北方旱寒区冬油菜种植密度对生态条件的响应

在北方旱寒区不同生态条件下开展了冬油菜适宜种植密度试验,研究了种植密度对冬油菜越冬率、生育期、产量及农艺性状的影响.结果表明,越冬率随种植密度增大而降低;密度对生育期存在一定的影响;随着种植密度的增加,分枝部位增高,株高、植株总分枝数、主花序长度、千粒重、单株产量均降低.角粒数也受种植密度影响,随密度增大,角粒数基本呈抛物线状变化.冬油菜在新疆、酒泉、靖远和北京地区适宜种植密度范围不同,分别为60 ～ 120、60～75、60 ～ 90万株/hm2和60～90万株/hm2.北方旱寒区冬油菜适宜的种植密度范围在60 ～ 90万株/hm2.     

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。     

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。     

基于GGE双标图的北方旱寒区冬油菜适应性分析

为评判白菜型冬油菜品种(系)的抗寒性以及在北方地区越冬的稳定性和适应性,对北方11个省(区、市)两年25个试点43点次试验的12个白菜型冬油菜品种的越冬率进行了GGE双标图法分析。结果表明,品种效应为55.12%,远远大于环境效应和品种与环境互作效应,为环境效应、品种与环境互作效应的2.5倍,因此,北方旱寒区冬油菜生产关键是选择超强抗寒品种。陇油6号、7号和12号品种抗寒性优良、越冬率稳定、广适性好,以‘陇油6号’和‘陇油7号’为最佳。GGE双标图分析还表明,本试验25个试点除祁县和天水两个试点外,其余试点对白菜型冬油菜品种抗寒性的鉴别力均较好,可作为北方冬油菜抗寒性鉴定的试点,以泾源、临河和靖边为最佳试点。同时将所有试点划分成不同的生态区,并筛选出了适宜不同生态区的特异适应性品种。‘陇油6号’和‘陇油7号’适于在参试的所有试点栽培;‘07皋兰DQW-1-3’和‘07兰州MXW-1-3’适于在拉萨、酒泉、定州、顺义、延边等地栽培;‘06468’适于在天水栽培。本研究表明,品种效应对冬油菜越冬率的影响占主导地位,但环境效应和品种与环境互作效应对冬油菜越冬率的影响也占较大比重,故在北方旱寒...     

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。     

不同覆盖处理对甘肃中部地区甘蓝型冬油菜越冬率及产量的影响

试验研究了地膜覆盖、土覆盖、农家肥覆盖处理对甘肃中部地区甘蓝型冬油菜的越冬率、生育期、产量的影响。试验结果表明,覆盖处理较露地栽培可缩短总生育期2~11 d,各生育时期也相应缩短。其中地膜覆盖效果最好,可缩短生育期11 d左右,农家肥覆盖与土覆盖处理分别可缩短生育期2 d与5 d。地膜覆盖、土覆盖、农家肥覆盖越冬率分别为95.45%、81.25%、80.77%,露地栽培越冬率为66.67%。覆盖处理较露地栽培的越冬率增加14.1~28.78个百分点。覆盖处理的株高、主花序长度、单株角果数、千粒重、单株产量以及角粒数等性状优于露地栽培。覆盖处理可提高产量,其中地膜覆盖产量达到5 358.3 kg/hm2,土覆盖为3 854.25 kg/hm2,农家肥覆盖产量为3 704.25 kg/hm2,分别较对照增产50.94%、8.57%和4.34%。覆盖对提高土壤温度有良好影响,无论地膜覆盖、土覆盖还是农家肥覆盖,土壤温度均高于露地栽培的处理。根据覆盖栽培越冬保苗效果、增产效果以及农事作业的可操作性,建议甘肃中部地区甘蓝型冬油菜栽培以地膜覆盖和土覆盖为主要覆盖方式。     

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。     

甘蓝型冬油菜及其田间杂草对苗前与苗后共施不同浓度除草剂的响应

为了探究苗前与苗后除草剂不同浓度单施或共施对冬油菜田间杂草的防效以及对冬油菜生长的影响,以甘蓝型冬油菜(天油2266)为试验材料,选用苗前除草剂(精异丙甲草胺)和苗后除草剂(高效氟吡甲禾灵),于2017—2019年开展大田试验。结果表明,在甘蓝型冬油菜成熟期,共施比单施的总株防效与总鲜重防效平均提升了18.07%和15.07%,株防效和鲜重防效的平均提升幅度达26.78%和40.83%。苗前除草剂施用浓度的增加会减弱其增产效应,增产幅度为20.56%～34.11%,平均增产1 801.61 kg/hm²;苗后除草剂施用浓度的增加有一定减产风险,产量变幅为-2.02%～16.06%;苗前与苗后除草剂共施之下,产量增加784.40～2 575.98 kg/hm²,增产30.17%～99.09%,平均增产1 235.00 kg/hm²,平均增幅47.51%。因此,在冬油菜田应用苗前除草剂能显著抑制杂草暴发。苗前除草剂对越冬前苗期禾本科和阔叶类杂草的防效达93.89%和86.98%;成熟期对总杂草的株防效和鲜重防效分别达到76....     

北方强冬性区白菜型冬油菜临界安全越冬率及产量补偿效应分析

以3个不同抗寒性的白菜型冬油菜品种为材料,在模拟不同越冬条件下,探讨越冬率对强抗寒性白菜型冬油菜产量、株型性状、角粒性状、生育期等的影响。结果表明:当越冬率在30%～100%范围内,随越冬率的增加,白菜型冬油菜产量呈先增加后降低的趋势,陇油7号、冬油2号越冬率为85%时产量分别为4 462.2 kg·hm~(-2)和4 057.0 kg·hm~(-2),达到最高值;天油4号越冬率为90%时产量最高,为3 591.8 kg·hm~(-2)。方差分析表明,陇油7号和天油4号越冬率大于75%,冬油2号越冬率大于70%时,越冬率变化对其产量水平无显著影响,而越冬率低于这一阈值时,其产量显著降低。回归分析表明,白菜型冬油菜越冬率与其产量的关系符合线性模型;相关性分析表明,白菜型冬油菜越冬率变化与植株分枝部位呈显著正相关(P0.05),与单株分枝数、角果长度和数量、粒数和粒重、单株重量等呈显著负相关(P0.05),种子、角果和侧枝的干鲜质量及蔗糖含量与越冬率变化呈显著或极显著负相关(P0.01或P0.05)。因此,冬前播种密度保持在65万株·hm~(-2)时,我国北方强冬性区白菜型冬油菜安全越冬临界值范围为70%～75%,不同品种的安全临界越冬率存在差异;在一定范围内,增加白菜型冬油菜的分枝和结实性能,对返青群体不足导致的产量损失具有补偿效应。     

白菜型冬油菜在北方不同生态区的生育期变化及复种潜力分析

研究北方不同生态区白菜型冬油菜的生育期差异,可为合理安排后茬作物、提高复种指数、优化种植制度提供依据。本研究以18份不同抗寒性白菜型冬油菜为材料,分析17个不同生态区冬油菜5年的生育期变化。结果表明:白菜型冬油菜在北方地区种植,总体表现为生育期在品种间、年份间差异较小,相差1~5 d左右;不同抗寒性的品种生育时期存在差异,抗寒性强的品种表现出越冬期延长(枯叶期提前,返青期推迟),营养生长向生殖生长的过渡期相对缩短,花期缩短,但籽粒灌浆期、成熟期延长。而不同生态地区间生育期差异较大,突出地表现为华北等气温较高的地区,播期较迟,收获期高温逼热促早熟,生育期较短,为240~270 d;而最冷月平均气温较低的甘肃河西地区、极端低温较低的新疆地区及高海拔的鄂尔多斯高原地区,生育期较长,为270~300 d。影响北方冬油菜生育期的环境因素主要是温度,其次为纬度、海拔等,随着纬度、海拔的升高,温度降低,冬油菜生育期延长。冬油菜5月下旬到6月中上旬收获,收获后可复种向日葵、糜子、谷子、荞麦、早熟马铃薯等,可实现一年二茬,提高复种指数,具有较大复种潜力。     

几种甘蓝型油菜幼苗抗旱性特征的比较研究

以EV1、EV2、EV3、EV4、EV5、EV66个抗旱性不同的油菜品种为试验材料,通过不同浓度PEG-6000渗透溶液模拟干旱胁迫处理,研究油菜幼苗的抗旱指数、根长、苗高和根冠比等性状变化,探索在大田环境条件下的苗期生长特征。结果表明,水分胁迫下EV2的抗旱指数最大,EV6的抗旱指数最小;不同浓度PEG胁迫下,各品种差异显著,EV1、EV2、和EV3的根长、苗高和根冠比较大,而EV5和EV6的表现较差。在大田油菜五叶期时,EV2的冠层覆盖面积最大,与其它品种之间存在极显著性差异;总生物量以EV2、EV3和EV1较大,根系干重以EV2较大,而且三者之间存在显著相关性;与抗旱指数进行通径分析,冠层覆盖面积对抗旱性的直接通径系数最大,达到0．5975。冠层覆盖面积的大小反映了早期活力的强弱,早期活力强,相应的品种抗旱指数高,抗旱性强。     

甘蓝型冬油菜在西北不同生态区适应性及生理生化反应

选用50个国内外甘蓝型冬油菜品种,在兰州和天水两个生态区进行大田种植,苗期进行田间植物学形态特征统计,越冬前降温期对叶片过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)活性及丙二醛(MDA)、可溶性蛋白(SP)含量以及相应光合参数进行测定,研究它们在不同生态区的抗寒适应性和生理生化反应。结果显示:由天水北移至兰州后,各参试品种越冬率大幅下降,证明天水是我国冬油菜分布北界;部分品种形态特征发生变化,78%的叶色加深,52%的叶柄变短,大多数品种的侧裂叶对数由1~2对增至3~4对;胞间CO2浓度(Ci)和气孔导度(Gs)下降,平均降幅为1.54%和60.53%,蒸腾速率(Tr)显著升高,平均升幅为44.27%,不同品种的光合速率(Pn)变化存在较大差异;同时,CAT、POD、SOD酶活性、MDA和可溶性蛋白含量都有所升高,其中POD酶活性和MDA含量升高幅度较大,分别为82.59%和48.82%。相关性分析表明,两地的越冬率与POD酶活性和可溶性蛋白含量呈极显著正相关,而与MDA含量呈极显著负相关。     

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:     

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。     

不同程度干旱胁迫对油菜种子萌发及幼苗生长特性的影响

采用不同渗透势聚乙二醇(PEG 6000)模拟干旱胁迫处理,观察油菜种子的萌发及生长状况.结果表明,干旱胁迫不同程度降低了油菜种子的萌发速率和出苗速率,-0.5～-1.0 MPa处理的最终发芽率随着渗透势的降低而显著降低,较对照降低了3.9%～86.9%,在-0.6～-1.0 MPa渗透势范围内不能成苗.试验7 d后将...     

PEG 6000模拟干旱胁迫下甘蓝型油菜芽期及苗期抗旱指标筛选

采用聚乙二醇(PEG 6000)模拟干旱胁迫,分析干旱胁迫下8份甘蓝型油菜芽期和苗期抗旱相关指标,鉴定芽期和苗期抗旱性,筛选抗旱评价指标。结果表明,甘蓝型油菜种质芽期和苗期抗旱性强弱不同,芽期抗旱性鉴定的最适PEG 6000浓度为15%,成苗率可作为芽期抗旱性的鉴定指标。通过主成分分析、隶属函数等方法分析苗期相关指标的变化,利用抗旱性综合度量值D值评价甘蓝型油菜苗期抗旱性,结果表明叶片相对含水量(r=0.907~(**))、可溶性蛋白(r=0.921~(**))与抗旱度量值D值呈极显著正相关,丙二醛含量(r=-0.837~(**))与D值呈极显著负相关,这些指标可作为甘蓝型油菜苗期抗旱性的评价指标。     

甘蓝型油菜蕾薹期抗旱相关性状的QTL分析

蕾薹期是甘蓝型油菜对干旱最为敏感的时期之一。以抗旱品系QY8-1和干旱敏感品种沪油16构建的含183个家系的F2∶3群体为研究材料,在现蕾至抽薹期进行干旱胁迫处理,正常灌溉为对照。结果表明,与对照相比,干旱胁迫后群体的抽薹高度、单株鲜重和叶片萎蔫指数平均下降了52.6%~55.3%,而且三个指标高度正相关。利用335个SRAP标记构建了一个长度为1661.9 c M的遗传图谱,通过复合区间作图法共检测到28个QTL,分布在14个连锁群上,可解释1.1%~36.6%的表型变异。其中,利用抽薹高度共检测到10个QTL,位于第15连锁群的q SH-D-5可解释36.6%的表型变异,为主效QTL。该区间还检测到其它3个QTL(q SH-DRI-1、q SH-D-5和q LWI-D-1),在抗旱分子标记辅助选择中应予以重点关注。同样,在第16连锁群(标记区间Em01/Me12-1—Em01Me09-1)也检测到4个重合的QTL,贡献率为1.1%~8.1%,为微效QTL。     

甘蓝型冬油菜在西北寒旱区适应性分析

为了研究甘蓝型冬油菜在西北寒旱区的适应性,以29份甘蓝型冬油菜品系为材料,分析在天水、兰州两个试点越冬率、生育期、产量、含油量及农艺性状的差异。结果表明,参试品系在天水试点越冬率均高于兰州试点,在天水试点,21份参试品系越冬率80.00%以上,而兰州试点在覆盖条件下越冬率平均为14.49%,最高为平甘1号(48.50%)。联合方差表明,试点气候差异是引起越冬率差异的最主要原因。与天水试点相比,参试品系北移至兰州试点后越冬期延长,冬后生育期缩短,全生育期延长;在天水试点参试品系株高、分枝部位、主花序长度、千粒重、折合每667 m~2产量、含油量平均值分别为133.52 cm、32.79 cm、51.37 cm、3.15 g、184.20 kg、40.16%,较兰州分别高22.11 cm、31.58 cm、2.47 cm、0.66 g、160.54 kg、22.54%;变异分析表明,在天水试点参试品系越冬率、主要农艺性状、产量、含油量变异系数相对兰州试点较小,相对稳定。结论:天水试点气候条件更适合甘蓝型冬油菜的生长,参试品系越冬率高、农艺性状良好、产量高、含油量高,适应性强。