玉米不同基因型双列杂交后代抽丝后氮素代谢特性

摘要：

[目的]阐明保绿型玉米和非保绿型玉米双列杂交后代抽丝后氮素代谢特征。[方法]选育氮高效品种是实现玉米高产高效生产的根本途径。为明确不同基因型玉米双列杂交后代的氮代谢和利用特征，筛选出保绿型玉米氮高效品种，采用大田试验的方法，选择保绿型（SG, stay-green）玉米自交系Q319、CZ01、VA91和非保绿型（NSG, non-stay-green）玉米自交系BM、B73、MO17，以此组配6×6完全双列杂交，以双列杂交后代为材料，系统研究不同玉米品种主要生育时期叶片、茎鞘、籽粒氮含量和粗蛋白质含量的变化，抽丝前后氮素积累、分配和氮收获指数，叶片氮代谢关键酶硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶（GS）、谷氨酸合成酶（GOGAT）活性等的影响，并对叶片氮代谢酶活性与保绿性的相关性进行了分析。[结果]不同基因型双列杂交后代抽丝后叶片氮含量呈倒“V”型变化特性，高峰期在灌浆期前后。茎鞘和籽粒氮含量均随生育期推进呈逐渐降低的变化趋势。保绿型（SG）玉米叶片、茎鞘、籽粒氮含量均显著高于非保绿型（NSG）玉米。抽丝前保绿型玉米自交后代氮积累、抽丝后氮积累、氮积累总量分别比NSG高20.00%、82.30%和45.23%；其转移量、转移率和氮素收获指数则分别比NSG低51.28%、66.59%和14.32%，抽丝后保绿型玉米的氮积累量约占50%，而非保绿型玉米仅为40%左右。保绿型玉米自交后代叶片和茎鞘粗蛋白质含量分别比非保绿型高108.23%和33.63%。抽丝至成熟期叶片硝酸还原酶活性的变化呈单峰曲线，高峰期在灌浆期前后，不同基因型玉米间变化趋势一致。抽丝后叶片GS活性、GOGAT活性和可溶性蛋白含量变化均呈单峰曲线，高峰期在抽丝后15 d左右。保绿型玉米NR活性、GS活性、GOGAT活性和可溶性蛋白含量在各时期均高于非保绿型。相关分析表明，叶片保绿度与叶片氮含量、可溶性蛋白含量、GOGAT 活性呈极显著的正相关，与GS活性呈显著正相关，与NR呈正相关，但不显著。叶片氮含量与可溶性蛋白、GOGAT活性、GS活性呈极显著的正相关。氮素的同化与相关的酶活性关系极为密切。[结论]较高的氮代谢水平是叶片保绿的营养生理基础之一，保绿型玉米有较高的氮代谢酶活性，在后期有较强的氮素吸收和同化能力，保绿性可作为筛选氮高效玉米品种的一个重要农艺性状。

关键词：玉米、基因型、保绿性、氮代谢

分类号：S513;S143.3;S601

资助基金：国家科技支撑计划;公益性行业农业科研专项;山东省玉米产业技术体系建设项目

在线出版日期：2014-01-18（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：33-42