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。     

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。     

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。     

白菜型冬春性油菜杂交后代抗寒性变异分析

选用抗寒性强的白菜型冬油菜(陇油7号和陇油9号)与优质春油菜(Parkland)杂交的后代群体(F1,F2和BC1)为研究对象,以降温前后的油菜SOD、POD、CAT、可溶性蛋白和MDA等5个生理生化特性的变异情况为依据,结合越冬率数据对杂交后代进行抗寒性分析。研究表明:降温后,所有单株的生理生化指标都增加。降温前SOD、POD、CAT、可溶性蛋白和MDA值分别介于131.16~489.50 U·g-1、8.59~68.44 U·g-1、2.63~20.85 U·g-1、2.53~7.80 mg·g-1和3.69~13.67 mg·g-1。降温后,分别为290.87~796.88 U·g-1、22.63~101.5 U·g-1、8.89~48.30 U·g-1、4.46~10.68 mg·g-1和5.77~21.25 mg·g-1。生理生化指标和越冬率均发生分离,F1代生理生化变异系数小,而以冬性亲本为母本的后代越冬率(70.27%)高于春性亲本为母本的后代(64.48%)。F2代和BC1代变异较大,其中BC1代中以冬性亲本为轮回亲本的群体越冬率(71.43%~76.19%)明显高于以春性亲本为轮回亲本群体的越冬率(38.46%~43.75%)。相关性分析表明这5个生理生化特性与越冬率极显著相关,相关系数分别为0.597、0.757、0.665、0.567和-0.663。分析结果表明各项生理生化指标结合越冬率对冬春杂交后代的抗寒性分析是可行的,能够筛选出抗寒优良单株,为白菜型冬油菜品质改良提供基础材料。     

基于GGE双标图的北方旱寒区冬油菜适应性分析

为评判白菜型冬油菜品种(系)的抗寒性以及在北方地区越冬的稳定性和适应性，对北方11个省(区、市)两年25个试点43点次试验的12个白菜型冬油菜品种的越冬率进行了GGE双标图法分析。结果表明，品种效应为55.12%,远远大于环境效应和品种与环境互作效应，为环境效应、品种与环境互作效应的2.5倍，因此，北方旱寒区冬油菜生产关键是选择超强抗寒品种。陇油6号、7号和12号品种抗寒性优良、越冬率稳定、广适性好，以‘陇油6号’和‘陇油7号’为最佳。GGE双标图分析还表明，本试验25个试点除祁县和天水两个试点外，其余试点对白菜型冬油菜品种抗寒性的鉴别力均较好，可作为北方冬油菜抗寒性鉴定的试点，以泾源、临河和靖边为最佳试点。同时将所有试点划分成不同的生态区，并筛选出了适宜不同生态区的特异适应性品种。‘陇油6号’和‘陇油7号’适于在参试的所有试点栽培；‘07皋兰DQW-1-3’和‘07兰州MXW-1-3’适于在拉萨、酒泉、定州、顺义、延边等地栽培；‘06468’适于在天水栽培。本研究表明，品种效应对冬油菜越冬率的影响占主导地位，但环境效应和品种与环境互作效应对冬油菜越冬率的影响也占较大比重，故在北方旱寒...     

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。     

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。     

北方旱寒区冬油菜抗寒性相关指标的QTL定位

以抗寒性不同的白菜型冬油菜品种陇油7号与陇油9号为亲本构建的F2群体为材料,对白菜型冬油菜抗寒性相关的生理指标进行了QTL定位分析。在白菜型油菜的10条染色体上定位了SOD活性、POD活性、CAT活性、MDA含量、游离脯氨酸含量和可溶性蛋白含量共6个性状的24个QTL位点,可解释表型变异为11.1783%~81.1753%;10个显性效应表现为显性正效应,LOD值在3.2787~163.7958之间。染色体2A的Br ID90127-Br ID10421区、Br ID10421-Br ID10709区及Br ID10709-Br ID101165区,5A的BRMS034(R5)-Ra3-H10区、6A的Ra1-F06-Ra2-D04区、8A的Br ID10839-Ra2-E12区和10A的Br ID90115-Ra2-E07区是多个性状QTL共享的标记区间。研究结果对冬油菜抗寒性基因精确定位具有一定价值。     

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。     

贺兰山东麓4个酿酒葡萄品种枝条抗寒性鉴定

贺兰山东麓地区受季风和大陆性气候影响,冬季寒冷干燥,低温持续时间长,酿酒葡萄越冬冻害频繁发生,严重制约葡萄与葡萄酒产业的可持续发展。文中对贺兰山东麓产区主栽的4个酿酒葡萄品种枝条进行抗寒性鉴定,旨在对酿酒葡萄抗寒育种、优良品种推广提供理论依据。文中以‘北红’‘威代尔’‘西拉’‘赤霞珠’一年生枝条为试验材料,以4℃下保存的样本为对照,模拟自然冷冻降温过程,设置-10℃、-15℃、-20℃、-25℃、-30℃五个低温处理梯度,对各处理中枝条的保护酶活性、MDA、可溶性糖、可溶性蛋白、枝条萌芽率以及相对电导率、LT50进行测定及计算,运用相关性分析与隶属函数法对不同品种酿酒葡萄抗寒性进行综合评价。结果表明:‘北红’‘威代尔’‘赤霞珠’‘西拉’4种酿酒葡萄枝条半致死温度分别为-29.57℃、-27.26℃、-23.99℃、-14.10℃。相关分析结果表明,相对电导率、CAT活性、MDA、可溶性糖、可溶性蛋白含量与抗寒性呈负相关关系,枝条萌芽率、SOD、POD活性与抗寒性呈正相关关系。恢复生长法、LT50可作为判断酿酒葡萄枝条抗寒性强弱的单项指标。4种酿酒葡萄枝条抗寒性强弱顺序为‘北红’‘威代尔’‘赤霞珠’‘西拉’。     

白菜型冬油菜在北方寒旱区的适应性分析

采用多点试验,对白菜型冬油菜在北方地区的越冬率、生育期及产量进行比较,以分析其适应性.结果表明,不同冬油菜品种越冬率存在较大差异,依次表现为陇油6号＞陇油7号＞陇油8号＞陇油9号＞天油2号(CK)＞天油5号＞天油8号＞天油7号,其中陇油6号和陇油7号越冬率最高,分别为86.40％和85.53％,明显高于CK,而天油7号与天油8号的越冬率仅分别为54.07％和55.50％,均低于CK;同一参试品种在不同试点生育期差异较大,如陇油6号在秦王川试点,生育期长达300 d,而在和田,其生育期仅为251 d,较秦王川试点提前49 d;不同冬油菜品种间生育期差异也较大,在秦王川,陇油6号和陇油7号的生育期最长,为300 d,陇油8号为295 d,而其它各参试品种的生育期均为290 d,较陇油6号缩短了10 d;在不同试点,冬油菜农艺性状和含油率均存在较大差异.综合分析,陇油8号、陇油7号、陇油6号的丰产性和稳定性最好,其次为陇油9号;不同生态区区域适宜种植的冬油菜品种也有差异,其中陇油6号、陇油7号可成为北京及周边地区、新疆乌鲁木齐以西地区、甘肃中北部与河西走廊以及陕西靖边周边地区的主栽品种,而新疆乌鲁木齐以南地区应以陇油8号与陇油9号为主栽品种,天油2号、天油5号及天油8号也适宜在该地区种植.     

Induction of an antioxidant enzyme system and other oxidative stress markers associated with compatible and incompatible interactions between chickpea (Cicer arietinum L.) and Fusarium oxysporum f. sp.ciceris

To ascertain if active oxygen species play a role in fusarium wilt of chickpea caused by Fusarium oxysporum f. sp. ciceris, the degree of lipid peroxidation (malondialdehyde formation) and the activity levels of diamine oxidase (DAO), an apoplastic H₂O₂-forming oxidase, and several antioxidant enzymes, namely ascorbate peroxidase (APX), catalase (CAT), glutathione reductase (GR), guaiacol-dependent peroxidase (GPX) and superoxide dismutase (SOD), were determined spectrophotometrically in roots and stems of ‘WR315’ (resistant) and ‘JG62’ (susceptible) chickpea cultivars inoculated with the highly virulent race 5 of the pathogen. Moreover, APX, CAT, GPX and SOD were also analysed in roots and stems by gel electrophoresis and activity staining; and the protein levels of APX and SOD in roots were determined by Western blotting. In roots, infection by the pathogen increased lipid peroxidation and CAT and SOD activities, although such responses occurred earlier in the incompatible compared with the compatible interactions. APX, GPX and GR activities were also increased in infected roots, but only in the compatible interaction. In stems, infection by the pathogen increased lipid peroxidation and APX, CAT, SOD and GPX activities only in the compatible interaction, and DAO activity only in the incompatible one. In general, electrophoregrams agreed with the activity levels determined spectrophotometrically and did not reveal any differences in isoenzyme patterns between cultivars or between infected and non-infected plants. Further, Western blots revealed an increase in the root protein levels of APX in the compatible interaction and in those of SOD in both compatible and incompatible interactions. In conclusion, whereas enhanced DAO activity in stems, and earlier increases in lipid peroxidation and CAT and SOD activities in roots, can be associated with resistance to fusarium wilt in chickpea, the induction of the latter three parameters in roots and stems along with that of APX, GR (only in roots) and GPX (only in stems) activities are rather more associated with the establishment of the compatible interaction.     

水分胁迫对不同基因型油菜的生态适应性影响

采用盆栽试验,通过对不同基因型油菜(渝油20、陇油4、陇2-1、青油331-2)的叶片丙二醛(MDA)含量、根系活力、生物产量、抗氧化物酶(SOD、POD)活性以及叶细胞膜透性的测定分析,研究了水分胁迫对油菜生态适应性的影响。结果表明,随水分胁迫程度的加强,4种不同基因型油菜幼苗的MDA含量、叶细胞膜透性以及SOD和POD活性均逐渐增加,而随水分胁迫程度的减小,4种不同基因型油菜幼苗的根系活力和地上生物产量均逐渐提高,但各生理生化指标变化趋势不尽一致,这反映了油菜对水分胁迫适应性反应途径的多样性。4种不同油菜基因型品种综合抗旱生态适应性强弱为:青油331-2最强,陇2-1、陇油4次之,渝油20相对最差。     

水分胁迫下不同耐旱性糜子叶片保护酶活性及膜脂过氧化特性

选取耐旱品种陇糜4号和旱敏感品种晋黍7号，利用防雨旱棚与人工控水相结合的方法，研究了水分胁迫对糜子产量、叶片保护酶活性及膜脂过氧化作用的影响。结果表明，与CK处理相比，水分胁迫降低了糜子的穗数、穗粒数和千粒重，重度水分胁迫下差异达显著（P<0.05）水平，且旱敏感品种晋黍7号的降低幅度大于耐旱品种陇糜4号。整个生育时期，糜子叶片的SOD、POD和CAT活性表现为先升高后降低的趋势，在抽穗期达到最大值; 水分胁迫降低了糜子叶片的SOD、POD和CAT活性，与对照相比，重度水分胁迫下达到显著性差异（P＜0.05），重度水分胁迫下，耐旱品种陇糜4号SOD活性2年内平均降低22.58%，而旱敏感品种晋黍7号2年内平均降低44.94%。水分胁迫处理增加了糜子叶片的膜脂过氧化产物MDA含量和可溶性糖的含量，随着生育期的推进，糜子叶片可溶性糖含量表现为先升后降的趋势，在灌浆期表现为最大值。相关性分析结果表明，糜子产量与叶绿素含量、SOD活性、POD活性和CAT活性呈正相关关系。     

亚低温与干旱胁迫对番茄幼苗渗透调节物质与抗氧化酶活性的影响

以"金棚1号"番茄为试材,采用温室盆栽的方法研究亚低温与干旱胁迫对番茄幼苗渗透调节物质与抗氧化酶活性的影响。结果表明,随着亚低温干旱交互胁迫时间的延长,番茄幼苗叶片MDA含量、细胞膜相对透性均有不同程度的升高,可溶性蛋白含量、SOD活性变化趋势出现先升后降,POD活性呈现倒"V"型变化,CAT活性呈现"M"型变化,番茄幼苗叶片对亚低温胁迫的敏感程度大于干旱胁迫的影响。相关性分析与主成分分析显示:POD、CAT活性与细胞膜相对透性呈极显著负相关,与MDA含量呈显著负相关;SOD活性与MDA含量呈正相关,POD与CAT活性呈显著正相关。     

新培育玉米自交系苗期生理生化指标与其抗旱性综合评价

以73份新培育的玉米自交系和7份已知玉米抗旱自交系为材料,采用培养间自然干旱胁迫处理方法,研究相关生理生化指标与玉米抗旱性的关系。通过玉米叶片失水率(WLR)和相对含水量(RWC)的测定分析,筛选出15份自交系进行脯氨酸(Pro)含量、丙二醛(MDA)含量以及超氧化物岐化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活性共5项生理生化指标的测定,对5项指标的耐旱系数分级,对玉米自交系的抗旱性进行综合评价。结果表明,干旱胁迫下大多数自交系表现出相对含水量下降趋势,失水率、脯氨酸含量、丙二醛含量和三个抗氧化酶类活性均表现出升高趋势。筛选出高抗旱自交系4份,抗旱自交系3份,中抗旱自交系2份,敏感自交系3份,高敏自交系3份。     

不同旱稻品种灌浆期抗旱生理适应性的研究

选择抗旱性不同的4个旱稻品种,对其灌浆期旗叶抗旱性生理指标进行测定。结果表明:超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性及游离脯氨酸含量均为抗旱性较强品种(旱稻15号,旱稻2号)极显著地高于抗旱性较弱品种(旱稻1号,旱稻3号);丙二醛(MDA)含量和细胞膜相对透性大小表现为抗旱性较强品种(旱稻15号,旱稻2号)极显著地低于抗旱性较弱品种(旱稻1号,旱稻3号)。SOD、POD、CAT活性和丙二醛含量、游离脯氨酸含量、细胞膜相对透性可用来说明旱稻品种之间的抗旱生理适应性的差异。