甘蓝型油菜及其亲本苗期对干旱胁迫的生理响应

以香港尖叶中花芥蓝(Brassica oleracea var.alboglabra,CC,2n=18)和矮抗青(B.rapa,AA,2n=20)通过种间杂交形成的人工合成甘蓝型油菜(B.napus,AACC,2n=38)为试验材料,对早期不同世代和亲本幼苗采用控水方式进行15d的干旱胁迫处理,测定叶片相对含水量、相对电导率、丙二醛等与植物耐旱能力相关的生理生化指标以及抗氧化酶活性的变化,研究亲本与合成种早期世代幼苗对干旱的生理响应。结果表明:15d的干旱胁迫对油菜幼苗叶片相对电导率和丙二醛的影响与对照相比不升反降,油菜幼苗超氧化物歧化酶活性略有增加,而过氧化物酶和过氧化氢酶活性均呈下降的趋势,说明人工合成甘蓝型油菜新材料在干旱胁迫下具有一定清除活性氧的能力。     

不同耐湿基因型甘蓝型油菜苗期对缺氧胁迫的生理差异响应

【目的】试图阐明不同耐湿基因型甘蓝型油菜苗期对缺氧胁迫的生理差异响应。【方法】试验采用不同耐湿基因型的甘蓝型油菜材料，对发芽种子和幼苗（3叶期）缺氧处理，测定种子发芽性状和幼苗可溶性糖、脯氨酸、相对电导率、丙二醛（MDA）、过氧化物酶（POD）活性、过氧化氢酶（CAT）活性、超氧化物歧化酶（SOD）活性等生理指标。【结果】表明耐湿与不耐湿基因型相比具有显著的差异。缺氧处理后耐湿材料发芽种子具有较高的相对发芽率、相对苗长、根长、苗重和活力指数，而相对电导率较低。3叶期幼苗缺氧处理后，耐湿材料可溶性糖和脯氨酸含量提高幅度显著高于不耐湿材料，MDA和相对电导率则显著较低；耐湿基因型POD活性显著提高，CAT活性显著降低，SOD酶活性有较大幅度提高并显著高于不耐湿材料；不耐湿基因型则相反，POD活性显著降低，CAT活性显著提高，SOD酶活性幅度提高较小。【结论】缺氧胁迫下，甘蓝型油菜耐湿基因型能显著增加渗透调节有机物含量，同时启动活性氧清除系统，减少膜脂化程度，提高抵御缺氧胁迫。     

甘蓝型油菜DH群体苗期耐湿性的评价

【目的】评价甘蓝型油菜双单倍体（doubled haploid,DH）群体苗期耐湿性,筛选极端耐湿性DH系。【方法】采用盆栽试验,以株高（PH）、根长（RL）、地上部干重(SDW)、根干重(RDW)、根冠比(R/S)、总干重（TDW）等6个性状的耐湿系数作为耐湿性评价指标,对甘蓝型油菜DH群体的118个株系及其亲本进行苗期耐湿性评价。【结果】（1）与对照相比,湿害严重抑制了甘蓝型油菜苗期的生长,6个评价指标均表现出显著差异,其中根干重的变异系数最大;（2）在对照和湿害条件下,群体各株系各性状均表现出超亲连续分离,大部分呈正态分布,湿害条件下的分离更为明显;（3）相关性分析表明,地上部干重、根干重和总干重耐湿系数可作为甘蓝型油菜苗期耐湿性的主要评价指标。【结论】本研究综合应用地上部干重耐湿系数、地上部干重耐湿系数和总干重耐湿系数3个评价指标,筛选出005、007、040为候选的极端耐湿性基因型,086、110、119等为候选的极端不耐湿基因型,为耐湿相关研究及育种提供新材料。     

干旱胁迫下甘蓝型油菜幼苗萌发特性及生理指标分析

为鉴定筛选甘蓝型油菜抗旱种质材料,采用高渗透液干旱法,在甘蓝型油菜核心种质XY1、XY2、XY3、XY4、XY5、XY6的萌发期模拟干旱胁迫,测定其萌发特性及生理指标。结果表明,随着干旱程度的加剧,6个油菜材料的成苗率、苗高、含水率显著降低;主根长先升后降,差异显著;发芽率降幅较小,差异不显著。脯氨酸(Pro)、丙二醛(MDA)含量和过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性呈升高趋势,其中Pro、CAT在重度胁迫下增加幅度较大,其余指标变化相对较小,但仍达到显著水平。干旱胁迫下XY3的Pro含量在6个材料中增幅最大,表明其渗透调节能力强;XY2的SOD、POD活性增幅较大,XY5的CAT活性增幅较大,活性氧清除能力高;XY1的MDA含量增幅较大,膜脂过氧化严重,抗旱能力较弱。隶属函数法分析表明,6个油菜材料抗旱性结果为:XY2XY5XY6XY3XY4XY1,XY2和XY5的抗旱性较好,可作为选育抗旱品种的骨干亲本,本研究为甘蓝型油菜抗旱种质评价及抗旱育种提供理论依据。     

甘蓝型油菜响应干旱胁迫的转录组分析

甘蓝型油菜(Brassica napus L.)是我国主要油料作物之一,为国家粮油安全提供了重要保障。干旱严重限制了油菜种植规模扩大、产量与品质提升。为挖掘甘蓝型油菜抗旱的关键基因,阐明油菜耐旱机制,本研究以甘蓝型油菜湘油15为对象,通过实验室模拟干旱处理后的叶片为材料进行转录组测序(RNA-Seq)、生物信息分析并qRT-PCR验证。发现转录组样本平均Clean baseas约为9.6 G,且各样品碱基百分比(Q30)大于93.21%,比对到参考基因组上的Reads在89%以上。干旱处理4 h后,湘油15出现了440个差异表达基因(DEGs),其中148个基因上调,292个基因下调。随机选取10个基因(上调与下调各5个)进行qRT-PCR验证,其中9个基因的qRT-PCR结果与RNA-Seq结果相符,仅1个基因表达趋势相反,相似度可达90%,证实转录组测序结果的可靠性。结果表明甘蓝型油菜湘油15主要通过光合作用、碳代谢和渗透调节等途径调节抗旱能力,为进一步阐明油菜耐旱机制奠定了基础。     

氯化钠对甘蓝型油菜种子萌发的胁迫效应

以种子发芽指数、相对根长和相对苗高为耐盐性指标,研究了不同NaCl浓度对10个油菜品系种子发芽的盐胁迫效应。结果表明：0.4% NaCl的浓度能促进幼苗的生长,对大多数品系发芽指数和相对根长的抑制也不显著,0.6%NaCl的浓度对根的生长有显著的抑制作用,而对其他2个指标的盐胁迫效应不显著,0.8%NaCl的浓度能显著抑制根和苗的生长,但发芽指数没有显著的胁迫反应,1.0%NaCl的浓度能使有些品系发芽,但其发芽指数受到了显著抑制,并且完全抑制了根和苗的生长。综合分析3个指标对NaCl盐胁迫的反映得知,‘S82’和‘制B14’的耐盐性最好,‘Zm50×［9603×浙758］’耐盐性最差。     

湿害后小麦生理变化与品种耐湿性的关系

 选用 12个小麦品种 (系 )为材料 ,研究了湿害对小麦某些生理特性的影响 ,以及小麦耐湿性与其自身某些性状间的关系。结果表明 ,湿害使植株的根系活力下降 ,旗叶丙二醛含量增加 ,旗叶叶绿素含量、净光合速率、硝酸还原酶活性、相对含水量下降 ,对植株体内有机物的含量产生较大的影响 ,从而使得单株粒数及千粒重下降 ,最终导致单株产量下降 ;孕穗期小麦的旗叶保水力、次生根游离氨基酸含量、次生根淀粉含量、成熟期主穗穗重占单株产量的百分比与小麦的耐湿性呈极显著相关 ,孕穗期旗叶丙二醛含量、旗叶相对含水量、叶部游离氨基酸含量等指标与小麦的耐湿性呈显著相关。这些性状可作为耐湿育种的参考指标。     

外源水杨酸对干旱胁迫下甘蓝型油菜幼苗生理特性的影响

以甘蓝型油菜幼苗为材料,采用聚乙二醇(PEG-6000)模拟干旱胁迫的方法,研究了外源水杨酸(SA)对甘蓝型油菜幼苗在干旱胁迫下生理特性的影响。结果表明,在干旱胁迫条件下,甘蓝型油菜幼苗叶片的相对含水量逐渐下降,过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)活性呈先升高再降低的趋势,脯氨酸含量、电导率和丙二醛(MDA)含量随干旱胁迫程度的加深一直呈升高趋势,经SA预处理的甘蓝型油菜幼苗叶片相对含水量、抗氧化酶活性、脯氨酸含量均高于对照,其电导率和丙二醛含量则低于对照。因此,在干旱胁迫下,外源水杨酸能诱导并引起甘蓝型油菜幼苗抗氧化酶活性和脯氨酸含量的提高,使其电导率和丙二醛含量降低,从而减缓干旱胁迫对植物造成的伤害。     

黄腐酸处理对甘蓝型春油菜生理指标的影响

为了探明黄腐酸提高甘蓝型春油菜抗旱性的作用,分别用4种黄腐酸有机肥处理甘蓝型春油菜,测定了甘蓝型春油菜叶片的细胞膜相对透性、相对含水量、丙二醛含量和脯氨酸含量等指标,分析黄腐酸处理下甘蓝型春油菜生理指标的变化规律,找到黄腐酸肥料施用量的最佳范围.结果 表明:600～900 kg/hm2黄腐酸生物有机肥处理能有效降低甘蓝...     

PEG胁迫下甘蓝型油菜种子萌发期抗旱鉴定指标的研究

对10个不同甘蓝型油菜(Brassica napus L.)品种萌发期的种子萌发抗旱指数、相对发芽率、根芽比、根体积等生长发育指标进行测定,采用主成分分析法对多指标予以鉴定筛选,并以筛选后的指标为依据,利用隶属函数法对供试品种的抗旱性进行排序.初步提出以种子萌发抗旱指数、相对发芽率、根长胁迫指数、苗高胁迫指数和相对根体积为主要抗旱性鉴定指标,以相对发芽势、子叶相对含水量指数,和相对根长苗高比为次要抗旱性鉴定指标和以相对根芽比和干物质胁迫指数为参考指标的三级抗旱性评价指标体系.     

淹水胁迫条件下甘蓝型油菜发芽期耐湿性的配合力分析

【目的】研究甘蓝型油菜发芽期耐湿抗性的遗传机制,为合理选配亲本和选育耐湿品种提供理论依据。【方法】选择6个耐湿性不同的甘蓝型油菜品种配制完全双列杂交组合,在水淹胁迫条件下萌发亲本及F1代种子,测定萌芽种子的相对根长、相对茎长、相对单株鲜重、相对芽苗率、相对电导率和相对活力指数,用GriffingⅠ方法对发芽性状的一般配合力和特殊配合力进行遗传分析。【结果】在30个组合间,各性状的一般配合力方差达到极显著水平,特殊配合力方差除了单位电导率外也达到极显著水平。遗传效应分析表明:相对于其它5个性状,作为最能代表甘蓝型油菜耐湿性的相对活力指数,其狭义遗传率最大,而广义遗传率相对较小。品种中双9号和P79相对活力指数的一般配合力效应最高,具有较大的利用潜力。【结论】分析发芽期相对活力指数的配合力和遗传效应,可以有效地鉴定甘蓝型油菜种子萌发期的耐湿性,为耐湿育种进行早期世代选择提供理论依据。     

Combining Ability and Genetic Effects of Germination Traits of Brassica napus L.Under Waterlogging Stress Condition

Cross combinations from six rapeseed cultivars and lines were evaluated under waterlogging stress condition in order to understand the genetic mechanism of waterlogging tolerance of Brassica napus L.and provide reasonable improvement programs.There were six germination traits investigated on combining ability and heritability using complete diallel crossing method designed for 30 combinations from those six cultivars and lines.The traits included relative root length,stem length,fresh weight per plant,survival rate,electrical conductivity,and vigor index.After flooding treatment,the six traits of parents and F1 were analyzed.The general combining ability（GCA） and special combining ability（SCA） of germination traits were analyzed using Griffing I method.Among 30 cross combinations,the GCA was significantly different among six waterlogging resistance traits.The SCA of these traits was significantly different except the SCA of electrical conductivity.As a representative trait of waterlogging tolerance in rapeseed,relative vigor index had the highest narrow heritability and relatively low broad heritability.The cultivars Zhongshuang 9 and P79 had higher tolerance potential to waterlogging stress.It can be concluded that combining ability and genetic effects of relative vigor index during germination stage could be used to identify the waterlogging tolerance of rapeseed in breeding program.     

镉胁迫对油菜根系生理特性的影响

采用水培体系,对幼苗期油菜根系进行不同浓度(1,5,10,25,50 mg/L)的Cd2+胁迫,胁迫1,3,6,9 d后测定其若干相关生理特性指标,研究镉对油菜根系生理特性的影响。研究结果表明:Cd2+胁迫下油菜根系的电解质相对外渗率、MDA和游离脯氨酸的含量都随着Cd2+处理浓度的增加而增大,并且各处理浓度与对照差异性显著(P<0.05);可溶性蛋白、可溶性糖含量随着Cd2+处理浓度的增加先升高后降低,低浓度(小于5 mg/L)有明显的促进作用;且各指标随着处理时间的延长逐渐上升。SOD酶活性在胁迫3 d后,随处浓度和处理时间的延长先升高后降低,APX、CAT和POD酶活性随着Cd2+胁迫浓度的升高,先升高后降低,但各种抗氧化酶对浓度的敏感性不同,SOD>APX>CAT>POD。综上述,镉胁迫对油菜根系生长有一定的伤害,使得根系细胞膜透性增加,膜脂过氧化加重,根系利用自身渗透调节物质和抗氧化酶活性升高来调节并适应环境,但是高浓度的镉环境使得根系细胞中积累较多的活性氧等自由基而严重伤害细胞,可溶性蛋白含量以及抗氧化酶活性下降,影响根系生长。     

Effects of Partially N-acetylated Chitosans to Elicit Resistance Reaction on Brassica napus L.

The effects to elicit resistance reaction on oilseed rape (Brassica napus L. cv Xinongchangjiao )by four partially N-acetylated chitosan 7B, 8B, 9B and 10B (Degree of acetylation (D. A. ) is 30%, 20%,10%, 0%, respectively) and Glycol chitosan (GC, D.A. is 0%) were investigated and compared. Results showed that chitosan were similar to salicylic acid (SA), and could induce resistance reaction, but the reaction was influenced by the degree of acetylation of chitosan. Fully deacetylated chitosans, 10B and GC, elicited chitinase activity, but partially acetylated chitosan, 7B, 8B and 9B, inhibited chitinase activity. Phenyalanine ammonia-lyase (PAL) was also elicited. Elicitor activity increased with on increasing degree of acetylation, 7B induced highest PAL activity among all chitosans. All chitosans induced peroxidase (POD) in a similar level.After elicited by glycol chitosan, like SA treatment, the seedlings increased disease resistance to Sclerotinia sclerotiorum significantly.     

甘蓝型油菜利用自交不亲和性的杂种优势

以一个自交不亲和系1010为共同母本与6个品种杂交,产生6个F_1代.用平均优势率、超亲优势率和对照优势率测定了F_1代的优势表现。结果表明,小区产量、主花序长、叶丛期叶长叶宽及主花序角果数的优势较强.讨论了三个优势指数的关系、杂种优势形成的原因及亲子间的相关性。     

外源水杨酸诱导油菜幼苗响应干旱胁迫的生理机制

[目的]探索外源水杨酸诱导油菜幼苗响应干旱胁迫的生理机制。[方法]以油菜幼苗为材料,采用15%的PEG-6000处理幼苗模拟干旱胁迫,利用0.1 mmol/L外源水杨酸对叶片进行喷施,探讨不同干旱程度下水杨酸对油菜叶片抗氧化系统酶活、丙二醛含量以及脯氨酸含量的影响。[结果]在不同干旱程度下,0.1 mmol/L的水杨酸处理可显著降低叶片中MDA的含量,增加叶片中抗氧化系统酶活以及脯氨酸含量。[结论]0.1 mmol/L的水杨酸处理可有效调控油菜幼苗响应干旱胁迫,缓解干旱胁迫导致的膜脂过氧化等危害的发生。     

西南地区甘蓝型冬油菜苗期渍害危险性分布特征研究

研究作物气象灾害危险性分布特征对于作物生产布局优化和防灾减灾有科学意义。西南地区是中国冬油菜主区之一,受华西秋雨影响,该区域冬油菜苗期渍害风险大。在分析西南地区冬油菜出苗期空间分布特征基础上,利用行业标准中油菜渍害指标的定义与计算方法,开展了西南地区冬油菜苗期渍害危险性分布特征研究。结果表明：（1）四川省中东部、重庆市和贵州省东部是冬油菜最早进入苗期的区域,云南省南部地区冬油菜10月上中旬进入苗期,云南省东北部和贵州省西部地区冬油菜10月下旬进入苗期,四川省西南地区和云南省北部是研究区域冬油菜进入苗期最晚的区域。（2）研究区域甘蓝型冬油菜苗期轻度、中度、重度渍害强度指数分别为0.69、1.28和1.65。研究区域内轻度渍害发生概率较中度和重度渍害的概率高。不同等级渍害高发区主要集中在四川省东南部、重庆市西南部和贵州省北部。（3）西南地区甘蓝型冬油菜苗期渍害危险性呈现“东高西低”的分布特征。云南省和四川省西南部、北部地区冬油菜苗期渍害危险性低,而四川省中东部、重庆市和贵州省渍害危险性相对较高,尤其以四川省宜宾市、泸州市,重庆市江津区、綦江区、永川区、南川区,贵州省遵义市、毕节市、贵阳市等地冬油菜苗期渍害危险性最高。因此,重庆市、贵州省和四川中东部地区应采取改善冬季油菜品种结构或优化空间分布等措施,以减少冬油菜苗期渍害的影响。