不同玉米杂交种及其亲本自交系耐热性的差异比较

作     者：徐田军 吕天放 李自豪 张勇 刘宏伟 刘月娥 蔡万涛 张如养 宋伟 邢锦丰 赵久然 王荣焕 XU TianJun;LÜ TianFang;LI ZiHao;ZHANG Yong;LIU HongWei;LIU YueE;CAI WanTao;ZHANG RuYang;SONG Wei;XING JinFeng;ZHAO JiuRan;WANG RongHuan

作者机构：北京市农林科学院玉米研究所/玉米DNA指纹及分子育种北京市重点实验室 

出 版 物：《中国农业科学》 (Scientia Agricultura Sinica)

年 卷 期：2024年第57卷第2期

页      面：403-415页

核心收录：

学科分类：09[农学] 0901[农学-作物学] 

基　　金：国家重点研发计划课题任务(2021YFD1200701-8) 北京市农林科学院青年科研基金(QNJJ202236) 

主　　题：高温 玉米 亲本自交系 耐热性 

摘      要：【目的】近年来，我国黄淮海夏玉米区高温热害不利天气频发重发，已成为威胁玉米生产的重要不利因素。研究并明确高温胁迫对不同基因型玉米品种雌雄穗及产量的影响，为耐高温玉米品种培育和选择提供参考。【方法】以郑单958（郑58×昌7-2）、先玉335(PH6WC×PH4CV)、京农科728（京MC01×京2416）和MC812（京B547×京2416）及其亲本自交系为供试材料，花期前后（大喇叭口期-吐丝后7 d）进行高温胁迫处理，研究高温胁迫对不同基因型玉米杂交种及其亲本自交系雌雄穗生长发育、散粉吐丝间隔（ASI）、花粉活性、产量及其构成要素的影响。【结果】（1）花期前后高温胁迫导致参试玉米品种及其亲本自交系的穗粒数减少，进而产量降低，且不同品种和自交系对高温胁迫的响应存在显著差异。与对照相比，高温胁迫下，郑单958、先玉335、京农科728和MC812的穗粒数降幅分别为22.28%、46.79%、6.13%和8.11%，产量降幅分别为9.50%、50.61%、3.18%和5.00%，其中，京农科728和MC812减产不显著，而郑单958和先玉335显著减产；亲本自交系中，京2416的穗行数、行粒数和产量降幅最小且不显著，而PH6WC均显著降低且降幅最大。（2）高温胁迫下，参试品种及其亲本自交系的雄穗分支总数、雄穗长度、总散粉量和花粉活性降低，散粉持续期缩短，ASI延长。与对照相比，高温胁迫下，ASI延长1.6 d。雄穗长度降幅表现为郑单958先玉335MC812京农科728。郑单958雄穗长度降幅最大，但雄穗分支数多，花粉量最大；先玉335雄穗分支少，雄穗长度降幅大，花粉量最少且活性最低；京2416总散粉量大且花粉活力强，降幅最小（仅为4.50%和3.98%）。【结论】花期前后高温胁迫对参试玉米品种的籽粒产量和花粉活性等影响较大，京农科728和MC812的产量和花粉活性降幅显著低于先玉335和郑单958，耐热性较好。通过比较参试玉米杂交种亲本自交系的耐热性，父本自交系的耐热性要好于母本自交系。其中，京2416的雄穗分支和长度降幅小，花粉量大，花粉活性高，且花丝茸毛多，捕获花粉能力强，单穗产量高，ASI小，耐热性最好。因此，在耐高温玉米品种选育过程中，要重视和加大对耐热种质（如京2416等）的利用与改良创新，组配选育耐高温玉米新品种。