油菜株型结构及其理想型研究 Ⅱ.无花瓣性状对构建理想株型的作用

采用田间试验方法和１４Ｃ示踪技术研究有、无花瓣油菜近等基因系花期前后的株型演变及花期同化产物的运转分配。结果表明,无花瓣性状促进了中下层分枝和角果的发育,有利于增大分枝茎皮面积和角果皮面积,促进中下结角层多结角果和籽粒,并提高下层角果的质量,１４Ｃ示踪也证明无花瓣性状促使花期同化产物向下部分枝和角果运转。无花瓣性状可用于构建油菜理想株型。     

油菜株型结构及其理想型研究──Ⅰ．有、无花瓣油菜原型结构比较

采用田间试验方法研究有、无花瓣油菜花期前后的株型演变及其与成熟期株型结构的关系。结果表明，无花瓣油菜花期缺少花瓣，植株中、下部受光充足，光合产物多，形成低分枝、多分枝、结角层厚、角果多的大株型。有花瓣品种宁油７号花瓣影响透光，下部分枝退化多，形成高分枝、少分枝、结角层薄、角果少而集中的较小株型。还研究了株型质量问题。     

油菜理想株型研究进展

本文定义了油菜理想株型的内涵，强调油菜的多功能性和理想株型的功能特定性。油菜理想株型是实现油菜某种特定功能，有利于相关经济效益最大化所具备的植株形态。阐明了油菜单株株型和群体株型两个维度之间的关系。梳理了油菜株型研究的基本脉络，提出油菜理想株型研究的四个阶段：初级阶段、成熟阶段、数字化阶段和分子生物技术阶段。系统构建了油菜株型的指标体系，株型指标包括了根、茎、叶、分枝、花、角果以及冠层结构形态等。归纳并提出了形态测量法、经验总结法、试验统计法、数字模拟法、栽培调控法和遗传改良法的油菜株型研究方法划分，提出了光合效能原理，形态结构原理，源、库、流原理，作物生理原理的油菜株型研究基本原理分类。介绍了基于籽粒丰产、基于机械直播、基于菜用或饲用、基于观赏性的四种典型油菜理想株型特征和内涵。分析了油菜株型研究存在的不足，并对油菜理想株型的基本特征、建构策略和研究趋势进行了讨论和展望。     

MTL对油菜生理的调控作用

利用同位素示踪技术研究盆栽条件下ＭＴＬ（多元醇）对油菜营养的调控作用。试验结果表明：（１）油菜初花期喷４μｇ／ＬＭＴＬ,对基肥１５Ｎ—碳胺的利用率提高８．２％;（２）ＭＴＬ促进植株根系对３２Ｐ的吸收,初花期、盛花期和成熟期分别比对照增加５１．４％、４８．５％和４３．６％;（３）ＭＴＬ增加油菜植株１４ＣＯ２同化量,初花期叶片增加３９．４％,成熟期角果增加４９．６％;（４）ＭＴＬ能调节油菜吸收的１５Ｎ、３２Ｐ和１４ＣＯ２光合产物的运转分配,促进氮、磷和同化产物向籽粒运转,提高菜籽产量;（５）ＭＴＬ还能提高叶片超氧化物歧化酶（ＳＯＤ）和过氧化氢酶（ＣＡＴ）活性。     

甘蓝型油菜的株型结构与光的空间分布特点

为探讨双低油菜高产栽培构建理想株型的理论,１９９７年在本所对南方省区近年育成的几个双低油菜品种（组合）的植株干物质分配、花期前后的株型演变、光分布特点及成熟期株型和冠层结构差异进行了研究。结果表明：叶面积指数以油研８号增长最快,最大叶面积出现的时间较早,而核５与中双４号则初花期迅速增长;干物质分配以油研７号、杂９３３０２、油黄３２９４及中双４号较为合理;群体内各层透光性与叶面积指数的分布直接相关。油研８号分枝角度大,分枝较长,属高秆、高分枝类型;油研７号、油黄３２９４属中秆、中分枝类型,角果分布较靠上,而且不集中;杂９３３０２株型较合理,但叶面积指数小,稳产性差。生产上应该以选育根粗、茎粗、分枝位中或低的多分枝、多粒、多角果且经济系数较高的品种为宜。     

云南油菜高产生境下影响DH株系收获指数的相关性状筛选

本研究采用高、低收获指数纯合自交系G25和H008杂交后进行小孢子培养获得的200份DH株系材料,在丽江和临沧两个云南早熟油菜高产生境下种植,应用相关分析和通径分析,从各生育阶段时间长度、初花期和成熟期干物质重量、不同部位角果数和角粒数、单株产量、千粒重、小区实收产量和籽粒含油量等17个性状中筛选与籽粒产量收获指数（YHI）关系密切的性状,为高收获指数油菜品种选育提供依据。结果表明,临沧育苗移栽高产生境下,营养体健壮,生物产量高、花期长,特别是一次分枝和二次分枝的角果数多,是单株产量和单位面积产量高的主要因素。丽江直播栽培高产生境下,油菜苗期长而花期短,营养体不足,主花序角果多而分枝角果少,一次分枝角果数和角粒数、二次分枝角粒数、单株角果数、单株产量和含油量与收获指数均达到极显著正相关,培育壮苗提高单株经济性状水平,可进一步提高单株产量和单位面积产量,进而提高收获指数。云南高产生境下,单株产量对收获指数有密切相关的正向效应,初花期干物质产量有密切的负向效应,一次分枝和二次分枝的角果数变幅大,通过品种和栽培技术调控,控制初花期干物质产量、保持合理的一次分枝角果数、二次分枝角果数和千粒重,获得较高的单株籽粒产量,是提高云南高产生境下油菜收获指数的有效策略。     

云南高产生境下影响油菜DH株系收获指数的相关性状筛选

采用高、低收获指数材料纯合自交系G25和H008杂交,然后小孢子培养获得200份DH株系材料,在丽江和临沧两个云南早熟油菜高产生境下种植,应用相关分析和通径分析,从各生育阶段时间长度、初花期和成熟期干物质重量、不同部位角果数和角粒数、单株产量、千粒重、小区实收产量和籽粒含油量等17个性状中筛选与籽粒产量收获指数(YHI)关系密切的性状,为高收获指数油菜品种选育提供依据。结果表明,临沧育苗移栽高产生境下,营养体健壮,生物产量高、花期长,特别是一次分枝和二次分枝的角果数多,是单株产量和单位面积产量高的主要因素。丽江直播栽培高产生境下,油菜苗期长而花期短,营养体不足,主花序角果多而分枝角果少,一次分枝角果数和角粒数、二次分枝角粒数、单株角果数、单株产量和含油量与收获指数均达到极显著正相关,培育壮苗提高单株经济性状水平,可进一步提高单株产量和单位面积产量,进而提高收获指数。云南高产生境下,单株产量对收获指数有密切相关的正向效应,初花期干物质产量有密切的负向效应,一次分枝和二次分枝的角果数变幅大,通过品种和栽培技术调控,控制初花期干物质产量、保持合理的一次分枝角果数、二次分枝角果数和千粒重,获得较高的单株籽粒产量,是提高云南高产生境下油菜收获指数的有效策略。     

甘蓝型油菜12种主要性状与产量的关系

以20个品种（系）为材料进行田间试验，考察主要性状，并分析性状间的关系。结果表明：单株产量与全株有效角果数、第一、二次有效分校数、株高、角果密度及全株有效角果数与第一、二次有效分枝数极显著正相关。株型性状间，只株高与主花序长达显著正相关。株型性状与产量性状间，株高与主花序角果数和第一、二次有效分枝数分别呈极显著正相关和负相关。因此，油菜高产育种应在增加全株有效角果数、第一、二次有效分枝数基础上，选择植株高、角果密度大、主花序长、分校部位低的株型。     

甘蓝型油菜两类细胞质雄性不育系花-角期形态和产量性状的比较

以同源保持系(M)为对照,研究了3套甘蓝型油菜化学诱导型雄性不育系(CIMS)与同核细胞质雄性不育系(CMS)花期-角期形态和产量性状的差异.结果表明:蕾薹期和初花期2次喷化学杂交剂SX-1后,CIMS叶面积缩小.CIMS株高在盛花期前比M系低,此后两者差距逐步缩小.CIMS的花蕾变轻变小,雄蕊缩短.CIMS的角果形状与M系无差别.CIMS的分枝部位、主花序长、主序角果数比M系低,而分枝数则增多.CIMS的根重和生物学产量更高,经济系数低,根冠比与M系无差异.在自然和人工授粉条件下CIMS与M系的结实性都无差别.与CMS相比,花期CIMS叶面积较小,株高在盛花期前比CMS低,差距而后加大.角果的长和宽、单个角果皮表面积和角果数均比CMS高,单株角果皮面积较小.分枝部位、分枝数、分枝角果数、主花序长比CMS低,而主花序角果数、主花序结角密度、主花序角果占全株角果数比例高.与CMS相比,CIMS的经济系数高,而生物学产量、根重和根冠比较低.综合CIMS和CMS系统的优势,认为培育“CIMS+ CMS”复合型授粉控制系统具有重要意义.     

油菜角果光合特性研究现状及改良思路

为了加强油菜角果光合特性研究,实现以提高角果光合效率途径来提高油菜产量、品质及抗性的目标,在总结前人工作的基础上,本文从角果光合色素、光合面积、光合参数日变化、光合碳同化途径等6个方面,从结角层结构、光能截获、光合机能调节、理想高光效结角层构建等4个方面,从角果光合产物对产量的贡献、光合产物高效转化的原因、角果光合调节等3个方面,分别对油菜角果光合特性、结角层的光合机能、角果光合产物与产量的关系进行了综述;在分析目前油菜角果光合特性研究存在的不足和有利条件的基础上,结合高光效育种目标,提出了从8个方面进一步开展油菜角果光合特性研究的思路和方法。     

氮素对油菜角果生长及结角层结构的影响

对4个甘蓝型油菜品种在不同氮素水平下的结角情况进行了研究，结果表明，施氮使根、茎的干物质分配比例下降，叶和分枝的干物质分配比例上升，而角果的变化不大，但不同品种有差异。4个品种的单株角果数随氮肥水平的提高而不断增加，特别是从低氮到中氮水平，各产量性状指标都有显著的提高，但高氮水平下每角粒重开始下降。增施氮肥明显提高各品种下部分枝的结角起止点，并使各种结角层厚度增加。     

油菜高产群体质量指标研究

通过测定油菜不同群体干物质积累动态、群体光合面积的变化以及交替、结角层中角果的空间分布等,研究了油菜高产群体的质量指标.其主要结果如下:(1)油菜初花之前形成的生物产量与籽粒产量呈二次曲线关系,而终花期和成熟期的生物产量与籽粒产量呈直线关系.说明越到后期形成的生物产量与籽粒产量的关系越密切.(2)油菜最大叶面积指数(LAI)和角果皮面积指数(PAI)与最终籽粒产量均呈二次曲线关系,其最适范围为4～4.5.(3)油菜群体总茎枝数及各次茎枝的配比与群体质量密切相关,高产群体适宜的总茎枝数为2.7～3×106/hm2,其中主茎9.75～11.25×104/hm2、一次分枝1.2～1.35×106/hm2、二次分枝1.35～1.5×106/hm2.(4)油菜各枝序的生产力与其在结角层中的位置有关,高效分枝的结角起点应在主序之上,结角终点则不低于主序10～15cm.     

春油菜高光效结角层结构的研究

通过对内蒙古海拉尔地区春油菜结角层的研究,分析了结角层中角果组成,分布及其性状的变化,结果表明:1、春油菜结角层较薄,PAI较小,提高产量主要是控制下位分枝的生长,改善结角层内部的光照条件,形成一个高光效的结角层结构。群体直立不倒,各枝序排列有序。2、提高结角层生产力的关键是在结角层的纵向上提高千粒重、横向上增加角粒数。3、各枝序的生产力与它们的结角起止高度密切相关。     

湖南省主推甘蓝型油菜品种种植密度与农艺性状及产量的相关性

选取6个试验基地(长沙、溆浦、醴陵、浏阳、沅江、南县) 2013～2017年的考种数据,进行油菜种植密度与株型性状及产量等因素的综合分析。结果表明:油菜种植密度与株高、有效分枝数、单株角果数和单株产量均呈极显著负相关,与分枝起点高度呈极显著正相关;株高、有效分枝数、单株角果数等农艺性状及产量指标随着种植密度的增加而下降,并在各密度梯度间达到显著差异,分枝起点高度则呈相反趋势,而每角果粒数、千粒重在各密度梯度间差异未达显著水平。结合品种、年份和种植密度在各性状间的分析发现,品种间的农艺性状和产量差异显著,年份间的差异主要表现在有效分枝数、分枝起点高度和单株产量上。适度提高油菜种植密度(至少大于15万株/公顷),有效降低植株高度,减少分枝数,推进机械化种植,能降低生产成本,实现增产增收。     

氮素营养对油菜宁杂1号结角层中角果性状的影响

采用不同施氮处理,研究了甘蓝型冬油菜宁杂1号结角层中角果经济性状的变化,结果表明：（1）油菜的角果数有85％－90％分布在结角层上部的10－60cm之内;（2）每角粒数和千粒重一般以结角层中上部最高,下层减小,每角粒数下降的幅度较大,千粒重下降幅度相对较小;（3）单位角果皮面积生产力（PPA）一般以结角层上部最高,下层只有最大值的2／3左右;（4）适量施用氮肥,能促使各结角层角果的经济性状较为协调,形成高效结角层。     

施氮对宁杂1号油菜各枝序角果性状的调控

通过不同施N量处理,研究了N素营养对油菜各枝序角果质量的影响,结果表明：(1)油菜各枝序的角果数以主序和中上部分枝较多,并随施N量的增加而明显增加,过多地施用N肥会造成结角层角果过多而严重影响其它产量因素。(2)每角粒数以主序和中上部分枝较多,下部分枝较少。各枝序的千粒重和单位角果皮面积生产力(PPA)以主序最高,上部分枝较高,下部分枝较低。(3)适量施N可使上部8个分枝的每角粒数、千粒重和PPA都维持较高的水平。     

甘蓝型油菜三棱角自交群体的角果性状

为深入了解三棱角油菜资源,以7个甘蓝型三棱角(三室)油菜的自交群体为材料,在角果成熟期对各材料的角果性状进行了调查研究。结果表明:7个群体的三棱角株率均为100%,平均三棱角结角率为32.31%~55.78%,各群体三棱角结角率介于30%~70%的植株数量占群体植株总数的48.82%~85.71%。调查各群体中植株三棱角结角率的分布,发现三棱角性状的群体特征符合正态分布,说明三棱角性状是一种数量性状。     

不同密度下油菜各结角部位对产量的贡献

本文分析了油菜有效角果数、每角粒数、千粒重、角果皮表面积与产量之间的关系,并对构成产量三因素在不同密度水平、不同结角部位上的变化特点进行了研究。结果表明,不同密度下各结角部位对产量的贡献:主花序随密度提高而递增,一次分枝稳定在50％左右,二次分枝则随密度提高而递减。最适密度每亩12000株水平下,主花序、一次分枝和二次分枝对产量的贡献大体各占30％、50％和20％。主花序和上、中部一次分枝的角果皮表面积与其籽粒重都呈正相关。     

大麦理想株型育种

本文介绍了笔者从事株型性状研究的经验。研究结果表明,多芒和气孔率这2个性状提高产量的可能、性甚微,而矮秆、粒数、粒重和叶片角度这4个性状对提高产量则显示了光明的前景。为便于选择特定的表现型,提出了大麦理想株型的14个性状:粗秆、大叶、大穗、形态对称、竞争力强等,这与Donald(1968)提出的小麦理想株型模式正好相反。     

结合PCA和GWAS解析甘蓝型油菜株型相关性状的遗传调控位点

作物株型改良是提高收获指数和产量的重要途径,为了解其复杂的遗传调控机制,以373份甘蓝型油菜组成的自然群体为基础,对4个株型相关性状(株高、第一分枝高度、有效分枝数和主花序长度)进行多环境下表型鉴定,组合利用全基因组关联分析(GWAS)和主成分分析(PCA)方法对株型的遗传调控进行解析.研究表明,PCA可以合理地解释株...