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        普通玉米授高油玉米花粉后干物質(zhì)積累及光合特性的變化

        2009-12-31 08:33:52孫振成梁明磊王金輝
        山東農(nóng)業(yè)科學(xué) 2009年7期

        孫振成 梁明磊 王金輝

        摘要:通過對(duì)普通玉米農(nóng)大108(ND108)授以高油202(HOC202)、高油115(HOC115)、高油4515(HOC4515)單交種玉米花粉,以ND108白交作對(duì)照,研究了授高油玉米花粉后普通玉米產(chǎn)量及植株生理生化的變化。結(jié)果表明:授HOC202、HOC115花粉的ND108百粒重分別比對(duì)照高10.7%和3.4%,而授HOC4515花粉的百粒重比對(duì)照低1.3%。從授粉后30d起,授HOC202、HOC115花粉的ND108單株干物重、單株籽粒產(chǎn)量明顯大于對(duì)照。授HOC202、HOC115花粉的ND108葉綠素a、b總量在授粉后各個(gè)時(shí)期均大于對(duì)照,葉面積峰值出現(xiàn)的時(shí)間比對(duì)照早,后期葉面積下降緩慢,且授粉至成熟期單株葉面積持續(xù)期大于對(duì)照。

        關(guān)鍵詞:高油玉米;普通玉米;百粒重;生理生化特性

        中圖分類號(hào):S513.059

        文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)號(hào):A

        文章編號(hào):1001-4942(2009)07-0039-03

        本試驗(yàn)以高油玉米單交種、普通玉米單交種兩者的雜交當(dāng)代為材料,研究授高油玉米花粉的普通玉米籽粒產(chǎn)量及植株生理特性的變化,為深入研究高油玉米利用技術(shù)提供依據(jù)。

        1材料與方法

        1.1試驗(yàn)材料

        高油玉米選用近年來國家玉米改良中心(中國農(nóng)業(yè)大學(xué))育成的高油單交種高油202(HOC202)、高油115(HOC115)、高油4515(HOC4515);普通玉米選用目前大面積推廣的農(nóng)大108(ND108)。高油玉米種植密度為52500株/hm2,普通玉米為60000株/hm2。

        1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)

        本試驗(yàn)在山東農(nóng)業(yè)大學(xué)玉米科技園進(jìn)行,6月13日播種,9月29日收獲。在開花期選擇生長發(fā)育一致的普通玉米,然后用羊皮紙袋將雌穗套住。同時(shí)用大袋把高油玉米的雄穗套住,取高油玉米花粉對(duì)普通玉米進(jìn)行一次性飽和授粉。每個(gè)高油玉米授50穗普通玉米,并掛牌標(biāo)記。用普通玉米作對(duì)照。其它管理方式和一般高產(chǎn)田相同。

        1.3測(cè)定項(xiàng)目與方法

        1.3.1百粒重及干物質(zhì)積累

        從授粉后10d起,每隔10d取樣1次。每個(gè)處理取3株,取中部籽粒100粒烘干測(cè)定百粒重,植株剩于部分分莖、葉片、籽粒三部分,105℃殺青,75℃恒溫烘干稱重。

        1.3.2葉面積花后每隔10d測(cè)定葉面積1次,采用長寬系數(shù)法,即葉片最大長度×最大寬度×0.75,并用Gaussian模型進(jìn)行相關(guān)參數(shù)的模擬。

        1.3.3葉綠素含量的測(cè)定葉綠素含量參照Arnon(1949)的方法用日本島津公司產(chǎn)的UV-2450型雙通道紫外一可見分光光度計(jì)測(cè)定。

        2結(jié)果與分析

        2.1授高油玉米花粉后普通玉米物質(zhì)生產(chǎn)的變化

        2.1.1授粉后百粒重的變化

        由表1看出,授HOC202、HOC115花粉的ND108百粒重從授粉后40d起明顯大于自交的。授HOC202花粉的ND108成熟期百粒重最大,比對(duì)照高10.7%,授HOC115花粉的比對(duì)照高3.4%。而授HOCA515花粉的百粒重低于對(duì)照,成熟期百粒重比對(duì)照低1.3%。

        2.1.2授粉后干物質(zhì)積累由表2看出,授高油玉米花粉后ND108單株干物重、單株籽粒產(chǎn)量均發(fā)生變化。從授粉后30d起,授HOC202、HOC115花粉的ND108單株干物重、單株籽粒產(chǎn)量明顯大于對(duì)照,而授HOCA515花粉的ND108單株干物重、單株籽粒產(chǎn)量低于對(duì)照。以授粉后50d為例,授HOC202、HOC115花粉的ND108單株干物重分別較對(duì)照提高13.4%、6.9%,單株籽粒產(chǎn)量分別較對(duì)照提高15.0%、8.1%。說明高油玉米和普通玉米品種間雜交,通過選擇粒重配合力高的組合可以提高玉米籽粒產(chǎn)量。

        2.2授高油玉米花粉后普通玉米的光合相關(guān)特性變化

        2.2.1穗位葉光合色素含量葉綠素是植物光合作用的基礎(chǔ),葉綠素含量和葉綠素a/b的值與植物的光合性能密切相關(guān)。從圖1可看出,葉片中葉綠素a、b總量在授粉后都呈下降趨勢(shì),授不同高油玉米花粉ND108的葉綠素a、b總量有所不同。授HOC202、HOC115花粉的ND108葉綠素a、b總量在授粉后各個(gè)時(shí)期均大于對(duì)照,而授HOCA515花粉ND108的葉綠素a、b總量較低,與對(duì)照相近。

        葉綠素a、b的比值在授粉后20d左右達(dá)最大值,以后逐漸下降。授HOC202、HOC115花粉后ND108葉綠素a、b的比值授粉后10d高于對(duì)照,之后差異不大。授HOCA515花粉的ND108葉綠素a、b的比值除授粉后10、50d高于對(duì)照外,其它時(shí)期比對(duì)照低。

        2.2.2葉面積指數(shù)的變化授粉后各處理葉面積的動(dòng)態(tài)變化可用Gaussian模型較好模擬(表3),由模擬方程的相關(guān)參數(shù)可定量分析各品種葉面積的變化規(guī)律,根據(jù)方程可進(jìn)一步計(jì)算出葉面積對(duì)時(shí)間(授粉后天數(shù))的積分值,即授粉后葉面積持續(xù)期(LAD)。Gaussian模型中的參數(shù)a表示葉面積峰值,b表示峰值出現(xiàn)的時(shí)間,c表示曲線陡度。授高油玉米花粉后ND108的葉面積最大值低于對(duì)照,但授HOC202、HOC115花粉的ND108葉面積峰值出現(xiàn)的時(shí)間比對(duì)照早,后期葉面積下降緩慢,且授粉至成熟期單株葉面積持續(xù)期大于對(duì)照。授HOCA515花粉的ND108表現(xiàn)則相反。

        3討論與結(jié)論

        合適的單交種搭配混種比單一種植增產(chǎn)。玉米單交種雖然最大地利用了F1的雜種優(yōu)勢(shì),但由于大面積種植同一單交種,有近親交配的衰退現(xiàn)象。而授以其它雜交種特別是親緣關(guān)系較遠(yuǎn)的雜交種花粉,籽粒的重量有所增加。

        本試驗(yàn)結(jié)果表明,授HOC202、HOC115花粉后普通玉米百粒重、單株籽粒產(chǎn)量、單株生物產(chǎn)量提高;而授HOCA515花粉后普通玉米百粒重、單株籽粒產(chǎn)量、單株生物產(chǎn)量均降低。授HOC202、HOC115花粉后普通玉米葉面積指數(shù)增加,葉面積峰值出現(xiàn)的時(shí)間比普通玉米自交早,后期葉面積下降緩慢,且授粉至成熟期單株葉面積持續(xù)期大于普通玉米自交,葉綠素a、b總量在授粉后各個(gè)時(shí)期均大于普通玉米自交。

        授高油玉米花粉的普通玉米與普通玉米自交相比產(chǎn)量提高或持平,并且由于花粉直感效應(yīng)含油量也有較大提高,其內(nèi)在生理生化變化應(yīng)有其特殊性,需進(jìn)一步研究。

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