低温胁迫下北方强冬性区甘蓝型冬油菜的低温光合生理特征

【目的】探讨低温胁迫对甘蓝型冬油菜生理及光合特征的影响,为甘蓝型冬油菜在北方旱寒区种植提供理论依据.【方法】以TSG10、天油2266、天油2288和Vision 4个甘蓝型冬油菜品种为材料,低温处理(-4℃)后,测定幼苗光合生理特征变化;并采用电子显微镜观察叶绿体超微结构变化.【结果】低温胁迫下,弱抗寒品种Vision受害症状较重,叶片萎蔫,叶缘出现大小不同水渍状冻斑;强抗寒品种TSG10受害症状明显较轻.低温胁迫下,甘蓝型油菜各品种渗透调节物质含量、抗氧化酶活性均明显升高;但与Vision相比,强抗寒品种TSG10渗透调节物质含量,比弱抗寒品种高29.6%～34.5%,抗氧化酶活性高37.6%～50.4%,相对电导率和丙二醛含量分别比弱抗寒品种低34.5%和37.5%.低温胁迫后,甘蓝型油菜叶片G_s、T_r、P_n均明显降低,表明低温胁迫下,气孔限制是引起甘蓝型冬油菜光合减弱的主要因素;低温处理后,强抗寒品种TSG10较好保持了叶绿体膜的完整性和基质片膜的连续性,其P_n下降幅度也最小,为69.5%,抗寒较弱的品种下降幅度在83.6%～93.0%之间.【结论】低温胁迫下,甘蓝型冬油菜强抗寒品种有较高过氧化物清除能力和较强渗透调节能力,叶绿体膜结构保持较为完整,净光合速率相对较高.     

冬前低温胁迫下白菜型冬油菜抗寒性的形态及生理特征

【目的】为白菜型冬油菜抗寒种质创新及抗寒品种选育提供依据。【方法】以抗寒性不同的白菜型冬油菜品种为材料,采用田间观察、比色法、冰晶消长法、显微测微、光合测定等技术,探讨北方寒旱区主要冬油菜品种抗寒性差异形成的形态、生理及分子机理。【结果】冬前低温阶段,弱抗寒品种多数气孔关闭或半开放,而强抗寒品种（陇油6号）气孔仍保持完全开放状态,且光合速率、根冠比、根部干物质积累均较高;可溶性蛋白与抗寒性显著正相关,而SOD、POD、CAT活性、游离脯氨酸、MDA含量与抗寒性无明显相关关系;与天油2号相比,低温下陇油7号质外体蛋白提取液形成冰晶体积小、分布均匀,形态以五边形、椭圆形和双菱形为主,具有明显重结晶抑制活性和饰晶活性。【结论】冬前低温阶段,白菜型冬油菜强抗寒品种叶片气孔多数仍保持开放,Pn较高,光合产物优先分配至地下部贮存;根部抗冻蛋白表达上调,增强了其抗寒性。     

干旱胁迫对白菜型冬油菜幼苗生理及农艺性状的影响

通过旱棚盆栽试验,以4个抗旱性不同的白菜型冬油菜品种陇油6号、陇油7号、天油2号、天油4号为材料,用人工控制浇水的方法模拟干旱环境,测定干旱胁迫对其生理生化指标、主要农艺性状的影响。结果表明,随着干旱胁迫时间的延长,4个油菜品种的幼苗叶片叶绿素质量浓度呈现先增加后降低的趋势,相对电导率增大,根系的主根长、侧根数、根系干重、根冠比上升,根系活力下降。干旱胁迫后,抗旱性强的冬油菜品种陇油7号主根长,侧根数多,根干重较重,根冠比大,根系活力稳定;弱抗旱冬油菜品种天油2号主根较短,侧根数少,根干重轻,根冠比小,根系活力变化幅度较大;中抗旱冬油菜品种陇油6号、天油4号各指标居于陇油7号和天油2号之间。     

外源ABA浸种对冬油菜种子萌发及幼苗抗寒性的诱导效应

为探讨外源脱落酸(ABA)对北方寒旱区冬油菜幼苗抗寒性的诱导效应,试验分别用不同浓度的ABA对超强抗寒性白菜型冬油菜品种“陇油6号”和弱抗寒性品种“天油2号”进行浸种处理,研究不同浓度ABA浸种对冬油菜种子萌发及常温和低温胁迫条件下相关抗寒指标的影响。结果表明,10～70 mg·L^-1 ABA处理促进了种子萌发,80 mg·L^-1ABA处理对发芽率和发芽势有抑制作用;30 mg·L^-1浓度的ABA对冬油菜抗寒性诱导效果最佳,可显著（P＜0.05）提高冬油菜幼苗抗氧化酶（SOD、POD和CAT）活性,延缓叶绿素含量的降低,增加叶片脯氨酸含量,减缓膜脂过氧化产物丙二醛的积累;外源ABA处理在品种上存在差异,对抗寒性强的品种陇油6号效果明显。     

白菜型冬油菜光合日变化特性研究

【目的】明确冬前低温时期白菜型冬油菜光合作用日变化规律及其主要限制因子。【方法】在田间条件下,研究冬前低温(-1℃)下白菜型冬油菜幼苗光合作用日变化特性,并分析影响净光合速率(Pn)的主要因子。以白菜型冬油菜陇油6号、陇油7号、陇油8号、陇油9号、天油4号、天油7号和宁油4号幼苗为材料,测定其净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)和细胞间隙CO_2浓度(Ci)等指标的日变化,并记录测定时环境因子的变化。【结果】冬前低温(-1℃)下,白菜型冬油菜幼苗净光合速率、蒸腾速率和羧化效率的日变化呈"单峰型"曲线,无典型的"午休"现象,净光合速率与羧化效率呈极显著的正相关(P0.01);气孔导度和瞬时水分利用率的日变化呈"双峰型"曲线;胞间CO_2浓度的日变化呈"V"型曲线,表观量子效率(AQY)的日变化无典型规律。相关分析表明羧化效率极显著(P0.01)影响白菜型冬油菜光合特性,主成分分析结果显示白菜型冬油菜光合特性强弱为:宁油4号天油4号陇油8号天油7号陇油6号陇油9号陇油7号。【结论】冬前低温阶段白菜型冬油菜光合作用呈"单峰型"曲线,羧化效率是限制光合速率的关键因子,超强抗寒品种的光合作用小于弱抗寒品种。     

干旱胁迫对白菜型冬油菜苗期生理特性的影响

对8个白菜型冬油菜品种苗期抗旱胁迫下生理指标的变化特性进行研究,了解不同生理指标与白菜型冬油菜品种耐旱性的相关性,筛选耐旱品种或种质。结果表明,干旱胁迫后,油菜游离脯氨酸(Pro)、超氧化物岐化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性都逐渐增加,丙二醛(MDA)质量分数先降低后增加。MDA与苗期干旱胁迫后幼苗成活率呈极显著相关,POD与幼苗成活率呈显著相关,可作为鉴定白菜型冬油菜抗旱性鉴定的首选指标。综合来看,8个品种中天油7号对干旱反应敏感,表现为不抗旱;陇油7号对干旱反应迟钝,为强抗旱品种;天油2号、陇油9号、天油5号为弱耐旱抗品种,陇油6号、陇油8号、天油8号为中抗旱品种。     

低温胁迫下不同温敏性油菜保护酶活性及内源激素变化

【目的】研究不同温敏性油菜内源激素和保护性酶活性含量的变化对低温的响应.【方法】选用陇油6号、天油4号及陇油10号3个油菜品种作为试验材料,低温(4℃)处理后于0(CK)、2、4、6、8、12、24、48 h后取根、生长点及叶片进行内源激素(ABA、IAA、GA)和生理活性物质(根、叶)的测定和分析.【结果】短时低温处理后,SOD、POD、CAT、APX活性表现为冬性品种强于春性品种.陇油6号、天油4号的根叶ABA,IAA含量的变化呈先上升后降低的趋势;陇油10号则是先降低后升高;生长点内源激素的响应陇油10号强于陇油6号,各品种GA总体含量表现为:生长点叶根,在各组织中均表现为缓慢升高,陇油6号、天油4号变化较平缓,陇油10号变化幅度较大.各组织内源激素的比值反映不同品种对低温胁迫的动态适应.【结论】短时低温胁迫下,油菜不同组织内源激素和保护性酶活性的变化对适应抗寒生长的具体调控有指导意义.     

白菜型冬油菜铁超氧化物歧化酶（Fe-SOD） 基因的克隆及表达分析

【目的】了解SOD酶蛋白家族Fe-SOD在超强抗寒冬油菜中的表达情况及其在低温胁迫下的作用。【方法】采用RT-PCR技术克隆超强抗寒白菜型冬油菜陇油7号Fe-SOD的cDNA序列。对该序列进行生物信息学分析,采用半定量以及相对定量RT-PCR研究Fe-SOD在低温胁迫下的表达模式,采用氮蓝四唑（NBT）光还原法测定冬油菜叶片和根中的总SOD酶活性。【结果】获得Fe-SOD,GenBank登录号为KF178713,该基因cDNA片段全长645 bp,包含一个639 bp完整的开放阅读框,编码212个氨基酸的蛋白质,与白菜(Chiifu)的蛋白质氨基酸序列同源性高达99%。该基因编码的酶蛋白是1个主要由α-螺旋组成的亲水性稳定蛋白,无信号肽,无跨膜结构域。Fe-SOD表达模式分析显示初期低温胁迫下（4℃）,该基因上调表达,继续低温胁迫处理（-4℃和-8℃）,Fe-SOD表达量受到抑制。总SOD酶活性测定显示冬油菜根中酶活性高于叶片,以利于冬油菜安全越冬。【结论】从白菜型冬油菜克隆的Fe-SOD具有已知物种Fe-SOD的特征。Fe-SOD在冬油菜品种陇油7号抗寒过程中起作用。     

旱寒区冬油菜苗期抗寒性与抗旱性相关性分析

为了了解冬油菜苗期抗寒性与抗旱性的相关性,为北方旱寒区抗寒、耐旱冬油菜新品种选育提供理论参考,本试验对抗寒性不同的8个白菜型冬油菜品种进行苗期抗旱胁迫研究。结果表明,冬油菜抗寒性与抗旱性显著正相关;干旱胁迫后,油菜叶绿素含量逐渐增加,组织含水量与抗旱性不存在相关性,根系活力与抗旱性存在极显著相关性。     

白菜型冬油菜抗寒相关性状的遗传分析

【目的】了解白菜型冬油菜抗寒相关性状的遗传方式,为油菜抗寒性的遗传育种提供一定的理论依据。【方法】以6个抗寒性不同的白菜型冬油菜品种(系)为亲本材料,按照GriffingⅠ配制完全双列杂交组合,将亲本和F_1种植后测定抗寒性相关的性状以获得试验数据。采用QGAStation软件中的加性-显性遗传模型和MINQUE(1)法,对白菜型冬油菜越冬率及11个理化性状的遗传方差分量比率、遗传相关性、亲本加性效应、组合显性效应和遗传率以及杂种优势进行分析。【结果】越冬率、POD活性、SOD活性、可溶性糖含量、相对电导率、叶绿素含量、蒸腾速率和气孔导度的遗传主要以加性效应为主,显性效应影响较小;CAT活性、丙二醛含量、可溶性蛋白含量和净光合速率则主要以显性效应为主。在基因型和表现型的相关分析上,越冬率与CAT活性、POD活性、SOD活性、可溶性蛋白含量、可溶性糖含量、叶绿素含量、蒸腾速率、气孔导度和净光合速率呈极显著正相关,与丙二醛含量和相对电导率则呈极显著负相关。陇油7号和陇油8号在越冬率、CAT活性、POD活性、SOD活性、可溶性蛋白含量、可溶性糖含量、叶绿素含量、蒸腾速率、气孔导度和净光合速率上的加性效应均呈正值,表明陇油7号和陇油8号可用作提高后代抗寒性的亲本。显性效应分析表明,陇油7号×GY和陇油7号×陇油8号是抗寒性强的组合。狭义遗传率以SOD活性、相对电导率、蒸腾速率和越冬率的表现最好,分别为74.63%、59.06%、57.49%和56.87%,CAT活性最低,为2.83%。CAT活性、可溶性蛋白含量和净光合速率3个抗寒相关性状具有很强的群体平均优势和群体超亲优势。【结论】越冬率、SOD活性、相对电导率和蒸腾速率适宜在早代选择,亲本评价分析指出,陇油7号的一般配合力高,可作为冬油菜抗寒性改良的首选亲本。     

油菜苗期抗旱性评价及抗旱相关指标变化分析

【目的】探讨甘蓝型油菜苗期的抗旱性,为甘蓝型油菜抗旱种质的筛选提供可借鉴的指标、方法,同时为抗旱育种、栽培提供材料和理论依据。【方法】在遮雨网室对油菜苗期进行干旱胁迫,于胁迫的第0、5、10、15、20、25天分别取样测定叶片相对含水量、丙二醛（MDA）含量和保护性酶活性等的变化。采用综合抗旱系数、抗旱指数、聚类分析、灰色关联度分析相结合的方法,对其抗旱性进行综合评价,并对不同类型种质抗旱相关指标的变化进行分析。【结果】被考查的各指标对干旱胁迫的反应程度各异,其中脯氨酸含量、POD活性对干旱胁迫的反应迟钝,而叶片相对含水量反应敏感;根据抗旱性量度值（D值）的聚类结果,将10个油菜种质划分为抗旱性强、抗旱性中等和抗旱性差３个抗旱级别。抗旱相关指标的变化表现为,随干旱胁迫时间的延长和胁迫程度的增大,叶片的相对含水量和叶面积下降幅度变大,而丙二醛（MDA）、脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白含量和SOD、POD活性相对值总体表现出上升趋势。MDA含量相对值与品种抗旱性呈负相关,而脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白质含量和POD活性相对值与品种抗旱性呈正相关。10个参试油菜种质中,94005、中双11号和中双9号抗旱性强。【结论】采用综合抗旱系数、聚类分析、灰色关联度等相结合的方法对油菜苗期抗旱性进行评估,可以较好地揭示指标性状与抗旱性的关系。油菜在连续干旱胁迫下,其叶片相对含水量、丙二醛、叶面积可作为油菜抗旱种质筛选的依据。     

甘蓝型冬油菜气孔特性与抗寒性的关系

【目的】分析北方不同抗寒性甘蓝型冬油菜在低温环境中气孔运动的特征,明确抗寒性与气孔运动的关系,为解析强冬性甘蓝型冬油菜抗寒机理、培育强抗寒性品种提供依据。【方法】以14个甘蓝型冬油菜品种为材料,测定半致死温度、低温条件下的生理指标判断抗寒性差异,同时测定24℃处理12 h、0℃处理1 h和0℃处理12 h六叶期植株叶片下表皮的12个气孔指标。通过相关性分析筛选与抗寒性评价指标显著相关的气孔评价指标。【结果】依据半致死温度测定结果鉴定参试品种的抗寒性为gau-1(-8.06)>gau-24(-7.83)>gau-30(-7.58)>gau-39(-7.44)>ts309(-7.28)>ts312(-7.08)>nts158(-6.81)>npz269(-6.62)>天油14号（-5.98）>16-2444(-5.4)>17-2251(-5.13)>天油2266(-4.8)>天油2238(-4.6)>天油2288(-4.38)。依据生理指标综合评价值评价的抗寒性结果为gau-1(0.990)>gau-24(...     

冬油菜新品种筛选及灰色综合评判

[目的]通过对不同冬油菜品种在新疆地区综合性状的比较,筛选适合新疆种植的冬油菜品种.[方法]应用灰色评判分析法,对10个冬油菜品种的10项性状进行综合评判,将众多性状视为灰色系统,综合为一个整体进行比较,以综合性状的优劣对品种做出评价.[结果]陇油9号、陇油7号的灰色综合评判值G＞0.847,为一级品种;陇油6号、天油4号、陇油8号的灰色综合评判值G介于0.703 ～0.785,为二级品种;其余5个品种的灰色综合评判值G＜0.677,为三级品种.[结论]陇油9号、陇油7号为新疆冬油菜生产应用首选品种.     

北方冬油菜抗寒性的形态与生理机制

【目的】低温是影响中国北方冬油菜生长的重要因素之一,冬油菜抗寒机制研究至关重要。从形态、生理、解剖等水平对冬油菜抗寒特性进行研究,探讨各相关指标与冬油菜抗寒性之间的关系,筛选可靠的抗寒鉴定指标,建立冬油菜抗寒性评价数学模型,为中国北方冬油菜抗寒种质筛选及品种抗寒性鉴定提供依据。【方法】对7个不同抗寒性代表性冬油菜品种幼苗进行低温处理,观察其生长习性和叶片解剖特征,测定叶片的生理生化指标、根颈直径及根部干重,采用主成分分析、回归分析、聚类分析和通径分析等方法,对抗寒性进行分析并建立抗寒性评价模型。【结果】研究结果表明,冬油菜低温半致死温度（LT50）与越冬率、5-0℃的POD活性变化、0--5℃的CAT活性变化、10-5℃的游离脯氨酸变化量（X1）、5-0℃的可溶性蛋白变化量（X2）、生长习性（X5）、根颈直径及地下部干重（X6）呈显著负相关,与0--5℃的POD变化量、栅海比（X3）、栅栏组织厚度、叶片厚度和气孔面积（X4）呈显著正相关。【结论】主成分分析得到7个品种抗寒性排序与田间越冬率一致;以回归分析筛选出6个指标建立冬油菜抗寒性评价数学模型：Y=-7.58-0.018X1-0.542X2+3.903X3-0.002X4+0.195X5-0.066X6,（R2=1.000）;聚类分析将7个品种按抗寒性强弱分为5类,抗寒性强的类型中冬油菜苗期表现匍匐生长,栅海比小,气孔面积小,地下部干重大,Pro活性和SP含量随温度降低增加量大,与之前所做抗寒性排序一致,通径分析表明可溶性蛋白的含量变化是影响冬油菜抗寒性的直接因素。     

油菜抗旱性产量指标及品种筛选

【目的】筛选出油菜品种抗旱性产量指标和抗旱性较强的油菜品种,为选育抗旱油菜品种奠定基础。【方法】在旱棚鉴定条件下,比较25个油菜品种(系)的各农艺性状,分析各材料之间的差异性;比较分析供试材料的抗旱鉴定产量指标(抗旱系数、干旱敏感指数、抗旱指数、抗旱指数修订式);选取适宜的抗旱鉴定产量指标,在供试材料中筛选抗旱性较强的油菜品种。【结果】25份供试材料油菜品种在干旱胁迫下,其株高和产量均有不同程度的降低,且各材料间差异较大,具有代表性。抗旱性鉴定产量指标中,抗旱系数和干旱敏感指数可用于评价品种稳产性,但不能反映品种旱地的产量;抗旱指数在考察品种产量稳定性的同时,兼顾了品种旱地产量,并与同组旱地平均产量相比较,更适合用于油菜品种抗旱性鉴定产量指标;抗旱指数修订式利用了对照品种的产量,与抗旱指数所反映的供试油菜品种的抗旱能力大小趋势相同,兼顾供试品种在旱地和水地的绝对产量和抗旱系数,评价供试品种的丰产性和抗旱性。抗旱指数和抗旱指数修订式适合于油菜品种的综合抗旱性鉴定。【结论】3类供试材料中根据各品种抗旱指数、抗旱指数修订式及2种生境(旱区和水区)于对照品种比较共筛选出青杂12号、青杂11号、大辣芥、姚328-331和大黄油菜5个抗旱品种。     

新疆杏抗寒性研究初报

[目的]确定新疆杏品种抗寒力的相对强弱顺序,为新疆杏品种区化和新品种推广提供抗寒性依据,为育种利用提供参考.[方法]采用电导法、恢复生长法和应用Logistic方程求出拐点温度(半致死温度-LT50),确定供试品种的抗寒力.[结果]供试的13个品种中,紫杏、大果胡安娜、阿克牙格勒克抗寒性强,可抗-31℃低温;冬杏、赛买提、佳娜丽、安江胡安娜的抗寒性较弱,只能抗-22℃左右低温.[结论]通过恢复生长法观察杏不同品种的可逆反应证实,电导法和应用Logistic方程相配合测得杏树品种的抗寒力,其结果比较准确.试验的杏品种处在-21～-30℃时,多数会受到不同程度的伤害,其下限可造成不可逆转的损伤.     

不同冬油菜品种抗寒性研究

[目的]对不同冬油菜类型和品种在新疆早寒区越冬抗寒性、适应性进行分析比较,研究冬油菜北移的可行性.[方法]对10份不同类型和来源冬油菜品种(系)的抗寒性、农艺性状、含油率和产量表现等进行分析.[结果]在新疆旱寒区甘蓝型、白菜型冬油菜均能够越冬,且表现出良好的适应性和农艺性状,生育期在280 d左右,含油率36.77;～41.53;,产量2 307.44～3 010.07kg/hm2.[结论]冬油菜北移进入新疆旱寒区种植能够有效地增加该区冬春季植被覆盖度,同时为该区发展一年二熟耕作制创造了条件,具有显著的经济效益和生态效益,对促进新疆早寒区冬油菜生产农业可持续发展和生态环境建设具有十分重要的意义.