土培条件下玉米萌发期耐旱鉴评技术体系研究     

张春宵  李淑芳  刘旭洋  刘杰  刘文平  刘学岩  李春辉  王天宇  李晓辉 《中国农业科学》2020,53(19):3867-3877

【目的】中国玉米主产区多为干旱、半干旱地区,播种后遇旱问题时常发生,生产上实现良好的出苗与成苗率是保障玉米高产稳产的基础。鉴于不同的玉米品种对萌发期干旱胁迫反应不一,构建玉米萌发期耐旱评价技术体系,鉴定不同品种萌发期耐旱性,为玉米品种筛选与应用奠定基础。【方法】以从田间耕层采集的土壤为介质,设置从种子不能发芽到全部发芽的土壤含水量13个梯度,在25℃光照培养箱条件下测定5个代表性品种种子发芽率,建立不同土壤水分胁迫条件与发芽率的Logistic拟合方程,确立50%种子发芽率时土壤含水量（GW₅₀）;在此基础上,以5个品种GW₅₀平均值作为干旱处理强度,对32份品种的发芽率等11个性状进行测定,通过相关性分析、聚类分析和主成分分析等方法,解析种子发芽率与其他相关性状间的关系。【结果】在13个水分梯度下5个品种的发芽率拟合Logistic方程的决定系数R²为0.978—0.992,基于Logistic方程估算GW₅₀为18.2%—18.7%,GW₅₀平均值为18.5%。以18.5%土壤含水量作为干旱胁迫处理水平,对32份品种的发芽率等11个性状的分析结果显示,发芽率与胚芽鲜重、胚根鲜重、贮藏物质转运率具有显著的相关性,但相关系数均小于0.5,分别为0.36、0.40和0.38,而发芽率与胚根数等7个性状没有显著的相关性。聚类分析结果表明,基于发芽率以外10个性状的聚类分析将32个品种分为三类,分别包含13、10和9个品种,但这三类品种间的发芽率均值没有显著差异,说明这10个性状不能反映胁迫条件下的发芽率水平。对11个性状的主成分分析表明发芽率、胚芽干重和贮藏物质转运率在第一主成分具有较高的特征值,第一主成分对总方差的贡献率达到36.3%,这三个性状可以作为萌发期耐旱性评价的关键指标。基于建立的萌发期耐旱鉴定技术体系,所鉴定的32个品种中有4个属于萌发期耐旱型,22个属于为中间型,7个属于萌发期干旱敏感型。【结论】明确了限制种子发芽率50%的土壤干旱胁迫强度,提出种子发芽率、胚芽干重和贮藏物质转运率可作为萌发期耐旱鉴定的关键指标,构建了玉米萌发期耐旱鉴定技术方法体系。  相似文献   

中国玉米骨干亲本黄早四杂种优势形成的遗传基础解析     

李永祥  李春辉  杨俊品  杨华  程伟东  汪黎明  李凤艳  李会勇  王延波  李淑华  扈光辉  刘成  黎裕  王天宇 《中国农业科学》2020,53(20):4113-4126

【目的】杂种优势利用是实现玉米高产育种的重要途径。解析玉米骨干亲本黄早四杂种优势形成的遗传基础,对指导中国玉米骨干亲本高效利用和高产育种具有重要的理论研究意义与生产利用价值。【方法】以玉米黄改系杂种优势类群的骨干亲本黄早四为共同亲本与11个代表性自交系构建的、包含2 000个重组自交系（recombination inbred line,RIL）的巢式关联分析群体（nested association mapping population,NAM）为试验材料,分别与改良瑞德×黄改系杂优利用模式的代表自交系郑58和昌7-2进行测交,并在全国4个玉米主产区10个试验点开展测交群体的多环境产量及重要农艺性状鉴定。在开展NAM测交群体产量和重要农艺性状相关性分析、各性状在NAM群体及其测交群体之间相关性分析基础上,基于高密度遗传图谱,利用联合逐步回归（Joint stepwise regression）模型进行了NAM及其测交群体QTL定位和产量QTL的复等位遗传分析,并对NAM及其测交群体定位QTL所在区域的遗传重组率进行了比较。【结果】表型分析结果表明,2个测交群体的株高和产量相关性状（主要是行粒数和百粒重）与小区产量均表现出较高的正相关关系。但强优势测交组合（郑58测交群体）的产量表现与NAM群体自身的产量表现相关性较低,表明相对于弱优势测交组合（昌7-2测交群体）,强优势测交组合的产量表现受RIL家系自身的产量影响较小。QTL定位结果表明,与NAM群体相比,利用其测交群体检测到的QTL数目较少,但能解释更高的表型变异。昌7-2和郑58测交群体定位到的QTL中,分别仅有27%和25%的位点与NAM群体定位结果重叠或相邻。主效位点的复等位分析结果表明,对于郑58测交群体（强优势测交组合）,在单穗产量QTL中,68.69%的增产等位变异来自骨干亲本黄早四。但在昌7-2测交群体中（弱优势测交组合）,仅有36.36%的增产等位变异来自黄早四。利用郑58测交群体共鉴定到13个重要的产量相关基因组区段,来自黄早四的等位变异在其中的11个区段表现为增产,这些区段对黄早四杂种优势的形成可能具有重要作用。QTL所在区域的重组率分析结果表明,利用郑58测交群体检测到的QTL所在区域具有较低的遗传重组率,符合杂种优势相关位点更容易分布于低重组区的基因组基本特征。【结论】在强优势测验种郑58遗传背景下,来自黄早四的等位变异对测交组合的产量具有重要遗传贡献,定位到的相关遗传区段与玉米杂种优势形成密切相关。  相似文献   

基于机器视觉的植物水势测量装置设计     

杨俊杰  左志宇  毛罕平  张晓东  徐超  王天宇  缪鹏 《农机化研究》2020,42(11)

压力室法判断水势测量终点需要对待测样本截面渗液状况进行观察,但由于观察者的判断标准不一致,容易造成较大测量误差。为此,根据待测样本截面出现渗液时光线发生折射、截面图像的灰度值出现变化的现象,提出了利用机器视觉代替人眼进行水势测量终点判断的方法。该方法使用USB摄像头采集待测样本截面图像,通过控制系统软件计算采集到的图像平均灰度值变化来判断水势测量终点。根据该方法设计了一种基于机器视觉的植物水势测量装置,并进行了试验验证,结果表明:该方法可行,且提高了水势测量速度和测量精度。  相似文献   

微咸水灌溉对冬小麦光合特征及产量的影响   总被引：3，自引：2，他引：3  

庞桂斌  徐征和  王海霞  张立志  王天宇 《灌溉排水学报》2018,(1)

【目的】寻求合理的微咸水利用方式以及揭示微咸水灌溉下作物生理生长响应机理。【方法】在黄河三角洲地区的典型引黄灌区开展了冬小麦微咸水灌溉试验,研究了微咸水灌溉对冬小麦光合特性、干物质及产量的影响。【结果】与淡水灌溉相比,采用矿化度3 g/L微咸水灌溉时,拔节期、灌浆期灌2水和拔节期灌1水均会导致气孔导度和蒸腾速率的下降,但是对净光合速率的影响却不显著,微咸水灌溉在降低蒸腾速率的同时维持着较高的净光合速率,叶片水分利用效率提高了2.8%~43.2%;微咸水灌溉抑制了冬小麦的株高和干物质积累,淡水-微咸水组合灌溉虽然导致产量降低3%~13%,但节约淡水资源50%~67%;相同灌溉水质下,与灌浆期不灌水相比,灌水有利于籽粒的灌浆,提高了千粒质量,实现冬小麦增产11.2%~11.4%。【结论】因此,淡水-微咸水-微咸水的灌溉模式用于该地区冬小麦田间灌溉是可行的。  相似文献   

玉米PDI基因cDNA的克隆及生物信息学分析   总被引：1，自引：0，他引：1  

王秀堂  HUANG Ya-qun  黄亚群  李会勇  石云素  宋燕春  黎裕  王天宇 《河北农业大学学报》2008,31(1):16-19

利用RT-PCR技术,从玉米花丝中克隆得到了玉米蛋白质二硫键异构酶(PDI)基因cDNA编码序列(GenBank登录号为EF532321)。生物信息学技术分析表明:该序列开放阅读框为1 542个碱基,编码513个氨基酸,组成的蛋白质分子式C2577H3980N648O771S11,分子量为56.7 kDa,等电点pI为5.01。基因进化树分析表明玉米中的PDI基因与水稻中的PDI基因具有较近的亲缘关系。亚细胞定位预测分析表明,该基因编码的蛋白定位于细胞的内质网。  相似文献   

黔玉3号亲本繁殖及杂交种制种技术   总被引：1，自引：1，他引：0  

陈华璋  任洪  沈建华  曹绍书  王天宇 《贵州农业科学》2007,35(1):97-99

黔玉3号是贵州省旱粮研究所组配选育的高产、优质、抗旱、耐瘠薄的山区玉米三交种,其种子生产程序较为复杂,为使该品种更快走向市场,对其亲本繁殖、杂交制种技术规程进行了研究。  相似文献   

覆膜滴灌棉田地膜残留量对棉花生长的影响   总被引：1，自引：0，他引：1  

朱金儒  李文昊  王振华  宗睿  王天宇 《干旱区研究》2021,38(2):570-579

为了阐明覆膜滴灌棉田地膜残留对棉花生长的影响,结合绿洲覆膜滴灌棉田残膜累积特点,设计对应覆膜年限为5 a、10 a、15 a、20 a、25 a、30 a共6个不同残膜累积梯度,利用桶栽试验,分析了不同覆膜年限棉田中残膜累积对棉花生长和产量的影响.结果表明:残膜对棉花地上部株高和叶面积影响显著,随残膜量的增加株高和叶面...  相似文献   

基于“自然—人为”因素为指标评价区域生态环境脆弱性     

王天宇  张富 《甘肃林业》2013,(1):28-29

近几十年来,由于全球气候变暖和人类发展对环境的干扰,自然灾害诸如地震、海啸、干旱、洪水、水污染、滑坡、泥石流、供水危机、生物多样性锐减、冰川融化、雪线上升已经严重威胁到人类的生存环境,生态环境脆弱性研究成为国家乃至世界大事件被人们开始越来越多地关注。祁连山北坡水源涵养区是我国河西走廊的生命源泉,同时又是生态脆弱地区。由于自然和人为等原因,该区存在草地生产力下降、森林质量衰退、冰川萎缩、雪线上升、自然植被退化、生物多样性降低、人民生活贫困等生态和经济社会问题,较脆弱的生态环境和较落后的经济社会发展互为因果。  相似文献   

川西獐牙菜SmGES基因的克隆、生物信息学分析与原核表达     

李晓雪  孙继奇  王天宇  田丰收  张程  朱晔荣  向蓓蓓  王勇 《中国农学通报》2020,36(25):19-25

研究藏药川西獐牙菜中环烯醚萜合成途径中的关键酶香叶醇合成酶的功能,并探讨其在香叶醇、龙胆苦苷和獐牙菜苦苷生物合成中的作用。以川西獐牙菜叶片为材料,提取RNA并反转为cDNA,通过川西獐牙菜转录组相关信息,用RT-PCR技术克隆得到了川西獐牙菜香叶醇合成酶基因,并命名为SmGES基因。将SmGES基因片段通过分子生物学的方法连接到原核表达载体pET-28a上并转化到Escherichia coli Rosetta(DE3)原核表达感受态中,进行相关的诱导表达。通过生物信息学进行相关分析得出,SmGES基因长1761 bp,编码586个氨基酸;SmGES蛋白等电点为5.35,相对分子质量为67.78 kDa。分析表明SmGES基因带有叶绿体转运肽,预测其是定位于叶绿体的亲水蛋白。文章还分析了该蛋白的细胞内定位、结构域、二级和三级结构。进化关系分析表明,SmGES基因与滇龙胆的GES基因具有较近的亲缘关系。诱导得到重组蛋白分子质量67.78 kDa的蛋白条带,与预期大小一致。研究结果为进一步阐明川西獐牙菜中环烯醚萜合成途径提供参考。  相似文献   

6个桃品种的引种表现     

王天宇  董婧妍  王立成  柳俊明  李清泉  张立彬  肖啸 《河北果树》2022,(2):10-12,15

为了探明江苏省农业科学研究院培育的6个桃品种在保定市的适应性,选择出适宜在保定市栽培的优良品种,以满城区苗圃场引进露地栽培的5年生6个桃品种为试材,比较其生物学特性、植物学特性、果实性状、抗寒性等指标.结果表明,6个桃品种在满城区栽培树体生长正常结果.但'紫金红2号'出现严重裂果现象,'霞晖1号'霞晖2号'霞晖6号...  相似文献