山东农业大学硕士生第一作者在一区top期刊发表研究成果,揭示生长调节剂促进玉米产量新机制

学术   2024-12-01 23:42  

近日,山东农业大学农学院玉米栽培团队《Field Crops Research》在线发表了题为“The potential of EDAH in promoting kernel formation and grain yield in summer maize”的研究论文。王星星硕士为该论文的第一作者,赵斌副教授为该论文的通讯作者。

研究表明,在高密度种植条件下,向玉米喷施生长调节剂能够增强植株的抗倒伏能力、提升叶片的光合作用效率以及增加籽粒重量。然而,对于在高密度环境中喷施EDAH(一种特定的生长调节剂)对玉米生殖器官的具体影响及其提高籽粒产量的机制,目前了解有限。为此,研究团队通过设置不同喷施时间点的实验,旨在探索EDAH如何加速玉米穗的发育和提高受精率,以及它是如何增强产量并改善作物对高密度种植的适应性的。

研究结果显示,喷施EDAH在高密度种植条件下显著提升了夏玉米的产量,具体表现为促进了穗的分化、增加了小花的数量、提高了受精率等。此外,由于叶绿素含量和茎秆横截面积的增加,这有助于提高同化产物的生成量及向穗部的运输,从而加快了灌浆速度,最终导致产量的增加。根据不同的种植密度,最佳喷施时期会因生长环境和品种基因型的不同而有所变化。研究发现,在两种不同密度下,9叶期喷施EDAH的效果最为明显,特别是对于耐密性较差的品种XY335,其效果尤为突出。尽管使用生长调节剂可能会增加农业生产成本,但由此带来的产量增长所带来的经济效益足以弥补这些额外支出,并实现增产和效率的双重提升。因此,这项研究成果为农户优化种植密度提供了理论依据,同时也为那些具有高产潜力但耐密性不佳的玉米品种提供了一种新的高产栽培策略。

图1 A:产量与穗穗发育性状及生理指标的相关分析。B:用偏最小二乘路径模型(PLS-PM)绘制的有向图,显示了喷施时期和喷施密度对植株性状变化和受精结实率的影响(拟合优度(GOF)=0.622)。C:根据PLS-PM每个变量对产量标准化的直接、间接和总影响。
图2 研究的图形摘要

该研究得到了山东省重点研发项目和国家自然科学基金的支持。

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