不同甘蓝型油菜品种种子萌发耐盐能力研究

以108份甘蓝型油菜品种(系)为试验材料,研究了甘蓝型油菜种子萌发耐盐能力及品种间耐盐能力差异,结果表明:甘蓝型油菜种子萌发耐盐浓度约为1%,耐盐半致死浓度约为1.3%,耐盐极限浓度约为1.5%;随着盐浓度升高,甘蓝型油菜种子发芽势和发芽率逐渐下降;种子萌发时甘蓝型油菜品种间耐盐能力存在较大差异。     

甘蓝型油菜耐低硼能力的差异和筛选

用硼饥饿（水培）法对２５个甘蓝型油菜品种（系）幼苗期耐低硼能力进行了研究,表明不同品种（系）之间在低硼能力上确定存在明显差异,其中幼苗存活率、单株叶面积、生物学性状总均值可作为筛选的主要依据。     

盐胁迫下甘蓝型油菜发芽期下胚轴和根长的全基因组关联分析

【目的】解析甘蓝型油菜发芽期根和下胚轴发育及耐盐性的调控位点,筛选油菜耐盐性相关的候选基因,可为油菜耐盐性改良提供依据。【方法】以317份具有代表性的甘蓝型油菜自交系为材料,在正常生长和盐胁迫条件下进行沙培鉴定,利用芸薹属60K SNP芯片和全基因组关联分析鉴定正常生长与盐胁迫下甘蓝型油菜发芽期根和下胚轴长度显著关联的SNP,并确定其连锁不平衡区间。通过区间内基因的功能注释及盐胁迫下油菜幼苗根和叶片转录组差异表达基因筛选连锁不平衡区间内的重要候选基因,并以实时荧光定量PCR分析候选基因的组织特异性和盐胁迫诱导表达模式,提高候选基因筛选的准确性。【结果】正常生长和盐胁迫下甘蓝型油菜发芽期下胚轴和根长在不同材料间变异较大,频次分布表明目标性状均为数量性状,受多基因调控。全基因组关联分析模型比较表明,MLM+P+K模型为最优模型。以此模型对目标性状进行全基因组关联分析,检测到45个显著关联SNP,其中40个与下胚轴长度显著关联,5个与根长显著关联,单个SNP解释的表型变异分别为9.12%—14.46%和7.67%—8.93%。重复检测的显著相关SNP中,值得注意的是C04染色体的rs8970,同时与4个性状显著关联,表型贡献率为7.67%—12.35%,是唯一在下胚轴长和根长间重复检测到的显著关联SNP。11个重要关联SNP中有6个位于10—442 kb的连锁不平衡区块中。转录组分析表明,11个连锁不平衡区间共包含447个基因,其中15个受盐胁迫诱导表达。转录组和基因功能注释综合分析表明,BnaSRO1、BnaPAGR2、BnaNPH3、BnaMYB124、BnaSAM-Mtase、BnaBIN2、BnaUMAMIT11、BnaEXPA7、BnaRPT3、BnaEF-hand和BnaF3H很可能为各自区间的候选基因。实时荧光定量PCR结果证实除BnaNPH3外,其他基因均在根或下胚轴中受盐胁迫诱导上调表达。组织特异性分析还发现BnaUMAMIT11、BnaPAGR2和BnaEXPA7主要在萌发的根和下胚轴中特异表达,BnaRPT3、BnaBIN2和BnaMYB124虽然呈组成型表达,但在萌发阶段的下胚轴中表达量最高,证实这些基因很可能参与油菜发芽期根和下胚轴生长发育及耐盐性的调节。【结论】全基因组关联分析共鉴定出45个控制油菜发芽期根和下胚轴发育及耐盐性的显著关联SNP。连锁不平衡、转录组和基因功能注释综合分析初步鉴定出11个重要候选基因。     

甘蓝型油菜品种的聚类分析

本研究以品种主成分值间的欧氏距离作聚类统计量,用系统聚类分析中的最长距离法和离差平方和法对来自世界7国的50个甘蓝型油菜品种进行了聚类分析。结果表明:50个品种可明显地分为6个大类,一些大类可以进一步地划分为若干亚类。品种间的遗传差异与其地理起源有密切的关系,来自同一地区的品种一般被聚在同一类中。具有相同血缘的品种也被聚在同一类中。不同的聚类方法和不同的聚类统计量其聚类结果非常一致,符合率达94%。本文还证明了表型水平主成分值之间的欧氏距离等于基因型水平主成分值之间的欧氏距离与观测值之间的欧氏距离。     

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。     

甘蓝型油菜耐草酸材料的种子发芽快速鉴定

采用2 mmol/L草酸溶液进行甘蓝型油菜种子发芽试验,测定发芽率、幼苗高度等指标,以相对活力指数评价油菜资源对草酸的耐性。结果表明:不同遗传来源的46个甘蓝型油菜种质资源的平均相对发芽率为78.22%,平均相对茎长系数为66.85%,平均相对活力指数53.13%,体现出不同材料耐草酸性的遗传差异。在鉴定的材料中挑选26个草酸耐性不同的甘蓝型油菜种质资源,在苗期进行离体叶菌核病接种鉴定,其病斑直径与耐草酸活力指数呈显著负相关,表明可以用该方法来进行油菜耐菌核病的鉴定和筛选。     

甘蓝型油菜耐草酸材料的种子发芽快速鉴定

采用2 mmol/L草酸溶液进行甘蓝型油菜种子发芽试验,测定发芽率、幼苗高度等指标,以相对活力指数评价油菜资源对草酸的耐性.结果表明:不同遗传来源的46个甘蓝型油菜种质资源的平均相对发芽率为78.22%,平均相对茎长系数为66.85%,平均相对活力指数53.13%,体现出不同材料耐草酸性的遗传差异.在鉴定的材料中挑选26个草酸耐性不同的甘蓝型油菜种质资源,在苗期进行离体叶菌核病接种鉴定,其病斑直径与耐草酸活力指数呈显著负相关,表明可以用该方法来进行油菜耐菌核病的鉴定和筛选.     

油菜不同品种耐低硼胁迫差异的研究

采用水培试验,研究了油菜不同品种耐低硼胁迫遗传性差异的可能机理,结果表明,不同基因型油菜品种耐低硼能力有较大差异,耐低硼品种在正常供硼转为硼饥饿处理时仍保持较高体积和叶面积的增加,在低硼情况下,耐低硼品种在维持质膜完整性方面比敏感品种强,油菜不同品种对缺硼的这些差异反应的重要原因是它们根系对硼的吸收和转运能力不同。     

不同硼效的甘蓝型油菜品种中硼的运输差异

选用2个硼高效甘蓝型油菜品种(9589、9590)、2个硼低效甘蓝型油菜品种(95105、9141)及其4个杂交F1代(9589×95105、95105×9589、9141×9589、9141×9590)作为试验材料,利用盆栽试验研究了不同品种中硼的分布.结果表明,在茎秆中,硼高效品种和杂交F1代运输硼的能力明显高于硼低效品种,尤其是将硼移至茎端的能力,硼高效品种9589、硼低效品种95105及其F1代95105×9589的茎端硼含量分别为9.98mg/kg、12.40mg/kg、11.50mg/kg.同一品种不同部位的分枝中硼的含量没有显著差别,但品种间差异显著,硼高效品种和杂交F1代分枝中硼的含量显著低于硼低效品种;叶柄中硼分布没有明显规律,但硼高效品种将硼从分枝运到叶柄的能力明显较强;叶片中硼的含量都较低,硼低效品种中叶片对硼的需求量高于硼高效品种和杂交F1代;硼高效品种花中硼含量明显高于硼低效品种,这和硼高效品种能较强地将硼运输到茎端是相一致的.     

不同品种甘蓝型油菜的抗旱性评价

【目的】合理评价不同油菜品种,筛选抗旱油菜资源,保障油菜稳产,为抗旱育种奠定基础.【方法】在苗期采用反复干旱法,评价17份甘蓝型油菜资源;在成株期进行田间直接鉴定,评价19份资源的抗旱性.【结果】苗期3次干旱处理幼苗存活率平均值不断减小,存活率变异系数均在50%以上,材料间存活率的差异较大;单株产量抗旱系数、单株产量抗旱指数分别与综合抗旱性度量值呈极显著正相关,苗期反复干旱存活率与单指标评价和综合评价均无显著相关性.苗期评价得到了5份强抗旱品种,即青杂12号、陇油11号、中双11号、青杂9号和圣光401;成株期3种抗旱评价方法中青油14号和青杂9号均为强抗旱品种.【结论】在筛选到的8个抗旱品种中,综合不同发育期和不同干旱胁迫方法下的各项抗旱性评价指标,青杂9号为强抗旱品种,且在干旱胁迫下仍具有一定丰产性和稳产性,可为后期育种工作抗旱亲本材料的选择提供理想资源.     

铜胁迫对饲料油菜种子萌发的影响

以饲料油菜种子为材料,采用培养皿滤纸发芽法,进行不同浓度CuSO4胁迫下种子发芽试验(浓度梯度设0、20、40、80、160、320 mg/L),测定胚根长、胚鲜重、发芽率、发芽势、发芽指数和脂肪酶活性等,研究铜胁迫对饲料油菜种子萌发的影响.结果表明,低浓度(20、40 mg/L)铜处理能促进饲料油菜种子的萌发,种子胚根长、胚鲜重、发芽率、发芽势、发芽指数和脂肪酶活性等均明显高于对照,其中20 mg/L处理差异显著;但随着铜浓度的进一步增大,种子发芽性能较对照均有不同程度下降.低浓度铜刺激对饲料油菜种子发芽有促进作用,但高浓度铜胁迫对发芽有抑制作用.     

石油同甘蓝型油菜品种磷营养效率的差异研究

采用两步筛选法（即苗期干物质筛选和全生育期产量筛选）在酸性黄棕壤上对194个甘蓝型油菜品种进行了磷效率的筛选，本研究以磷效率系数来反映品种间的差异。将其定义为缺磷和加磷条件下的干物质量及产量等指标的比值（-P/ P），在苗期筛选时，设置两个处理（-P：0.010g/kg,d p:0.100g/kg，以纯养分计，下同），32d后收获，根据干物质量得到苗期磷效率系数，其变幅在0.050-0.615之间，呈正态分布，根据苗期长势长相从其中选出12个具有代表性的品种进入全生育期筛选，设置两个处理（-P：0.020g/kg, P:0.100g/kg)，收获得到菜籽产量，以产量效率系数（变幅在0.134-0.305之间）为基准，结合各品种在蕾期，花期，角累期，成熟期对磷营养的不同反应，最终确定甘蓝型油菜磷高效品种97081和磷低效品种97029。     

不同环境下甘蓝型油菜含油量的杂种优势及配合力分析

用6个含油量不同的甘蓝型油菜品系,按照Griffing方法Ⅰ配制30个正反交组合,加上6个自交系亲本,共36个组合,在四川雅安和安县两个试验点进行随机区组试验,对油菜籽含油量杂种优势及配合力进行分析,并观察环境效应。结果表明：含油量在两个不同环境下大多数组合都具有明显的中亲优势,多数组合表现出超亲优势,含油量杂种优势在不同环境下表现有差异,但出现杂种优势的组合具有较高一致性。含油量的广义遗传力大于90％,狭义遗传力大于70％。各材料间的含油量一般配合力和特殊配合力均存在极显著的差异,配合力也受环境的影响,但在不同环境下配合力的表现总体上一致。含油量反交效应达极显著。分析表明,高含油量杂交油菜选育应以高一般配合力的亲本选配为主。     

甘蓝型油菜不同收获时期的种子发芽率研究

甘蓝型油菜不同收获时期的种子发芽率的研究表明：在油菜终花期后,随着种子的逐步发育,发芽率不断提高.终花以后第5 d,种子的发芽率即可达70 %以上,3个试验材料的发芽率分别为76.0 %、73.3 %和75.7 %.在终花期后20～25 d时达到最大值（分别为98.3 %,98.3 %及99.0 %）,随着种子的进一步成熟,其发芽率略有下降,表现出一定的休眠特性.说明作为育种资源利用的种子在特殊情况下可以在未正常成熟时收获.在终花期后5～15 d期间的样品中有多胚现象出现,多胚率有随种子的发育而下降的趋势,在本试验材料的成熟度较高的种子中未发现多胚现象,说明提早收获可能诱发多胚苗产生.     

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。     

苯磺隆胁迫下油菜萌发期相关性状的全基因组关联分析

目的 研究苯磺隆残留对油菜种子萌发的影响,运用全基因组关联分析（genome-wide association analysis,GWAS）揭示苯磺隆胁迫下油菜萌发期相关性状的遗传因子和候选基因,探究油菜在苯磺隆逆境胁迫下的生理形态所反映的基因调控机制,为耐苯磺隆油菜品种的研究提供参考。方法 以241份甘蓝型油菜品种（系）为材料、25 mg·L ^-1苯磺隆溶液为处理液、蒸馏水为对照进行发芽试验。发芽7 d测定并计算相对发芽率、相对根长和相对鲜重。结合芸薹属60K SNP芯片分析群体基因型,通过STRUCTURE软件和TASSEL软件分别对该群体进行群体结构分析以及亲缘关系和LD衰减分析。为有效排除假关联的影响,采用一般线性模型（GLM）和混合线性模型（MLM）中的6种模型进行比较,确定每个性状GWAS分析的最优模型。同时,利用TASSEL软件在最优模型下对241份材料的3个性状分别进行全基因组关联分析,根据关联SNP位点的LD区间序列预测候选基因。 结果 241份品种（系）群体可分为P1（94份材料）和P2（147份材料）2个亚群,其中约56.28%的材料之间的亲缘关系值为0。全基因组关联分析（K+PCA模型）共检测到16个与性状显著关联的SNP位点,这些位点可解释9.42%—13.14%的表型变异率。通过分析显著SNP位点的LD区间与甘蓝型油菜对应的区间序列,筛选出25个候选基因可能与油菜耐苯磺隆有关,其中9个为细胞色素P450家族基因,5个参与谷胱甘肽合成或代谢过程,2个为多药耐药相关蛋白基因。同时发现与相对发芽率显著相关的基因ATGSTU19编码谷胱甘肽转移酶,参与毒素分解过程,在各种胁迫反应中起重要作用。在相对根长和相对鲜重共同鉴定到的候选基因BnaC02g27690D功能未知。结论 共检测到16个SNP位点与耐苯磺隆性状显著关联,筛选出25个候选基因可能与油菜耐苯磺隆有关。