双低杂交油菜‘丰油10号’干物质积累及养分吸收规律

为了解双低杂交油菜新品种‘丰油10号’养分吸收利用规律,以‘丰油10号’为材料,在河南油菜主产区进行田间试验,分析了油菜各器官干物质积累量以及成熟期氮、磷、钾、硫、硼养分的累积量。结果表明:油菜全株干物质积累量随生育进程的推进呈"S"形变化曲线,蕾薹期至花期呈快速增长趋势;油菜籽粒产量与苗期干物质积累量呈抛物线关系(R2=0.9798**),与开花期-成熟期干物质净增量呈显著线性关系(R=0.9879**)。籽粒是氮、磷的分配中心,分别占总吸收量的73.32%和75.16%;钾主要分布在茎枝和角果壳中,籽粒中钾素仅占总吸收量的21.31%;硫主要分布在角果壳和籽粒中;硼元素主要分布在茎枝和籽粒中,占总吸收量的69.89%;根中各养分分布均最少,分配比例也最低。新品种‘丰油10号’地上部分与全株干物质积累量均随生育时期的推进呈现"慢—快—慢"的变化曲线,根、茎、叶中的养分N和P在花期后会转移到籽粒中,因此,油菜花期前保证充足的养分供给是高产的前提。     

河南省不同轮作区双低杂交油菜氮磷钾肥的效应研究

确定河南省不同轮作区冬油菜的最佳氮、磷、钾施肥配比,为河南省油菜的配方施肥提供科学依据。以丰油10号为冬油菜供试品种,在基追比为7:3的基础上,采用“3414”最优回归设计,研究氮磷钾不同施肥处理对油菜产量、农学利用率、养分生产力及经济效益等的影响,并通过一元二次回归方程确定不同轮作区油菜的最佳施肥方案。结果表明各施肥处理中,稻油轮作潢川2个试验点达到最高产量的施肥配方为N₂P₂K₃,平均产量为3 204.15kg/hm ²,其经济效益最高,为13 485.5元/hm ²。氮肥（N）、磷肥（P₂O₅）、钾肥（K₂O）平均增收15.33、22.20和22.17kg/kg。因此稻油轮作中磷钾较低地区的最佳施肥处理为N₂P₂K₃,与一元二次效应方程得出的最佳施肥量结果基本一致。玉米-油菜轮作区南阳试验点获得最高经济效益的施肥配方为N₁P₁K₂,产量为2 801.4kg/hm ²,经济效益为12 599.4元/hm ²,相比最高产量的施肥配方N₂P₃K₂,产值减少875.3元/hm ²,经济效益增长472.4元/hm ²。氮肥（N）、磷肥（P₂O₅）、钾肥（K₂O）平均增收4.05、6.07和5.87kg/kg。因此玉米-油菜轮作磷钾较高地区最佳施肥处理为N₁P₁K₂,是获得高产和高经济效益的施肥配方。     

密度及行距配置对‘丰油10号’生长发育、产量和品质的影响

为了探究‘丰油10号’在黄淮地区适宜的播种密度与行距配置。在河南省油菜主产区进行大田试验,比较不同种植密度及行距配置方式下,‘丰油10号’的物候期、叶片叶色值(specialty products agricultural division, SPAD)及开花期叶面积指数(leaf area index, LAI)、经济性状、产量和品质情况。结果表明：‘丰油10号’的生育期随着密度和行距的增大,逐渐缩短;叶片的SPAD值在蕾薹期和开花期随密度增大逐渐降低,随行距缩小而减小;植株LAI在开花期随着密度的增大先增后减,同一密度下,40 cm行距下较高;株高、一次有效分枝数、主花序的长度和角果数随密度的增加逐渐较小,分枝部位则升高,随行距的减小单株有效角果数下降,千粒重不受密度和行距配置的影响;籽粒产量和含油量随着种植密度的增加先增后减,籽粒产量在种植密度为42万株/hm²,40 cm行距下最高,为2734.6 kg/hm²,当行距缩小到20 cm,籽粒平均减产4.65%;籽粒芥酸和硫苷含量不随密度和行距改变发生变化。在其它栽培措施保持不变的情况下,建议‘丰油10号’在黄淮流域的种植密度控制在34.5万~49.5万株/hm²,行距设置为40 cm。     

甘蓝型油菜抗旱性鉴定研究进展

甘蓝型油菜抗旱育种的最终目的是培育干旱条件下节水、高产的新品种。笔者通过形态及生长发育指标、生理生化指标(光合作用、渗透调节、抗氧化酶活性、内源激素、水分利用率等)、产量和品质指标、综合评价指标等对油菜抗旱性鉴定研究进行了回顾式分析,认为水分胁迫对油菜不同时期形态及生长发育具有重要影响。通过回顾式研究,对甘蓝型油菜抗旱性鉴定研究的现存问题进行分析,并对相关指标与技术展开讨论,以期为油菜抗旱性研究和生产提供参考。同时甘蓝型油菜抗旱性分子机制的阐明必然将油菜抗旱育种研究带入一个崭新的阶段。     

河南省油菜遗传改良进展与生产效果

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技术指导.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;2003-2015年,河南省油菜平均产量高于全国平均水平22.49％.本文还提出了今后的研究方向并进行了展望.     

干旱胁迫下甘蓝型油菜全基因组DNA甲基化分析

为实现油菜抗旱稳产，了解甘蓝型油菜DNA甲基化及其在干旱胁迫应答过程中可能起到的作用，分别以 抗旱和干旱敏感油菜品系为材料，利用扩增片段单核苷酸多态性和甲基化检测技术（AFSM）对其在干旱和复水处 理下的叶和根组织进行全基因组DNA甲基化分析。结果发现：两个材料在三个处理条件下共鉴定到22 157个甲基 化位点，以5mCCGG全甲基化位点为主，主要发生在基因的编码区，其次是启动子区。干旱胁迫诱导油菜全基因组 DNA甲基化水平的变化，不同材料组织之间存在差异。干旱胁迫诱导叶组织整体甲基化水平升高，根组织差异不 明显；复水处理导致叶组织整体甲基化水平下降，根组织的甲基化水平在两个材料间存在差异。差异甲基化位点 的基因主要参与光合作用，类囊体、核糖体、质体和核膜等细胞组成，转运及转运蛋白活性等分子生物学功能。     

控释氮肥不同运筹方式对油菜生长发育及产量的调控效应

为简化油菜施肥方式,提高肥料利用效率,以油菜品种丰油10号为材料,采用田间试验研究了控释氮肥不同运筹方式对油菜生长发育、干物质积累、农艺经济性状和产量的影响。结果表明,与不施氮处理相比,施氮处理可显著增加油菜苗期绿叶数、苗高、单株干物质积累量和根冠比。植株干物质积累总量随着生育进程的推进呈现递增趋势,到成熟期达最大值;开花期-角果期是油菜干物质积累速率的高峰期,平均积累速率以分2次施用的CN5处理最高,为861.25 kg/(hm~2·d)。叶绿素含量随着生育进程的推进各处理间差异逐渐增大,开花期达到显著水平。施氮量210 kg/hm~2的处理产量均较高,且控释氮肥一次性基施(CN4处理)或分2次施用(CN5处理)均比普通氮肥分多次施用(N1处理)的油菜产量高,但CN4、CN5处理间产量差异不显著,分别比对照显著增产20.36%和22.39%,比N1处理增产2.16%和3.89%,单株角果数分别比对照显著增加94.4%和86.3%。黄淮区域油菜生产上可推行控释氮肥施用量210 kg/hm~2且采用一次性全量基施施肥方式,轻简高效,更有利于油菜高产、稳产。     

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。     

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。     

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。