玉米生长和发育:我们从研究玉米穗问题中学到的关于玉米发育的知识
你可能会认为,在我们的前辈对玉米的发展有了基本的了解70多年后,我们会完全了解它。不是真的!2016年困扰我们的耳朵问题仍然困扰着一些农民,降低了生产力,让我们作为研究人员继续思考可能的原因。
项目背景
2016年7月,据报道,从德克萨斯州狭长地带到科罗拉多州东部,再到内布拉斯加州、爱荷华州和伊利诺斯州的几个玉米地里都出现了穗形问题。内布拉斯加州的报告从道森县到桑德斯县,再到南部的堪萨斯州,克莱县和塞耶县也有很多报告。一个CropWatch文章发布,以提高人们对这些问题的认识(Elmore et al., 2016)。2017年,继续跟进文章发表在《作物生产临床学报》(McMechan et al., 2017)上。目前的报告总结了我们迄今为止所了解到的情况。
2016-2017年耳朵问题和现场调查
为了更好地了解这些问题的致病因素,在2016年和2017年的生长季节,我们从内布拉斯加州中部和东部的16个农民的农田中收集了大约1600个受影响和未受影响的植物样本。对于这些问题,我们考虑了四种主要假设:
- 原发耳丧失,继发耳发育异常。
- 乙烯浓度高,这是一种天然植物激素,在正常水平下是无害的。
- 叶颈收缩,可能限制穗的形成。
- 作为诊断这些问题的一种可能方法。
已报告和正在评估的耳朵症状如下(图1):
- 正常的次要的耳朵;
- 短壳,正常的耳朵
长度; - 杠铃耳,三级;和
- 每个节点有多个耳朵。
发现从2016年到2017年
- 不同症状的穗间节间长度不同
- 有耳疾的植株的穗高较低,被放置在较低的节点上。
- 正常穗达到最大粒重,而所有有穗问题的植株都显著降低了产量。
- 作为实地调查的后续行动,正在进行区域分析。
2018年耳朵问题与实验领域
2018年,经过2016/2017年的学习经验,建立了实验布局。今年主要研究问题涉及:
- 主要的耳朵损失
- 乙烯浓度
- 鞘收缩
- 节间长度
- 混合特定
- 高温、干旱和风的压力
- 播种率
- 种植日期
- 延迟出现
- 耳朵的位置和高度
为了更好地理解这些研究问题,以下七个实验领域(图2),在2018年生长季内布拉斯加州中部和东部建立,评估对比条件:
- 八个杂交品种:四个易感品种(赛马)和四个检查品种(勤杂马)。
- 4月下旬至5月下旬,间隔约12天。
- 五种播种率:18,000;26000;34000;42000;每英亩5万粒种子。
- 延迟出苗:为了模拟延迟出苗,建立了6个小时的延迟种植处理。治疗间隔为0(对照)、6小时、12小时、24小时、48小时和96小时。
从所有的研究中,集中收集了出苗、V4(第4领叶)和V6(第6领叶)营养阶段的植株信息。随后,在生殖阶段R5(凹陷的籽粒),完成了所有地块和位点的穗期评估(图3).已采集受影响和未受影响穗的植物样本,并正在进行分析。
2018年记录的耳朵形成问题压力相对较低。总共有55300株植物和耳朵被单独评估,其中3514株有耳朵问题。从这个角度来看,耳朵问题占了被评估的植物总数的7%。6个位点中的3个(SCAL、ENREC和York)出现了更高的问题发生率(分别记录了807、803和937耳问题)。7例未进行耳诊th场址因虫害压力高和机械破坏地块。
观察到的7% (n=3,514)耳部问题(图4)对应:
- 短外壳(只有当短缺超过25%),
- 每个节点有多个耳朵,
- 回扣(仅当大于25%时),和
- 异常的耳朵。
短壳耳朵的数量最多,有2000多条录音,而其他三种耳朵类型的发病率也很相似。种植日期对结果无显著影响。然而,杂交品种和播种率似乎有影响。易受影响的(赛马)杂交品种和高播种率一贯导致更多的问题。
发现2018
- 在图间和图内观察到可变穗高;采集植物样本并进行分析。
- 低压力(约7%)的耳问题记录在不同地点,杂交,种植和播种率。
- 在易感杂交品种(赛马)和高播种率(每英亩5万粒)下记录了更多的问题。
- 目前正在处理现场样本和数据。
初步压倒性结论,2016-2018
向我们报告你所在领域的耳朵问题。请联系其中一位作者: |
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罗杰·爱尔摩 作物系统农学家 roger.elmore@unl.edu 电话:(402)472 - 1451 |
贾斯汀McMechan 作物保护和作物系统专家 justin.mcmechan@unl.edu 电话:(402)624 - 8041 |
奥斯勒欧 博士生。 oortez2@unl.edu 电话:(785)370 - 9369 |
汤姆Hoegemeyer 教授的实践 thoegemeyer2@unl.edu 电话:(402)472 - 2811 |
- 似乎贯穿所有这些症状的主要观察结果是,原发耳节丧失,继发耳畸形发展。
- 这些问题似乎都是杂交特有的。据报道,受影响的杂交品种是赛马材料,天生具有攻击性特征。
- 这些症状的普遍性质表明,这是一种与天气有关的压力事件,与遗传和管理实践相互作用。
参考文献
埃尔莫尔,罗杰,珍妮·里斯,贾斯汀·麦克梅汉,塔姆拉·杰克逊-齐姆斯和汤姆·豪格迈耶。玉米穗形成问题可能与主要穗节的缺失有关.CropWatch。内布拉斯加大学,2016年8月19日。
McMechan, Justin, Roger Elmore和Jenny Rees, 2017。玉米穗形成问题- 2016.2016年作物生产临床学报,第27-29页,内布拉斯加大学。