甘蓝型油菜双低萝卜质不育恢复系快速改良技术研究

通过采取不同的常规育种策略和小孢子培养、分子标记辅助选择等现代生物技术,研究了提高甘蓝型油菜萝卜质不育恢复系改良效率的方法。结果表明,在甘蓝型油菜萝卜质不育恢复系杂交转育过程中,采用杂交后代与萝卜质不育系杂交,可使杂交后代分离群体中不具备恢复基因的单株在花期表现出来,无须测交即可进行选择;杂交后代通过小孢子培养,可将稳定纯合时间由传统自交8个世代缩短到3个世代;通过萝卜特异分子标记辅助选择可大大提高选择的精度,减少筛选所需的人力、土地和时间,选择效率提高90%。试验筛选出19个在萝卜质不育恢复系中能够扩增出单一、易于辨别的谱带的SCAR标记引物,其中10个引物在现有的甘蓝型油菜萝卜质不育恢复系中均能检测出特异标记。筛选出的甘蓝型油菜萝卜质不育恢复系的特异分子标记与前人研究存在差异,标记相似系数为48.28%~93.10%。通过分子标记无法区分高硫甙和低硫甙恢复系,选育低硫甙萝卜质不育恢复系还需要借助品质分析仪。成功筛选得到6个甘蓝型油菜低芥酸、低硫甙、抗寒、结角正常、农艺性状优良的萝卜质不育恢复系,为将甘蓝型油菜萝卜质不育杂种优势应用于我国油菜生产奠定了基础。     

河南省油菜遗传育种研究进展与主要成效

河南省是全国油菜主产省之一,油菜遗传育种成效显著,全省平均产量居全国先进水平。综述了河南省油菜遗传育种、杂种优势利用等的研究进展及其主要成效,以期为今后的油菜遗传育种工作提供参考。针对近年来油菜产业发展中存在的生产成本偏高、专用型品种缺乏、保健型油脂需求旺盛等问题,及时调整了育种目标,在高产、优质、抗病的基础上,又开辟了高油、高油酸、适应机械化、耐迟播等新的研究方向;在育种技术上加强了游离小孢子培养技术、分子标记辅助选择技术的研究,并建立了相应的高效技术体系;加强了优异种质资源创新研究,创制和建立了稳定的高油、高油酸、低亚麻酸、抗寒、抗旱、抗裂荚、花色变异等各具特色的育种群体和新的种质资源;育成了一批强优势双低(即低芥酸、低硫苷)油菜杂交种和高油双低新品种,其在产量、品质和抗逆性等方面均有显著提高,为油菜新品种的更新换代和增产增收提供了强有力的技术支撑;2003—2014年,河南省油菜平均产量高于全国平均水平21.84%。最后提出了今后河南省油菜育种的目标,即选育在品质、产量、抗逆性、生产效率(肥料利用率高、适合机械化)和生态安全(少用农药)等方面都得到改善和提高的油菜品种。     

甘蓝型油菜表皮蜡粉遗传规律及其抗逆效应研究

油菜表皮蜡粉是油菜抵御外界不利因素的屏障之一,对其开展研究有益于选育抗逆稳产的油菜品种,改进栽培技术。本研究以我们发现的光叶突变体DL22B077-1和有蜡粉野生型DL22B077-2为材料,通过杂交、回交和自交等手段研究了该性状的遗传规律,结果表明,突变体DL22B077-1的光叶性状受显性单基因控制。然后利用气相色谱法检测了突变体与野生型叶片和茎秆蜡粉含量及其组成,结果发现野生型叶片和茎秆表皮蜡粉含量分别为47.40 μg/cm²和76.93 μg/cm²,光叶突变体叶片和茎秆蜡粉含量分别为40.40 μg/cm²和61.01 μg/cm²,与野生型相比,分别减少14.77%和20.79%,差异均达到显著水平（P=0.05）。而且无论是光叶突变体还是野生型,叶片蜡粉含量均低于茎秆表皮含量,差异也达到显著水平（P=0.05）。蜡粉组成成分间的差异既存在于光叶与野生型间,也存在于植株的叶片与茎秆之间。光叶突变体与野生型间蜡粉成分总体上相似,但是4种成分差异显著,其中三种（正三十六烷、十六烷氧基硅烷和15-Triacontanone）在野生型的叶片和茎秆表皮蜡粉中显著高于光叶突变体表皮。另外,光叶突变体材料表皮蜡粉中也存在一种成分（1,40-Tetraconanediol）显著高于野生型。本研究还通过田间自然低温冻害比较光叶突变体与野生型的抗寒差异。结果表明,野生型比光叶突变体抗寒性强,光叶突变体出现严重冻害（受冻率100%,冻害指数达到0.80）,野生型明显抗寒（受冻率15%,冻害指数只有0.25）。野生型与光叶突变体的抗寒性差异还反映在低温对二者植株的农艺性状的影响上。返青前,光叶突变体的单株长势比野生型差,其中光叶突变体的单株株高、单株干重分别只有其野生型的51.83%和29.08%。说明表皮蜡粉能够显著提高油菜抗寒能力。最后,在花期通过人工接种,考察二者对菌核病的抗性差异,鉴定结果显示,光叶突变体及其野生型的菌核病抗性无显著差异。     

高含油量油菜杂交种双油092的选育及保优高产栽培技术

双油092是河南省农业科学院经济作物研究所以中双9号为母本、细胞质雄性不育保持系32B为父本进行杂交选育的甘蓝型油菜新品种,2014年通过河南省农作物品种审定委员会审定。双油092在2010—2011、2011—2012年度河南省油菜品种区域试验中平均产量2 858.5 kg/hm2,比丰油9号(对照)增产12.43%;在2012—2013河南省油菜品种生产试验中,平均产量3 478.8 kg/hm2,比对照增产9.52%。双油092品质优良,含油量高,经检测,2011—2012、2012—2013年度双油092芥酸含量分别为0.0%、0.1%,硫苷含量分别为17.19μmol/g、19.78μmol/g,含油量分别为46.60%、45.76%。该品种抗(耐)菌核病、病毒病,抗寒、抗倒。规模种植、适期播种、合理密植、平衡施肥、适时收获等技术是双油092获取高产和保持优良品质的关键栽培措施。     

控释氮肥运筹对丰油10号光合性能及产量的影响

氮素运筹是调控作物生长及光合生产率的重要手段。以丰油10号为研究对象,探讨不同氮肥及其施用量对油菜叶绿素含量、叶面积指数、光合参数及农艺性状和产量的影响,探索简化高效的施肥量和施肥方式。结果表明,随着氮肥施用量的增加,蕾薹期和花期的叶绿素SPAD值和叶面积指数均有所增加,花期的叶绿素SPAD值明显高于对照N0。而与光合作用相关的4个参数净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、蒸腾速率（Tr）、胞间CO₂浓度（Ci）在蕾薹期受氮肥施用量影响较显著,花期差异不显著。当采用尿素分次施用纯氮量达到240kg/hm ²（U16）时,可显著增加株高、一次分枝数、一次分枝角果数和单株角果数,此时产量最高,为2 929.33kg/hm ²。当采用缓释氮肥一次性基施纯氮量达到180kg/hm ²（CRU12）时,产量较高,为2 696.17kg/hm ²,与分次施用不同量尿素处理的产量差异均不显著,省时省工,是简化高效的施肥技术。     

甘蓝型油菜抗旱机制及育种研究进展

干旱胁迫是农业生产上长期存在的非生物逆境因子,严重影响甘蓝型油菜的生长发育和产量。近年来,国内外研究人员尝试采用各种生物学手段解析甘蓝型油菜的抗旱遗传机制,培育抗旱甘蓝型油菜品种。简要概述了甘蓝型油菜抗旱相关性状QTL定位、干旱胁迫下的应答蛋白等抗旱分子机制及抗旱育种方面的研究进展,为提高甘蓝型油菜抗旱性提供相关理论参考,以加快甘蓝型油菜抗旱育种的研究进程。     

河南省甘蓝型油菜细胞质雄性不育杂种优势研究应用及展望

河南省对甘蓝型油菜细胞质雄性不育杂交种产量及有关性状、抗逆性和品质性状等杂种优势及其遗传特性、生理生化基础等进行了研究。采用细胞质雄性不育系统育成了40多个强优势双低油菜杂交种,其产量、品质和抗逆性等方面均有显著提高,已在生产上广泛应用。河南省在2003-2016年平均单产为2288.6kg/hm2,比1978 -2000年的平均单产提高50%,比全国同期平均单产高23.58%。今后河南省在甘蓝型油菜细胞质雄性不育杂种优势研究与利用方面,重点是选育和推广高含油量、抗倒伏、抗裂角适应机械化生产的强优势杂交油菜品种,同时加强抗根肿病的防控和抗病品种选育,充分挖掘油菜在菜用、肥用、饲用、蜜用和观赏等多功能利用潜力。     

地蚜灵不同施用方式对油菜蚜虫的防效及对产量和农药残留的影响

为明确地蚜灵的灭蚜效果,在油菜田间采用播种沟施药和土表撒施的方式研究播种期施不同药量对整个生育期蚜虫的防控效果,调查其安全性和对油菜的增产作用。结果表明,几种施用方式和用量中,覆土前撒施地蚜灵900g·hm-2对油菜蚜虫的防控效果较好,整个生育期防效在90%以上,成熟期防效仍达88.6%。施药的各处理与对照相比,油菜单株角果数、角粒数、千粒重、产量均有显著提高,增产幅度在13.7%～25.8%。所有处理中,用药量越大,防治效果越好,产量越高;用药量相同前提下,覆土前表面撒施的防治效果较好。各处理显著提高油菜籽粒的含油量和油酸含量,且菜籽中没有检测出地蚜灵的农药残留。综合防效来看,覆土前撒施地蚜灵900g·hm-2的方法既简化又高效,是一种极具有推广应用价值的环保型油菜蚜虫防控新技术。     

甘蓝型双低油菜杂交种丰油10号纯度的SSR鉴定

品种纯度影响品种的一致性和稳定性,是品种鉴定的一项重要指标。为建立甘蓝型油菜杂交种丰油10号的SSR标记纯度鉴定方法,以丰油10号及其亲本为材料,利用SSR荧光标记与毛细管电泳相结合的方法,在128对SSR引物中筛选出2对可用于丰油10号纯度鉴定的引物。2对SSR引物对丰油10号的纯度鉴定结果为85.64%,与田间表型纯度鉴定的结果87.18%相比,纯度值非常接近,说明筛选的SSR标记可用于丰油10号杂交种纯度鉴定。     

利用SNP芯片解析油菜杂交种丰油10号的遗传基础

为解析高产稳产油菜品种丰油10号的分子遗传学基础,利用油菜60K SNP芯片对丰油10号及包括其2个亲本在内的20份骨干亲本系进行了基因型分析。结果表明：20份骨干亲本系间的遗传距离变幅为0.123~0.463,平均为0.348。丰油10号母本22A和父本P087-2间遗传距离为0.375,高于平均遗传距离。聚类分析将20份骨干亲本系划分为4个类群,其中母本22A归在类群Ⅰ,父本P087-2归在类群Ⅳ。基因组比较发现杂交种丰油10号与母本22A的相似性比例为64.77%,与父本P087-2的相似性比例为62.89%,其中有30.78%的基因组杂合区段来源于双亲不同基因型间的组合。同时发现丰油10号与父母本在19条染色体上的多态性比例存在比较大的差异。该研究为后续油菜品种的选育提供理论指导。