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。     

抗寒复合剂对白菜型冬油菜生长发育及产量性状的影响

以超强抗寒性冬油菜品种陇油6号、陇油7号和弱抗寒性品种天油2号、天油4号为材料,研究了低温(-5℃)胁迫下几种抗寒复合剂对白菜型冬油菜叶片相对电导率、丙二醛含量及越冬率、农艺性状、生育期、经济系数、产量变化的影响。试验设6种处理:T1,蒸馏水(CK);T2,20 mg·L~(-1)ABA;T3,20 mg·L~(-1)ABA+300 mg·L~(-1)PEG-6000;T4,20 mg·L~(-1)ABA+50 mg·L~(-1)PP333;T5,20 mg·L~(-1)ABA+300 mg·L~(-1)PEG-6000+50 mg·L~(-1)PP333;T6,20 mg·L~(-1)ABA+300 mg·L~(-1)PEG-6000+50 mg·L~(-1)PP333+10 g·L-1尿素。结果表明,喷施抗寒复合剂能显著提高白菜型冬油菜的越冬率,其中T5处理越冬率达到91.97%,较CK增加18.87%;抗寒复合剂处理,参试材料叶片相对电导率和丙二醛含量在各个处理下较CK平均降低25.43%和25.36%,并且使根颈直径、全株有效结角数、单株产量、经济系数、产量显著增加,生育期延长。通过隶属函数法和主成分打分,不同抗寒复合剂的抗寒效果为T5T6T4T3T2CK。     

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。     

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。     

灌浆天数对北方白菜型冬油菜产量和品质的影响

为了研究北方白菜型冬油菜在灌浆成熟过程中产量和品质性状的特征特性变化,以白菜型冬油菜陇油12号和09鉴8为材料,分析冬油菜在终花后10、20、30、40、45 d的植株、角果、籽粒形态和干鲜重,产量和品质性状的变化。结果表明,随着籽粒灌浆成熟,植株和角果颜色呈墨绿—青绿—黄绿—蜡黄—肤白色变化。角果中籽粒大小呈小—大—小变化,种子颜色呈绿色—褐绿相间—褐色—紫色—黑色变化。植株、角果、籽粒鲜重呈先增加后降低的单峰变化曲线,基本呈抛物线状,且分别在终花后20、30、40 d鲜重达到最大,而植株、角果、籽粒干重呈先增加后保持不变的变化趋势。同时千粒重、单株产量、经济系数也呈先增加后保持不变的S型增长曲线,且在终花后30 d达到最大,之后保持不变。相关分析表明,灌浆时间长短与籽粒鲜重、千粒重、经济系数呈极显著的正相关关系,相关系数分别为0.991、0.962、0.968(P0.01);与单株产量、含油率呈显著的正相关关系,相关系数分别为0.947、0.940(P0.05);与蛋白质呈显著的负相关关系,相关系数为-0.886(P0.05)。通过主成分分析方法打分,各处理的综合得分排名为40 d45 d30 d20 d10 d,因此,籽粒灌浆天数对白菜型冬油菜的产量和品质影响明显。综合评价得出,蜡黄期(约终花后40 d)产量和品质等性状达到最佳,是收获的最适宜时期。     

化学药物GSC不同浓度对白菜型冬油菜主要性状的影响

以白菜型冬油菜品种鉴94为材料,研究化学药物GSC的不同浓度对白菜型冬油菜主要性状的影响。结果表明,GSC处理两次后,导致植株生长势变弱,而对结实力无显著影响;对油菜花冠和花瓣的生长有一定抑制作用,随着化学药物浓度的增加,花冠直径和花瓣面积呈减小趋势,雄蕊长度逐渐缩短,雌蕊无显著变化,T7浓度处理(第一次0.5 mg·L^-1和第二次0.6 mg·L^-1浓度处理)后,花丝萎缩,花药干瘪,出现大量不育花粉。GSC可以诱导白菜型油菜产生雄性不育,随着GSC浓度的增加,不育株数和失活花粉数也逐渐增加,在T7浓度,植株不育株率达86.49%,失活花粉率达89.30%;同时用此浓度处理后花粉囊发育不良,绒毡层细胞提前解体或随花粉粒退化一同消失,小孢子团紧贴内壁,数量变少。试验说明化学药物GSC对白菜型冬油菜具有一定的杀雄效果,同时杀雄效果与药物浓度有一定关系。     

白菜型冬油菜抗倒伏性评价及其与株型性状的相关分析

于2018—2019年以44份不同抗倒性的白菜型冬油品系(种)为试材,依据改良倒伏系数(ILC)法对其抗倒伏性进行聚类分析和评价,探讨白菜型冬油菜株型、茎秆力学特性、干物质积累量等对其倒伏性的影响。结果表明:依据ILC可将白菜型冬油菜参试材料聚为3类:Ⅰ类为强抗倒性材料,包含2个品系(种);Ⅱ类为中等抗倒性材料,包含15个品系(种);Ⅲ类材料抗倒性最弱,包含27个品系(种)。聚类结果与田间倒伏分级结果基本吻合,两者呈极显著正相关(r=0.452~(**)),表明利用ILC评价白菜型冬油菜的抗倒伏性具有可靠性。与Ⅱ类、Ⅲ类材料相比,抗倒性强的Ⅰ类材料株高显著变矮,重心高度显著降低,其平均株高和重心高度比倒伏Ⅲ类材料分别降低19.8 cm和17.8 cm。白菜型冬油菜茎秆抗折力在三类材料间均存在显著差异,抗倒伏Ⅰ类参试材料平均茎秆抗折力是Ⅲ类材料的2.59倍。白菜型冬油菜倒伏系数与株高(r=0.346~*)、地上部鲜质量(r=0.344~*)、重心高度(r=0.579~*)呈显著正相关,与茎秆抗折力(r=-0.518~*)呈显著负相关。与Ⅱ类、Ⅲ类材料相比,Ⅰ类参试材料根长增长38%～41%,根鲜质量增大71%～102%,分枝部位降低32%～44%,一次分枝数增加10%左右、单株角果数增加30%～38%、角果长度增长1%左右、每角粒数增加11%～14%,千粒重增加21%～23%。白菜型冬油菜参试材料抗倒伏性存在显著差异,植株高度、重心高度、地上部鲜质量、茎秆抗折力等是影响其抗倒伏性的关键因素,株高较小、重心高度较低、茎秆抗折力大的白菜型冬油菜品种更高产抗倒伏。     

不同生态条件下白菜型冬油菜性状差异分析

在4个生态区种植11个不同抗寒性白菜型冬油菜品种,探讨北移种植后冬油菜生育期进程、农艺性状、品质等的变化特征及与主要生态因子间的相关性。结果表明:与原种植区(天水)相比,冬油菜北移后其生育期进程发生明显改变,主要表现在冬前生育期缩短,越冬期延长;越冬后返青期~成熟期生育期总天数不变,但早期(返青期~终花期)生育期进程加快,而角层期延长。北移种植后冬油菜株高、分枝部位降低,主花序变短、单株角果数减少,分枝数增加,株型变差;角粒数、千粒重增加,角、粒性状改善。含油量、油酸、亚麻酸、芥酸含量增加,亚油酸、廿碳烯酸、硫苷含量降低;油酸、亚麻酸含量与纬度、海拔呈显著正相关,与降雨量、年均温度、最冷月温度呈显著负相关;廿碳烯酸、硫苷与油酸、亚麻酸表现相反。冬油菜北移后株型变差,角、粒性状改善;冬前生育期变短,越冬期延长,返青后生育期加快,而角层期延长,有利于粒重增加;籽粒含油量增加,高纬度、高海拔有利于油酸、亚麻酸积累,而高降雨量、低温有利于廿碳烯酸积累。     

EMS诱变对北方白菜型冬油菜农艺性状与品质的影响

为探讨甲基磺酸乙酯(EMS)处理对北方白菜型冬油菜农艺性状和品质的影响,丰富白菜型冬油菜的种质资源,利用不同浓度(0、0.3%、0.6%、0.9%、1.2%)EMS溶液对白菜型冬油菜陇油7号种子进行处理,对M_1形态学特征和农艺性状、M_2籽粒品质变化进行分析。结果表明:EMS处理使白菜型冬油菜产生较大变异,叶片出现嵌合性白化、花瓣白化、雌雄蕊畸形,除分枝数增加外,株高、主花序有效长度、主花序有效角果数、全株有效角果数、角果长度、角果粒数、千粒重等均显著降低,脂肪酸含量发生较大变化;在M_2中筛选到3株芥酸含量较低的植株和1株低硫苷含量植株,3株芥酸含量较低植株的油酸含量分别为48.56%、47.57%、45.08%,平均比对照高出15个百分点,芥酸含量分别为17.89%、19.03%、19.37%,平均比对照低10个百分点;低硫苷植株硫苷含量为21.97μmol·g~(-1)。产生有利变异的EMS处理浓度为0.3%~0.6%,处理时间为6 h。     

PEG模拟水分胁迫下白菜型冬油菜芽期根系特征及抗旱性研究

本试验采用砂培法,以18%(w/V)聚乙二醇(PEG6000)模拟水分胁迫研究18份白菜型冬油菜芽期根系特征,并结合盆栽试验研究根系特征与抗旱性关系。结果显示,水分胁迫对白菜型冬油菜侧根数、根重、根冠比有显著的抑制作用,对根长影响相对较小。相关性分析结果显示:相对侧根数、相对根长与相对活力指数之间呈显著正相关,可以作为白菜型冬油菜抗旱评价的辅助指标。不同来源的材料在根系侧根数、根重、根冠比方面差异显著,可作为区别不同来源材料抗旱性强弱的指标。对材料抗旱性进行聚类分析,在距离10时18份材料可以分五个类群,其中A类抗旱性最强,平均相对侧根数72.90%、平均相对根长100.37%、平均相对根重79.60%、平均相对根冠比119.93、平均相对活力指数0.64。根据相对活力指数及聚类分析结果,筛选出抗旱性较强的3份白菜型冬油菜:宁油2号、陇油7号和平油1号。对比分析盆栽试验,幼苗期总生物量干重与根冠比、根系干重、地上部干重、主根长均呈极显著正相关;芽期PEG胁迫下根系特征分析结果显示:早期生长活力较好的材料在盆栽试验有较高的生长势。早期采用模拟干旱的方法可以筛选抗旱性较强的材料。     

白菜型油菜BraSAUR基因家族鉴定及其表达分析

SAUR(Small auxin-up RNA)是生长素早期响应逆境胁迫的基因,本文研究白菜型油菜全基因组中SAUR家族的信息,分析了该家族成员的基本特征。以强抗寒性白菜型冬油菜品种陇油7号（L7）和弱抗寒性冬油菜品种陇Lenox（X）为试验材料,采用低温和干旱处理,应用荧光定量技术分析不同基因在不同品种中的表达特性,筛选差异表达基因,为研究生长素早期应答基因调控白菜型冬油菜生长点发育机理提供支撑。结果表明：白菜型油菜的BraSAUR基因共有142个,在10条染色体中不对称分布,主要分布在2、3号染色体上,基因长度较短,且大多数基因没有内含子。qRT-PCR结果表明,低温处理后,与CK相比,在两个品种的叶片中,Bra029452的表达量变化趋势不同,24 h时在L7中的表达量是X的24倍,在生长点中,Bra010501在L7中24 h时表达量达到CK的4倍,而在X中是先增加后降低的趋势。模拟干旱胁迫后,Bra029452在L7的叶片中的表达量均显著高于CK,在X中则是逐渐降低,在L7的生长点中1 h和24 h表达量均高于CK,但在X中则表现为先降低后升高。低温胁迫和干旱胁迫条件下,Bra029452基因表达量在强抗寒性油菜品种L7的叶片及生长点中均逐渐升高,可推断该基因同时参与白菜型冬油菜耐受低温、干旱的调控过程。     

低温胁迫下白菜型冬油菜脂肪酸组分及FAD3的差异表达分析

为探究白菜型冬油菜(Brassica rapa L.)脂肪酸组分对低温胁迫的响应及脂肪酸去饱和酶FAD3(ω-3-fatty acid desaturase)基因与抗寒性的关系,采用气相色谱-质谱法测定了3个不同抗寒性白菜型冬油菜品种在低温胁迫下根和叶的脂肪酸组分变化;利用同源克隆法获得白菜型油菜陇油7号FAD3的CDS序列,利用生物信息学方法对其进行分析。结果显示:低温胁迫下,强抗寒品种陇油7号根部亚油酸和亚麻酸的含量较不抗寒品种Lenox分别高157%和89%,陇油7号根部脂肪酸不饱和指数(IUFA)较Lenox高91%,即低温胁迫下,强抗寒品种的亚油酸、亚麻酸和IUFA均显著高于不抗寒品种;陇油7号FAD3序列CDS区全长1 290 bp,编码429 aa,分子质量约49.16 kD,等电点为8.60,是一种稳定的亲水蛋白。多序列比对分析发现其编码蛋白与同一科属中大白菜相似性最高,为100%,进化树分析结果也表明FAD3蛋白与大白菜亲缘关系较近。荧光定量表达分析发现低温胁迫下,FAD3基因在陇油7号、天油2号和Lenox根中的表达量较对照(22℃)分别增加了690%、590%和710%,说明FAD3基因通过上调表达来适应低温,且其表达量与IUFA呈正相关关系。     

北方白菜型冬油菜的春化率、抗寒性和遗传多样性分析

以26份北方白菜型冬油菜为材料，通过观察记载冬前植物学性状、测定半致死温度(LT₅₀),分析冬油菜春播后的春化率与抗寒性的关系，并利用筛选出的SRAP、SSR和InDel标记对参试材料进行聚类和遗传多样性分析。结果表明，白菜型冬油菜植物学性状具有丰富变异，遗传多样性指数Simpson(D)变化范围为0.011～0.847,Shannon-Weaver(H)变化范围0.035～2.046,其中数值型性状叶柄长度的遗传多样性指数最大，非数值型性状生长习性的遗传多样性指数最小。参试材料春化率为6.59%～69.88%,半致死温度-3.52～-9.93℃。相关性分析表明，春化率与LT₅₀呈极显著正相关(P≤0.01),与生长习性呈显著正相关(P≤0.05),与叶色呈极显著负相关(P≤0.001)。遗传多样性分析表明，26份白菜型冬油菜共筛选出27对引物，共检测总等位基因数130个，有效等位基因数(Ne)平均为3.14,香农指数(I)平均为1.2073,Nei’s基因多样性指数(H)平均为0.6168,多态性信息含量(PIC)平均为0.5681。聚类和...     

甘蓝型油菜苗期抗旱性鉴定及抗旱生理指标的评价

以120份西北地区甘蓝型油菜种质为试验材料,人工气候室盆栽,油菜五叶期时采用PEG-6000模拟干旱处理,通过抗旱指数和生理指标测定,对120份材料进行抗旱鉴定,探讨甘蓝型油菜抗旱指数与8个抗旱生理指标之间的相关关系及甘蓝型油菜抗旱性鉴定指标的选择。结果表明:120份种质中高抗旱材料6份、中抗10份、低抗23份、低感42份和高感39份;不同油菜种质干旱处理后可溶性糖、脯氨酸、可溶性蛋白等生理指标发生明显变化,增加率分别为94.7%、432.8%和95.7%;抗旱指数与可溶性蛋白含量(0.521^**)、可溶性糖含量(0.506^**)、脯氨酸含量(0.495^**)和叶片保水力(0.426^**)呈极显著正相关,与丙二醛含量(-0.372^**)呈极显著负相关;对抗旱指数直接影响最大的是可溶性蛋白,直接通径系数为0.384,间接影响最大的是SPAD值,间接综合效应为0.196。通过主成分分析,可将相关指标综合为3大类:渗透调节因子、水分保持因子和膜脂损伤因子。关键字:     

人工模拟降雨对吡虫啉在不结球白菜中残留量的影响

为探索露地蔬菜中残留农药降解较快的主要原因,以吡虫啉为供试农药,以不结球白菜(Brassica rapa L.Chinensis Group.,俗称小白菜)为代表作物,采用人工模拟降雨研究了不同降雨强度、降雨间隔、降雨次数及农药剂型对吡虫啉在蔬菜中残留量的影响。结果表明:吡虫啉在小白菜中的残留量随着降雨强度的增大而降低,随着降雨间隔时间的延长而升高,随着降雨次数的增多而降低,且连续降雨对吡虫啉的淋失作用大于间断降雨;降雨对小白菜上吡虫啉水分散粒剂的淋洗率高于对乳油的淋洗率。     

北方白菜型冬油菜花器特性及农艺性状与含油量的相关性

为研究北方白菜型冬油菜花冠直径与千粒重及含油量之间的相关性,以20份不同的白菜型冬油菜为材料,测定花器大小、农艺性状、种子含油量及蛋白质含量,并对控制花器特征基因mf6、apetala和myb进行实时荧光定量PCR分析。结果表明:花冠直径受雌蕊直径影响较大,主成分分析提取的3个主成分可综合为花器各性状长度、雌蕊直径和花器各性状宽度;以花冠直径为指示性状,将20份白菜型冬油菜花冠划分为3类群;相关性分析表明,花冠直径与千粒重呈极显著正相关,相关系数0.663;千粒重与含油量呈极显著正相关,与蛋白质含量呈显著负相关。相较于小花,mf6在大花中相对表达量上调了151.63%,而apetala和myb分别下调了83.80%和72.70%。北方白菜型冬油菜品种间花器大小存在显著差异;在育种中可通过增加花冠直径来提高千粒重,进而增加油菜产油量,培育高含油量白菜型冬油菜品种。mf6、apetala和myb基因对白菜型冬油菜花器生长发育均具有一定调控作用。     

高效液相色谱法检测苦参碱在小白菜及土壤中的残留与消解动态

通过一年两季(春季和冬季)的田间试验,采用C18固相萃取-高效液相色谱分析方法,研究了苦参碱在小白菜及土壤中的残留和消解动态。方法验证试验表明:在0.02~0.5mg/kg添加水平下,苦参碱在小白菜和土壤中的平均回收率为71%~87%,相对标准偏差为5.7%~14%,在小白菜与土壤中的定量限(LOQ)均为0.02mg/kg。消解动态试验结果表明:苦参碱在小白菜及土壤中的消解过程均符合一级动力学方程,消解半衰期分别为1.0d(春季,小白菜)、1.5d(冬季,小白菜)、1.4d(春季,土壤)和1.6d(冬季,土壤)。最终残留结果显示:距最后一次施药7d后,高浓度(有效成分6.71g/hm2)和低浓度(有效成分4.47g/hm2)苦参碱在春季和冬季小白菜中的最终残留量在0.061~0.074mg/kg之间;在土壤中的最终残留量在未检出~0.075mg/kg之间。可见,苦参碱在小白菜及土壤中易消解,为保障小白菜食用安全,建议可将0.1mg/kg作为其最大残留限量,安全间隔期不小于3d。     

油菜和小麦种苗根系对乙草胺的耐性差异分析

为揭示油菜和小麦根系对乙草胺耐药性差异的原因,采用水培法研究了梯度浓度乙草胺对油菜和小麦种苗根系形态、根尖生理代谢和解剖结构的影响。结果表明,1 mg/L乙草胺对油菜根长抑制率为33.63%,而对小麦根长抑制率可达55.22%;100 mg/L乙草胺对油菜侧根抑制率为63.03%,而对小麦侧根抑制率达100.00%;经0.01 mg/L乙草胺处理后的油菜根尖细胞膜透性高于小麦,当乙草胺浓度高于0.1 mg/L后,小麦根尖细胞膜透性剧烈增加且高于油菜;在较高浓度乙草胺胁迫下,小麦根尖抗氧化酶活性均低于油菜;10 mg/L乙草胺处理下,小麦根尖的解剖结构变异较油菜明显,表现为细胞排列松散、混乱,根冠变形,分生组织细胞染色程度变浅,伸长区细胞分化提前,中柱鞘细胞木质化。研究表明,小麦的根系建成比油菜更容易受乙草胺抑制,且侧根数比根长更敏感;油菜和小麦对乙草胺耐药性差异可能与细胞膜透性、抗氧化酶活性以及根尖细胞组织分化等差异有关。     

外源褪黑素对低温胁迫下油菜幼苗抗寒性的影响

为了研究褪黑素（MT）对低温胁迫下油菜幼苗抗性的影响,以白菜型油菜“陇油6号”为试验材料,研究了外源MT对低温胁迫下黄瓜幼苗丙二醛（MDA）含量、相对电导率、叶绿素含量、活性氧（ROS）含量、抗氧化酶活性和MAPK3、MAPK4、MAPK6基因表达的影响。结果显示:与单独的4℃胁迫处理相比,100 μmol·L^-1褪黑素预处理后再进行低温胁迫处理不同的时间（12、24、36、48 h）,油菜幼苗MDA含量、相对电导率和ROS含量均显著降低,其中MDA和相对电导率分别降低了14.3%、15.0%、17.2%、20.0%和11.5%、12.8%、16.2%、15.1%,而叶绿素含量、三种抗氧化酶活性（CAT、POD、SOD）和MAPK3、MAPK4、MAPK6基因表达均增加,其中CAT的活性分别增加28.5%、23.1%、7.6%、13.1%,POD和SOD的活性分别增加36.0%、25.3%、5.9%、18.7%和14.6%、18.6%、9.1%、13.6%。表明低温胁迫下,100 μmol·L^-1外源MT预处理可以显著降低油菜幼苗MDA含量、ROS水平和电解质的渗漏,增加叶绿素含量和抗氧化酶系统的活性,诱导MAPK3、MAPK4、MAPK6基因表达,降低质膜过氧化水平,保持细胞膜的完整性,增强油菜幼苗对低温的适应性。