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

以典型的果穗顶端籽粒败育类型杂交种为材料，在授粉后第2天对大田玉米雌穗用聚乙烯塑料袋进行覆膜处理，考察了处理后籽粒发育过程中内派激素（乙烯、细胞分裂素）、呼吸强度及粒重变化动态。结果表明：覆膜处理明显促进了果穗顶部籽粒的发育，使粒重增加、败育粒减少，但中下部籽粒粒重有不同程度的降低，从而导致穗粒数增加、平均粒重降低。覆膜处理后还表现出预部籽粒在籽粒形成期呼吸强度和细胞分裂素含量明显升高，而乙烯释放量则明显降低，营养物质在果穗上的分布趋于均一化等生理效应。

【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。

在玉米生育期间进行灌水和施用钾肥,对玉米果穗叶片的叶绿素含量、光合强度和玉米籽粒灌浆及最终的籽粒产量均有明显的促进作用;灌水与施用钾肥之间有一定的互作效应;钾肥(K2O)的适宜施用量在90~135 kg/hm2为宜。

【目的】评价图像处理法采集和数量化玉米果穗特异性、一致性和稳定性测试(DUS)性状的技术适用性。【方法】以4个品种各50个果穗及8个品种93～107个穗轴为材料,通过图像处理采集玉米DUS测试指南规定的7个性状(穗长、穗粗、穗形、粒顶色、穗轴色、穗行数和籽粒排列形式),应用多性状整体控制单一比较法分析品种特异性。【结果】穗长、穗粗和穗行数的图像处理误差分别为6.2%、1.6%和0.66%。果穗的穗缘角(穗形)在0～2.22°之间变化,各品种穗行角(籽粒排列形式)均值在89.4°～90.7°之间。穗形等4个质量或假质量性状成功转换为数量性状,信息量随之增加。籽粒顶端颜色在果穗间和果穗侧面间的差异...

【目的】采用秃尖与不秃尖两种结实类型的育种材料分析玉米果穗秃尖性状的遗传特点。【方法】试验以不秃尖类型自交系lx01-3和秃尖类型自交系wx04-1及其F1、F2、BC1、BC2群体为试验材料,采用低密度种植以促进植株个体发育,分析各世代群体的果穗秃尖表现。【结果】F1代植株的果穗均为秃尖类型。果穗秃尖与不秃尖类型的分离比例在F2群体中为12.78﹕1,在BC1群体中为2.75﹕1。经卡方测验,符合2对基因间存在重叠作用的遗传特点。SPSS分析表明,F2群体中秃尖类型果穗的秃尖长度性状分布曲线呈明显的偏态分布。【结论】(1)结实类型是由2对存在重叠作用的基因所控制的质量性状。秃尖类型对不秃尖类...

为高效检测玉米果穗性状,建立了基于HSV(色调、饱和度、明度值)空间的玉米果穗性状的检测方法:使用机器视觉技术采集绿色背景玉米果穗图像,用HSV直方图阈值算法去除绿色背景,用FFT滤波器去除尖锐边缘和噪声,运用粒子滤波分离单一图像中的多个玉米果穗图像,并采用形态学腐蚀方法,经过4次迭代腐蚀,得到玉米果穗中间3行;检测玉米果穗的大小、形状、纹理和颜色4个特征的性状。随机检测67张玉米果穗样本图像的结果表明,果穗大小和形状特征检测的准确率为100%,果穗颜色和纹理特征检测的准确率分别为98.55%和96.25

[目的]玉米果穗数量性状是玉米考种和产量预测的重要参数,主要包括穗行数、行粒数和总粒数。快速精确地测量果穗数量性状是玉米自动化考种的难点问题。[方法]选用干玉米果穗进行试验,以单幅果穗图像为研究对象,在改进YCrCb色彩空间的基础上利用双峰法提取果穗轮廓,将图像沿穗轴等分为20部分,对每部分采用像素累计法得到穗行的定位点,对定位点线性插值得到穗行线,通过分析穗行线上的像素变化得到行粒数,利用果穗横截面的几何模型估算穗行数,并采用补偿法校正单幅果穗图像的成像误差以提高其计算精度,最后将行粒数与行数相乘得到总粒数。[结果]该方法对光照环境和图像背景要求较低,能适应较强的背景反光与阴影;避免对穗粒进行图像分割,使穗行线与行间隙定位的可靠性和准确性提高;校正单幅果穗图像的成像误差,使穗行数估算结果的准确性提高。统计结果显示:定位穗行线的失误率在6%以下,穗行数、行粒数和总籽粒数平均计算精度分别为98.84%、96.33%和95.67%,其中穗行数估算的零误差率为90.91%,平均测量速度达到每穗1.936 s。[结论]该方法能快速而精确地测量玉米果穗数量性状。

以不完全双列杂交组配的20个杂交组合及其亲本为试材,分别研究了植株性状、穗部性状与玉米果穗脱水速率的相关性。结果表明,品种间果穗脱水速率存在着显著差异,通过人工选择鉴定可以培育出符合育种目标的新品种。果穗脱水速率的遗传力较低,所以不能在早期世代对该性状进行直接选择。田间果穗脱水速率主要受植株性状的影响,株高偏低、穗位较高、开花期绿叶数较多、茎秆含水量较高,叶含水量较低的基因型有助于果穗快速脱水;同时果穗脱水速率与穗粗、穗行数呈极显著负相关,穗粗与穗行数呈极显著正相关,即穗行数越少,穗越细的果穗更利于籽粒脱水。

[目的]玉米果穗数量性状是玉米考种和产量预测的重要参数,主要包括穗行数、行粒数和总粒数。快速精确地测量果穗数量性状是玉米自动化考种的难点问题。[方法]本文以单幅果穗图像为研究对象,在改进YCr Cb色彩空间的基础上利用双峰法提取果穗轮廓,将图像沿穗轴等分为20部分,对每部分采用像素累计法得到穗行的定位点,对定位点线性插值得到穗行线,通过分析穗行线上的像素变化得到行粒数,利用果穗横截面的几何模型估算穗行数,并采用补偿法校正单幅果穗图像的成像误差以提高计算精度,最后将行粒数与行数相乘得到总粒数。[结果]选用干

为了研究玉米果穗不同部位挥发物成分的差异及挥发物对亚洲玉米螟的电生理活性,采用顶空吸附法和气相色谱—质谱联用仪(GC-MS)提取并分析了玉米果穗不同部位(玉米须、玉米苞叶、玉米雌穗)挥发物,并通过触角电位技术测定了亚洲玉米螟对其中16种挥发物的电生理反应。结果表明,玉米果穗不同部位挥发物成分存在差异,玉米须、玉米苞叶、玉米雌穗分别有37、39和41种化合物,其中有22种化合物共同存在于3个部位,分别有8、9和5种化合物为玉米须、玉米苞叶和玉米雌穗中特有。玉米不同部位挥发物种类主要包括绿叶气味、芳香族化合物、萜类和脂肪族化合物(醛类、酮类、醇类、酯类和烃类),这些化合物的含量在玉米果穗不同部位之...

【目的】提高玉米产量,研究不同种植密度对玉米雌穗发育和产量的影响。【方法】田间统计雌穗的花粒数量和吐丝进度;常规石蜡制片观察雌穗的发育和结构。【结果】随着密度的增大,雌穗小花的分化相应推迟;在吐丝初期和吐丝中期,吐丝数量随密度的增加而减少,吐丝后期差异不显著;小花总数、吐丝小花数、受精小花数和饱满粒数随密度的增加而减少,未受精小花数和总退化率随密度的增加而增大;雌穗穗轴维管束数目、维管束总横截面积和韧皮部总横截面积随密度的增加而减少;种植密度在75 000株/hm2时产量最高。相关性分析显示,雌穗穗轴维管束数目、维管束总横截面积和韧皮部总横截面积与种植密度呈显著的负相关,与单穗籽干重、千粒重、...

本研究以半多育型玉米杂交种农大高光效 1号为材料 ,以套袋方式控制上、下果穗的授粉时间 ,探讨其对不同库位果穗性状及 14 CO2 同化物分配的影响。结果表明 ,改变穗库间的授粉时间后 ,尤其是第 2果穗早于第 1果穗 3d的授粉处理 ,明显提高第 2果穗的库强 ,有利于双穗均衡、同步生长发育 ;改变穗库的授粉时间使双果穗在穗长、穗粒数、穗重以及 14 CO2 同化物的分配上都较自然授粉明显增加。由此认为 ,玉米在扩大单株库容、提高单株产量上还有很大潜力 ,关键是采取育种、化控、栽培等技术手段解决双果穗同步抽丝或同步授粉的问题

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。

在人工模拟条件下,采用“311-B”D饱和最优设计,探讨了水肥交互作用对玉米株高、茎基宽和产量的影响。结果表明:玉米植株的株高与氮肥、灌水量、磷肥用量都呈正相关,其中氮肥用量影响最大,灌水量次之,磷肥用量影响最小;但氮肥用量与灌水量的交互、氮肥和磷肥的交互与株高呈负相关。与氮肥用量和灌水量的平方项呈负相关,说明过量的氮肥或灌水量都对植株的株高呈负效应。同样,玉米的茎基宽与氮肥用量、灌水量、磷肥用量呈正相关,其中氮肥对茎基宽的影响最为明显,灌水量次之,磷肥用量的影响最小。在本试验中,氮肥用量与灌水量的交互、磷肥和灌水量的交互与茎基宽呈正相关。氮肥、磷肥和灌水量对玉米产量均具有正效应,且符合报酬递...