文献类型： 中文期刊

作者： 赵耀 ¹ ; 程前 ¹ ; 徐田军 ² ; 刘正 ¹ ; 王荣焕 ² ; 赵久然 ² ; 陆大雷 ³ ; 李从锋 ¹ ;

作者机构： 1.中国农业科学院作物科学研究所/农业农村部作物生理生态重点实验室

2.北京市农林科学院玉米研究中心/玉米DNA指纹及分子育种北京市重点实验室

3.扬州大学农学院/江苏省作物遗传生理国家重点实验室培育点

关键词： 春玉米;种植密度;株型改良;根系特性;冠层结构

期刊名称： 中国农业科学

ISSN： 0578-1752

年卷期： 2025 年 58 卷 007 期

页码： 1296-1310

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： 【目的】增加种植密度是目前生产上提升玉米产量的主要农艺措施之一，但增密会导致群体结构不合理进而降低光照等有限资源利用效率，限制玉米产量潜力释放。基因编辑可以通过改良玉米株型来优化冠层结构使其适应密植进而增加产量，探明株型改良对春玉米根冠特性、籽粒产量及密度响应的影响及机制，可为春玉米的株型改良和密植高产提供理论与技术支撑。【方法】于2019和2020年在吉林省公主岭试验站进行为期2年的田间试验，以京科968和该品种的株型改良型品种京科Y968为试验材料，设置3个种植密度分别为6.0万株/hm²（D1）、7.5万株/hm²（D2）、9.0万株/hm²（D3）。研究相同遗传背景下株型对春玉米根-冠特征和产量的影响。【结果】在D1条件下，2种不同株型的春玉米品种间叶面积指数（LAI）、净光合速率（Pn）、光能利用效率（PUE）、干物质积累量及籽粒产量均无显著差异。但与京科968相比，京科Y968在D3条件下具有相对较高的主根条数（7.2%）和较大的根系干物质重量（6.0%），促进了营养物质的吸收；同时，在D2和D3条件下，京科Y968植株上部、中部和下部均具有相对较低的茎叶夹角和较高叶向值、叶面积指数。因此，D2和D3条件下灌浆中后期京科Y968穗位叶的Pn分别提高了7.5%和7.7%,PUE提高了4.3%和10.8%。结构方程模型分析表明，较高的叶向值和叶面积指数可正向直接地提升地上部干物质积累量，进而增加籽粒产量8.7%（D2）和11.2%（D3）。【结论】株型的改良使京科Y968在高密度条件下具有更高的主根条数和更大的根系干物质重，有利于地下部营养吸收，同时其叶片更为紧凑，光合速率显著提高，冠层光能利用率得到有效提升，根-冠结构更为合理，促进了地上部干物质积累，进而可以获得相对较高的籽粒产量。