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。     

北方寒旱区冬油菜花芽分化过程观察

以强冬性白菜型冬油菜陇油6号、天油4号、甘蓝型冬油菜07-G01为材料,对不同抗性冬油菜在中国西北寒旱区的生长发育进行研究。研究结果表明,在西北寒旱气候条件下冬油菜花芽分化始于冬前-2℃左右至-10℃左右时,花芽分化仍在继续,此时已进入花瓣原基和雄蕊原基分化期。当气温降至-15℃时,花芽分化减缓或停止。冬后气温升至-4℃~10℃左右时,花芽分化重新开始,且随着气温的升高花芽分化速度加快。经过10 d左右即可完成一个花器的分化。花芽分化与品种抗寒性强弱有关,抗寒性强的陇油6号花芽分化早,但花芽分化速度较慢。甘蓝型冬油菜的花芽分化晚于白菜型冬油菜,一般在返青后才开始花芽分化。根据观察结果将白菜型冬油菜花芽花器分化按向心分化顺序划分为3时段7时期,即冬前花芽分化启始期、越冬休眠期与冬后花芽快速分化期3个时段,快速分化时段又可划分为7个时期。     

8个白菜型冬油菜品种抗寒性的初步评价

以8个抗寒性不同的白菜型冬油菜为试验材料,研究了冬油菜品种的抗寒性与越冬率、植物学特征、生长发育特性、干物质积累特性等指标的关系.结果表明:参试品种可划分为4种类型,即超强抗寒性品种、强抗寒品种、抗寒性品种和一般抗寒品种.抗寒性强的品种MXW-1,DQW-1冬前生长发育较缓慢,匍匐生长,叶色浓绿,叶脉微紫,越冬期叶片数偏少,平均为8～9片,较早进入枯叶期.根系发达,根冠比大.返青晚,成熟期晚,生育期较长.     

北方白菜型冬油菜杂种优势分析

利用9个亲本、12个杂交组合,对北方白菜型冬油菜杂种优势进行分析。结果表明,其抗寒性、农艺性状、产量潜力具有较高的杂种优势,杂交组合间差异显著。在越冬率上杂交后代与亲本相比具有较好的抗寒性;株高和分枝数具有明显的杂种优势,超高亲优势率分别为3.72%(0.34%～14.29%)、8.56%(0.00%～18.75%)。产量构成因素中,8个组合的单株角果数具有超高亲优势,平均超高亲优势率为12.79%,4个组合的每角粒数具有超高亲优势(0.00%～8.00%);3个组合的千粒质量表现出超高亲优势(0.00%～1.68%)。11个组合的籽粒产量表现出超高亲优势,平均超高亲优势率为22.34%。表明,杂交组合的越冬率、株高和分枝数具有明显的杂种优势。单株总角果数杂种优势明显,对籽粒产量杂种优势可能贡献较多,而千粒质量和每角粒数杂种优势相对较弱,对籽粒产量的杂种优势贡献可能较小。     

北方旱寒区白菜型冬油菜品种抗寒性与适应性分析

为了进一步研究白菜型冬油菜品种在北方寒旱区的抗寒性和适应性,筛选出适应于大面积种植的优良抗寒冬油菜品种。本研究采用多点试验,对白菜型冬油菜在北方地区的越冬率、产量、经济性状及生育期进行比较,分析其抗寒性和适应性。结果在北方旱寒区纬度29°36′~43°55′、海拔35~3 650m、极端最低气温-16.5~-41.5℃、年平均气温6.5~11.5℃、年平均降水量42~700mm、无霜期110~200d的地区,不同品种的越冬率和产量存在较大差异,且同一品种在不同试点的越冬率和产量也不相同,但12个品种(系)在各试验点均可表现出强的特殊适应性,越冬品种在不同试点均能正常生长,具有良好的经济性状,并且收获期集中在6月中下旬,适合倒茬,能够提高复种指数。综合分析表明:在12份供试材料中,陇油6号、陇油7号、07兰MXW-1-3由于具有越冬安全性(越冬率82.73%~89.13%),增产明显(产量2 574.76~2 709.11kg·hm-2),经济性状优良,生育期适中,是最适合在甘肃、新疆、西藏、山西、北京、辽宁等北方寒区种植的白菜型冬油菜品种(系)。     

白菜型冬油菜杂种后代群体抗寒性分析

以超强抗寒性白菜型冬油菜品种陇油6号与强抗寒性品种陇油9号杂交的F2代材料为研究对象,进行抗寒性相关指标的分析和越冬率的调查。结果表明,除SOD活性外,其余各指标在F2群体中呈连续变异,分布频率大致接近正态分布;相关分析表明,SOD、POD、CAT活性与越冬率呈正相关,可溶性蛋白含量与越冬率呈显著正相关,APX活性与越冬率呈极显著正相关。聚类分析将F2群体分为2个类群。     

冬前低温胁迫下白菜型冬油菜抗寒性的形态及生理特征

【目的】为白菜型冬油菜抗寒种质创新及抗寒品种选育提供依据。【方法】以抗寒性不同的白菜型冬油菜品种为材料,采用田间观察、比色法、冰晶消长法、显微测微、光合测定等技术,探讨北方寒旱区主要冬油菜品种抗寒性差异形成的形态、生理及分子机理。【结果】冬前低温阶段,弱抗寒品种多数气孔关闭或半开放,而强抗寒品种（陇油6号）气孔仍保持完全开放状态,且光合速率、根冠比、根部干物质积累均较高;可溶性蛋白与抗寒性显著正相关,而SOD、POD、CAT活性、游离脯氨酸、MDA含量与抗寒性无明显相关关系;与天油2号相比,低温下陇油7号质外体蛋白提取液形成冰晶体积小、分布均匀,形态以五边形、椭圆形和双菱形为主,具有明显重结晶抑制活性和饰晶活性。【结论】冬前低温阶段,白菜型冬油菜强抗寒品种叶片气孔多数仍保持开放,Pn较高,光合产物优先分配至地下部贮存;根部抗冻蛋白表达上调,增强了其抗寒性。     

白菜型冬油菜品种的抗寒性及其生理生化特性

研究了8个白菜型冬油菜品种在越冬过程中叶片的超氧化物歧化酶（SOD）活性、过氧化物酶（POD）活性、游离脯氨酸含量、可溶性蛋白含量、可溶性糖含量变化及其与品种抗寒性的关系。结果表明：整个越冬期间，各品种的酶活性、可溶性物质含量的变化趋势基本一致，但变化幅度各品种之间有差异，表现为越冬率高的品种酶活性较高、可溶性物质含量较高。其中POD活性、可溶性蛋白含量、可溶性糖含量与品种抗寒性关系密切，在不同低温条件下可以作为选择抗寒性品种的指标。     

水杨酸浸种对白菜型冬油菜部分生理指标的影响

用0(CK)、0.2、0.5、1.0、1.5、2.0 mmol/L的水杨酸(SA)溶液分别处理白菜型冬油菜陇油6号和天油2号种子,萌发后测定不同温度(常温、10℃、5℃、0℃、-5℃)下幼苗的部分生理指标,分析其变化对抗寒性的影响。结果表明,1.0 mmol/L水杨酸溶液处理能显著提高两个品种幼苗内脯氨酸含量,增强幼苗中过氧化物酶(POD)的酶活性,减缓叶绿素含量的下降幅度以及丙二醛的上升幅度,提高白菜型冬油菜抗寒性,其中对天油2号的影响更为明显。综合各项指标,在生产中建议使用1.0 mmol/L水杨酸溶液处理白菜型冬油菜种子,以提高其抗寒性。     

干旱胁迫对白菜型冬油菜苗期生理特性的影响

对8个白菜型冬油菜品种苗期抗旱胁迫下生理指标的变化特性进行研究,了解不同生理指标与白菜型冬油菜品种耐旱性的相关性,筛选耐旱品种或种质。结果表明,干旱胁迫后,油菜游离脯氨酸(Pro)、超氧化物岐化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性都逐渐增加,丙二醛(MDA)质量分数先降低后增加。MDA与苗期干旱胁迫后幼苗成活率呈极显著相关,POD与幼苗成活率呈显著相关,可作为鉴定白菜型冬油菜抗旱性鉴定的首选指标。综合来看,8个品种中天油7号对干旱反应敏感,表现为不抗旱;陇油7号对干旱反应迟钝,为强抗旱品种;天油2号、陇油9号、天油5号为弱耐旱抗品种,陇油6号、陇油8号、天油8号为中抗旱品种。     

白菜型冬油菜抗寒相关性状的遗传分析

【目的】了解白菜型冬油菜抗寒相关性状的遗传方式,为油菜抗寒性的遗传育种提供一定的理论依据。【方法】以6个抗寒性不同的白菜型冬油菜品种(系)为亲本材料,按照GriffingⅠ配制完全双列杂交组合,将亲本和F_1种植后测定抗寒性相关的性状以获得试验数据。采用QGAStation软件中的加性-显性遗传模型和MINQUE(1)法,对白菜型冬油菜越冬率及11个理化性状的遗传方差分量比率、遗传相关性、亲本加性效应、组合显性效应和遗传率以及杂种优势进行分析。【结果】越冬率、POD活性、SOD活性、可溶性糖含量、相对电导率、叶绿素含量、蒸腾速率和气孔导度的遗传主要以加性效应为主,显性效应影响较小;CAT活性、丙二醛含量、可溶性蛋白含量和净光合速率则主要以显性效应为主。在基因型和表现型的相关分析上,越冬率与CAT活性、POD活性、SOD活性、可溶性蛋白含量、可溶性糖含量、叶绿素含量、蒸腾速率、气孔导度和净光合速率呈极显著正相关,与丙二醛含量和相对电导率则呈极显著负相关。陇油7号和陇油8号在越冬率、CAT活性、POD活性、SOD活性、可溶性蛋白含量、可溶性糖含量、叶绿素含量、蒸腾速率、气孔导度和净光合速率上的加性效应均呈正值,表明陇油7号和陇油8号可用作提高后代抗寒性的亲本。显性效应分析表明,陇油7号×GY和陇油7号×陇油8号是抗寒性强的组合。狭义遗传率以SOD活性、相对电导率、蒸腾速率和越冬率的表现最好,分别为74.63%、59.06%、57.49%和56.87%,CAT活性最低,为2.83%。CAT活性、可溶性蛋白含量和净光合速率3个抗寒相关性状具有很强的群体平均优势和群体超亲优势。【结论】越冬率、SOD活性、相对电导率和蒸腾速率适宜在早代选择,亲本评价分析指出,陇油7号的一般配合力高,可作为冬油菜抗寒性改良的首选亲本。     

干旱胁迫对油菜蕾薹期生理特性及农艺性状的影响

【目的】针对长江流域特别是长江上游近几年春季降水偏少易导致干旱的特点,研究水分胁迫对油菜蕾薹期生理特性及农艺性状的影响,为揭示油菜蕾薹期抗旱机制及抗旱品种选育提供理论依据。【方法】采用盆栽的方式,在遮雨网室对两种抗旱性不同的油菜品种中双10号（抗旱性弱）和94005（抗旱性强）蕾薹期进行干旱胁迫,以各性状的抗旱系数研究油菜相关生理指标及农艺性状的变化,在此基础上筛选出适用于该区域油菜蕾薹期抗旱性鉴定的指标。【结果】随着干旱时间的延长,两种油菜的叶片净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、胞间二氧化碳浓度、RWC、叶绿素含量、RuBP羧化酶活性、株高、茎粗、一次分枝数以及单株产量抗旱系数均呈下降趋势,下降幅度与胁迫时间成正相关。其中,气孔导度、蒸腾速率抗旱系数下降幅度与材料抗旱性成正相关,其余指标则与材料抗旱性成负相关。抗旱性弱的材料气孔限制值、水分利用率抗旱系数分别呈现出上升-下降与一直下降的趋势,抗旱性强的材料则均为上升趋势。POD、SOD、CAT活性、可溶性糖以及可溶性蛋白相对值随着干旱胁迫时间的延长先升高后下降,抗旱性强的材料增加幅度高于抗旱性弱的材料;细胞膜透性、丙二醛（MDA）含量和脯氨酸相对值随干旱胁迫时间的延长呈上升趋势。对干旱胁迫下的油菜蕾薹期和复水后的成熟期相关指标之间的关系进行分析表明,干旱胁迫下,产量与净光合速率、RWC、叶绿素含量和一次分枝数抗旱系数呈极显著正相关,与细胞膜透性、MDA含量抗旱系数呈显著负相关。主成分分析将单株产量、净光合速率、胞间二氧化碳浓度、气孔限制值、水分利用率、RWC、叶绿素、RuBP羧化酶、SOD、POD、CAT、细胞膜透性、MDA、可溶性糖、株高、茎粗及一次分枝数划分为第一主成分;将叶片气孔导度、蒸腾速率、脯氨酸、可溶性蛋白划分为第二主成分。【结论】第一主成分的各指标（单株产量、净光合速率、胞间二氧化碳浓度、气孔限制值、水分利用率、RWC、叶绿素、RuBP羧化酶、SOD、POD、CAT、细胞膜透性、MDA、可溶性糖、株高、茎粗及一次分枝数）变化与品种抗旱性密切相关,在油菜抗旱品种选育时可作为油菜蕾薹期抗旱性鉴定的主要指标,第二主成分的各指标（叶片气孔导度、蒸腾速率、脯氨酸、可溶性蛋白）则是次要鉴选指标。     

甘蓝型油菜耐旱机理研究进展

干旱严重影响甘蓝型油菜(Brassica napus L.)的生长发育、产量和品质。着重阐述了干旱胁迫对甘蓝型油菜生长发育的影响和植物耐旱机制,脱落酸(ABA)参与信号传导、气孔调控、促进脯氨酸的合成等方面的研究进展,提出了进一步强化植物耐旱机制研究的必要性。     

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。     

油菜苗期抗旱性评价及抗旱相关指标变化分析

【目的】探讨甘蓝型油菜苗期的抗旱性,为甘蓝型油菜抗旱种质的筛选提供可借鉴的指标、方法,同时为抗旱育种、栽培提供材料和理论依据。【方法】在遮雨网室对油菜苗期进行干旱胁迫,于胁迫的第0、5、10、15、20、25天分别取样测定叶片相对含水量、丙二醛（MDA）含量和保护性酶活性等的变化。采用综合抗旱系数、抗旱指数、聚类分析、灰色关联度分析相结合的方法,对其抗旱性进行综合评价,并对不同类型种质抗旱相关指标的变化进行分析。【结果】被考查的各指标对干旱胁迫的反应程度各异,其中脯氨酸含量、POD活性对干旱胁迫的反应迟钝,而叶片相对含水量反应敏感;根据抗旱性量度值（D值）的聚类结果,将10个油菜种质划分为抗旱性强、抗旱性中等和抗旱性差３个抗旱级别。抗旱相关指标的变化表现为,随干旱胁迫时间的延长和胁迫程度的增大,叶片的相对含水量和叶面积下降幅度变大,而丙二醛（MDA）、脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白含量和SOD、POD活性相对值总体表现出上升趋势。MDA含量相对值与品种抗旱性呈负相关,而脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白质含量和POD活性相对值与品种抗旱性呈正相关。10个参试油菜种质中,94005、中双11号和中双9号抗旱性强。【结论】采用综合抗旱系数、聚类分析、灰色关联度等相结合的方法对油菜苗期抗旱性进行评估,可以较好地揭示指标性状与抗旱性的关系。油菜在连续干旱胁迫下,其叶片相对含水量、丙二醛、叶面积可作为油菜抗旱种质筛选的依据。     

薏苡种质资源苗期抗旱性鉴定及抗旱指标筛选

【目的】干旱是影响薏苡生产的重要非生物胁迫因素,鉴定薏苡种质资源的抗旱性,确定抗旱指标,筛选抗旱种质,促进薏苡产业发展。【方法】以50份薏苡种质为材料,设置正常供水和反复干旱2个处理,在旱棚内进行盆栽试验,测定干旱对幼苗存活率、株高、茎粗、叶长、叶宽、地上部鲜重、地上部干重、根长、根粗、根鲜重和根干重的影响;采用抗旱性度量值(D值)、综合抗旱系数(CDC值)、加权抗旱系数(WDC)、相关分析、频次分析、主成分分析、灰色关联度分析、隶属函数分析、聚类分析和逐步回归分析相结合的方法,对其进行苗期抗旱性鉴定及抗旱指标筛选。【结果】干旱胁迫对各指标均有极显著影响。相关分析表明,幼苗干旱存活率与茎粗、叶宽和根粗呈极显著正相关,与叶长、地上部鲜重、地上部干重、根长、根鲜重和根干重呈显著正相关,与株高呈不显著的正相关。频次分析表明,各指标对干旱胁迫反应的敏感程度依次为根干重、根鲜重、叶宽、根粗、根长、幼苗干旱存活率、地上部干重、茎粗、地上部鲜重、叶长和株高。主成分分析表明,6个主成分可代表薏苡抗旱性91.40%的原始数据信息量。基于D值、CDC值和WDC值的供试薏苡种质抗旱性排序相近。灰色关联度分析表明,各指标DC值与D值间的关联度大小依次为根干重、叶宽、根鲜重、茎粗、根粗、幼苗干旱存活率、根长、株高、地上部鲜重、地上部干重、叶长,这与各指标DC值与WDC值的密切程度基本吻合。根据D值进行聚类分析,可将供试薏苡种质划分为5个抗旱级别,其中Ⅰ级3份、Ⅱ级17份、Ⅲ级9份、Ⅳ级20份、Ⅴ级1份。除叶长、地上部鲜重、地上部干重和根干重外,其余指标的隶属函数值、CDC值、D值和WDC值均随抗旱级别的升高而增大。逐步回归分析表明,与D值密切相关的指标有幼苗干旱存活率、株高、叶宽、根长和根鲜重。【结论】苗期抗旱性强的薏苡种质yy18-1、yy14-3和yy13-1,可作为薏苡抗旱育种、抗旱机理及干旱调控缓解机制研究材料。幼苗存活率、株高、叶宽、根长和根鲜重可作为评价薏苡种质资源苗期抗旱性的指标性状。     

影响北方白菜型冬油菜主要农艺性状变异的气象因子分析

为探究影响北方冬油菜农艺性状的气象因子,以新疆自治区阿勒泰、乌鲁木齐和喀什为研究试点,选择陇油6号、陇油7号、陇油8号、天油2号、天油4号、天油7号共6个抗寒性不同的白菜型冬油菜品种为研究材料,采用适定性分析法和相关性分析法,研究气象因子对冬油菜的株高、主花序角果数、单株角果数、角粒数等农艺性状的影响。结果显示：随纬度降低越冬率增加,农艺性状变劣,其中千粒重、株高和角粒数变异系数较小,分别为5.86%、6.23%和12.63%,单株角果数的变异系数较大,为28.25%;参试品种间,强抗寒品种陇油6号和陇油7号的农艺性状变异系数较小,弱抗寒品种天油2号等变异系数较大;农艺性状与越冬率显著正相关（P<0.05）,角粒数与各种气象因子的相关性均达显著水平（P<0.05）;积雪天数、年降雨量和最大积雪厚度对农艺性状具有正效应,累积贡献率达到0.877,最冷月最低气温、地面极端低温、负积温和年均气温对农艺性状具有负效应,累积贡献率达到-0.871。因此,在北方寒区,选择强抗寒冬油菜品种有利于保持农艺性状稳定,获得较好产量与效益。