫对其雄穗发育、生理特征及产量形成的影响。【方法】连续2年利用人工智能温室,采用盆栽试验,以郑单958(ZD958)和华农138(HN138)为试验材料,设置对照(CK)、高温胁迫(T)、干旱胁迫(D)和高温干旱复合胁迫(TD)4个处理,研究了夏玉米雄穗形态、花药、花粉结构、花粉活力及雄穗抗氧化指标和产量对花期高温、干旱的响应特征。【结果】2年结果表明,高温、干旱及复合胁迫使玉米雄穗分枝数、主轴小花数和分枝小花密度显著减少,T处理3个参数分别平均比CK减少17.31%、15.70%、13.56%,D和TD处理分别比CK减少33.85%、24.87%、27.08%和45.59%、32.02%、26.00%,干旱及复合胁迫使玉米雄穗主轴比CK平均显著缩短23.64%和27.51%。花期高温、干旱胁迫均导致花药皱缩变形,绒毡层细胞结构松散,花粉粒表面凸起,复合胁迫加剧了花药皱缩变形,绒毡层细胞裂解,药隔维管束变细减少,花粉粒网纹状凸起更为明显,萌发孔内陷。高温、干旱及复合胁迫显著降低雄穗日散粉量,T、D和TD处理日散粉量分别比CK平均减少22.18%、54.75%和67.28%,且使最大散粉量日期提前;T、D和TD处理高活力花粉所占比例显著低于CK,且两两间差异达显著水平。T处理雄穗SOD、POD酶活性升高,较CK平均提高21.91%、32.50%,D和TD处理较CK平均增加24.95%(SOD)、53.37%(POD)和17.12%(SOD)、67.24%(POD),峰值均与CK有极显著差异;T、D和TD处理下雄穗MDA含量较CK平均增加44.18%、64.24%和79.12%,■含量较CK平均增加22.55%、51.65%和72.29%,处理间峰值差异达显著水平。高温、干旱及复合胁迫导致玉米产量和行粒数大幅度降低,T、D和TD产量比CK平均降低18.05%、34.58%、46.24%,行粒数比CK平均减少24.58%、41.80%和52.99%。胁迫处理下,2个品种以HN138雄穗分枝数、主轴小花数和分枝小花密度下降幅度大于ZD958,且HN138的高活力花粉占比和散粉量比ZD958分别减少27.00%和17.28%;HN138花药和花粉结构畸变程度超过ZD958,其抗氧化酶活性升高幅度小于ZD958,但MDA和■含量比ZD958高13.07%和20.29%,2个品种以HN138对高温、干旱及复合胁迫响应更为敏感。【结论】玉米花期高温、干旱及复合胁迫显著抑制雄穗生长发育,导致花药和花粉形态结构畸变,抗氧化酶活性降低,散粉量显著减少,导致穗粒数减少,最终导致产量下降;且高温干旱复合胁迫对玉米雄穗的影响大于干旱胁迫大于高温胁迫,不同类型品种对高温、干旱的响应程度不同。

【目的】研究花期前后高温胁迫对不同耐热性玉米光合特性及产量品质的影响。【方法】以耐热基因型浚单20和热敏感基因型驻玉309为材料,分别于花前(吐丝前0—8 d)和花后(吐丝后0—8 d)进行高温处理,测定叶片的叶绿素相对含量(SPAD)、光合及叶绿素荧光参数、磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPCase)和核酮糖二磷酸羧化酶(RuBPCase)活性及籽粒的产量和品质。【结果】花期前后高温胁迫导致2个基因型玉米产量显著下降,浚单20产量下降幅度小于驻玉309,且花后高温处理影响大于花前处理;高温处理降低了穗位叶净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、最大光化学效率(Fv/Fm)、光量子产量(ΦPSII)...

为探讨玉米应对不同滴灌定额的生理响应机制，在控制条件下开展2 a池栽试验，以2个具有耐旱性差异的玉米品种为材料，设置CK1(耐旱型品种、500 mm)、T1(耐旱型品种、350 mm)、T2(耐旱型品种、200 mm)、CK2(干旱敏感型品种、500 mm)、T3(干旱敏感型品种、350 mm)和T4(干旱敏感型品种、200 mm)6个处理，分析玉米叶片光合、叶绿素荧光、光合响应特性及籽粒灌浆特性、籽粒中激素含量、淀粉合成酶活性、产量的变化。结果显示，随滴灌定额减少玉米R3期叶片净光合速率(Pn)等4项光合参数、光系统Ⅱ最大光化学量子产量(Fv/Fm)等4项叶绿素荧光参数均呈下降趋势，气孔限制百分率(Ls)和非光化学猝灭系数(NPQ)呈增加趋势。玉米叶片表观量子效率(AQE)等10项光合响应相关参数均随滴灌定额减少而下降，CK1、T1与CK2处理光补偿点(LCP)与光饱和点(LSP)、CO_2补偿点(CCP)与CO_2饱和点(CSP)间差值范围较其他处理大。籽粒灌浆速率在开花后25 d达到峰值，T2和T4处理较CK1和CK2处理显著下降。随滴灌定额减少籽粒中细胞分裂素(CTK)、生长素(IAA)含量下降，脱落酸(ABA)含量增加。T2和T4处理籽粒中酸性蔗糖转化酶、蔗糖合酶、淀粉合成酶与腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶活性均较CK1和CK2处理显著下降。玉米产量随滴灌定额减少而显著下降，T1处理较CK1处理仅下降3.45%～4.51%。T1处理与CK1和CK2处理在上述指标间均无显著差异。采用T1处理的玉米叶片仍能维持光合性能和光系统Ⅱ结构，增强叶片对光与CO_2适应能力，玉米籽粒相关激素含量和淀粉合成相关酶活性增加，有效调控了籽粒生长发育及灌浆进程，玉米产量及其构成因素均表现较佳。

为确定光温敏无雄穗系玉米育性转换的生态因子，筛选不育特性稳定的两系材料，选择合适的播期进行制种，以光温敏无雄穗系I17、I478、Ptvt3和Ptvt2为材料，以自交系478、B73为对照，在湖南省浏阳市进行田间分期播种试验，对9个播期玉米的雄花育性、雄穗性状、生育期和产量性状等进行分析。结果表明：玉米光温敏无雄穗系育性转换的主要影响因子是苗期的日均高温；I17对环境敏感的时期在V2—V6期间；I478对环境敏感的时期在V2—V4期间；Ptvt3对环境敏感的时期在V2—V4期间；Ptvt2对环境敏感的时期在V2—V5期间；I17适合在播期1、8、9播种，进行自交制种，在第1—6播期播种，作为两系不育系进行杂交种子生产；I478适合在播期1、2、8播种，进行自交制种，在第5—7播期播种，作为两系不育系进行杂交种子生产；Ptvt3适合在播期1、8、9播种，进行自交制种，在第2—7播期播种，作为两系不育系进行杂交种子生产；Ptvt2适合在播期1和播期2播种，进行自交制种，在第3—7播期播种，作为两系不育系进行杂交种子生产。Ptvt3相比I17、I478和Ptvt2具有繁殖产量高、生育期长等优点，且不育特性稳定，适合作为两系不育系进行生产应用。

为确定光温敏无雄穗系玉米育性转换的生态因子，筛选不育特性稳定的两系材料，选择合适的播期进行制种，以光温敏无雄穗系I17、I478、Ptvt3和Ptvt2为材料，以自交系478、B73为对照，在湖南省浏阳市进行田间分期播种试验，对9个播期玉米的雄花育性、雄穗性状、生育期和产量性状等进行分析。结果表明：玉米光温敏无雄穗系育性转换的主要影响因子是苗期的日均高温；I17对环境敏感的时期在V2—V6期间；I478对环境敏感的时期在V2—V4期间；Ptvt3对环境敏感的时期在V2—V4期间；Ptvt2对环境敏感的时期在V2—V5期间；I17适合在播期1、8、9播种，进行自交制种，在第1—6播期播种，作为两系不育系进行杂交种子生产；I478适合在播期1、2、8播种，进行自交制种，在第5—7播期播种，作为两系不育系进行杂交种子生产；Ptvt3适合在播期1、8、9播种，进行自交制种，在第2—7播期播种，作为两系不育系进行杂交种子生产；Ptvt2适合在播期1和播期2播种，进行自交制种，在第3—7播期播种，作为两系不育系进行杂交种子生产。Ptvt3相比I17、I478和Ptvt2具有繁殖产量高、生育期长等优点，且不育特性稳定，适合作为两系不育系进行生产应用。

用溶液培养法对硼与小麦生长发育及结实率的关系进行了研究。结果表明 :(1)无硼影响小麦的营养生长 ,缺硼不影响小麦的营养生长 ,但影响小麦的生殖生长。 (2 )缺硼严重影响小麦的穗分化 ,在一定施硼范围内 ,随着硼施用量的增加 ,总小穗数和有效小穗数增多。 (3)不同年份 ,气候因子不同 ,对硼的需要量不同。1997年 ,在 0～ 1μmol/L范围 ,1998年 ,在 0～ 10 μmol/L范围内 ,随着硼浓度的提高 ,结实率呈增高趋势。 (4)小麦需硼的关键时期为孕穗期

【目的】分析微胚乳玉米花粉与普通玉米授粉杂交当代玉米籽粒的性状及含油率，为利用微胚乳玉米花粉直感效应改良普通玉米品质提供参考依据。【方法】以2个微胚乳玉米自交系和6个微胚乳玉米杂交组合为父本，与3个普通玉米品种进行授粉杂交，以普通玉米品种自交为对照（CK），测定分析各组合杂交当代玉米籽粒的百粒重、胚重比、含油率和胚含油率等性状，并进行相关分析。【结果】以微胚乳玉米自交系的花粉和微胚乳玉米杂交组合的花粉分别与普通玉米授粉，总体上均可提高其当代籽粒的百粒重，尤其对提高桂单0810×71-72、桂单0810×45-48、桂单166×71-72、桂单166×49-52、桂单166×65-66、桂单901×61-62和桂单901×49-52组合百粒重的效果更佳；各杂交当代玉米籽粒百粒重的相对花粉直感效应值中除桂单0810×63-64组合外，其余组合较其对应的CK提高1.37%～20.27%；8个微胚乳玉米材料花粉授粉均可显著（P＜0.05，下同）或极显著（P＜0.01，下同）提高桂单0810、桂单166和桂单901当代籽粒的胚重比；杂交当代玉米籽粒的含油率较其对应CK提高18.55%～68.70%，其中，GD901×65-66组合的籽粒含油率最高，GD166×61-62组合的籽粒含油率最低；胚含油率较其对应CK提高16.22%～35.26%，其中，GD901×73-74组合的胚含油率最高，GD166×61-62组合的胚含油率最低。相关分析结果表明，杂交当代玉米籽粒的含油率与胚含油率和胚重比呈极显著正相关，百粒重与胚重比呈显著正相关。【结论】微胚乳玉米花粉对普通玉米存在花粉直感效应，与普通玉米授粉杂交后当代玉米籽粒的胚重比、含油率和胚含油率均有所提高，因此，微胚乳玉米花粉可在普通玉米品质改良中发挥正向作用。微胚乳玉米花粉与普通玉米授粉杂交当代籽粒的含油率可通过提高籽粒胚重比、百粒重和胚含油率得到提高。

为研究高油玉米花粉对普通玉米籽粒性状及含油量的影响,通过3个普通玉米品种与3个高油玉米品种混种,利用高油玉米花粉为普通玉米授粉,试验结果表明:通过花粉直感效应,普通玉米在接受高油玉米花粉后籽粒产量提高或变化不大,胚的重量显著增加。普通玉米和高油玉米杂交与相应的普通玉米自交相比,籽粒中胚的比重大大增加。籽粒中含油量的增加很大程度上是由于胚在籽粒中比重的增加引起的。

利用2013年极端自然高温的有利条件,调查198份在极端自然高温期间抽穗扬花的水稻材料结实率,分析了抽穗扬花期极端自然高温胁迫对不同类型水稻结实率的影响。结果表明,持续高温对供试材料的结实率存在一定的影响,且品种(系)间存在明显差异。对杂交籼稻组合的亲本进行分析发现,不同不育系或恢复系所配F1组合的结实率存在明显差异,不育系和恢复系对杂交F1组合的耐高温性存在一定的影响。相关分析表明,高温期间抽穗的常规籼稻恢复系和常规粳稻结实率与日最高温度均呈负相关,相关不显著,杂交籼稻F1组合结实率与恢复系结实率呈显著正相关。初步筛选出"宁恢广抗占"、"蜀恢527"、"成恢3203"和"籼引-8"4份籼稻恢...

为探明花期连阴雨造成的弱光胁迫持续时间对玉米产量的影响,以黄淮海平原主推夏玉米品种浚单29为材料,自抽雄期起设置弱光胁迫处理0 d(CK)、3 d(S3)、6 d(S6)、9 d(S9)、12 d(S12)、15 d(S15)6个处理,探讨了玉米花期弱光持续时间对玉米果穗发育及产量的影响。结果表明,自抽雄期起,随着弱光胁迫时间的延长,弱光处理315 d,吐丝期较CK推迟17 d,终散粉日较CK推迟12 d。在抽穗后第11天所有处理散粉全部结束。散粉100%结束日吐丝株率较CK减少3%43%,各处理结束日果

为探明增密对玉米花丝受精结实能力及衰老进程的影响,以登海605(DH605)和郑单958(ZD958)为材料,比较研究了两个密度(52 500,112 500株/hm~2)下玉米果穗花丝受精结实能力及衰老动态。结果表明:增密使花丝生长速率降低,吐出苞叶的时间延迟,整个果穗的花丝可受精持续时间延长,但不影响花丝的衰老特性。与低密度相比,高密度下DH605和ZD958果穗花丝吐出苞叶的时间分别推迟3,1 d,可受精结实持续时间分别延长2 d和1～2 d。高密度下玉米果穗顶部花丝吐丝时间虽晚但仍然有正常受粉结实的潜力。利用分别套袋1～20 d每天统一授粉以及花丝衰老数据进行相关分析,发现果穗可受精花丝百分率与衰老花丝呈极显著相关关系(r~2=0.964~(***)),说明延迟授粉造成的花丝受精结实能力降低主要是由于早吐丝花丝的衰老造成的。总之,增密对吐出苞叶后的花丝衰老时间影响不显著,但显著延长整个果穗花丝衰老时间。

为明确玉米花生宽幅带状间作下不同肥料处理对作物生长发育的影响，设置玉米花生间作不施肥(K0)、间作玉米花生施常规肥(K1)、间作玉米施缓控肥花生减施肥料(K2)、单作玉米施常规肥(SM)、单作花生施常规肥(SP)5个处理，测定形态性状、叶绿素含量、光合特性、干物质积累量、氮含量及相关酶活、产量的变化。结果表明：在不同施肥处理下，间作玉米氮代谢酶活性、净光合速率、各器官干物质量和氮素积累量均表现为K2>K1>K0，且间作玉米边行显著高于中间行。K2和K1处理间作玉米产量比K0和单作分别显著增加21.95%、17.34%(p<0.05）和14.10%、9.78%(pK2>K0，中间行>边行，且单作>间作。K2和K1处理花生中间行净光合速率比K0显著增加67.75%和64.82%(p<0.05)，产量比K0处理显著增加30.65%和21.26%(p<0.05)，但比单作显著降低6.81%和13.49%(p<0.05)。可见，间作玉米施用缓控肥提高了玉米叶片氮代谢酶活性、各器官干物质积累量、氮素积累量和净光合速率，生长速率加快，进而增加产量。施肥增加花生生长前期氮素吸收量，促进氮代谢酶活性和净光合速率增加、加快干物质积累，增加产量。K1和K2处理土地当量比均大于1。研究结果对创新优化适宜东北地区种植的玉米花生宽幅带状间作技术提供科学依据。

采用含有甲基磺酸乙酯(EMS)的石蜡油溶液处理玉米自交系910,7019,齐319,丹340和联87的成熟花粉,研究了经EMS处理的花粉离体萌发率与处理当代结实率的相关性及M1代生物学性状的变异。结果表明:花粉离体培养后萌发率随EMS浓度的增加而降低,并与处理当代的结实率呈正相关;EMS处理的M1代引起了较大的生理损伤和生物学变异效应,主要表现为结实率低、出苗率低、出苗持续时间长、出苗迟缓、成株率下降、M1代群体的抽雄期表现提前和延迟等特性;M1代苗期变异以叶色变异为主,其中条纹叶变异最大,而成株期以雄穗变异为主,其中雄性败育变异率最高。