中国芸芥形态特征特性及类型研究

选择不同生态地区的代表性芸芥材料研究表明，我国芸芥形态特征差异明显，可分为全缘叶芸芥（如和田芸芥）与羽状裂叶芸芥2大类型。和田芸芥的植物学形态特征特殊，茎直立，茎杆光滑、无刺毛；基生叶和茎生叶均为完整叶，披针形，叶缘波状，叶脉脉序羽状，茎生叶略小，不抱茎，花蕾顶部光滑或被少量刺毛；花为乳黄色，花瓣上部开展，下部具长爪，具绿色脉纹；角果表面光滑，无毛，平生，紧贴于果轴，四棱状，先端具扁平的剑形喙；果梗粗，略长，种子卵形，灰色，千粒重3 g左右。RAPD分子标记分析表明，和田芸芥与其他材料的遗传距离最大，具有其特征带，聚类分析中，独自成为一类。和田芸芥生育期与其他芸芥相近，无生殖隔离现象。由此推断，和田芸芥可能是我国芸芥种内的一个新类型，其分类地位有待进一步研究确定。     

NaCl胁迫对白菜型冬油菜种子萌发的影响

以8个白菜型冬油菜品种(系)为材料，研究NaCl胁迫对耐盐性不同白菜型冬油菜种子发芽势、发芽率、胚根、胚芽长度以及干鲜重的影响。结果表明，盐胁迫对白菜型冬油菜种子萌发具有显著的抑制作用，盐浓度越高，对种子萌发的抑制作用越大，种子的发芽指数、活力指数、胚根长和干鲜重等均呈不断下降的趋势，且处理盐浓度越高，下降的速率越快。胚根、胚芽长度对于不同盐浓度处理十分敏感，较低盐浓度处理时，胚根、胚芽长度显著低于空白对照组；盐浓度较高时，胚根、胚芽无法正常生长，种子萌发受到严重抑制。180、240 mmol/L NaCl处理对参试品种均有很强的抑制作用，相关指标下降幅度明显，各品种在相同盐浓度处理下的差异较大，表明各品种(系)的耐盐性存在差异。以耐盐半致死浓度作为评价指标，参试品种的耐盐性由强到弱依次为18R-X、MYW、BHH、DQW-1、GSY-1、WYW-1、TY7、JD8。     

利用花粉-柱头的相互作用鉴定5个十字花科油用植物的自交亲和性

用荧光显微镜观察了白芥(Sinapis alba)、白菜型油菜(Brassica rape)、甘蓝型油菜(Brassica na-pus)、芥菜型油菜(Brassica juncea)、芸芥(Eruca Mill)自花授粉后,花粉粒在柱头上粘附、萌发以及花粉管与柱头的识别反应。结果表明白菜型油菜、芸芥与白芥自交授粉后,花粉粘附在柱头上比较困难,花粉难以萌发,花粉管较难伸长。甘蓝型油菜与芥菜型油菜自交后,花粉粘合、萌发时间早,并且萌发的花粉管数目多。这种差异性不同程度的反映了各个物种的自交授粉亲和性,其中芥菜型油菜与甘蓝型油菜表现为自花授粉,白菜型油菜、白芥与芸芥表现为较强的自交不亲和性。     

8个白菜型冬油菜品种抗寒性的初步评价

以8个抗寒性不同的白菜型冬油菜为试验材料,研究了冬油菜品种的抗寒性与越冬率、植物学特征、生长发育特性、干物质积累特性等指标的关系.结果表明:参试品种可划分为4种类型,即超强抗寒性品种、强抗寒品种、抗寒性品种和一般抗寒品种.抗寒性强的品种MXW-1,DQW-1冬前生长发育较缓慢,匍匐生长,叶色浓绿,叶脉微紫,越冬期叶片数偏少,平均为8～9片,较早进入枯叶期.根系发达,根冠比大.返青晚,成熟期晚,生育期较长.     

利用RAPD分子标记技术研究芸芥（Eruca Mill.）的遗传多样性

【目的】研究不同来源的芸芥材料的遗传多样性和它们之间的亲缘关系，以便对其进行有效、科学的利用。【方法】利用RAPD分子标记技术对来源于欧洲、非洲和亚洲的30份代表性的芸芥(Eruca Mill.)材料进行遗传多样性分析，根据遗传相似系数计算不同材料RAPD数据的遗传距离矩阵，按UPGMA方法对研究材料进行聚类。【结果】不同芸芥亚种间表现出比较大的多态性，47个引物共扩增出486条DNA带，其中432条表现出多态性，占总带数的89.0%，来源不同的材料有各自的特征带。30个材料的遗传距离在0.1036～0.4511之间。【结论】聚类分析表明，在遗传距离为0.1452处，30个材料可分为7个类群，其中来源于中国的材料为一独立的类群，来源于西班牙及其他国家地区的材料分属另外6个不同的类群。芸芥起源中心的西班牙及其毗邻地区的芸芥的遗传多样性最为丰富，而中国可能是芸芥的次生演化中心。     

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。     

越冬作物覆盖保水效应及对后茬大豆水分利用效率和产量的影响

为探索越冬作物冬油菜(Brassica rape)、冬小麦(Triticum aestivum)、冬豌豆(Pisum sativum)的覆盖保水效应及对后茬大豆的影响,于2019—2020年和2020—2021年生长季,在甘肃省镇原县以地膜覆盖和露地为对照,比较了5种处理的地表覆盖度、耗水特征及后茬大豆水分利用效率和产量的差异,分析了越冬作物耗水量与生物量和地表覆盖度的相关性。结果表明：从出苗期到刈割期,冬小麦生物量分别较冬油菜和冬豌豆显著增加15.6%和130.5%(P<0.05),冬油菜和冬小麦具有更高的地表覆盖度,分别为89.2%和84.4%。冬油菜、冬小麦、冬豌豆的耗水量分别较地膜覆盖和露地增加50.4%和18.6%、150.2%和97.4%、41.6%和11.7%;冬油菜和冬小麦耗水量与生物量的相关系数分别为0.923和0.966,呈显著正相关(P<0.01),与地表覆盖度相关性不显著,冬油菜耗水量与地表覆盖度间有负相关趋势。在相对干旱生长季,冬油菜和冬豌豆耗水量分别较露地减少6.7 mm和7.5 mm,具有保水效应,冬小麦和冬豌豆后茬种植大豆具有更高的籽粒产量,产量水平分别为2 583.3 kg·hm^-2和2 550.4 kg·hm^-2,冬小麦后茬大豆的水分利用效率最高,2 a的平均值为8.3 kg·hm^-2·mm^-1。综合分析地表覆盖度、耗水量、土层水分变化、大豆籽粒产量等因素,在本试验条件下,冬油菜、冬豌豆是西北旱作区冬季农田覆盖和土壤水分保持的有效措施,冬小麦是大豆种植的优势茬口。     

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。     

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。     

活性氧介导的甘蓝型油菜细胞分裂及信号传递机制研究

为了解甘蓝型油菜抗寒机制中活性氧(ROS)的作用机理,探索ROS在甘蓝型冬油菜16NTS309中的产生、分布和信号传递。以16NTS309为材料,结合NBT组织化学染色和组织切片技术,进行O_2~-亚细胞定位。研究发现,在正常情况下具有较强细胞分裂能力的根尖分生组织、茎尖分生组织、叶原基、叶边缘和愈伤组织细胞中可检测到O_2~-信号。冷胁迫后,根、叶柄、叶的O_2~-信号分布存在差异,但维管束组织都能检测到ROS信号;叶肉细胞中O_2~-不均匀地分布在淀粉粒上;根和愈伤组织O_2~-的产生部位主要分布在细胞质膜和细胞壁区域;同时,O_2~-存在向周围细胞扩散的迹象。因此,研究认为甘蓝型油菜的O_2~-积极参与细胞分裂调控,维管束组织系统可以完成氧化还原反应信使的合成、信号放大和系统转运;冷胁迫后,ROS在不同组织和器官之间的远距离传递,可实现甘蓝型油菜的冷胁迫机制响应。