玉米氮效率基因型差异的筛选基础及鉴定性状的分析

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1、沈阳农业大学博士学位论文玉米氮效率基因型差异的筛选基础及鉴定性状的分析姓名：向春阳申请学位级别：博士专业：作物遗传育种指导教师：张宝石;关义新2003.6.10沈阳农业大学博士学位论文中文摘要增施氮肥是提高玉米产量的主要措施之一。氮肥的过量施用，既降低了氮肥利用率，增加了生产成本，又造成了地下水的污染。针对这一情况，一种积极有效的措施就是根据玉米基因型存在差异而选育氮高效品种。本试验以初步筛选出的典型玉米杂交种和自交系为材料，在不同的施氮水平下对玉米氮效率差异的筛选基础进行了分析，采用2个氮高效

2、玉米杂交组合的各个世代进行玉米各性状的遗传力分析。f主要研究结果如下：l在高氮和低氮条件下，据玉米产量可将玉米杂交种和自交系初步分为四种类型，低氮下效率高，高氮下效率也高的双高效型，如农大108、京早15、黄c和丹330等；低氮下效率高，高氮下效率变化不大，或稍有下降的低氮高效型，如京科132、京早8、340、5003和综31等；低氮下效率低，高氮下效率高的高氮高效型，如中单9409、京垦118、中夏2、00冬、Mol7和178等；低氮下效率低，高氮下效率也低的双低效型，如京早17、中单120、

3、C8605、CA200、107和云146等。2对不同玉米杂交种对氮素反应的分析结果表明，不同玉米杂交种在产量、氮累积量和氮效率上存在明显的差异。氮响应度在不同玉米杂交种之间也存在显著的差异，据氮响应度可说明各玉米杂交种对氮肥反映的特点。对试验材料通径分析表明，氮吸收效率和利用效率对氮效率的作用均是直接作用大于间接作用，且是吸收效率大于利用效率。对单株粒重直接作用大的是穗重。3不同氮水平下，玉米各性状与产量的相关程度是不同的。据性状与产量相关分析表明，低氮条件下应选择抽丝期穗位叶叶绿素含量高、抽丝

4、期穗位叶叶面积大、籽粒氮含量高、氮效率高和氮收获指数高的品种；高氮条件下应选择抽丝期生物量大和成熟期生物量大的品种。4对典型玉米自交系的分析表明，玉米自交系在产量、生物量、氮累积量和氮响应度上存在显著差异。依据氮效率也可将玉米自交系划分四种类型。通过玉米自交系各性状与氮效率的关系及各性状与产量的关系分析表明，低氮胁迫下，应选择抽丝期穗位叶叶绿素含量高、穗位叶叶面积大、籽粒含氮量高和氮收获指数大的自交系，高氮处理条件下，应选择抽丝期生物量大和成熟期生物量大的自交系。通径分析表明，培育高产玉米品种，

5、应选择穗重大的玉米自交系。氮吸收和氮利用效率对氮效率的作用均是直接作用大于间接作用。3个施氮水平条件下，对氮效率的直接作用是氮吸收效率大于氮利!苎塑茎用效率。在低氮条件下，氮吸收效率的直接作用更强，而氮利用效率对氮效率的直接作用是随着施氮量的增加逐渐增强。5从植株各部分含氮量与氮效率关系分析来看，低氮条件下，玉米杂交种抽丝期叶片含氮量可预测出玉米氮效率的高低，成熟期籽粒含氮量和抽丝期的雌穗含氮量可做为玉米自交系氮效率的判断指标。而促进植株各部分吸氮量的增加，是提高高氮条件下氮效率的前提条件。6通

6、过对氮高效玉米主要性状的遗传力和遗传进度分析表明，不同氮水平下氮高效玉米各性状的遗传力是不同的。低氮条件下，氮高效玉米主要性状中抽丝期穗位叶叶绿素含量、氮效率、穗重和穗位叶叶面积，高氮条件下，抽丝期生物量、穗重、抽丝期穗位叶叶绿素含量和成熟期生物量等性状的遗传力较高，可分别在低氮、高氮条件下，对其进行早代选择。在5％选择强度下，低氮处理条件下，对穗位叶叶面积、穗重和抽丝期穗位叶叶绿素含量进行选择，在高氮处理条件下对收获指数、成熟期生物量、单株产量、氮效率小区产量和穗重等性状进行选择，会收到不同程

7、度的预期效果。与氮高效玉米相关的性状均存在中亲优势和超亲优势，选育自交系注重杂种优势高的氮高效性状，有利于氮高效玉米杂交种的培育。7综合分析表明，对氮高效玉米杂交种和自交系的选择应在低氮条件下，选择抽丝期穗位叶叶绿素含量高，穗位叶叶面积大，氮效率高和穗重大的杂交种和自交系；在高氮条件下，选择抽丝期生物量大，穗重大和成熟期生物量大的杂交种和自交系。、，7，Vv7∥关键词：玉米；杂交种；自交系；性状；产量；氮效率；遗传力《∥拳2沈阳农业大学博士学位论文前言(一)玉米育种现状玉米是我国的主要粮食作物之

8、一。自1926年到1949年，是我国近代玉米育种的启蒙和创建期，在此期间，对玉米品种的改良、自交系及杂交种的选育都取得了一定的成果。建国后，我国玉米育种工作得到了长足发展。1950年农业部制定了全国玉米改良计划(草案)，并提出我国玉米育种的主要途径和措施是利用杂种优势、培育玉米杂交种。60年代以来，许多单位先后成功地培育出一批具有高配合力、高抗病性和强适应性的玉米自交系，诸如自330、黄早四等，组配了一批高产优良单交种，并在生产上大面积推广应用。80年代以来，玉米育种攻关不仅要求高产、多抗，而且