甘蓝型冬油菜气孔特性与抗寒性的关系

【目的】分析北方不同抗寒性甘蓝型冬油菜在低温环境中气孔运动的特征,明确抗寒性与气孔运动的关系,为解析强冬性甘蓝型冬油菜抗寒机理、培育强抗寒性品种提供依据。【方法】以14个甘蓝型冬油菜品种为材料,测定半致死温度、低温条件下的生理指标判断抗寒性差异,同时测定24℃处理12 h、0℃处理1 h和0℃处理12 h六叶期植株叶片下表皮的12个气孔指标。通过相关性分析筛选与抗寒性评价指标显著相关的气孔评价指标。【结果】依据半致死温度测定结果鉴定参试品种的抗寒性为gau-1(-8.06)>gau-24(-7.83)>gau-30(-7.58)>gau-39(-7.44)>ts309(-7.28)>ts312(-7.08)>nts158(-6.81)>npz269(-6.62)>天油14号（-5.98）>16-2444(-5.4)>17-2251(-5.13)>天油2266(-4.8)>天油2238(-4.6)>天油2288(-4.38)。依据生理指标综合评价值评价的抗寒性结果为gau-1(0.990)>gau-24(...     

低温胁迫下甘蓝型冬油菜抗寒性与叶片激素含量的关联性

为探究不同抗寒性甘蓝型冬油菜在应对低温胁迫时内源激素含量的变化,并阐明其抗寒性与叶片激素含量的关联性,选用感温性差异较大的4个甘蓝型冬油菜品种(品系),分别于4℃及0℃处理不同时间后测定植株叶片内玉米素(Zeatin, ZT)、赤霉素(Gibberellin A₃,GA₃)、水杨酸(Salicylic acid, SA)、生长素(Indole-3-acetic acid, IAA)和脱落酸(Abscisic acid, ABA)5种内源激素的含量,并联系抗寒性评价指标进行相关性分析。结果表明,与对照(24℃)相比,低温处理后甘蓝型冬油菜叶片中IAA、ZT、GA₃含量显著降低,ABA含量较对照(24℃)上升2～3倍,不同品种(品系)SA含量增幅差异较大。相关性分析结果表明,ABA、IAA、GA₃、SA含量的耐寒系数与抗寒性呈显著负相关。总之,内源激素含量会随外界温度变化而变化,且强抗寒性甘蓝型冬油菜品种(品系)叶片中激素含量的变化(上升或下降)幅度小于弱抗寒性品种(品系)。     

低温胁迫下内源ABA、GA及比值对白菜型和 甘蓝型冬油菜抗寒性的响应

为阐明低温胁迫下激素含量对冬油菜枯叶期的调控和对抗寒性的响应,为冬油菜抗寒性研究提供依据,以8份不同抗寒等级的白菜型和甘蓝型冬油菜为材料,利用盆栽试验,待幼苗长至5~6片真叶时在人工气候箱中进行低温处理(25℃、10℃、2℃、?5℃),分析低温胁迫后冬油菜内源ABA、GA含量和叶绿素的变化。回归分析表明温度与ABA含量存在显著的负相关,回归方程符合y=?ax+b,随着温度的降低,内源ABA含量呈先缓慢(10℃)后迅速上升(2℃、?5℃)的趋势,且温度处理间、温度与品种互作间差异极显著;由于激素间的拮抗作用GA含量变化则恰好相反。当在0℃以上低温时,品种间ABA含量无明显差异,当温度降到?5℃,白菜型冬油菜ABA含量明显高于甘蓝型,抗寒性强的品种高于抗寒性弱的品种。ABA含量的升高导致叶绿素含量的变化,随着温度降低,叶绿素含量呈先降低后增加的趋势,但总体呈下降趋势,且白菜型冬油菜和甘蓝型冬油菜之间存在不同的响应机制,这种作用使白菜型冬油菜叶绿素含量低于甘蓝型冬油菜,导致白菜型冬油菜枯叶期提前,提早进入越冬期,增加了对低温冻害的御性和避性。因此,随着温度的降低冬油菜叶片ABA含量上升,叶绿素降解,白菜型冬油菜更早进入枯叶期,枯叶期较早和降温后ABA含量高是白菜型冬油菜抗寒性较强的主要原因。     

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。     

白菜型油菜春化基因BrFLCsBrFLC序列变异分析

为寻找与冬春性关系密切相关的变异,为开发冬春性品种的鉴定开发分子辅助标记提供理论依据。本研究,采用巢式和半巢式扩增法对感温性和抗寒性强弱不同的5个白菜型油菜品种的BrFLCsBrFLC基因的第4外显子至第7外显子进行了特异性扩增。除BrFLC5无扩增结果外,其余三个基因均得到扩增序列。序列比对结果发现,3个BrFLCsBrFLC在第4外显子至第7外显子均存在有不同程度的等位变异,发生的主要等位变异有SNP和Indel两种类型。BrFLC1主要变异与冬春性相关性不大,与冬春性关系密切的变异主要发生在BrFLC2和 BrFLC3上。BrFLC2中检测到1个Indel类型和5个SNP类型变异位点与冬春性有关。BrFLC3中检测到1个Indel类型和16个SNP类型变异位点与冬春性有关。       

白菜型油菜春化基因BrFLC序列变异分析

为寻找与冬春性相关的变异,以开发冬春性品种分子辅助标记,采用巢式和半巢式扩增法,对感温性和抗寒性强弱不同的5个白菜型油菜品种的Br FLC基因的第4外显子至第7外显子进行了特异性扩增。除Br FLC5无扩增结果外,其余3个基因均得到扩增。序列比对结果发现,3个Br FLC在第4外显子至第7外显子均存在有不同程度的等位变异,发生的主要等位变异有SNP和Indel两种类型。Br FLC1变异与冬春性相关性不大,与冬春性关系密切的变异主要发生在Br FLC2和Br FLC3上。Br FLC2中检测到1个Indel类型和5个SNP类型变异位点与冬春性有关。Br FLC3中检测到1个Indel类型和16个SNP类型变异位点与冬春性有关。     

白菜型冬油菜和春油菜杂交后代抗寒性与植物学特性

对强抗寒性白菜型冬油菜陇油7号和陇油9号与优质白菜型春油菜品种Parkland杂交后代群体的感温性(冬春性)、植物学特性、越冬率等进行了初步分析研究。结果表明:(1)两个杂交组合的F1代植株全部表现为冬性,可见冬性为显性,F2代和BC1冬春性发生分离,F2代冬春性均符合4∶1的分离,而BC1中以Parkland为轮回亲本时,后代冬春性符合1∶1的分离,以陇油7号和陇油9号为轮回亲本时,后代冬春性之比为4∶1。(2)以越冬率为抗寒指标分析发现陇油7号×Parkland杂交后代的抗寒性比陇油9号×Parkland杂交后代抗寒性强,这与冬性亲本抗寒性强弱一致,各世代抗寒性强弱依次是:以冬性为轮回亲本的BC1F2F1春性为轮回亲本的BC1。(3)相关性和灰色关联分析表明,越冬率与冬春杂交后代主要生物学特性紧密相关,相关程度依次为:心叶色生长习性冬春性叶色。分析得出,植株形态特征与抗寒性有密切的关系,一般心叶为紫色、叶色深绿或浅绿、匍匐或半直立生长的幼苗,其越冬率较大,抗寒性较强。     

自交对甘蓝型油菜叶片SOD,CAT,APX活性的影响

以连续自交四代的甘蓝型油菜品系03武291-2X和03武240-1为材料,以开放授粉为对照测定了S1,S2,S3,S4不同生育期叶片的SOD,CAT,APX活性变化。结果表明:在整个花期对照叶片的SOD,CAT,APX活性均显著高于自交后代,说明自交对常异花授粉植物甘蓝型油菜有一定伤害,避免过分严格的自交对于保持常规品种的优良特性是有益的。     

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。