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作物杂志,2023, 第5期: 81–90 doi: 10.16035/j.issn.1001-7283.2023.05.012

• 遗传育种·种质资源·生物技术 • 上一篇    下一篇

不同生态区玉米自交系苞叶动态发育差异性研究

杨密1(), 王美娟2(), 许海涛3   

  1. 1睢县农业农村局，476900，河南商丘
    2商丘市梁园区农业技术推广中心，476000，河南商丘
    3驻马店市农业科学院/河南玉米产业技术体系驻马店综合试验站，463000，河南驻马店
  • 收稿日期:2023-04-03 修回日期:2023-05-24 出版日期:2023-10-15 发布日期:2023-10-16
  • 通讯作者: 王美娟，主要从事农业技术推广工作，E-mail：13409287681@163.com
  • 作者简介:杨密，主要从事农业技术推广工作，E-mail：xuht0101@126.com
  • 基金资助:
    河南省科技攻关计划(192102110092);河南玉米产业技术体系驻马店综合试验站建设项目(Z2022-02-04)

Study on the Dynamic Development Difference of Husk of Maize Inbred Lines in Different Ecological Regions

Yang Mi1(), Wang Meijuan2(), Xu Haitao3   

  1. 1Sui County Agricultural and Rural Bureau, Shangqiu 476900, Henan, China
    2Liangyuan Agricultural Technology Extension Center of Shangqiu, Shangqiu 476000, Henan, China
    3Zhumadian Academy of Agricultral Sciences/Zhumadian Comprehensive Experimental Station of Henan Maize Industrial Technology System, Zhumadian 463000, Henan, China
  • Received:2023-04-03 Revised:2023-05-24 Online:2023-10-15 Published:2023-10-16

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3

PDF (PC)

161

摘要：

于2022-2023年以4个玉米骨干自交系Zhu85、Zhu136、ZM3358、ZM7211为试验材料，在河南和海南不同生态区对不同类型玉米自交系苞叶动态发育差异性进行研究。结果表明，河南生态区ZM7211苞叶长度速增期最长，明显大于Zhu85、ZM3358、Zhu136;海南生态区ZM3358速增期最短，为7~13d。利用Logistic方程拟合了苞叶长度与生育日数之间的关系，河南与海南生态区自交系间最长苞叶长度动态发育差异显著。苞叶宽度发育基本呈现持续增加的变化趋势，河南与海南生态区玉米自交系最宽苞叶宽度比值接近于1:1。河南生态区ZM7211和Zhu136苞叶面积呈先增加后下降的趋势，Zhu85和ZM3358呈逐渐增加的趋势;海南生态区苞叶面积呈逐渐增加的趋势。河南生态区ZM3358苞叶鲜重渐增期最长，为7d，Zhu85和ZM3358速增期明显大于ZM7211和Zhu136;海南生态区Zhu85苞叶鲜重速增期最长，比Zhu136、ZM3358、ZM7211分别延长了4d、2d和2d。河南生态区ZM7211第11~15天苞叶体积显著大于Zhu85、ZM3358和Zhu136;海南生态区Zhu85、Zhu136、ZM3358、ZM7211第1~5天苞叶体积缓慢渐增，第7~15天基本呈直线式迅速增加。不同生态区玉米自交系苞叶性状之间呈极显著相关，表明苞叶性状之间可以保持同步发育的生长状态。

关键词: 玉米, 自交系, 苞叶, 动态发育, Logistic模型

Abstract:

From 2022 to 2023, four maize backbone inbred lines Zhu85, Zhu136, ZM3358, and ZM7211 were used as experimental materials to study the differences in the dynamic development of husks among different types of maize inbred lines in different ecological regions of Henan and Hainan provinces. The results showed that the husk length of ZM7211 had the longest rapid growth period in the Henan, significantly greater than those of Zhu85, ZM3358, and Zhu136. The shortest rapid growth period was ZM3358 in the Hainan that was from the 7 to 13 days. The relationship between husk length and growth days well fitted logistic equations, the dynamic development difference of the longest husk length between the inbred lines in Henan and Hainan was significant. The development of husk width showed a continuous increasing trend, and the ratio of the widest husk width of maize inbred lines in Henan and Hainan was closed to 1:1. The husk areas of inbred lines ZM7211 and Zhu136 in Henan showed the trends of first increasing and then decreasing, while Zhu85 and ZM3358 showed the gradually increasing trends. The areas of husk in the Hainan were gradually increasing. The longest period of increasing fresh weight of husks in the Henan of ZM3358 was seven days, and the rapid growth periods of Zhu85 and ZM3358 were significantly greater than those of ZM7211 and Zhu136. Zhu85 in Hainan had the longest period of rapid increased in fresh weight of husks, which was extended by 4, 2, and 2d compared with Zhu136, ZM3358, and ZM7211, respectively. The volume of husk of ZM7211 in the Henan was significantly larger than those of Zhu85, ZM3358, and Zhu136 on the 11th to 15th day; Zhu85, Zhu136, ZM3358, and ZM7211 in the Hainan showed the slow and gradual increasing in the volume of their husks from first day to fifth days, and had a rapid linear increase from 7 to 15 days. There were significant correlations between the husk traits of maize inbred lines in different ecological regions, indicating that the growth state of synchronous development could be maintained between husk traits.

Key words: Maize, Inbred lines, Husk, Dynamic development, Logistic model

图1

2022-2023年不同生态区玉米自交系苞叶生长发育期间气温和日照时数

表1

Sampling start and end dates of different maize inbred lines 年-月-日 year-month-day

生态区
Ecological
region		 日期
Date		 ZM7211 驻85
Zhu85		 ZM3358 驻136
Zhu136
河南
Henan
 开始日期 2022-07-15 2022-07-19 2022-07-20 2022-07-15
结束日期 2022-08-02 2022-08-06 2022-08-07 2022-08-02
海南
Hainan
 开始日期 2022-12-23 2022-12-27 2022-12-29 2022-12-23
结束日期 2023-01-10 2023-01-14 2023-01-16 2023-01-10

图2

不同生态区玉米自交系苞叶长度动态发育拟合

表2

Logistic模型拟合自交系苞叶长度动态发育方程参数

自交系
Inbred
line		 河南Henan 海南Hainan
模型方程
Model
equation		 决定系数
Coefficient of
determination (R2)		 标准误差
Standard
error		 显著性
Significance
(α)		 模型方程
Model
equation		 决定系数
Coefficient of
determination (R2)		 标准误差
Standard
error		 显著性
Significance
(α)
Zhu85 y=14.38+$\frac{10.35}{1+\left(\frac{x}{5.48}\right)^{-2.0 x}}$ 0.9716 0.7522 0.05 y=11.64+$\frac{13.01}{1+\left(\frac{x}{6.87}\right)^{-1. x x w}}$ 0.9549 1.0228 0.05
Zhu136 y=10.45+$\frac{1792}{1+\left(\frac{x}{1158}\right)^{-6 a x a x}}$ 0.8549 1.1174 0.05 y=11.55+$\frac{10.32}{1+\left(\frac{x}{5.29}\right)^{-2 x}}$ 0.9833 0.5325 0.05
ZM3358 y=12.11+$\frac{1186}{1+\left(\frac{x}{7.64}\right)^{-2 x}}$ 0.9912 0.4772 0.05 y=10.99+$\frac{1527}{1+\left(\frac{x}{8.50}\right)^{-1 a x w}}$ 0.9801 0.7008 0.05
ZM7211 y=9.80+$\frac{13.78}{1+\left(\frac{x}{3.87}\right)^{-x a n}}$ 0.8279 2.3009 0.05 y=11.06+$\frac{14.52}{1+\left(\frac{x}{5.90}\right)^{-2 x+0 x}}$ 0.8662 2.3187 0.05

表3

不同生态区玉米自交系最长苞叶长度同步发育差异性比较

生育日数
Growth days (d)		 河南Henan 海南Hainan
Zhu85 Zhu136 ZM3358 ZM7211 Zhu85 Zhu136 ZM3358 ZM7211
1 18.1c 17.6e 17.5c 17.9e 20.0f 18.8e 19.2f 19.4e
3 21.4b 18.3e 20.0b 23.4d 20.0f 21.3d 20.0ef 22.1d
5 22.1b 18.9de 20.5b 23.5d 21.3e 21.3d 21.0de 22.5d
7 25.7a 21.8c 22.9a 23.3d 23.4d 24.0c 22.0cd 21.7de
9 26.0a 23.1abc 20.7b 28.4c 24.6c 25.2ab 22.9bc 26.9c
11 26.9a 20.0d 21.0b 29.7b 24.1cd 24.5bc 24.0b 27.2b
13 27.5a 22.3bc 22.9a 31.6a 25.7b 24.9ab 26.0a 29.7a
15 27.4a 23.8a 23.3a 29.3b 27.0a 25.7a 26.0a 29.0a
17 27.1a 23.5ab 23.0a 28.7c 24.6c 24.9ab 25.4a 27.3b
19 28.4a 23.5ab 23.2a 28.7c 26.0b 24.4bc 25.5a 27.0b

图3

不同生态区玉米自交系苞叶宽度发育动态拟合

表4

Logistic模型拟合自交系苞叶宽度发育动态方程参数

自交系
Inbred
line		 河南Henan 海南Hainan
模型方程
Model
equation		 决定系数
Coefficient of
determination (R2)		 标准误差
Standard
error		 显著性
Significance
(α)		 模型方程
Model
equation		 决定系数
Coefficient of
determination (R2)		 标准误差
Standard
error		 显著性
Significance
(α)
Zhu85 y=6.02+$\frac{10.31}{1+\left(\frac{x}{6.60}\right)^{-2 x \sqrt{n}}}$ 0.9678 0.8184 0.05 y=6.68+$\frac{13.26}{1+\left(\frac{x}{10.14}\right)^{-1.206}}$ 0.9518 0.8603 0.05
Zhu136 y=5.57+$\frac{7.54}{1+\left(\frac{x}{5.96}\right)^{-2.3060}}$ 0.9498 0.7283 0.05 y=4.45+$\frac{977}{1+\left(\frac{x}{7.54}\right)^{-19 n=}}$ 0.9853 0.4209 0.05
ZM3358 y=5.14+$\frac{886}{1+\left(\frac{x}{1160}\right)^{-2180}}$ 0.9960 0.1895 0.05 y=4.93+$\frac{10.41}{1+\left(\frac{x}{1284}\right)^{-213 x}}$ 0.9952 0.2229 0.05
ZM7211 y=2.82+$\frac{6.38}{1+\left(\frac{x}{4.19}\right)^{-2 x a n}}$ 0.9763 0.3853 0.05 y=2.60+$\frac{6.33}{1+\left(\frac{x}{4.03}\right)^{-2 x a x}}$ 0.9807 0.3408 0.05

表5

河南与海南生态区玉米自交系最宽苞叶宽度动态发育比值分析

生育日数
Growth days (d)		 自交系Inbred line
Zhu85 Zhu136 ZM3358 ZM7211
1 0.91:1h 1.12:1d 0.88:1g 0.90:1h
3 0.81:1j 1.17:1c 1.10:1a 1.02:1c
5 0.90:1i 1.01:1g 1.06:1b 1.13:1a
7 1.19:1b 1.10:1e 1.06:1b 1.04:1b
9 0.96:1g 1.22:1b 0.92:1f 0.96:1f
11 1.28:1a 1.22:1b 0.94:1e 0.96:1f
13 1.01:1e 0.90:1i 1.03:1c 1.01:1d
15 0.99:1f 0.98:1h 1.00:1d 0.99:1e
17 1.04:1d 1.24:1a 0.92:1f 0.95:1g
19 1.07:1c 1.06:1f 0.86:1h 0.96:1f

图4

不同生态区玉米自交系苞叶面积动态发育 同一自交系不同小写字母表示差异达5%显著水平，下同

图5

不同生态区玉米自交系苞叶鲜重动态发育

图6

不同生态区玉米自交系苞叶体积动态发育

表6

不同生态区玉米自交系苞叶性状动态发育的相关性

生态区
Ecological
region		 苞叶性状
Husk trait		 长度
Length		 宽度
Width		 面积
Area		 鲜重
Fresh
weight		 体积
Volume
河南
Henan		 长度 1.000
宽度 0.821** 1.000
面积 0.730** 0.754** 1.000
鲜重 0.686** 0.687** 0.976** 1.000
体积 0.680** 0.667** 0.949** 0.969** 1.000
海南
Hainan		 长度 1.000
宽度 0.813** 1.000
面积 0.883** 0.705** 1.000
鲜重 0.919** 0.757** 0.954** 1.000
体积 0.923** 0.783** 0.973** 0.986** 1.000
[1] 赵成帅, 徐丽明, 刘佳, 等. 玉米苞叶力学特性试验研究——基于玉米联合收获机剥皮机构. 农机化研究, 2011, 33(12):100-105.
[2] 张海波. 玉米收获期苞叶松紧度的GWAS分析及与果穗含水量的关系. 沈阳:沈阳农业大学, 2018.
[3] 马智艳, 董永彬, 乔大河, 等. 不同种质玉米杂交种苞叶性状特征分析. 河南农业科学, 2015, 44(2):15-18.
[4] 尚赏, 郭书亚, 张艳, 等. 不同种植密度玉米苞叶性状差异及其与收获期籽粒含水率的相关性研究. 山东农业科学, 2022, 54(7):53-59.
[5] 张顺风, 张桂萍, Marasini M, 等. 玉米苞叶性状与收获期子粒含水率相关性研究. 河南农业大学学报, 2020, 54(4):551-558,565.
[6] Hahnen S, Joeris T, Kreezaler F, et al. Quantification of photosynthetic gene expression in maize C3 and C4 tissues by real-time PCR. Photosynthesis Research, 2003, 75:183-192.
pmid: 16245088
[7] Antonielli M, Lupattelli M, Venanzi G. Some characteristics of the chlorophyllous parenchyma of maize outside the leaf lamina. Plant Science Letters, 1981, 21:107-119.
doi: 10.1016/0304-4211(81)90176-0
[8] Fujikawa Y, Sakurai N, Sendo S, et al. Sugar metabolism in expanding husk leaf of flint corn (Zea mays L.) genotypes differing in husk leaf size. Journal of Agricultural Science, 2002, 139:278-279.
[9] Rossman E C. Freezing injury of maize seed. Plant Physiology, 1949, 24(4):629-656.
doi: 10.1104/pp.24.4.629 pmid: 16654254
[10] 何丹, 王秀全, 刘昌明, 等. 玉米苞叶几个农艺性状的相关关系及其遗传研究. 玉米科学, 2001, 9(1):43-45.
[11] Cross H Z, Kabir K M. Evaluation of field dry-down rates in early maize. Crop Science, 1989, 29(1):54-58.
doi: 10.2135/cropsci1989.0011183X002900010012x
[12] 徐洪文, 宋凤斌, 朱先灿, 等. 不同生育时期玉米苞叶叶绿素荧光特性差异分析. 华北农学报, 2009, 24(6):74-77.
doi: 10.7668/hbnxb.2009.06.015
[13] 王晓婷, 程隆棣, 刘丽芳. 玉米苞叶及其纤维的基本结构与性能. 纺织学报, 2016, 37(7):7-12.
[14] 孟剑霞. 玉米雌穗与苞叶发育研究进展. 安徽农学通报, 2007, 13(14):78-79.
[15] 宋凤斌, 徐洪文. 玉米苞叶光合生理特性研究进展. 玉米科学, 2008, 16(4):31-34.
[16] 许海涛, 冯晓曦, 许波, 等. 热带生态区玉米自交系雄穗生育特性研究. 山东农业科学, 2022, 54(8):54-61.
[17] 徐洪文, 宋凤斌, 童淑缓, 等. 两种基因型玉米苞叶的衰老生理特性. 植物资源与环境学报, 2008, 17(3):28-32.
[18] Quatter S, Jones R J, Crookston R K. Effect of water deficit during grain filling on the pattern of maize kernel growth and development. Crop Science, 1987, 27(4):726-730.
doi: 10.2135/cropsci1987.0011183X002700040025x
[19] 霍仕平, 晏庆九, 许明陆, 等. 玉米果穗苞叶性状的遗传分析. 杂粮作物, 2000, 20(2):8-12.
[20] 贺文姝, 张海波, 孙宏蕾, 等. 不同类群玉米自交系苞叶性状的差异分析. 华中农业大学学报, 2018, 37(4):30-35.
[21] 张林, 张宝石, 王霞, 等. 玉米收获期籽粒含水量与主要农艺性状相关分析. 东北农业大学学报, 2009, 40(10):9-12.
[22] 孟剑霞. 玉米果穗发育特性研究. 晋中:山西农业大学, 2005.
[23] 夏浩然, 徐涛, 贺伟, 等. 玉米自交系苞叶表型可塑性差异分析. 华中农业大学学报, 2021, 40(5):23-30.
[24] 李淑芳, 张春宵, 路明, 等. 玉米籽粒自然脱水速率研究进展. 分子植物育种, 2014, 12(4):825-829.
[1] 曹庆军, 李刚, 杨浩, 娄玉勇, 杨粉团, 孔凡丽, 李辛琲, 赵新凯, 姜晓莉. 不同耕作方式对春玉米种床质量的影响及其与幼苗群体建成和产量的关系[J]. 作物杂志, 2023, (5): 249–254
[2] 于乐, 李林, 黄红娟, 黄兆峰, 朱文达, 魏守辉. 湖北省玉米田杂草种类组成及群落特征[J]. 作物杂志, 2023, (5): 272–279
[3] 杨宗莹, 肖贵, 张红伟. 利用玉米F1群体进行玉米全株鲜重的全基因组预测分析[J]. 作物杂志, 2023, (5): 43–48
[4] 曲海涛, 李忠南, 王越人, 马艺文, 相洋, 邬生辉, 谭倬, 王纯, 魏强, 罗瑶, 李光发. 玉米百粒重遗传育种效应研究[J]. 作物杂志, 2023, (5): 66–70
[5] 袁刘正, 王会强, 王秋岭, 朱世蝶, 赵月强, 袁曼曼, 王会涛, 张运栋, 柳家友, 袁永强. 遮阴条件下玉米自交系配合力与遗传效应分析[J]. 作物杂志, 2023, (4): 104–109
[6] 郑飞, 陈静, 崔亚坤, 孔令杰, 孟庆长, 李杰, 刘瑞响, 张美景, 赵文明, 陈艳萍. 淮北不同生态区丰产稳产宜机收玉米新品种筛选[J]. 作物杂志, 2023, (4): 110–117
[7] 王丽萍, 白岚方, 王天昊, 王宵璇, 白云鹤, 王玉芬. 不同施氮水平对青贮玉米植株氮素积累和转运的影响[J]. 作物杂志, 2023, (4): 165–173
[8] 李雨新, 卢敏, 赵久然, 王荣焕, 徐田军, 吕天放, 蔡万涛, 张勇, 薛洪贺, 刘月娥. 京津唐夏玉米区生产现状调研分析[J]. 作物杂志, 2023, (4): 174–181
[9] 刘松涛, 田再民, 刘子刚, 高志佳, 张静, 贺东刚, 黄智鸿, 兰鑫. 基于转录组测序揭示玉米抗倒伏相关基因和代谢通路[J]. 作物杂志, 2023, (4): 31–37
[10] 谢文锦, 李方明, 李宁, 杨海龙, 付俊, 张中伟, 高旭东, 丰光. 基于GGE双标图的北方地区鲜食糯玉米产量和品质性状及试点鉴别力分析[J]. 作物杂志, 2023, (4): 85–90
[11] 温胜慧, 杨俊伟, 王洋, 李公建, 翁建峰, 段灿星, 贾鑫, 王建军. 玉米抗真菌病害基因挖掘与分子育种利用研究进展[J]. 作物杂志, 2023, (3): 1–11
[12] 常青, 李立军, 渠佳慧, 张艳丽, 韩冬雨, 赵鑫瑶. 土默川平原麦后复种饲用玉米‖油菜模式的增产优势及氮素利用效率[J]. 作物杂志, 2023, (3): 167–174
[13] 郭书磊, 王瑛, 魏良明, 张新, 刘焱, 吴伟华, 卢道文, 雷晓兵, 王振华, 鲁晓民. 不同生态条件下玉米产量影响因素分析[J]. 作物杂志, 2023, (3): 205–214
[14] 高沐甜, 邱冠杰, 朱通通, 李瑞莲, 邓敏, 罗红兵, 黄成. 玉米―大刍草渗入系群体的剑叶遗传基础解析[J]. 作物杂志, 2023, (3): 51–57
[15] 李忠南, 王越人, 马艺文, 相洋, 邬生辉, 曲海涛, 李福林, 张淑琴, 李光发. 基于玉米DH系分离群体叶鞘、花丝、花药与穗轴颜色性状的遗传分析[J]. 作物杂志, 2023, (3): 75–79
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