北方旱寒区甘蓝型冬油菜产量、品质及抗倒性的分析评价

2018—2019年,以34个强抗寒甘蓝型冬油菜品系为试验材料,对其产量、品质及抗倒性进行分析和评价,挖掘优异种质资源。结果表明：不同材料间的产量、品质及抗倒性存在较大差异,单株产量变异范围为6.50～36.67 g,平均产量为21.08 g, 17NPZ240-1的产量最高;相关分析表明全株角果数(r=0.897^**)和每角粒数(r=0.534^**)与单株产量极显著正相关。各材料倒伏系数介于153.74～359.61,17NDL20-7的倒伏系数最低,抗倒性最强;相关分析表明抗折力(r=-0.501^**)、重心高度(r=502^**)、茎粗(r=-0.816^**)、分枝部位(r=0.472^**)和主花序长度(r=-0.679^**)与倒伏系数呈极显著相关关系。品质性状中,含油量介于33.40%～49.54%,平均含量为43.32%,17DNL32-3的含量最高;蛋白质含量介于16.87%～27.24%,平均含量为21.18%,16NTS...     

北方白菜型冬油菜的春化率、抗寒性和遗传多样性分析

以26份北方白菜型冬油菜为材料，通过观察记载冬前植物学性状、测定半致死温度(LT₅₀),分析冬油菜春播后的春化率与抗寒性的关系，并利用筛选出的SRAP、SSR和InDel标记对参试材料进行聚类和遗传多样性分析。结果表明，白菜型冬油菜植物学性状具有丰富变异，遗传多样性指数Simpson(D)变化范围为0.011～0.847,Shannon-Weaver(H)变化范围0.035～2.046,其中数值型性状叶柄长度的遗传多样性指数最大，非数值型性状生长习性的遗传多样性指数最小。参试材料春化率为6.59%～69.88%,半致死温度-3.52～-9.93℃。相关性分析表明，春化率与LT₅₀呈极显著正相关(P≤0.01),与生长习性呈显著正相关(P≤0.05),与叶色呈极显著负相关(P≤0.001)。遗传多样性分析表明，26份白菜型冬油菜共筛选出27对引物，共检测总等位基因数130个，有效等位基因数(Ne)平均为3.14,香农指数(I)平均为1.2073,Nei’s基因多样性指数(H)平均为0.6168,多态性信息含量(PIC)平均为0.5681。聚类和...     

北方强冬性区白菜型冬油菜临界安全越冬率及产量补偿效应分析

以3个不同抗寒性的白菜型冬油菜品种为材料,在模拟不同越冬条件下,探讨越冬率对强抗寒性白菜型冬油菜产量、株型性状、角粒性状、生育期等的影响。结果表明:当越冬率在30%～100%范围内,随越冬率的增加,白菜型冬油菜产量呈先增加后降低的趋势,陇油7号、冬油2号越冬率为85%时产量分别为4 462.2 kg·hm~(-2)和4 057.0 kg·hm~(-2),达到最高值;天油4号越冬率为90%时产量最高,为3 591.8 kg·hm~(-2)。方差分析表明,陇油7号和天油4号越冬率大于75%,冬油2号越冬率大于70%时,越冬率变化对其产量水平无显著影响,而越冬率低于这一阈值时,其产量显著降低。回归分析表明,白菜型冬油菜越冬率与其产量的关系符合线性模型;相关性分析表明,白菜型冬油菜越冬率变化与植株分枝部位呈显著正相关(P0.05),与单株分枝数、角果长度和数量、粒数和粒重、单株重量等呈显著负相关(P0.05),种子、角果和侧枝的干鲜质量及蔗糖含量与越冬率变化呈显著或极显著负相关(P0.01或P0.05)。因此,冬前播种密度保持在65万株·hm~(-2)时,我国北方强冬性区白菜型冬油菜安全越冬临界值范围为70%～75%,不同品种的安全临界越冬率存在差异;在一定范围内,增加白菜型冬油菜的分枝和结实性能,对返青群体不足导致的产量损失具有补偿效应。     

PEG模拟水分胁迫下白菜型冬油菜芽期根系特征及抗旱性研究

本试验采用砂培法,以18%(w/V)聚乙二醇(PEG6000)模拟水分胁迫研究18份白菜型冬油菜芽期根系特征,并结合盆栽试验研究根系特征与抗旱性关系。结果显示,水分胁迫对白菜型冬油菜侧根数、根重、根冠比有显著的抑制作用,对根长影响相对较小。相关性分析结果显示:相对侧根数、相对根长与相对活力指数之间呈显著正相关,可以作为白菜型冬油菜抗旱评价的辅助指标。不同来源的材料在根系侧根数、根重、根冠比方面差异显著,可作为区别不同来源材料抗旱性强弱的指标。对材料抗旱性进行聚类分析,在距离10时18份材料可以分五个类群,其中A类抗旱性最强,平均相对侧根数72.90%、平均相对根长100.37%、平均相对根重79.60%、平均相对根冠比119.93、平均相对活力指数0.64。根据相对活力指数及聚类分析结果,筛选出抗旱性较强的3份白菜型冬油菜:宁油2号、陇油7号和平油1号。对比分析盆栽试验,幼苗期总生物量干重与根冠比、根系干重、地上部干重、主根长均呈极显著正相关;芽期PEG胁迫下根系特征分析结果显示:早期生长活力较好的材料在盆栽试验有较高的生长势。早期采用模拟干旱的方法可以筛选抗旱性较强的材料。     

甘蓝型冬油菜在西北寒旱区适应性分析

为了研究甘蓝型冬油菜在西北寒旱区的适应性,以29份甘蓝型冬油菜品系为材料,分析在天水、兰州两个试点越冬率、生育期、产量、含油量及农艺性状的差异。结果表明,参试品系在天水试点越冬率均高于兰州试点,在天水试点,21份参试品系越冬率80.00%以上,而兰州试点在覆盖条件下越冬率平均为14.49%,最高为平甘1号(48.50%)。联合方差表明,试点气候差异是引起越冬率差异的最主要原因。与天水试点相比,参试品系北移至兰州试点后越冬期延长,冬后生育期缩短,全生育期延长;在天水试点参试品系株高、分枝部位、主花序长度、千粒重、折合每667 m~2产量、含油量平均值分别为133.52 cm、32.79 cm、51.37 cm、3.15 g、184.20 kg、40.16%,较兰州分别高22.11 cm、31.58 cm、2.47 cm、0.66 g、160.54 kg、22.54%;变异分析表明,在天水试点参试品系越冬率、主要农艺性状、产量、含油量变异系数相对兰州试点较小,相对稳定。结论:天水试点气候条件更适合甘蓝型冬油菜的生长,参试品系越冬率高、农艺性状良好、产量高、含油量高,适应性强。     

越冬前北方不同类型强冬性冬油菜形态及生理响应研究

为了研究比较越冬前北方两种不同类型冬油菜的生长特性,于2020年10—11月选用强冬性白菜型冬油菜和强冬性甘蓝型冬油菜品种,分析其越冬前降温过程中的形态特征、光合特性和渗透调节物质含量变化,并与越冬率进行了相关性分析。结果表明,越冬前随着温度的降低,白菜型冬油菜根冠比增加164.7%,甘蓝型冬油菜根冠比变化不大,两个品种间差异显著,但二者组织含水量变化为69%~89%,变化幅度较小。随着温度的降低,白菜型冬油菜和甘蓝型冬油菜的叶面积逐渐减小,下降幅度为5%~16%,叶绿素SPAD值整体呈现增加的趋势;光合速率、蒸腾速率、气孔导度均逐渐下降,降幅为54%~64%,胞间CO₂浓度逐渐上升19%~29%。叶片和根部的可溶性蛋白、脯氨酸含量均增大,增幅为26%~91%;叶片可溶性糖含量先增加后降低,根部可溶性糖含量先降低后增加。叶片的钠离子和钾离子含量逐渐降低了20%~47%,钙离子含量先增加后降低;根部钾离子和钙离子含量先下降后上升;白菜型冬油菜根部钠离子含量呈现出逐渐上升的趋势,甘蓝型冬油菜呈现出先上升后下降的趋势。由此推断白菜型冬油菜陇油6号的抗寒性强于甘蓝型冬油菜2019-QL-GAU-30。     

西北黄土区主要作物茬口对土壤理化性质和冬油菜农艺性状的影响

为了探讨不同茬口对土壤肥力及后茬油菜产量的影响,以休闲田为对照,研究了西北黄土区冬油菜、马铃薯、玉米、冬小麦、春小麦、蚕豆等6种主要农作物茬口土壤耕作层肥力效应及其对后茬白菜型冬油菜产量和农艺性状的影响,结果表明：（1）不同作物茬口土壤养分含量总体表现为越冬作物>休闲田>春播作物,除固氮作物蚕豆茬口碱解氮含量较高外,冬油菜茬口土壤营养各项指标、土壤微生物种群结构及土壤物理性状均显著优于其它作物茬口,其有机质、全氮、全磷、全钾、碱解氮、速效磷、速效钾含量分别比休闲田增加32.6%、12.1%,5.9%、7.2%、11.6%、99.8%、44.2%,其次为蚕豆、冬小麦茬口和休闲田,玉米和春小麦茬口肥力状况较差;与休闲田相比,冬油菜、冬小麦和蚕豆茬口耕层（0~20 cm）土壤容重分别降低10.14%、5.80%和5.80%,而冬油菜茬口土壤总孔隙度、毛管孔隙度和田间持水量分别提高7.33%、4.12%和5.65%,马铃薯、玉米、春小麦茬口均有不同程度下降,冬小麦与蚕豆茬口无明显差异;（2）前茬对白菜型冬油菜农艺性状的影响主要表现在株高、根量、全株角果数、角果粒数及千粒重等指标,其中蚕豆茬口白菜型冬油菜比休闲田增产4.50%,冬小麦茬口与休闲田相当,而马铃薯、玉米、春小麦、冬油菜茬口分别较休闲田减产11.05%、15.04%、16.27%、21.14%。白菜型冬油菜的最佳前茬是豆类作物,休闲田和冬小麦茬口次之,但白菜型冬油菜连作可能会产生自毒作用或病害加重,从而造成显著减产。     

北方白菜型冬油菜花器特性及农艺性状与含油量的相关性

为研究北方白菜型冬油菜花冠直径与千粒重及含油量之间的相关性,以20份不同的白菜型冬油菜为材料，测定花器大小、农艺性状、种子含油量及蛋白质含量,并对控制花器特征基因mf6、apetala和myb进行实时荧光定量PCR分析。结果表明:花冠直径受雌蕊直径影响较大,主成分分析提取的3个主成分可综合为花器各性状长度、雌蕊直径和花器各性状宽度；以花冠直径为指示性状，将20份白菜型冬油菜花冠划分为3类群；相关性分析表明，花冠直径与千粒重呈极显著正相关，相关系数0.663；千粒重与含油量呈极显著正相关，与蛋白质含量呈显著负相关。相较于小花，mf6在大花中相对表达量上调了151.63%，而apetala和myb分别下调了83.80%和72.70%。北方白菜型冬油菜品种间花器大小存在显著差异；在育种中可通过增加花冠直径来提高千粒重，进而增加油菜产油量，培育高含油量白菜型冬油菜品种。mf6、apetala和myb基因对白菜型冬油菜花器生长发育均具有一定调控作用。     

冬油菜覆盖对土壤理化性状及微生物的影响

于2021—2022年在甘肃省兰州市永登县上川镇甘肃农业大学油菜育种基地设置5个不同类型冬油菜覆盖处理，即‘陇油7号’覆盖(SC)、‘天油2号’覆盖(WC)、‘陇油99’覆盖(LX)、‘陇油88’覆盖(SR)、‘天油2288’覆盖(WR),以冬闲无覆盖为对照(CK),通过研究冬闲田不同类型冬油菜覆盖对土壤理化性质及微生物的影响，以期为该区筛选适宜秋冬闲田覆盖的油菜类型提供依据。结果表明：五叶期白菜型覆盖量比甘蓝型高，进入越冬期后甘蓝型覆盖量高于白菜型；白菜型品种和甘蓝型品种均具有良好的覆盖效果，甘蓝型品种‘陇油88’和白菜型品种‘陇油99’在不同时期的覆盖效果各有优势，二者均可以作为冬闲覆盖材料。冬前甘蓝型覆盖各项光合指标均高于白菜型，甘蓝型品种较白菜型具有覆盖优势。冬油菜覆盖具有降低土壤容重和提高土壤孔隙度的作用，随土层深度的增加土壤容重和土壤孔隙度均表现为先升高后降低；冬油菜覆盖可以增加0～30 cm土层土壤含水量，白菜型覆盖的保水效果优于甘蓝型覆盖。与CK相比，覆盖处理0～30 cm土层土壤全氮、全磷、全钾、铵态氮、硝态氮含量分别增加了54.00%、85.00%、20.62%、1...     

EMS诱变对北方白菜型冬油菜农艺性状与品质的影响

为探讨甲基磺酸乙酯(EMS)处理对北方白菜型冬油菜农艺性状和品质的影响,丰富白菜型冬油菜的种质资源,利用不同浓度(0、0.3%、0.6%、0.9%、1.2%)EMS溶液对白菜型冬油菜陇油7号种子进行处理,对M_1形态学特征和农艺性状、M_2籽粒品质变化进行分析。结果表明:EMS处理使白菜型冬油菜产生较大变异,叶片出现嵌合性白化、花瓣白化、雌雄蕊畸形,除分枝数增加外,株高、主花序有效长度、主花序有效角果数、全株有效角果数、角果长度、角果粒数、千粒重等均显著降低,脂肪酸含量发生较大变化;在M_2中筛选到3株芥酸含量较低的植株和1株低硫苷含量植株,3株芥酸含量较低植株的油酸含量分别为48.56%、47.57%、45.08%,平均比对照高出15个百分点,芥酸含量分别为17.89%、19.03%、19.37%,平均比对照低10个百分点;低硫苷植株硫苷含量为21.97μmol·g~(-1)。产生有利变异的EMS处理浓度为0.3%~0.6%,处理时间为6 h。     

甘蓝型油菜苗期抗旱性鉴定及抗旱生理指标的评价

以120份西北地区甘蓝型油菜种质为试验材料,人工气候室盆栽,油菜五叶期时采用PEG-6000模拟干旱处理,通过抗旱指数和生理指标测定,对120份材料进行抗旱鉴定,探讨甘蓝型油菜抗旱指数与8个抗旱生理指标之间的相关关系及甘蓝型油菜抗旱性鉴定指标的选择。结果表明:120份种质中高抗旱材料6份、中抗10份、低抗23份、低感42份和高感39份;不同油菜种质干旱处理后可溶性糖、脯氨酸、可溶性蛋白等生理指标发生明显变化,增加率分别为94.7%、432.8%和95.7%;抗旱指数与可溶性蛋白含量(0.521~(**))、可溶性糖含量(0.506~(**))、脯氨酸含量(0.495~(**))和叶片保水力(0.426~(**))呈极显著正相关,与丙二醛含量(-0.372~(**))呈极显著负相关;对抗旱指数直接影响最大的是可溶性蛋白,直接通径系数为0.384,间接影响最大的是SPAD值,间接综合效应为0.196。通过主成分分析,可将相关指标综合为3大类:渗透调节因子、水分保持因子和膜脂损伤因子。关键字:     

白菜型油菜BraSAUR基因家族鉴定及其表达分析

SAUR(Small auxin-up RNA)是生长素早期响应逆境胁迫的基因,本文研究白菜型油菜全基因组中SAUR家族的信息,分析了该家族成员的基本特征。以强抗寒性白菜型冬油菜品种陇油7号（L7）和弱抗寒性冬油菜品种陇Lenox（X）为试验材料,采用低温和干旱处理,应用荧光定量技术分析不同基因在不同品种中的表达特性,筛选差异表达基因,为研究生长素早期应答基因调控白菜型冬油菜生长点发育机理提供支撑。结果表明：白菜型油菜的BraSAUR基因共有142个,在10条染色体中不对称分布,主要分布在2、3号染色体上,基因长度较短,且大多数基因没有内含子。qRT-PCR结果表明,低温处理后,与CK相比,在两个品种的叶片中,Bra029452的表达量变化趋势不同,24 h时在L7中的表达量是X的24倍,在生长点中,Bra010501在L7中24 h时表达量达到CK的4倍,而在X中是先增加后降低的趋势。模拟干旱胁迫后,Bra029452在L7的叶片中的表达量均显著高于CK,在X中则是逐渐降低,在L7的生长点中1 h和24 h表达量均高于CK,但在X中则表现为先降低后升高。低温胁迫和干旱胁迫条件下,Bra029452基因表达量在强抗寒性油菜品种L7的叶片及生长点中均逐渐升高,可推断该基因同时参与白菜型冬油菜耐受低温、干旱的调控过程。     

芥菜型油菜资源品质与萌发期模拟干旱抗性的评价及其相关性分析

为研究不同芥菜型油菜种质萌发期耐旱性，探索油菜籽脂肪酸与萌发期耐旱性的关系，便于耐旱种质的筛选，采用PEG-6000模拟中度及重度干旱胁迫，对193份芥菜型油菜萌发期的耐旱性及其与品质性状的相关性进行研究。结果表明，参试材料的脂肪酸组成变异丰富，尤其是芥酸、花生烯酸和油酸变异系数均超过50%；中度及重度干旱胁迫均能显著影响油菜萌发，重度干旱胁迫条件下参试材料相对发芽率差异更大，变异系数为81.66%~112.88%；芥菜型油菜萌发期耐旱性普遍较高，两种不同程度干旱胁迫条件下的材料耐旱性呈极显著正相关，相关系数约为0.35~0.56；芥菜型油菜耐旱性与脂肪酸含量及脂肪酸组成均相关，尤其是脂肪酸组成，高含量的超长链脂肪酸及低含量的长链脂肪酸有利于芥菜型油菜萌发期对干旱的适应。采用连锁聚类分析综合评价两种不同胁迫条件下材料的耐旱性表现，筛选出20个综合耐旱性强的芥菜型油菜品种（系），其中仅有3份为低芥材料，超过80%的材料芥酸含量大于25%。     

外源ABA和钨酸钠对干旱胁迫下白菜型冬油菜ZEP表达的影响

为研究白菜型冬油菜玉米黄质环氧酶(ZEP)基因在干旱胁迫下响应外源ABA的分子机制,本研究选择白菜型冬油菜陇油7号和天油4号为试验材料,分别喷施蒸馏水、ABA溶液、钨酸钠溶液、ABA+钨酸钠溶液200 mL后置于植物培养箱干旱处理7 d。采用RT-PCR和qPCR等技术进行ZEP基因克隆和表达分析,结果表明:该基因包含一个长度为2 013 bp的ORF,编码含670个氨基酸残基的蛋白质,理论等电点为6.16,属于亲水性蛋白。该基因与拟南芥、甘蓝型油菜的同源性分别为89.25%和99.40%。实时荧光定量分析表明,干旱胁迫可诱导白菜型冬油菜ZEP基因上调表达,外源喷施ABA后陇油7号叶片ZEP基因相对表达量较CK升高66.64%,喷施外源ABA合成抑制剂钨酸钠后陇油7号叶片ZEP基因表达量较CK降低12.74%,而同时喷施外源ABA和钨酸钠后,干旱胁迫下陇油7号、天油4号叶片ZEP基因表达量较CK分别增加了3.3倍和2.28倍,陇油7号叶片中的ZEP基因表达量较根系高21.61%,表明ZEP基因在白菜型冬油菜抗旱中可能发挥一定作用。     

甘蓝型冬油菜抗寒性评价及遗传多样性分析

针对不同品种甘蓝型冬油菜抗寒性和遗传多样性存在差异等特点,于2021年采用随机区组设计,结合系统聚类分析法及SSR标记对32份甘肃省生产应用甘蓝型冬油菜与9份陕西中部及江苏省现推广应用甘蓝型冬油菜品种的越冬率及春化特性差异和遗传多样性进行分析,探究其抗寒性差异,分析品种间遗传多样性及亲缘关系。结果表明：甘肃省生产应用甘蓝型冬油菜越冬率高于80%,陕西中部及江苏省甘蓝型冬油菜品种越冬率均小于25%,且抗寒性强弱差异明显;根据春化率高低,参试材料可分为强冬性、冬性、半冬性、弱冬性等4个级别;强冬性材料未现蕾的植株占比高,春播后难以抽薹现蕾进入生殖生长,加权平均薹高随之偏低,抗寒性强;春化率越高,成熟期的加权平均株高越高且抗性越弱,越冬率与春化率呈负相关关系;筛选出的98对多态性高的引物组合共扩增出976个总位点,其中多态性条带750个,多态位点比率达72%,说明其分子遗传水平上的多态性丰富度高,陕西中部及江苏省甘蓝型冬油菜遗传多样性整体高于甘肃省生产应用甘蓝型冬油菜;通过聚类分析,可将甘蓝型冬油菜划分为9类;根据群体遗传结构分析及主成分分析可分为3大类,与抗寒性分类趋于一致。研究成果有望为鉴别甘蓝型冬油菜品种、构建指纹图谱及选择不同生态区适宜品种等研究奠定基础。     

PEG 6000模拟干旱胁迫下甘蓝型油菜芽期及苗期抗旱指标筛选

采用聚乙二醇(PEG 6000)模拟干旱胁迫,分析干旱胁迫下8份甘蓝型油菜芽期和苗期抗旱相关指标,鉴定芽期和苗期抗旱性,筛选抗旱评价指标。结果表明,甘蓝型油菜种质芽期和苗期抗旱性强弱不同,芽期抗旱性鉴定的最适PEG 6000浓度为15%,成苗率可作为芽期抗旱性的鉴定指标。通过主成分分析、隶属函数等方法分析苗期相关指标的变化,利用抗旱性综合度量值D值评价甘蓝型油菜苗期抗旱性,结果表明叶片相对含水量(r=0.907~(**))、可溶性蛋白(r=0.921~(**))与抗旱度量值D值呈极显著正相关,丙二醛含量(r=-0.837~(**))与D值呈极显著负相关,这些指标可作为甘蓝型油菜苗期抗旱性的评价指标。     

化学药物GSC不同浓度对白菜型冬油菜主要性状的影响

以白菜型冬油菜品种鉴94为材料,研究化学药物GSC的不同浓度对白菜型冬油菜主要性状的影响。结果表明,GSC处理两次后,导致植株生长势变弱,而对结实力无显著影响;对油菜花冠和花瓣的生长有一定抑制作用,随着化学药物浓度的增加,花冠直径和花瓣面积呈减小趋势,雄蕊长度逐渐缩短,雌蕊无显著变化,T7浓度处理(第一次0.5 mg·L^-1和第二次0.6 mg·L^-1浓度处理)后,花丝萎缩,花药干瘪,出现大量不育花粉。GSC可以诱导白菜型油菜产生雄性不育,随着GSC浓度的增加,不育株数和失活花粉数也逐渐增加,在T7浓度,植株不育株率达86.49%,失活花粉率达89.30%;同时用此浓度处理后花粉囊发育不良,绒毡层细胞提前解体或随花粉粒退化一同消失,小孢子团紧贴内壁,数量变少。试验说明化学药物GSC对白菜型冬油菜具有一定的杀雄效果,同时杀雄效果与药物浓度有一定关系。     

油菜苗期抗旱性鉴定及抗旱指标评价

为提高油菜苗期抗旱性鉴定效率,筛选抗旱优异种质,以具有代表性的79份油菜为研究材料,通过PEG 6000模拟干旱胁迫和盆栽苗期干旱存活率试验,分析油菜苗期在干旱胁迫下鲜重、干重、叶面积、相对含水量和抗氧化酶活性等12个指标的变化规律,结合抗旱系数和抗旱度量值(D值)为衡量指标,对油菜材料进行了抗旱性综合评价。结果表明,7个抗旱指标表现出显著差异,其中地上鲜重和叶面积平均降幅分别为69.5%和57.9%,过氧化物酶(POD)和脯氨酸(Pro)平均增加67.2%和294%。利用抗旱性度量D值评价不同品种的抗旱性,筛选出39个干旱敏感品种、8个抗旱品种、32个中度抗旱品种。D值与相对含水量(0.221~*)、地上鲜重(0.297~(**))、地上干重(0.253~*)、地下鲜重(0.321~(**))、地下干重(0.324~(**))、过氧化氢酶(CAT)活性(0.276~*)、POD活性(0.496~(**))和Pro含量(0.745~(**))均呈显著正相关,可作为油菜苗期抗旱性鉴定的辅助指标。