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农牧交错区饲用玉米双穗形成机理及“早双高”技术体系研究

作　者: 张旭
导　师: 赵明
学　校: 中国农业大学
专　业: 作物栽培学与耕作学
关键词: 饲用玉米农牧交错区多育性遗传分析生态因子
分类号: S513
类　型: 博士论文
年　份: 2003年
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内容摘要

目前在农牧交错区的特殊生态条件下发展饲用玉米存在着品种及配套栽培技术等一系列问题。双穗早熟玉米能较好地适应当地的生态条件，表现出较高的青贮产量和营养价值。为了在农牧交错区饲用玉米生产中更好地利用双穗性状，本文系统分析了农牧交错区的生态条件，以及影响玉米多育性的遗传、生理和生态因素，提出了一条以高产、双穗和早熟为中心的农牧交错区饲用玉米发展思路，即“早双高”育种栽培技术体系。冀西北坝上地区是典型的农牧交错区，具有干旱少雨和积温低的生态特点，同时由于海拔高，辐射资源丰富。86个极早熟玉米组合在坝上地区的生态适应性研究表明，高产组合能够较好地适应当地的生态条件，苗期低温下生长快，孕穗期有利条件下发育提前，后期灌浆时间长。同时发现，和北京地区相比，坝上高寒生态条件下玉米组合的平均双穗率提高，平均单株鲜穗重增加，平均茎粗增大，对提高玉米的产量潜力和饲用价值极为有利。通过对近年来引进和选配的饲用玉米材料的鉴定和品比试验，发现了一批适应当地生态条件的早熟双穗高产组合。另外，对多育组合农大103和农大7的栽培试验结果表明，和对照相比，大小行（80+40cm）和施基肥处理使双穗率提高，青体产量增加。覆盖地膜处理的效果因品种而异。选用“加性-显性”遗传模型和MINQUE（1）的统计方法，以8个玉米自交系的完全双列杂交后代为材料，在4个不同环境下对玉米双穗、早熟和高产性状进行了遗传分析。结果表明，玉米双穗抽丝同步性和成穗同步性的加性、显性及其与环境互作的遗传效应均达到极显著水平。控制抽雄日数的遗传效应主要是加性效应和环境互作效应。控制青贮产量的基因主效应较高（56.4％），环境互作效应主要是加性×环境互作。F₁杂种优势除青贮产量有明显的平均优势外，其它性状均无明显的平均优势，超亲优势均为负值。性状之间的相关分析结果表明，除青贮产量和双穗率之间的相关不显著外，其它性状之间的相关均达到显著或极显著水平。同时，根据调整无偏预测（AUP）法预测的遗传效应值，对亲本的利用价值和组合的表现进行了估计。在有利于玉米双穗发生的冀西北高寒地区，通过对典型多育组合农大103和典型单育品种克单6双穗分化进程的观察发现，二者第1、2果穗分化的同步性明显不同。同时发现在分化、抽丝和成穗的发育进程中，它们各自双穗发育的同步性是前后一致的。另外对64个不同育性玉米组合双穗发育的研究表明，其双穗分化的同步性与抽丝的同步性、以及抽丝同步性与成穗同步性之间均呈极显著的正相关。根据这些组合双穗发育同步性的表现，对它们的多育性进行了初步的分类和评价。利用在冀西北坝上高寒地区筛选出的不同多育性的玉米材料，研究了它们在坝上（春播）、河北香河（春播）、北京（夏播）和海南（秋播）等4个不同生态条件下的双穗性状以及其它性状的表现，并初步分析了影响双穗性状的主要生态因子。结果表明：在4个不同生态环境中，坝上的高寒生态条件对双穗性状有明显的促进作用，并使株高、穗位降低，茎粗增加，穗分化开始时的叶龄增加。因此推测坝上高寒地区温度低、太阳辐射强的生态条件延迟了生殖器官的发育，同时促进了营养器官的生长，使得孕穗阶段上部多个雌穗的分化进程比较接近，并最终导致双穗抽丝和成穗同步性的增强。

全文目录

第一章前言  8-19
  1.1 立题的背景  8-10
  1.2 国内外研究进展  10-17
  1.3 本研究的意义与内容  17-19
第二章农牧交错区的生态条件与饲用玉米的育种栽培研究  19-33
  2.1 材料与方法  20
  2.2 结果与分析  20-28
  2.3 讨论  28-33
第三章饲用玉米双穗、早熟和高产性状的遗传分析  33-47
  3.1 材料与方法  34
  3.2 结果与分析  34-45
  3.3 讨论  45-47
第四章高寒地区饲用玉米双穗发育的同步性研究  47-57
  4.1 材料与方法  48
  4.2 结果与分析  48-55
  4.3 讨论  55-57
第五章生态因子影响玉米多育性的初步研究  57-69
  5.1 材料与方法  58-59
  5.2 结果与分析  59-66
  5.3 讨论  66-69
第六章总结与展望  69-77
  6.1 玉米多育性的遗传、生理和环境的互作  69-70
  6.2 农牧交错区饲用玉米“早双高”技术体系的构想  70-74
  6.3 本研究的主要结果及创新意义  74-75
  6.4 进一步研究的思路  75-77
参考文献  77-88
致谢  88-89
作者简历  89

农牧交错区饲用玉米双穗形成机理及“早双高”技术体系研究

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