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玉米抗旱性鉴定指标及综合评价研究进展

分子植物育种 2024年

作者：张磊谢小清唐怀君孙宝成刘成新疆农业科学院粮食作物研究所

玉米是一种水分敏感型作物，干旱严重影响玉米产量，玉米抗旱性鉴定对于奠定现有玉米品种的遗传基础和培育突破性品种具有重要意义。本文从玉米抗旱性鉴定方法、抗旱性评价指标及综合评价方法三个方面对国内外玉米抗旱性研究进展作了综... 详细信息

玉米是一种水分敏感型作物，干旱严重影响玉米产量，玉米抗旱性鉴定对于奠定现有玉米品种的遗传基础和培育突破性品种具有重要意义。本文从玉米抗旱性鉴定方法、抗旱性评价指标及综合评价方法三个方面对国内外玉米抗旱性研究进展作了综述。旨在为玉米抗旱性研究、抗旱品种选育及生产提供参考。

关键词：玉米抗旱性鉴定方法鉴定指标综合评价方法

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玉米抗旱性的遗传研究进展

分子植物育种 2023年

作者：唐怀君谢小清张磊孙宝成刘成新疆农业科学院粮食作物研究所

干旱是限制玉米生产的主要非生物胁迫因子之一。深入了解中国玉米抗旱基因资源以及分子机制遗传改良的最新进展，总结抗旱性遗传改良及干旱对玉米产量的影响，对提高玉米抗旱能力、培育玉米抗旱品种具有重要意义。本研究通过收集玉米抗... 详细信息

干旱是限制玉米生产的主要非生物胁迫因子之一。深入了解中国玉米抗旱基因资源以及分子机制遗传改良的最新进展，总结抗旱性遗传改良及干旱对玉米产量的影响，对提高玉米抗旱能力、培育玉米抗旱品种具有重要意义。本研究通过收集玉米抗旱相关性状的连锁作图和关联作图、抗旱基因挖掘应用及抗旱鉴定方法的国内外相关文献，系统的分析玉米抗旱性状遗传改良现状及干旱对玉米产量的影响。根据文献和资料统计，近30年来定位到700多个与抗旱性相关QTLs (Quantitative Trait Locus)，挖掘到400多个与抗旱显著相关的候选基因，克隆出10多个抗旱相关的基因，探讨了有关多组学研究和玉米改良的未来方向的发展前景。虽然在玉米抗旱性遗传结构和调控机制中取得显著成效，但对整个抗旱调控网络和基因功能在很大程度上仍是未知的。因此，系统了解抗旱基因资源的挖掘及其分子机制遗传改良研究的最新进展，为揭示玉米抗旱的遗传基础、开展玉米抗旱分子育种提供依据。

关键词：玉米抗旱遗传 QTL GWAS

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玉米抗旱性状的遗传力分析

新疆农业科学 2015年第11期52卷 2011-2015页

作者：唐怀君孙宝成周芳芝刘成新疆农业科学院粮食作物研究所乌鲁木齐830091

【目的】干旱是限制我国玉米生产的主要因素,研究干旱胁迫下玉米抗旱性状的遗传力,为合理利用优良自交系配置杂交组合提供理论依据。【方法】采用完全双列杂交Griffing方法 I,研究不同抗旱性组合杂交后代的株高、ASI值、穗粒数、单株粒... 详细信息

【目的】干旱是限制我国玉米生产的主要因素,研究干旱胁迫下玉米抗旱性状的遗传力,为合理利用优良自交系配置杂交组合提供理论依据。【方法】采用完全双列杂交Griffing方法 I,研究不同抗旱性组合杂交后代的株高、ASI值、穗粒数、单株粒重等农艺和穗部性状的遗传力,同时分析农艺性状和穗部性状与抗旱性的关系。【结果】穗行数与抗旱性的相关性不显著,其余15个性状与抗旱性的相关程度达到了显著或极显著水平;气生根、秃尖、粒宽、穗行数、穗粗、ASI和株高主要受加性效应影响,其余9个性状主要受非加性效应的影响;穗行数、穗位高、ASI、穗粗、穂长、秃尖、株高、粒宽的广义和狭义遗传力都较高,单株粒重、行粒数、单穗重、百粒重、粒长和穗粒数的广义遗传力较高但狭义遗传力较低。【结论】秃尖、粒宽、穗粗、ASI和株高等性状可作为抗旱杂种后代早世代抗旱性鉴定指标;穗位高、穂长、单株粒重、穗粒数、单穗重、行粒数、粒长和百粒重等性状可作为抗旱杂种后代晚世代抗旱性鉴定指标。

关键词：玉米干旱胁迫抗旱指标遗传力

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加强依法治县工作　维护灾民合法权益

大庆社会科学 1999年第5期 38-39页

作者：唐怀君穆俊岭杜尔伯特蒙古族自治县政法委

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玉米籽粒构型与产量和抗旱性的关系分析

新疆农业科学 2021年第10期58卷 1784-1790页

作者：张磊谢小清唐怀君孙宝成刘成新疆农业科学院粮食作物研究所乌鲁木齐830091

【目的】研究玉米受旱前后的籽粒性状变化及其与产量和抗旱性的关系,为玉米抗旱育种和节水栽培提供理论依据。【方法】以大田充分灌水量为100%,设置80%、60%、40%、20%和0%共5个欠量灌水比例,在此6种水分梯度水平上,测定10份玉米杂交种... 详细信息

【目的】研究玉米受旱前后的籽粒性状变化及其与产量和抗旱性的关系,为玉米抗旱育种和节水栽培提供理论依据。【方法】以大田充分灌水量为100%,设置80%、60%、40%、20%和0%共5个欠量灌水比例,在此6种水分梯度水平上,测定10份玉米杂交种的10个籽粒构型相关性状指标,研究籽粒性状随灌水比例的变化趋势,以及与抗旱性的关系。【结果】随着灌水比例减少和旱情加重,玉米单株粒重、百粒重、粒长、粒宽、矩形性、粒色R和粒色G逐渐降低,而籽粒的粒厚、圆形性和粒色B则逐渐增加;单株粒重、百粒重、粒长、粒宽、粒厚、圆形性、矩形性、粒色R、粒色G在不同灌水比例间差异达到显著以上水平。【结论】玉米杂交种籽粒性状对干旱胁迫有明显的响应。单株粒重、百粒重、粒长、粒宽、粒厚、圆形性、矩形性、粒色R、粒色G可作为玉米抗旱鉴定和抗旱育种的参考指标。

关键词：灌水比例籽粒性状玉米产量抗旱性参考指标

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玉米果穗性状及其抗旱性随灌水量的变化规律

新疆农业科学 2023年第10期60卷 2412-2418页

作者：谢小清唐怀君张磊孙宝成刘成新疆农业科学院粮食作物研究所乌鲁木齐830091

【目的】研究玉米受旱前后的果穗性状变化与产量及抗旱性的关系,为玉米耐旱性精准鉴定和玉米抗旱育种供理论依据。【方法】在大田滴灌条件下,设置6个欠量灌水处理,各处理首次灌水均为675 m^(3)/hm^(2),以确保出苗。拔节-成熟期间灌水7... 详细信息

【目的】研究玉米受旱前后的果穗性状变化与产量及抗旱性的关系,为玉米耐旱性精准鉴定和玉米抗旱育种供理论依据。【方法】在大田滴灌条件下,设置6个欠量灌水处理,各处理首次灌水均为675 m^(3)/hm^(2),以确保出苗。拔节-成熟期间灌水7次,6个处理每次的灌水量分别为675(100%)、540(80%)、405(60%)、270(40%)、135(20%)、0(0%)m^(3)/hm^(2)。测定不同水分处理下12个玉米杂交种的单穗重、总穗数、穗粒数、百粒重、行粒数、穗长、穗粗、秃尖、穗行数等9个果穗性状,分析果穗性状随灌水量的变化趋势。【结果】灌水量540 m^(3)/hm^(2)(80%)处理与充分灌溉675 m^(3)/hm^(2)(100%)相比,12个品种的单穗重增减幅度为-7.0%~3.1%,平均增减1.8%;随着灌水量进一步减少,玉米的单穗重、总穗数、穗粒数、百粒重、行粒数、穗长、穗粗呈现递减趋势,秃尖呈增加趋势,而穗行数的变化趋势不明显;干旱的敏感程度从大到小顺序为单穗重、秃尖、穗粒数、行粒数、穗长、总穗数、百粒重、穗粗和穗行数。【结论】在轻度干旱(缺水20%以内)条件下,玉米杂交种产量轻微下降;在中度干旱(节水40%~60%)条件下,单穗重、秃尖、穗粒数和行粒数可作为抗旱性鉴定的重要指标;在重度干旱条件下(缺水80%以上),穗长、百粒重、总穗数和穗粗可作为玉米极端抗旱性鉴定的辅助指标。

关键词：玉米欠量灌水果穗性状抗旱鉴定

提高玉米抗旱鉴定准确性的水旱交替种植模式分析

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新疆农业科学 2018年第5期55卷 807-812页

作者：唐怀君谢小清张磊刘成孙宝成新疆农业科学院粮食作物研究所乌鲁木齐830091 中国农业大学/国家玉米改良中心北京100193

【目的】研究玉米水旱交替种植模式鉴定法,为准确鉴定玉米抗旱性提供理论依据。【方法】以157份玉米自交系为材料,测定水旱交替种植模式法和常规水旱分区法的三重复的抗旱系数,利用三重复之间的相关系数对比研究两种方法的优劣。【结果... 详细信息

【目的】研究玉米水旱交替种植模式鉴定法,为准确鉴定玉米抗旱性提供理论依据。【方法】以157份玉米自交系为材料,测定水旱交替种植模式法和常规水旱分区法的三重复的抗旱系数,利用三重复之间的相关系数对比研究两种方法的优劣。【结果】常规水旱分区鉴定的抗旱性,三重复间的相关系数为0.692~0.755(平均值0.724),而水旱交替种植模式鉴定的抗旱性,三重复间的相关系数为0.835~0.887(平均值0.861);水旱交替种植模式鉴定法重复间相关系数要高出常规水旱分区鉴定法18.9%。【结论】与常规的水旱分区鉴定法相比,水旱交替种植模式抗旱鉴定法具有更高的准确性和重复性,且便于材料观察的特点,可用于玉米抗旱性大规模鉴定。

关键词：玉米抗旱性鉴定方法水旱交替种植模式

欠量灌溉供水率胁迫强度与玉米产量的规律分析

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新疆农业科学 2022年第1期59卷 70-78页

作者：谢小清唐怀君张磊孙宝成刘成新疆农业科学院粮食作物研究所乌鲁木齐830091

【目的】研究和建立供水率与抗旱性的理论关系模型,为欠量灌溉玉米抗旱性精准鉴定提供理论依据。【方法】2017~2019年选择12个杂交种,设置6个水分梯度的欠量胁迫处理,各处理区全程灌水8次,出苗水均为675 m^(3)/hm^(2),其余的7次灌水量按... 详细信息

【目的】研究和建立供水率与抗旱性的理论关系模型,为欠量灌溉玉米抗旱性精准鉴定提供理论依据。【方法】2017~2019年选择12个杂交种,设置6个水分梯度的欠量胁迫处理,各处理区全程灌水8次,出苗水均为675 m^(3)/hm^(2),其余的7次灌水量按照100%、80%、60%、40%、20%和0%比例减少,以形成不同的干旱胁迫强度;在缺次灌溉模型的基础上等价变换和推导,建立欠量灌溉模型,并对模型进行验证。【结果】供水率与玉米抗旱性关系的理论模型γ=Φ^(k)/(Φ^(k)+Φ_(h)^(k)),该模型能描述玉米杂交种的抗旱系数(γ)随供水率(Φ)变化的幂饱和曲线。12个玉米杂交种的抗旱系数计算值与实际测定值间的相关系数为0.973~0.995(平均0.987),达到了极显著水平(P_(0.01)=0.917);模型拟合得出的残差预测偏差RPD值为3.914~9.485,均大于3.0,拟合效果良好。【结论】建立的欠量供水率与玉米抗旱性的模型可用于玉米抗旱性的精准鉴定;其中,半产供水率Φ_(h)和水分敏感系数k均具有明确的生物学意义,是玉米抗旱性的两个重要指标,2者数值均小的品种具有相对稳定的抗旱性。

关键词：欠量灌溉抗旱性供水率关系模型玉米杂交种

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玉米抗旱性遗传特性及其简化模型的研究

新疆农业科学 2016年第6期53卷 987-991页

作者：唐怀君孙宝成谢小清刘成新疆农业科学院粮食作物研究所乌鲁木齐830091

【目的】干旱是限制我国玉米生产的主要因素,研究干旱胁迫下玉米抗旱性的遗传特性,为合理利用优良自交系配置杂交组合提供理论依据。【方法】采用完全双列杂交Griffing方法 I,研究不同玉米双亲杂交组合对其F1代抗旱性的贡献。【结果】F... 详细信息

【目的】干旱是限制我国玉米生产的主要因素,研究干旱胁迫下玉米抗旱性的遗传特性,为合理利用优良自交系配置杂交组合提供理论依据。【方法】采用完全双列杂交Griffing方法 I,研究不同玉米双亲杂交组合对其F1代抗旱性的贡献。【结果】F1代抗旱性超双亲、低双亲、介于双亲之间的比例分别为12.2%、20%、67.8%;F1代及其双亲的抗旱性关系符合加性模型R子=0.593R母+0.431R父;F1代及其双亲之间的抗旱系数在一定程度上可用极为简单的代数关系描述:XY+YX=XX+YY。【结论】玉米杂交后代的抗旱性取决于母、父本双亲的抗旱性,母本的抗旱性贡献略大于父本;正反交F1代抗旱性之和基本等于双亲抗旱性之和。

关键词：玉米干旱胁迫抗旱系数遗传特性数值模型