CN112997879B - 一种评价玉米中胚轴和胚芽鞘最大伸长特性的方法 - Google Patents

一种评价玉米中胚轴和胚芽鞘最大伸长特性的方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种评价玉米中胚轴和胚芽鞘最大伸长特性的方法，包括：(1)玉米种子精选；(2)玉米材料田间种植；(3)玉米自交系种子物理特性分析；(4)玉米自交系种子营养品质分析；(5)玉米自交系中胚轴和胚芽鞘最大伸长特性观察；(6)结果分析。本发明以不同耐深播特性的玉米自交系种子为试材，观察对玉米耐深播特性起主要决定作用的相应玉米自交系的中胚轴/胚芽鞘/苗长的最大伸长特性，进而获得中胚轴/胚芽鞘/苗长最大伸长特性时玉米自交系12日龄累计中胚轴长/胚芽鞘长/中胚轴与胚芽鞘之和/中胚轴与胚芽鞘之比、22日龄累计苗长，并建立其与种子物理特性及营养品质特性间的最优多元回归方程，进而快速、无损、客观、准确地预测不同玉米自交系的中胚轴、胚芽鞘和苗长的潜在最大伸长特性，并筛选出耐深播优良玉米自交系，为耐深播优良玉米自交系种质资源的快速鉴选及育种应用提供技术参考。

Description

一种评价玉米中胚轴和胚芽鞘最大伸长特性的方法
技术领域
本发明属于农业新品种选育技术领域，具体涉及一种评价玉米中胚轴和胚芽鞘最大伸长特性的方法，及利用玉米中胚轴和胚芽鞘最大伸长特性筛选耐深播玉米种质资源的方法。
背景技术
玉米(Zea mays)籽粒中富含淀粉、粗蛋白、粗脂肪等300余种代谢产物，可作为人类重要的粮食、动物饲料及工业原料，同时也是重要的商品。玉米籽粒大小是玉米的一个关键和相对稳定的生活史特征，能在一定程度上反映出籽粒中所贮藏营养物质的数量、多少和分布，在同等生态环境条件下品种间受遗传控制的籽粒大小和营养品质间存在较大的遗传变异，两者均能影响玉米的种子活力、萌发速率、出苗情况、幼苗素质及响应干旱、低温、低氧等各种逆境胁迫。
播种深度会直接影响玉米种子从发芽到出苗阶段所需的水分、温度、空气及养分等，适当深播可充分利用土壤深层水分，是确保旱区玉米种子正常萌发、出苗及生长的重要举措。一般认为玉米的耐深播特性主要是中胚轴和胚芽鞘的协同伸长共同决定的，而深播胁迫下玉米中胚轴和胚芽鞘的伸长实质是中胚轴和胚芽鞘细胞的分裂和伸长，其主要受到生长素(indole-3-acetic acid,IAA)、赤霉素(gibberellic acid,GA3)、脱落酸(abscisicacid)、油菜素内酯(brassinosteroid,BR)等植物激素信号分子的调控。其次，植物细胞的伸长显著受到细胞向外的膨压(turgor)和细胞壁的弹性驱动，木质素显著积累会造成细胞壁松弛度下降，进而抑制玉米中胚轴细胞伸长，同时调控木质素生物合成代谢途径中的苯丙氨酸解氨酶(phenylalanine ammonia-lyase,PAL)、过氧化物酶(peroxidase,POD)、过氧化氢酶(catalase,CAT)等也会参与玉米中胚轴与胚芽鞘细胞的伸长。此外，光还能抑制玉米中胚轴的伸长，而这一进程也会受到细胞H2O2等活性氧(reactive oxygen species,ROS)和多胺氧化酶等(polyamine oxidase,PAO)的调控。而利用这些指标评价玉米种质种质资源的耐深播特性费时费力，操作难度较大，不利于大批量快速筛选优良材料，严重制约了玉米耐深播育种的进程和效率。受遗传特性调控较大的玉米种子大小、质量、比重及容重等物理特性和淀粉、蛋白、脂肪及各种氨基酸等营养品质对玉米中胚轴和胚芽鞘的伸长特性是否存在稳定的直接和间接作用，其关联程度有多大，能不能利用玉米种子的物理特性和营养品质等指标反映玉米的耐深播特性，有待深入研究。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于提供一种评价玉米中胚轴和胚芽鞘最大伸长特性的方法，即利用受自身遗传调控的玉米种子物理特性(大小、质量、比重、容重)及营养品质特性(淀粉、蛋白、脂肪、18种氨基酸)来评价玉米中胚轴和胚芽鞘最大伸长特性，并快速、准确、客观地预测玉米资源的耐深播特性，服务于玉米耐深播新品种育种中，为提高生育早期玉米的抗旱耐深播能力及旱区玉米安全生产提供参考。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
1.一种评价玉米中胚轴和胚芽鞘最大伸长特性的方法，具体为：
(1)种子精选：精选籽粒饱满、均匀一致、无破损的玉米自交系种子。
(2)玉米材料田间种植：按完全随机区组设计播种玉米自交系种子，每一自交系材料7.5m2，双行区，行距0.3m，株距0.25m，试验3次生物学重复。其他管理同一般大田。花期每一自交系材料严格套袋授粉3次，待籽粒完全生理成熟后收获相应玉米自交系果穗，自然风干玉米自交系果穗。
(3)玉米自交系种子物理特性分析：自然风干后的玉米自交系种子测定其籽粒的粒长、粒宽、粒厚、粒重、种子容重、种子比重，并计算种子形状系数，试验10次生物学重复。
(4)玉米自交系种子营养品质分析：自然风干后的玉米自交系种子测定其籽粒的灰分含量、水分含量、淀粉含量、蛋白含量、脂肪含量及18种氨基酸含量(天冬氨酸、丙氨酸、精氨酸、甲硫氨酸、半胱氨酸、赖氨酸、苏氨酸、色氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、缬氨酸、组氨酸、苯丙氨酸、丝氨酸、谷氨酸、甘氨酸、络氨酸、脯氨酸)，试验10次生物学重复。
(5)玉米自交系中胚轴和胚芽鞘最大伸长特性观察：自然风干后的玉米自交系种子，先用体积百分比为0.5％的NaClO溶液消毒种子10min后用双蒸水冲洗种子5次，然后将消毒后的种子置于室内常温下用双蒸水中浸种24h，提前灭菌好的蛭石装入花盆(10cm×10cm×8.5cm)中，再将30粒浸种好的玉米种子均匀播于花盆中使灭菌蛭石刚好盖住种子。试验3次生物学重复，播种好的花盆置于光照培养箱中恒温22±0.5℃暗培养，每隔2d往花盆中补充20mL双蒸水，播种后每天测定相应玉米自交系的累计中胚轴长、绝对中胚轴长、累计胚芽鞘长、绝对胚芽鞘长、累计苗长、绝对苗长，并计算累计中胚轴与胚芽鞘长之和、绝对中胚轴与胚芽鞘长之和、累计中胚轴与胚芽鞘之比、绝对中胚轴与胚芽鞘之比，直到幼苗停止生长为止。
(6)结果分析：采用Microsoft Excel软件对所测的所有数据进行统计绘图。采用IBM SPSS软件对不同玉米自交系的7个种子物理特性及23个种子营养品质特性进行方差分析，进一步采用IBM SPSS软件和MeV软件对不同玉米自交系的12日龄累计中胚轴长/胚芽鞘长/中胚轴与胚芽鞘之和/中胚轴与胚芽鞘之比、22日龄累计苗长与其相应的种子物理特性及种子营养品质特性进行Pearson相关分析、通径分析和热图Hierarchical clustering聚类分析，筛选出与玉米自交系12日龄累计中胚轴长/胚芽鞘长/中胚轴与胚芽鞘之和/中胚轴与胚芽鞘之比、22日龄累计苗长间存在直接/间接作用及紧密相关的种子物理特性及种子营养品质特性，并采用IBM SPSS软件的逐步多元回归分析构建玉米自交系12日龄累计中胚轴长/胚芽鞘长/中胚轴与胚芽鞘之和/中胚轴与胚芽鞘之比、22日龄累计苗长与其存在直接/间接作用及存在紧密相关关系的种子物理特性及种子营养品质特性间的最优多元线性回归方程，进而快速评价不同玉米自交系中胚轴和胚芽鞘的最大伸长特性，进而快速、准确、客观地预测玉米自交系的耐深播特性。
2.一种耐深播玉米自交系筛选方法，具体为：
(1)玉米自交系材料搜集：从不同科研单位、国内外玉米种子企业尽可能多的引进和搜集大量玉米自交系种质资源材料；
(2)玉米自交系田间生长表现观察及繁种：水、肥处理及其他田间管理都均匀一致的试验点种植这些前期搜集的玉米自交系材料(每一材料种植成单行区，行长3.0m，株距0.25m，行距0.3m，3次生物学重复)。生育期内观察每一玉米自交系的田间生长表现(生育期长短、植株大小、株型构造紧凑与否、雄穗大小、花粉量多少、吐丝散粉时间间隔、产量高低及抗性优劣等)，待每一玉米自交系生长到花期时将其严格套袋授粉3次，待籽粒完全生理成熟后收获相应玉米自交系果穗，自然风干玉米自交系果穗，繁种获得高活力相应玉米自交系的种子材料；
(3)玉米自交系种子物理特性及营养品质分析：测定当年同一试验点收获的相应玉米自交系种子的粒长、粒宽、粒厚、粒重、种子容重、种子比重、种子形状系数等种子物理特性及灰分含量、水分含量、淀粉含量、蛋白含量、脂肪含量及天冬氨酸、丙氨酸、精氨酸、甲硫氨酸、半胱氨酸、赖氨酸、苏氨酸、色氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、缬氨酸、组氨酸、苯丙氨酸、丝氨酸、谷氨酸、甘氨酸、络氨酸、脯氨酸等种子营养品质特性；
(4)耐深播玉米自交系筛选：根据上述一种评价玉米中胚轴和胚芽鞘最大伸长特性的方法中建立的玉米自交系12日龄累计中胚轴长/胚芽鞘长/中胚轴与胚芽鞘之和/中胚轴与胚芽鞘之比、22日龄累计苗长与其种子物理特性及种子营养品质特性间的最优多元线性回归方程，利用上述测定的玉米自交系的种子物理特性及营养品质特性指标，进而快速、无损、准确地预测玉米相应自交系的中胚轴和胚芽鞘的最大伸长特性及耐深播特性；
(5)耐深播玉米自交系的应用：根据上述获得的相应玉米自交系的田间生长表现情况及耐深播特性大小，下一年田间种植耐深播特性及田间生长表现优良的玉米自交系材料，花期严格套袋授粉，有目的地组配耐深播特性表现良好、花期一致及综合抗性表现良好的F1杂交组合，待其籽粒完全生理成熟后收获相应F1杂交组合，自然风干相应玉米果穗，并利用上述方法预测相应F1杂交组合的耐深播特性大小，进而从中鉴选出耐深播特性表现良好的F1杂交组合，后续对其进一步进行区域试验、生产试验及品种审定，加速耐深播优良高产玉米品种的育种进程；
(6)耐深播玉米品种具有如下特征：耐深播玉米品种应具有较大的12日龄累计中胚轴长/胚芽鞘长/中胚轴与胚芽鞘之和、22日龄累计苗长，协调的12日龄中胚轴与胚芽鞘之比、适宜的生育期、高产及综合抗性表现良好等诸多优点。
有益效果：本发明以不同耐深播特性的玉米自交系种子为试材，观察对玉米耐深播特性起主要决定作用的相应玉米自交系的中胚轴/胚芽鞘/苗长最大伸长特性，进而获得中胚轴/胚芽鞘/苗长最大伸长特性时玉米自交系12日龄累计中胚轴长/胚芽鞘长/中胚轴与胚芽鞘之和/中胚轴与胚芽鞘之比、22日龄累计苗长，客观地揭示出不同耐深播特性玉米自交系的中胚轴、胚芽鞘和苗长的潜在最大伸长特性，为耐深播特性优良玉米自交系种质资源的快速鉴选提供技术参考；通过测定相应不同耐深播特性玉米自交系种子受自身遗传特性调控的种子物理特性(粒长、粒宽、粒厚、种子性状系数、粒重、种子比重、种子容重)及营养品质特性(淀粉、蛋白、脂肪、灰分、水分及18种氨基酸)，进而揭示不同耐深播特性玉米自交系的种子物理特性、营养品质特性与其12日龄累计中胚轴长/胚芽鞘长/中胚轴与胚芽鞘之和/中胚轴与胚芽鞘之比、22日龄累计苗长间的相关关系及彼此间的直接/间接作用大小，以此准确地筛选出广泛适合于评价不同耐深播特性玉米自交系12日龄累计中胚轴长/胚芽鞘长/中胚轴与胚芽鞘之和/中胚轴与胚芽鞘之比、22日龄累计苗长的相应种子物理特性及种子营养品质特性指标，为后期科学地预测不同耐深播特性玉米自交系12日龄累计中胚轴长/胚芽鞘长/中胚轴与胚芽鞘之和/中胚轴与胚芽鞘之比、22日龄累计苗长提供坚实的理论依据；进一步采用逐步多元回归分析构建玉米自交系12日龄累计中胚轴长/胚芽鞘长/中胚轴与胚芽鞘之和/中胚轴与胚芽鞘之比、22日龄累计苗长与其存在直接/间接作用及存在紧密相关关系的种子物理特性及种子营养品质特性间的最优多元线性回归方程，进而通过快速无损地测定玉米自交系的相应种子物理特性及种子品质特性来快速、准确、客观地评价及预测玉米自交系的中胚轴、胚芽鞘的最大潜在伸长特性和耐深播特性，鉴选出的耐深播优良玉米自交系材料应用于玉米耐深播新品种育种中，选育出的耐深播优良玉米品种可保障旱区玉米的安全高产生产。因此，此发明操作简便，能够快速、无损、大批量、科学、客观、准确地评价及预测出相应玉米自交系的中胚轴、胚芽鞘的最大潜在伸长特性和耐深播特性，进而服务于玉米耐深播育种中，加速育种进程，具有很高的应用价值。
本领域的技术人员清楚，玉米自交系材料并非限于本发明用的这些自交系材料，本发明用的这些玉米自交系材料是前期本课题组鉴选出的具有代表性的2份耐深播自交系和2份不耐深播自交系为例，是为了全面、清楚、准确地描写技术方案的内容。
附图说明
图1是玉米种子形状系数的计算公式(1)；
其中SSC为种子形状系数，KL为种子的粒长，KW为种子的粒宽，KT为种子的粒厚。
图2是不同玉米自交系种子的外观形态观察。
图3是不同玉米自交系种子的7个籽粒物理特性比较分析；
其中不同小写字母表示同一性状在不同基因型自交系间差异显著(P<0.05)。
图4是不同玉米自交系种子的5种基本营养品质组分和18种氨基酸组分比较分析；
其中，每一列数字表示相应性状在不同基因型自交系间ANOVA方差分析的F-值，*或**表示方差分析在P<0.05或P<0.01水平差异显著。
图5是不同玉米自交系的中胚轴随时间的伸长进程。
图6是不同玉米自交系的胚芽鞘随时间的伸长进程；
图7是不同玉米自交系的中胚轴与胚芽鞘之和随时间的伸长进程。
图8是不同玉米自交系的中胚轴与胚芽鞘之比随时间的变化进程；
图9是不同玉米自交系的苗长随时间的伸长进程。
图10是不同玉米自交系种子的物理特性和营养品质特性对12日龄累计中胚轴长的相关及通径分析；
其中，y1、x6、x13、x14、x15、x16、x18、x19、x21、x22、x23、x27、x28和x29分别表示12日龄玉米的累计中胚轴长、种子容重、天冬氨酸含量、丙氨酸含量、精氨酸含量、甲硫氨酸含量、赖氨酸含量、苏氨酸含量、异亮氨酸含量、亮氨酸含量、缬氨酸含量、谷氨酸含量、甘氨酸含量和络氨酸含量；*/**/***表示变量间在P<0.05或P<0.01或P<0.001水平差异显著。
图11是不同玉米自交系种子的物理特性和营养品质特性对12日龄累计胚芽鞘长的相关及通径分析；
其中，y2、x7、x11、x12、x13、x14、x15、x16、x19、x21、x22、x23、x24、x25、x27和x28分别表示12日龄玉米的累计胚芽鞘长、种子比重、脂肪含量、淀粉含量、天冬氨酸含量、丙氨酸含量、精氨酸含量、甲硫氨酸含量、苏氨酸含量、异亮氨酸含量、亮氨酸含量、缬氨酸含量、组氨酸含量、苯丙氨酸含量、谷氨酸含量和甘氨酸含量；*/**/***表示变量间在P<0.05或P<0.01或P<0.001水平差异显著。
图12是不同玉米自交系种子的物理特性和营养品质特性对12日龄累计中胚轴与胚芽鞘之和的相关及通径分析；
其中，y3、x6、x15、x16、x18、x22、x27、x28和x29分别表示12日龄玉米的累计中胚轴与胚芽鞘之和、种子容重、天冬氨酸含量、丙氨酸含量、赖氨酸含量、亮氨酸含量、谷氨酸含量、甘氨酸含量和络氨酸含量；*/**/***表示变量间在P<0.05或P<0.01或P<0.001水平差异显著。
图13是不同玉米自交系种子的物理特性和营养品质特性对12日龄累计中胚轴与胚芽鞘之比的相关及通径分析；
其中，y4、x11、x13、x14、x15、x16、x18、x19、x21、x22、x23、x27、x28和x29分别表示12日龄玉米的累计中胚轴与胚芽鞘之比、脂肪含量、天冬氨酸含量、丙氨酸含量、精氨酸含量、甲硫氨酸含量、赖氨酸含量、苏氨酸含量、异亮氨酸含量、亮氨酸含量、缬氨酸含量、谷氨酸含量、甘氨酸含量和络氨酸含量；*/**/***表示变量间在P<0.05或P<0.01或P<0.001水平差异显著。
图14是不同玉米自交系种子的物理特性和营养品质特性对22日龄累计苗长的相关及通径分析；
其中，y5、x1、x2、x4、x5、x6、x11、x12、x25和x26分别表示22日龄玉米的累计苗长、粒长、粒宽、种子形状系数、粒重、种子容重、脂肪含量、淀粉含量、苯丙氨酸含量和丝氨酸含量；*/**/***表示变量间在P<0.05或P<0.01或P<0.001水平差异显著。
图15是玉米自交系12日龄累计中胚轴长与种子物理特性及营养品质特性的多元逐步回归方程，公式(2)；
其中，y1、x6和x13分别表示12日龄玉米的累计中胚轴长、种子容重、天冬氨酸含量；R2表示多重相关系数；F表示ANOVA方差分析的F值；***表示多元回归方程在P<0.001水平差异显著。
图16是玉米自交系12日龄累计胚芽鞘长与种子物理特性及营养品质特性的多元逐步回归方程，公式(3)；
其中，y2、x7、x11、x12、x13、x16、x19、x22、x25、x27和x28分别表示12日龄玉米的累计胚芽鞘长、种子比重、脂肪含量、淀粉含量、天冬氨酸含量、甲硫氨酸含量、苏氨酸含量、亮氨酸含量、苯丙氨酸含量、谷氨酸含量和甘氨酸含量；R2表示多重相关系数；F表示ANOVA方差分析的F值；***表示多元回归方程在P<0.001水平差异显著。
图17是玉米自交系12日龄累计中胚轴长余胚芽鞘之和与种子物理特性及营养品质特性的多元逐步回归方程，公式(4)；
其中，y3、x6、x15、x16、x18、x22、x27、x28和x29分别表示12日龄玉米的累计中胚轴与胚芽鞘之和、种子容重、天冬氨酸含量、丙氨酸含量、赖氨酸含量、亮氨酸含量、谷氨酸含量、甘氨酸含量和络氨酸含量；R2表示多重相关系数；F表示ANOVA方差分析的F值；**表示多元回归方程在P<0.01水平差异显著。
图18是玉米自交系12日龄累计中胚轴余胚芽鞘之比与种子物理特性及营养品质特性的多元逐步回归方程，公式(5)；
其中，y4、x11、x13、x14、x15、x16、x18、x19、x21、x27、x28和x29分别表示12日龄玉米的累计中胚轴与胚芽鞘之比、脂肪含量、天冬氨酸含量、丙氨酸含量、精氨酸含量、甲硫氨酸含量、赖氨酸含量、苏氨酸含量、异亮氨酸含量、谷氨酸含量、甘氨酸含量和络氨酸含量；R2表示多重相关系数；F表示ANOVA方差分析的F值；***表示多元回归方程在P<0.001水平差异显著。
图19是玉米自交系22日龄累计苗长与种子物理特性及营养品质特性的多元逐步回归方程，公式(6)；
其中，y5、x1、x2、x5、x6、x11、x12、x25和x26分别表示22日龄玉米的累计苗长、粒长、粒宽、粒重、种子容重、脂肪含量、淀粉含量、苯丙氨酸含量和丝氨酸含量；R2表示多重相关系数；F表示ANOVA方差分析的F值；**表示多元回归方程在P<0.01水平差异显著。
图20是不同玉米自交系种子的物理特性、营养品质特性及12日龄累计中胚轴长、12日龄累计胚芽鞘长、12日龄累计中胚轴与胚芽鞘之和、12日龄累计中胚轴与胚芽鞘之比、22日龄累计苗长的热图Hierarchical clustering分析；
其中，y1、y2、y3、y4、y5、x1、x2、x3、x4、x5、x6、x7、x8、x9、x10、x11、x12、x13、x14、x15、x16、x17、x18、x19、x20、x21、x22、x23、x24、x25、x26、x27、x28、x29和x30分别表示12日龄玉米的累计中胚轴长、12日龄玉米的累计胚芽鞘长、12日龄玉米的累计中胚轴与胚芽鞘之和、12日龄玉米的累计中胚轴与胚芽鞘之比、22日龄玉米的累计苗长、粒长、粒宽、粒厚、种子形状系数、粒重、种子容重、种子比重、灰分含量、水分含量、蛋白含量、脂肪含量、淀粉含量、天冬氨酸含量、丙氨酸含量、精氨酸含量、甲硫氨酸含量、半胱氨酸含量、赖氨酸含量、苏氨酸含量、色氨酸含量、异亮氨酸含量、亮氨酸含量、缬氨酸含量、组氨酸含量、苯丙氨酸含量、丝氨酸含量、谷氨酸含量、甘氨酸含量、络氨酸含量和脯氨酸含量。
具体实施方法
本发明专利下述实施例中使用方法和设备，如无特殊说明，均为常规方法和设备；所用器材、试剂均为试剂公司购买的常规器材和试剂。为使本发明专利的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合具体实施例对本发明专利的具体实施方式进行详细说明。这些优选实施方式的示例在具体实施例中进行了例示。
在此，还需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本发明专利的技术方案，在实施例中仅仅示出了与根据本发明专利的方案密切相关的技术方案和/或处理步骤，而省略了关系不大的其他细节。
实施例1
本发明提供一种玉米中胚轴和胚芽鞘最大伸长特性的评价参数筛选方法，具体筛选方法按以下步骤进行：
1.种子精选：精选籽粒饱满、均匀一致、无破损的本课题组前期筛选鉴定的2份强耐深播自交系N192(德国材料)、W64A(O2O2 BC3的后代材料)及2份不耐深播自交系Ji853([黄早4/自330]/黄早4的后代材料)和K12(黄早4/潍春的后代材料)种子。
2.玉米材料田间种植：N192、W64A、Ji853和K12等4份玉米自交系种子于2019年4月中旬播种于甘肃省农业科学院张掖试验场(http://zyc.gsagr.ac.cn/channels/channel_486_1.html；38.93°N,100.43°E,海拔1570m,年降水量129mm)。按完全随机区组设计播种玉米自交系种子，每一自交系材料7.5m2，双行区，行距0.3m，株距0.25m，试验3次生物学重复。其他管理同一般大田。花期每一自交系材料严格套袋授粉3次，待籽粒完全生理成熟后收获相应玉米自交系果穗，自然风干玉米自交系果穗；
3.玉米自交系种子物理特性分析：自然风干后的N192、W64A、Ji853和K12等4份玉米自交系种子，采用游标卡尺测定玉米种子的粒长(kernel length,KL；nm)、粒宽(kernelwidth,KW；nm)和粒厚(kernel thickness,KT；nm)，并按照附图1的公式(1)计算种子形状系数(seed shape coefficient,SSC)。式中：SSC用于反映种子形状与球形相比，SSC值越小则种子越接近球形；反之，SSC值越大则种子越扁平或细长；采用千分之一的电子天平测量玉米籽粒的粒重(kernel weight；g)；采用谷物容重测定仪(GHCS-1000AB)测定种玉米种子的种子容重(seed volume-weight；g·L-1)；采用比重瓶法测定玉米种子的种子比重(seedspecific weight；g·mL-1)，试验10次生物学重复。
4.玉米自交系种子营养品质分析：自然风干后的N192、W64A、Ji853和K12等4份玉米自交系种子，采用多功能品质分析仪(NIRS-DS2500)测定玉米种子的灰分(ashcontent；％)、水分(moisture content；％)、蛋白质(protein content；％)、脂肪(fatcontent；％)、淀粉(starch content；％)及相应18种氨基酸含量(％；天冬氨酸[asparticacid]、丙氨酸[alanine]、精氨酸[arginine]、甲硫氨酸[methionine]、半胱氨酸[cysteine]、赖氨酸[lysine]、苏氨酸[threonine]、色氨酸[tryptophan]、异亮氨酸[isoleucine]、亮氨酸[leucine]、缬氨酸[valine]、组氨酸[histidine]、苯丙氨酸[phenylalanine]、丝氨酸[serine]、谷氨酸[glutamate]、甘氨酸[glycine]、络氨酸[tyrosine]、脯氨酸[proline])，试验10次生物学重复。
5.玉米自交系中胚轴和胚芽鞘最大伸长特性观察：自然风干后的N192、W64A、Ji853和K12等4份玉米自交系种子，先用体积百分比为0.5％的NaClO溶液消毒种子10min后用双蒸水冲洗种子5次，然后将消毒后的种子置于室内常温下用双蒸水中浸种24h，提前灭菌好的蛭石装入花盆(10cm×10cm×8.5cm)中，再将30粒浸种好的玉米种子均匀播于花盆中使灭菌蛭石刚好盖住种子。试验3次生物学重复，播种好的花盆置于SPX-300B-G型光照培养箱中恒温22±0.5℃暗培养，每隔2d往花盆中补充20mL双蒸水，播种后每天用直尺测定相应玉米自交系的累计中胚轴长(cumulative mesocotyl length；cm)、绝对中胚轴长(absolute mesocotyl length；cm)、累计胚芽鞘长(cumulative coleoptile length；cm)、绝对胚芽鞘长(absolute coleoptile length；cm)、累计苗长(cumulative seedlinglength；cm)、绝对苗长(absolute seedling length；cm)，并计算累计中胚轴与胚芽鞘长之和(cumulative total length of mesocotyl and coleoptile；cm)、绝对中胚轴与胚芽鞘长之和(absolute total length of mesocotyl and coleoptile；cm)、累计中胚轴与胚芽鞘之比(cumulative ratio of mesocotyl to coleoptile；cm)、绝对中胚轴与胚芽鞘之比(absolute ratio of mesocotyl to coleoptile；cm)，直到幼苗停止生长为止。
6.结果分析：采用Microsoft Excel 2016软件对数据进行统计绘图，采用IBMSPSS 19.0软件(https://www.ibm.com/analytics/spss-statistics-software)对数据进行GLM(general linear model)方差分析、Pearson相关分析、通径分析和逐步多元回归分析，采用MeV 4.9.0软件(http://www.mybiosoftware.com/mev-4-6-2-multiple-experiment-viewer.html)对数据进行热图Hierarchical clustering聚类分析。
实施例2
本发明提供一种玉米中胚轴和胚芽鞘最大伸长特性评价参数的筛选结果，具体筛选结果如下：
1.不同基因型玉米自交系种子的物理特性分析：耐深播特性差异较大的4份玉米自交系的种子外观形态间存在较大差异(P<0.05)，其粒长、粒宽、粒厚及种子形态系数的变异系数分别为13.2％、2.7％、6.5％和46.8％(附图2和附图3)。其中耐深播自交系N192的粒长、粒宽和种子形态系数最大分别为12.3mm、10.4mm和11.1，而不耐深播自交系K12的粒厚最大达5.0mm(附图2和附图3)。说明耐深播特性差异明显的玉米其籽粒外观形态间的差异可能是由自交系自身的遗传特性决定的。此外，这4份玉米自交系籽粒的粒重、种子容重及种子比重的变异系数也不尽相同，分别为27.1％、5.1％和31.8％，其在自交系间差异显著(P<0.05)(附图3)。不同耐深播特性的玉米其籽粒物理特性间的差异可能与不同基因型玉米籽粒构建及籽粒灌浆充实进程有关。
2.不同基因型玉米自交系种子的营养品质分析：4份玉米自交系种子的基本营养品质中灰分含量、水分含量、蛋白含量、脂肪含量和淀粉含量分别介于1.20～1.21％、9.78～10.27％、9.40～11.85％、3.36～4.30％和59.39～63.69％，其变异系数分别为0.24％、1.80％、9.44％、10.26％和2.80％，且这些自交系的种子在蛋白含量、脂肪含量和淀粉含量间差异显著(P<0.05或P<0.01)(附图4)。表明耐深播性不同的玉米籽粒其基本营养品质的差异主要表现为蛋白、脂肪和淀粉等积累的不同。4份玉米自交系籽粒的18种氨基酸含量介于0.06％(色氨酸含量)～1.79％(亮氨酸含量/谷氨酸含量)，其变异系数介于0.00％(色氨酸含量)～38.29％(甘氨酸含量)；且除半胱氨酸含量、色氨酸含量、组氨酸含量、脯氨酸含量外，其余14种氨基酸含量均在这些玉米自交系间差异显著(P<0.05或P<0.01)(附图4)；此外，整体而言，除色氨酸含量在所有自交系籽粒中表现相同，耐深播自交系籽粒的络氨酸含量低于不耐深播自交系外，耐深播自交系籽粒的其余16种氨基酸含量均高于不耐深播自交系(附图4)。说明耐深播性迥异的玉米其籽粒的18种氨基酸间差异丰富，且耐深播玉米籽粒累计更高的氨基酸含量。
3.不同基因型玉米自交系幼苗生长状况分析：光照会显著抑制玉米中胚轴和胚芽鞘的生长，而中胚轴与胚芽鞘的生长潜力可客观地反映出玉米的耐深播特性，因此，我们进一步研究了黑暗环境下玉米中胚轴、胚芽鞘及苗长的最大生长潜力(附图5、附图6、附图7、附图8、附图9)。整体而言，黑暗环境下4份玉米自交系种子均在第3d(3日龄)开始发芽，随后这些玉米自交系的中胚轴和胚芽鞘协同发育呈持续生长趋势；第6d时(6日龄)这些玉米自交系的平均绝对中胚轴长和平均绝对胚芽鞘长达最大分别为1.90cm和1.10cm；第12d(12日龄)时所有玉米自交系的中胚轴和胚芽鞘将停止生长，N192、W64A、Ji853和K12等玉米自交系的累计中胚轴长和累计胚芽鞘长都达最长，分别为10.71cm、12.59cm、4.36cm、5.82cm和5.43cm、3.79cm、4.79cm、6.06cm，变异系数分别为46.70％和19.37％；且在这一生长进程中这些玉米自交系的中胚轴比胚芽鞘生长的更快，12日龄所有玉米自交系的累计中胚轴与胚芽鞘之和、累计中胚轴与胚芽鞘之比分别为16.14cm、16.37cm、11.88cm、13.39cm和1.97、3.32、0.91、0.96。说明黑暗条件下与玉米的胚芽鞘生长相比，其中胚轴生长更快，且耐深播玉米生长停止时其累计中胚轴长、累计胚芽鞘长、累计中胚轴与胚芽鞘之和、累计胚芽鞘与胚芽鞘之比更大。不同的是，这4份玉米自交系种子发芽第8d(8日龄)时其幼苗才开始生长，随后这些玉米自交系的苗长一直均呈刚性生长趋势；第14d(14日龄)时这些自交系的平均绝对苗长达最大为2.81cm；第22d(22日龄)时所有自交系的幼苗将停止生长，N192、W64A、Ji853和K12等的累计苗长都达最长，分别为30.40cm、14.13cm、19.73cm、21.25cm，变异系数为46.70％和31.79％。
4.不同基因型玉米自交系各性状间的相关分析：进一步地，通过对12日龄4份玉米材料的累计中胚轴长、胚芽鞘长、累计中胚轴与胚芽鞘之和、累计胚芽鞘与胚芽鞘之比及22日龄4份玉米材料的苗长等生长参数与其籽粒的各物理特性及营养品质进行了相关分析。结果表明，12日龄玉米的累计中胚轴长与13个籽粒相关性状间显著正或负相关(P<0.05)，其相关系数大小依次为：甘氨酸含量>赖氨酸含量>谷氨酸含量>精氨酸含量>亮氨酸含量>异亮氨酸含量>络氨酸含量>甲硫氨酸含量>丙氨酸含量>缬氨酸含量>种子容重>苏氨酸含量>天冬氨酸含量(附图10)，说明12个玉米籽粒氨基酸含量及种子容重影响玉米中胚轴的伸长情况。12日龄玉米的累计胚芽鞘长与15个籽粒相关性状间显著正或负相关(P<0.05)，其相关系数大小依次为：淀粉含量>异亮氨酸含量>苏氨酸含量>丙氨酸含量＝缬氨酸含量>谷氨酸含量>天冬氨酸含量>精氨酸含量>甘氨酸含量>亮氨酸含量>种子比重>脂肪含量>甲硫氨酸含量>苯丙氨酸含量>组氨酸含量(附图11)，说明12个玉米籽粒的氨基酸含量、脂肪含量、淀粉含量及种子比重等调控玉米胚芽鞘伸长。12日龄玉米的累计中胚轴与胚芽鞘之和与8个籽粒相关性状间显著正或负相关(P<0.05)，其相关系数大小依次为：赖氨酸含量＝种子容重>甘氨酸含量>络氨酸含量>谷氨酸含量>亮氨酸含量>天冬氨酸含量>丙氨酸含量(附图12)，说明7个玉米籽粒氨基酸含量及种子比重影响玉米中胚轴与胚芽鞘之和的伸长。12日龄玉米的累计中胚轴与胚芽鞘之比与13个籽粒相关性状间显著正或负相关(P<0.05)，其相关系数大小依次为：甘氨酸含量>谷氨酸含量>精氨酸含量>亮氨酸含量>异亮氨酸含量>赖氨酸含量>丙氨酸含量>甲硫氨酸含量>缬氨酸含量>络氨酸含量>苏氨酸含量>天冬氨酸含量>脂肪含量(附图13)，说明13个玉米籽粒氨基酸含量影响玉米中胚轴与胚芽鞘之比的大小。22日龄玉米的累计苗长与9个籽粒相关性状间显著正或负相关(P<0.05)，其相关系数大小依次为：粒重>种子容重>粒宽>苯丙氨酸含量>淀粉含量>种子形状系数>粒长>脂肪含量>丝氨酸含量(附图14)，说明2个玉米籽粒氨基酸含量、淀粉含量、脂肪含量、粒重、种子容重及3个种子大小影响玉米苗长的伸长。
5.不同玉米自交系种子物理特性及营养品质与幼苗生长特性间的通径分析：玉米籽粒物理特性及营养品质对玉米12日龄的累计中胚轴长、累计胚芽鞘长、累计中胚轴与胚芽鞘之和、累计胚芽鞘与胚芽鞘之比及22日龄的累计苗长等进行了通径分析。剔除经共线性诊断严重的变量和对5个幼苗生长参数影响不显著的变量，玉米12日龄的累计中胚轴长保留了种子容重和天冬氨酸含量等2个变量，12日龄的累计胚芽鞘长保留了12个变量，12日龄的累计中胚轴与胚芽鞘之和保留了8个变量，12日龄的累计中胚轴与胚芽鞘之比保留了11个变量，22日龄的累计苗长保留了8个变量，所选的这些性状对玉米幼苗生长参数的影响均达到P<0.05显著水平(附图10、附图11、附图12、附图13、附图14)。根据成分效应，12日龄的累计中胚轴长的直接作用排序为：种子容重>天冬氨酸含量，而其间接作用排序恰好相反；12日龄的累计胚芽鞘长的直接作用排序为：甘氨酸含量>淀粉含量>苯丙氨酸含量>种子比重>谷氨酸含量>亮氨酸含量>天冬氨酸含量>苏氨酸含量>甲硫氨酸含量>组氨酸含量>脂肪含量，而其间接作用排序为：种子比重>甘氨酸含量>淀粉含量>脂肪含量>苯丙氨酸含量>苏氨酸含量>亮氨酸含量>谷氨酸含量>组氨酸含量>甲硫氨酸含量>天冬氨酸含量；12日龄的累计中胚轴与胚芽鞘之和的直接作用排序为：种子容重>天冬氨酸含量>甘氨酸含量>络氨酸含量>丙氨酸含量>谷氨酸含量>亮氨酸含量>赖氨酸含量，而其间接作用排序为：赖氨酸含量>天冬氨酸含量>络氨酸含量>亮氨酸含量>谷氨酸含量>丙氨酸含量>甘氨酸含量>种子容重；12日龄的累计中胚轴与胚芽鞘之和的直接作用排序为：谷氨酸含量>丙氨酸含量>异亮氨酸含量>苏氨酸含量>精氨酸含量>赖氨酸含量>脂肪含量>甲硫氨酸含量>天冬氨酸含量>甘氨酸含量>络氨酸含量，而其间接作用排序为：谷氨酸含量>苏氨酸含量>精氨酸含量>丙氨酸含量>异亮氨酸含量>天冬氨酸含量>甘氨酸含量>甲硫氨酸含量>络氨酸含量>脂肪含量>赖氨酸含量；22日龄的累计苗长的直接作用排序为：粒重>苯丙氨酸含量>粒宽>淀粉含量>粒长>脂肪含量>丝氨酸含量>种子容重，而其间接作用排序为：苯丙氨酸含量>丝氨酸含量>粒宽>粒长>淀粉含量>粒重>种子容重>脂肪含量(附图10、附图11、附图12、附图13、附图14)。可见不同变量对5个幼苗生长参数影响的也不尽相同，一般直接作用大的变量其间接作用也一般较大。
6.不同玉米自交系种子物理特性及营养品质与幼苗生长特性间的多元回归分析：对5个因变量，即玉米12日龄的累计中胚轴长、12日龄累计胚芽鞘长、12日龄累计中胚轴与胚芽鞘之和、12日龄累计胚芽鞘与胚芽鞘之比及22日龄的累计苗长等幼苗生长参数进行了正态性检验。结果表明，这5个幼苗生长参数的Shapiro-Wilk显著性均大于0.05，Kolmogorov-Smirnov显著性分别为0.291、0.200(真显著性下限)、0.250、0.319及0.280，因此服从正态分布，可以对着5个幼苗生长参数进行多元回归分析。进一步多元回归分析剔除经共线性诊断共线性严重的变量和对幼苗5个幼苗生长参数影响不显著的变量，分别建立了玉米种子物理特性及营养品质与幼苗生长参数关系的5个最优多元回归方程见附图15的公式(2)、附图16的公式(3)、附图17的公式(4)、附图18的公式(5)、附图19的公式(6)。这5个最优多元回归方程的多重相关系数(R2)均大于1，表明所选的玉米种子物理特性及营养品质是影响5个玉米幼苗生长参数的关键因子。且对这些最优多元回归方程的F检验结果显示这些方程均达到P<0.001显著水平，因此这些最优多元回归方程能够直观地预测玉米中胚轴、胚芽鞘及幼苗的最大伸长特性的能力。
7.不同玉米自交系种子物理特性、营养品质及幼苗生长特性间的Hierarchicalclustering热图聚类分析：进一步对4份玉米自交系间所测定34个性状进行了Hierarchical clustering热图聚类分析(附图20)。热图清晰地将34个性状聚类成了3类，即异亮氨酸含量、种子比重、12日龄累计中胚轴与胚芽鞘之和、赖氨酸含量、12日龄累计中胚轴与胚芽鞘之比、12日龄累计中胚轴长、苏氨酸含量、粒长、粒重、水分含量、12日龄累计胚芽鞘长、天冬氨酸含量、粒宽、22日龄累计苗长、种子容重、丝氨酸含量等16个性状聚成了一类，第二类包括了粒厚、蛋白含量、谷氨酸含量和脯氨酸含量等4个性状，剩余的14个性状聚成了第三类。甚至利用这34个性状可将4份不同耐深播玉米自交系划分为3类，即不耐深播玉米自交系K12和Ji853划分为一类，而耐深播玉米自交系N192和W64A又可细划分为2类。
从上述实例可以看出，此方法不仅客观地揭示了调控玉米耐深播特性的中胚轴、胚芽鞘及幼苗等的伸长特性，而且通过Pearson相关分析、通径分析、逐步多元线性回归分析等方法还深入地揭示了影响玉米中胚轴、胚芽鞘及幼苗伸长的玉米种子物理特性及营养品质特性间的关联程度、直接作用及间接作用大小，升至科学地用相应的玉米种子物理特性及营养品质特性等指标建立了5个分别预测玉米12日龄累计中胚轴长、12日龄累计胚芽鞘长、12日龄累计中胚轴与胚芽鞘之和、12日龄累计中胚轴与胚芽鞘之比、22日龄累计苗长的多元线性回归方程。用此方法不仅能够快速、准确、客观地揭示玉米中胚轴和胚芽鞘的最大伸长特性，而且应用此方法能够大批量、快速无损的评价玉米资源的耐深播特性，在玉米耐深播育种中具有很高的应用价值。
实施例3
本发明提供一种评价玉米中胚轴和胚芽鞘最大伸长特性的方法，具体为：
(1)种子精选；
(2)玉米材料田间种植；
(3)玉米自交系种子物理特性分析；
(4)玉米自交系种子营养品质分析；
(5)玉米自交系中胚轴和胚芽鞘最大伸长特性观察；
(6)一种评价玉米中胚轴和胚芽鞘最大伸长特性的方法，即：(1)玉米12日龄累计中胚轴长与甘氨酸含量、赖氨酸含量、谷氨酸含量、精氨酸含量、亮氨酸含量、异亮氨酸含量、络氨酸含量、甲硫氨酸含量、丙氨酸含量、缬氨酸含量、种子容重、苏氨酸含量、天冬氨酸含量等13个性状间显著相关，其相关系数依次减小，且只有种子容重和天冬氨酸含量等2个性状对12日龄累计中胚轴长会产生不同效应的直接和间接作用，进一步还建立了用种子容重和天冬氨酸含量来预测12日龄累计中胚轴长的最优多元线性回归方程(附图15)；(2)玉米12日龄累计胚芽鞘长与淀粉含量、异亮氨酸含量、苏氨酸含量、丙氨酸含量、缬氨酸含量、谷氨酸含量、天冬氨酸含量、精氨酸含量、甘氨酸含量、亮氨酸含量、种子比重、脂肪含量、甲硫氨酸含量、苯丙氨酸含量、组氨酸含量等15个性状间显著相关，其相关系数依次减小，而其中的甘氨酸含量、淀粉含量、苯丙氨酸含量、种子比重、谷氨酸含量、亮氨酸含量、天冬氨酸含量、苏氨酸含量、甲硫氨酸含量、组氨酸含量、脂肪含量等11个性状对12日龄累计胚芽鞘长会产生不同效应的直接和间接作用，进一步还建立了用这11个性状来预测12日龄累计胚芽鞘长的最优多元线性回归方程(附图16)；(3)玉米12日龄累计中胚轴与胚芽鞘之和与赖氨酸含量、种子容重、甘氨酸含量、络氨酸含量、谷氨酸含量、亮氨酸含量、天冬氨酸含量、丙氨酸含量等8个性状间显著相关，其相关系数依次减小，且这8个性状均对12日龄累计中胚轴与胚芽鞘之和会产生不同效应的直接和间接作用，进一步还建立了用这8个性状来预测12日龄累计中胚轴与胚芽鞘之和的最优多元线性回归方程(附图17)；(4)玉米12日龄累计中胚轴与胚芽鞘之比与甘氨酸含量、谷氨酸含量、精氨酸含量、亮氨酸含量、异亮氨酸含量、赖氨酸含量、丙氨酸含量、甲硫氨酸含量、缬氨酸含量、络氨酸含量、苏氨酸含量、天冬氨酸含量、脂肪含量等13个性状间显著相关，其相关系数依次减小，且其中的谷氨酸含量、丙氨酸含量、异亮氨酸含量、苏氨酸含量、精氨酸含量、赖氨酸含量、脂肪含量、甲硫氨酸含量、天冬氨酸含量、甘氨酸含量、络氨酸含量等11个性状对12日龄累计中胚轴与胚芽鞘之比会产生不同效应的直接和间接作用，进一步还建立了用这11个性状来预测12日龄累计中胚轴与胚芽鞘之比的最优多元线性回归方程(附图18)；(5)玉米22日龄累计苗长与粒重、种子容重、粒宽、苯丙氨酸含量、淀粉含量、种子形状系数、粒长、脂肪含量、丝氨酸含量等9个性状间显著相关，其相关系数依次减小，除种子形状系数外的其余8个性状对22日龄累计苗长会产生不同效应的直接和间接作用，进一步还建立了用这8个性状来预测22日龄累计苗长的最优多元线性回归方程(附图19)。
以上所述仅是本申请的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (2)

1.一种评价玉米中胚轴和胚芽鞘最大伸长特性的方法，其特征在于，主要包括以下步骤：
(1)种子精选：精选籽粒饱满、均匀一致、无破损的玉米自交系种子；
(2)玉米材料田间种植：按完全随机区组设计播种玉米自交系种子，每一自交系材料7.5m2，双行区，行距0.3m，株距0.25m，试验3次生物学重复，其他管理同一般大田，花期每一自交系材料严格套袋授粉3次，待籽粒完全生理成熟后收获相应玉米自交系果穗，自然风干玉米自交系果穗；
(3)玉米自交系种子物理特性分析：自然风干后的玉米自交系种子测定其籽粒的粒长、粒宽、粒厚、粒重、种子容重、种子比重，并计算种子形状系数，试验10次生物学重复；
(4)玉米自交系种子营养品质分析：自然风干后的玉米自交系种子测定其籽粒的灰分含量、水分含量、淀粉含量、蛋白含量、脂肪含量及18种氨基酸含量，试验10次生物学重复；所述18种氨基酸包括：天冬氨酸、丙氨酸、精氨酸、甲硫氨酸、半胱氨酸、赖氨酸、苏氨酸、色氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、缬氨酸、组氨酸、苯丙氨酸、丝氨酸、谷氨酸、甘氨酸、络氨酸、脯氨酸；
(5)玉米自交系中胚轴和胚芽鞘最大伸长特性观察：自然风干后的玉米自交系种子，先用体积百分比为0.5％的NaClO溶液消毒种子10min后用双蒸水冲洗种子5次，然后将消毒后的种子置于室内常温下用双蒸水中浸种24h，提前灭菌好的蛭石装入花盆中，再将30粒浸种好的玉米种子均匀播于花盆中使灭菌蛭石刚好盖住种子，试验3次生物学重复，播种好的花盆置于光照培养箱中恒温22±0.5℃暗培养，每隔2d往花盆中补充20mL双蒸水，播种后每天测定相应玉米自交系的累计中胚轴长、绝对中胚轴长、累计胚芽鞘长、绝对胚芽鞘长、累计苗长、绝对苗长，并计算累计中胚轴与胚芽鞘长之和、绝对中胚轴与胚芽鞘长之和、累计中胚轴与胚芽鞘之比、绝对中胚轴与胚芽鞘之比，直到幼苗停止生长为止；
(6)结果分析：采用Microsoft Excel软件对所测的所有数据进行统计绘图，采用IBMSPSS软件对不同玉米自交系的7个种子物理特性及23个种子营养品质特性进行方差分析，进一步采用IBM SPSS软件和MeV软件对不同玉米自交系的12日龄累计中胚轴长/胚芽鞘长/中胚轴与胚芽鞘之和/中胚轴与胚芽鞘之比、22日龄累计苗长与其相应的种子物理特性及种子营养品质特性进行Pearson相关分析、通径分析和热图Hierarchical clustering聚类分析，筛选出与玉米自交系12日龄累计中胚轴长/胚芽鞘长/中胚轴与胚芽鞘之和/中胚轴与胚芽鞘之比、22日龄累计苗长间存在直接/间接作用及存在紧密相关关系的种子物理特性及种子营养品质特性，并采用IBM SPSS软件的逐步多元回归分析构建玉米自交系12日龄累计中胚轴长/胚芽鞘长/中胚轴与胚芽鞘之和/中胚轴与胚芽鞘之比、22日龄累计苗长与其存在直接/间接作用及存在紧密相关关系的种子物理特性及种子营养品质特性间的最优多元线性回归方程，进而快速评价不同玉米自交系中胚轴和胚芽鞘的最大伸长特性，进而快速、准确、客观地预测玉米自交系的耐深播特性。
2.一种耐深播玉米自交系筛选方法，具体为：
(1)玉米自交系材料搜集：从不同科研单位、国内外玉米种子企业尽可能多的引进和搜集大量玉米自交系种质资源材料；
(2)玉米自交系田间生长表现观察及繁种：水、肥处理及其他田间管理都均匀一致的试验点种植这些前期搜集的玉米自交系材料，每一材料种植成单行区，行长3.0m，株距0.25m，行距0.3m，3次生物学重复；生育期内观察每一玉米自交系的田间生长表现，包括：生育期长短、植株大小、株型构造紧凑与否、雄穗大小、花粉量多少、吐丝散粉时间间隔、产量高低及抗性优劣，待每一玉米自交系生长到花期时将其严格套袋授粉3次，待籽粒完全生理成熟后收获相应玉米自交系果穗，自然风干玉米自交系果穗，繁种获得高活力相应玉米自交系的种子材料；
(3)玉米自交系种子物理特性及营养品质分析：测定当年同一试验点收获的相应玉米自交系种子的粒长、粒宽、粒厚、粒重、种子容重、种子比重、种子形状系数这些种子物理特性及灰分含量、水分含量、淀粉含量、蛋白含量、脂肪含量及天冬氨酸、丙氨酸、精氨酸、甲硫氨酸、半胱氨酸、赖氨酸、苏氨酸、色氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、缬氨酸、组氨酸、苯丙氨酸、丝氨酸、谷氨酸、甘氨酸、络氨酸、脯氨酸这些种子营养品质特性；
(4)耐深播玉米自交系筛选：根据上述一种评价玉米中胚轴和胚芽鞘最大伸长特性的方法中建立的玉米自交系12日龄累计中胚轴长/胚芽鞘长/中胚轴与胚芽鞘之和/中胚轴与胚芽鞘之比、22日龄累计苗长与其种子物理特性及种子营养品质特性间的最优多元线性回归方程，利用上述测定的玉米自交系的种子物理特性及营养品质特性指标，进而快速、无损、准确地预测玉米相应自交系的中胚轴和胚芽鞘的最大伸长特性及耐深播特性；
(5)耐深播玉米自交系的应用：根据上述获得的相应玉米自交系的田间生长表现情况及耐深播特性大小，下一年田间种植耐深播特性及田间生长表现优良的玉米自交系材料，花期严格套袋授粉，有目的地组配耐深播特性表现良好、花期一致及综合抗性表现良好的F1杂交组合，待其籽粒完全生理成熟后收获相应F1杂交组合，自然风干相应玉米果穗，并利用上述方法预测相应F1杂交组合的耐深播特性大小，进而从中鉴选出耐深播特性表现良好的F1杂交组合，后续对其进一步进行区域试验、生产试验及品种审定，加速耐深播优良高产玉米品种的育种进程；
(6)耐深播玉米品种具有如下特征：耐深播玉米品种应具有较大的12日龄累计中胚轴长/胚芽鞘长/中胚轴与胚芽鞘之和、22日龄累计苗长，协调的12日龄中胚轴与胚芽鞘之比、适宜的生育期、高产及综合抗性表现良好的优点。
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