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。     

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...     

甘蓝型冬油菜在西北不同生态区适应性及生理生化反应

选用50个国内外甘蓝型冬油菜品种,在兰州和天水两个生态区进行大田种植,苗期进行田间植物学形态特征统计,越冬前降温期对叶片过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)活性及丙二醛(MDA)、可溶性蛋白(SP)含量以及相应光合参数进行测定,研究它们在不同生态区的抗寒适应性和生理生化反应。结果显示:由天水北移至兰州后,各参试品种越冬率大幅下降,证明天水是我国冬油菜分布北界;部分品种形态特征发生变化,78%的叶色加深,52%的叶柄变短,大多数品种的侧裂叶对数由1~2对增至3~4对;胞间CO2浓度(Ci)和气孔导度(Gs)下降,平均降幅为1.54%和60.53%,蒸腾速率(Tr)显著升高,平均升幅为44.27%,不同品种的光合速率(Pn)变化存在较大差异;同时,CAT、POD、SOD酶活性、MDA和可溶性蛋白含量都有所升高,其中POD酶活性和MDA含量升高幅度较大,分别为82.59%和48.82%。相关性分析表明,两地的越冬率与POD酶活性和可溶性蛋白含量呈极显著正相关,而与MDA含量呈极显著负相关。     

北方旱寒区冬油菜根系抗寒指标分析

为了研究北方旱寒区冬油菜根部生理特性与其抗寒性的相关性,对6个不同抗寒性冬油菜品种整个生育期根部的干物质积累、含水量、可溶性蛋白含量及相关保护性酶活性的变化进行了分析,并将各指标与越冬率进行了相关性分析,用与越冬率相关性显著、极显著的6个指标对冬油菜进行聚类分析。结果表明,降温前,各指标与越冬率的相关性均不显著;降温后,越冬率与可溶性蛋白含量、SOD活性极显著正相关,与POD、APX活性显著正相关,与根直径、根冠比、CAT活性正相关,与根含水量负相关;根据聚类分析结果,可将试验材料分为3类,第1类：07－G01,天油2号,天油4号,此类抗寒性弱,为耐寒性品种;第2类：上党,74－1,此类抗寒性一般,为中抗寒性品种;第3类：陇油6号,此类抗寒性强,为强抗寒性品种。由此推断,在北方旱寒区,冬油菜越冬前根直径大、根冠比高、根含水量低有利于冬油菜安全越冬;降温后,冬油菜可溶性蛋白、SOD、POD 、CAT和APX酶活性值越高,其抗寒性越强。     

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。     

磷胁迫对豇豆幼苗硝酸还原酶活性和硝态氮含量的影响

采用水培试验法,研究了低磷胁迫对3个豇豆品种叶片和根系中硝酸还原酶活性、硝态氮及蛋白质含量的影响。结果表明:磷胁迫下根系硝态氮含量呈现先上升后下降趋势,叶片硝态氮含量则呈下降趋势;同时,磷胁迫下不同品种豇豆根系的可溶性蛋白含量均高于对照,且随胁迫时间的延长而呈下降趋势,相反叶片可溶性蛋白在磷胁迫下含量低于对照;低磷胁迫严重影响豇豆生物量积累;低磷胁迫对根系生长的抑制明显小于地上部,与对照相比较根冠比显著增加;磷胁迫下豇豆根系和叶片硝酸还原酶活性呈下降趋势。     

不同花椒品种抗旱性比较研究

以3个花椒品种1年生实生苗为试材,采用盆栽试验,研究了干旱胁迫条件下3个品种叶片相对含水量、可溶性蛋白质含量、MDA含量、SOD、POD活性、叶绿素含量、净光合速率、茎生物量、根生物量、总生物量和根茎比的变化,利用隶属函数对其抗旱性进行了综合评价。结果表明,随干旱胁迫程度的增加,3个花椒品种叶片相对含水量均呈下降趋势;MDA含量、POD活性均呈上升趋势;可溶性蛋白含量先减少后增加;SOD活性、叶绿素含量、净光合速率季变化平均值先增加后下降;净光合速率季变化曲线呈单峰型或双峰型,但峰值出现的时间不同;茎生物量、根生物量和总生物量均呈下降趋势;豆椒根茎比降低,二红袍根茎比先降后升,大红袍根茎比上升。3个花椒品种抗旱性强弱排序为:豆椒二红袍大红袍。     

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。     

干旱胁迫下辣椒幼苗光合与荧光参数测定的最佳叶片

为明确干旱胁迫下不同叶位光合、荧光特性的变化规律,进而选择出典型叶片来准确测量干旱条件下植株光合、荧光参数,以实现干旱条件下植株光合能力的快速评价。研究通过盆栽试验对不同干旱处理下（充分供水（CK）：75%~85%田间持水量;中度胁迫（MS）：65%~75%田间持水量;重度胁迫（SS）:55%~65%田间持水量）辣椒幼苗不同叶位叶片的光合、荧光特性进行比较分析。结果表明：充分供水时,随叶位的增加,气体交换参数(净光合速率、气孔导度、蒸腾速率)、叶绿素含量、叶面积、叶绿素荧光参数(光化学淬灭系数、光系统Ⅱ最大光化学量子产量)均呈先增大后减小的趋势,在第3叶位达到最大值;在干旱条件时,各叶位的参数随水分胁迫程度的增加在1~3叶位逐渐减小,4~6叶位先增加后减小,并在第4叶位达到最大值(C_i、F₀、F_v/F_m、NPQ除外);水分胁迫对辣椒叶片光合作用影响较大,MS与SS处理,第3叶位的P_n分别较CK下降14.05%和55.91%,第4叶位的P_n MS处理较CK增加25.20%,SS处理较CK降低15.42%;第3、4叶位是对辣椒幼苗生长具有主要贡献的叶片,但在水分胁迫条件下,第3叶位光合参数、叶面积、叶绿素含量及叶绿素荧光参数的变异系数较第4叶位更大,尤其对于C_i、Chlb、F₀,在光合参数、叶绿素参数及叶绿素荧光参数中变幅最大,其第3叶位的变异系数分别较第4叶位增大了133.33%,180.00%及200.00%。第3叶位对于水分胁迫更加敏感,因此,在干旱胁迫实验中,宜选用第3叶位测量辣椒幼苗光合、荧光参数。     

自然干旱条件下2个石榴品种生长和光合等生理特性的变化

以石榴品种中农红和突尼斯作为研究对象,采用盆栽人工控水法,研究自然干旱条件下2个石榴品种生长量特征参数、光合特性参数、膜脂过氧化程度及其保护酶类活性和渗透调节物质含量等指标变化。结果表明:随着土壤相对含水量的自然下降,2个石榴品种的干物质积累率、叶片细胞相对电导率、丙二醛含量和游离脯氨酸含量均呈现上升趋势,光合速率(Pn)均逐渐减少,蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、过氧化氢酶(CAT)活性和可溶性糖含量均呈现先升后降的趋势,根冠比、水分利用效率(WUE)、胞间CO2浓度(Ci)、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性和可溶性蛋白含量变化趋势均有所不同。土壤相对含水量从70%自然降到30%期间,2个石榴品种叶片细胞相对电导率均没有显著变化,而Pn分别从17.117μmol·m-2·s-1和15.783μmol·m-2·s-1下降为4.583μmol·m-2·s-1和5. 033μmol·m-2·s-1,此时2个石榴品种可溶性糖含量表现出最高值,分别为7. 052%和7.414 8%。土壤相对含水量从30%继续下降后,2个石榴品种Pn、Tr、WUE、Gs和可溶性糖含量均开始大幅度下降,而干物质积累率、Ci、叶片细胞相对电导率、SOD活性、可溶性蛋白和游离脯氨酸含量均开始上升。总之,自然干旱条件下,2个石榴品种幼苗能保持正常生长的条件是土壤相对含水量≥30%,若土壤相对含水量30%,2个品种均可能会受到严重伤害或不可恢复的损失。     

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。     

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。     

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。     

白菜型冬油菜抗倒伏性评价及其与株型性状的相关分析

于2018—2019年以44份不同抗倒性的白菜型冬油品系(种)为试材,依据改良倒伏系数(ILC)法对其抗倒伏性进行聚类分析和评价,探讨白菜型冬油菜株型、茎秆力学特性、干物质积累量等对其倒伏性的影响。结果表明:依据ILC可将白菜型冬油菜参试材料聚为3类:Ⅰ类为强抗倒性材料,包含2个品系(种);Ⅱ类为中等抗倒性材料,包含15个品系(种);Ⅲ类材料抗倒性最弱,包含27个品系(种)。聚类结果与田间倒伏分级结果基本吻合,两者呈极显著正相关(r=0.452~(**)),表明利用ILC评价白菜型冬油菜的抗倒伏性具有可靠性。与Ⅱ类、Ⅲ类材料相比,抗倒性强的Ⅰ类材料株高显著变矮,重心高度显著降低,其平均株高和重心高度比倒伏Ⅲ类材料分别降低19.8 cm和17.8 cm。白菜型冬油菜茎秆抗折力在三类材料间均存在显著差异,抗倒伏Ⅰ类参试材料平均茎秆抗折力是Ⅲ类材料的2.59倍。白菜型冬油菜倒伏系数与株高(r=0.346~*)、地上部鲜质量(r=0.344~*)、重心高度(r=0.579~*)呈显著正相关,与茎秆抗折力(r=-0.518~*)呈显著负相关。与Ⅱ类、Ⅲ类材料相比,Ⅰ类参试材料根长增长38%～41%,根鲜质量增大71%～102%,分枝部位降低32%～44%,一次分枝数增加10%左右、单株角果数增加30%～38%、角果长度增长1%左右、每角粒数增加11%～14%,千粒重增加21%～23%。白菜型冬油菜参试材料抗倒伏性存在显著差异,植株高度、重心高度、地上部鲜质量、茎秆抗折力等是影响其抗倒伏性的关键因素,株高较小、重心高度较低、茎秆抗折力大的白菜型冬油菜品种更高产抗倒伏。     

不同覆盖处理对甘肃中部地区甘蓝型冬油菜越冬率及产量的影响

试验研究了地膜覆盖、土覆盖、农家肥覆盖处理对甘肃中部地区甘蓝型冬油菜的越冬率、生育期、产量的影响。试验结果表明,覆盖处理较露地栽培可缩短总生育期2~11 d,各生育时期也相应缩短。其中地膜覆盖效果最好,可缩短生育期11 d左右,农家肥覆盖与土覆盖处理分别可缩短生育期2 d与5 d。地膜覆盖、土覆盖、农家肥覆盖越冬率分别为95.45%、81.25%、80.77%,露地栽培越冬率为66.67%。覆盖处理较露地栽培的越冬率增加14.1~28.78个百分点。覆盖处理的株高、主花序长度、单株角果数、千粒重、单株产量以及角粒数等性状优于露地栽培。覆盖处理可提高产量,其中地膜覆盖产量达到5 358.3 kg/hm2,土覆盖为3 854.25 kg/hm2,农家肥覆盖产量为3 704.25 kg/hm2,分别较对照增产50.94%、8.57%和4.34%。覆盖对提高土壤温度有良好影响,无论地膜覆盖、土覆盖还是农家肥覆盖,土壤温度均高于露地栽培的处理。根据覆盖栽培越冬保苗效果、增产效果以及农事作业的可操作性,建议甘肃中部地区甘蓝型冬油菜栽培以地膜覆盖和土覆盖为主要覆盖方式。     

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。     

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:     

Major gene resistance in Brassica napus (oilseed rape) is overcome by changes in virulence of populations of Leptosphaeria maculans in France and Australia

Resistance of Brassica napus (oilseed rape, canola) conferred by three different major resistance genes has been overcome by changes in virulence of Leptosphaeria maculans populations in France and Australia. In South Australia where B. napus cultivars with major gene resistance derived from Brassica rapa ssp. sylvestris were grown extensively, resistance was rendered ineffective within 3 years of commercial release of the cultivar. Disease severity was higher on cultivars with sylvestris-derived resistance than cultivars with polygenic resistance. This Australian situation is compared to that in France, where resistance conferred by the Rlm1 gene was overcome nation-wide in 5 years under commercial cropping practices, and also where a source of resistance introgressed into B. napus from B. juncea was rendered inefficient in 3 years in experimental field plots near Rennes.