冬油菜在陇中旱农区的适应性及抗风蚀效应

为探究不同品种冬油菜在陇中旱农区的适应性及抗风蚀效应，以6种冬油菜(白菜型冬油菜‘HN12PZ16-2’‘、HN12PZ16-65’和‘平试8’，甘蓝型冬油菜‘QL-GAU-201’‘、QL-GAU-196’和‘低(1)-19’)为研究对象，具体分析其在陇中地区的越冬率、防风蚀效应、产量及含油量。结果表明，白菜型油菜由于冬前根冠比显著高于甘蓝型油菜，越冬存活率显著高于甘蓝型油菜，‘HN12PZ16-65’越冬率最高，达88.33%。白菜型油菜由于较高的株高和千粒重，产量和含油量显著高于甘蓝型油菜‘，HN12PZ16-65’产量(2937.00 kg/hm²)和含油量(43.67%)均最高。冬油菜冬前干物质积累量高，提高了农田起动风速，显著降低农田风蚀量，6个冬油菜品种农田土壤风蚀量较露地下降了88.77%～92.79%。因此‘，HN12PZ16-65’在陇中地区有较强的抗旱性，越冬率高，产量和含油量好，适应性好，且具有良好的防风蚀效应，适于陇中旱农区防风蚀越冬栽培。     

白菜型冬油菜根颈直径与抗寒生理指标的相关性研究

为了解油菜根颈直径与抗寒相关性状间的相关性,本试验以4个白菜型冬油菜作为试验材料,对越冬后的白菜型冬油菜进行根颈直径、越冬率、过氧化氢酶活性、过氧化物酶活性、超氧化物歧化酶活性、可溶性蛋白含量等的测定。结果表明,根颈直径与越冬率、过氧化氢酶活性、过氧化物酶活性、可溶性蛋白含量达到显著和极显著正相关,并且陇油7号×天油2号的根颈直径、越冬率、过氧化氢酶活性和可溶性蛋白含量均高于天油2号×陇油7号,说明母本抗寒性的强弱对杂交后代的抗寒性起着决定性的作用;根颈直径与油菜抗寒性间是密切相关的,即抗寒性越强的油菜品种,其根颈直径越大,且可将根颈直径作为鉴定白菜型冬油菜抗寒性强弱的形态指标。     

白菜型油菜WUS基因的克隆与表达分析

WUS基因在植物生长点(shoot apical meristem, SAM)调控方面具有重要作用,本研究选择抗寒性强弱不同且生长点高低不同的白菜型冬油菜(Brassica rapa L.)为材料,采用RT-PCR技术克隆WUS基因并进行了表达分析,并对其功能结构域、系统进化和表达特性进行分析。结果表明,在‘陇油7号’中,WUS蛋白编码310个氨基酸,预测分子质量为23.077 kD,等电点5.58,是一个主要由无规则卷曲与延伸链组成的亲水性蛋白。荧光定量PCR分析表明,相同温度处理下,WUS基因在抗寒性较强、生长点凹陷的白菜型冬油菜中相对表达量高于抗寒性较弱、生长点凸起的白菜型冬油菜,低温(0℃, 4℃和-4℃)处理72 h后,白菜型冬油菜生长点中WUS基因在0℃均上调表达,当温度为0℃时表达量达最大,‘陇油7号’和‘天油2号’较常温上调最为显著,分别上调315.24%、287.56%。与0℃相比较,当温度降为-4℃时,各品种基因的相对表达量显著下调表达,表明WUS基因可能参与抗寒应答及白菜型冬油菜生长点对低温胁迫的响应。     

白菜型冬油菜抗寒性研究进展

抗寒性强是白菜型冬油菜能够在-32℃极端低温下安全越冬的一个关键因素。由于北方寒旱区冬寒春旱,积温不够,一般农作物只能一年一熟,土地利用率低。此外,北方地区冬末春初的沙尘暴和扬沙天气使得地区生态环境极其脆弱。因此,白菜型冬油菜抗寒品种的成功选育及推广对提高北方地区生态效益和经济效益具有十分重要的意义。文章综述了白菜型冬油菜抗寒性的最新研究进展,主要包括抗寒性机制研究、提高抗寒性方法及抗寒性育种等情况,以期为从事冬油菜育种工作者提供借鉴。     

苗后除草剂喷施时期对杂草防治及冬油菜产量和品质的影响

为了探究苗后除草剂不同施用时期对北方冬油菜田间杂草的防控效果及其对冬油菜生长、产量和品质的影响,以当地主栽甘蓝型冬油菜天油2266和白菜型冬油菜天油H614为试验材料,选用对冬油菜安全的苗后除草剂高效氟吡甲禾灵,设置4个喷施时期处理,于2018-2019年开展大田试验。结果表明,越冬后不同时期喷施苗后除草剂,甘蓝型冬油菜田间杂草总数较对照减少57.54%~92.56%,杂草总鲜重较对照降低75.40%~97.48%,第2时期（3月25日）处理产量较对照增加354.50kg/hm²;白菜型冬油菜田间杂草株防效和鲜重防效分别为55.91%~92.02%和37.17%~97.46%,产量较对照增加2.29%~16.77%。因此,在冬油菜大量返青但未封行前施用苗后除草剂,可显著防控田间杂草并增加冬油菜籽粒产量。     

北方白菜型冬油菜的膜脂脂肪酸组分和ATPase活性对温度的响应

为了解北方白菜型冬油菜膜脂脂肪酸和ATPase活性与抗寒性的关系,以抗寒性强的冬油菜品种陇油7号和抗寒性弱的品种天油2号为材料,研究了不同温度处理(25°C、10°C、2°C、–5°C)后叶片和根系膜脂脂肪酸组分和ATPase酶活性的变化。结果表明,低温胁迫下2个冬油菜品种叶片和根系膜脂脂肪酸组分相同,叶片中不饱和脂肪酸以亚麻酸为主,根系不饱和脂肪酸以亚油酸为主。随处理温度的降低,2个冬油菜品种叶片不饱和脂肪酸含量呈先降低(10°C,2°C)后增加(–5°C)的趋势;陇油7号根中不饱和脂肪酸含量逐步增加,天油2号则逐步降低;在低温条件下(2°C,–5°C),陇油7号膜脂U/S比值、IUFA值高于天油2号;ATPase活性表现为陇油7号逐渐高于天油2号。说明2个冬油菜品种的膜脂在低温响应上存在一定差异,低温下不饱和脂肪酸含量和ATPase活性的提高是强抗寒冬油菜品种在北方旱寒区严酷环境条件下能安全越冬的重要原因。     

白菜型冬油菜根系形态与抗寒性的相关分析

以10个抗寒性不同的白菜型冬油菜品种/系为试材,采用根系扫描等方法,分析不同低温胁迫(4℃,-4℃和-8℃)对白菜型冬油菜根系形态的影响,并探讨这些根系形态参数与其抗寒性(越冬率)间的关系。结果表明,随着温度降低,白菜型冬油菜品种(系)的根系表面积(root surface area, RSA)、根投影面积(root projection area, RPA)及根长(root longer, RL)均显著降低,且弱抗寒品种(系)的这3个根系形态参数下降幅度更大。白菜型冬油菜品种/系的抗寒性与RSA、RPA均显著正相关(P0.01或P0.05),而与RL关系不密切(P0.05)。本研究通过构建了白菜型冬油菜抗寒性与根系形态参数间的多元线性回归方程为Y=-30.828-12.500C_1+43.020C_2+97.576C_3(R=0.908**, F=9.423**)(Y:抗寒性; C_1:RSA; C_2:RPA; C_3:RL)。依据品种的抗寒性,可将10份白菜型冬油菜品种/系聚类为三类,分别为超强抗寒品种(系)、抗寒品种(系)及弱抗寒品种(系)。本研究结果为白菜型冬油菜抗寒鉴定和种质资源筛选提供理论参考。     

白菜型冬油菜抗寒性与生理生化特性关系

为了了解渗透物质与油菜抗寒能力的关系,本研究以2个白菜型冬油菜陇油6号和天油4号为试验材料,通过冷冻处理,对油菜根部相对电导率和叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、可溶性蛋白、丙二醛(MDA)等一系列生理生化指标进行了检测。结果表明,陇油6号(DQW-1)的抗寒能力强于天油4号,陇油6号和天油4号的SOD和CAT活性、可溶性蛋白含量、MDA含量随着温度的降低均呈现出先上升后下降的变化规律。低温下耐寒性强的陇油6号能保持较高的SOD酶活性、CAT酶活性、可溶性蛋白和较低的MDA含量。因此,SOD和CAT活性、可溶性蛋白和MDA含量在一定程度上能反映白菜型冬油菜的抗寒性。     

强冬性甘蓝型单低杂交油菜02N杂2的选育

<正>甘肃省陇东南、渭河流域、泾河流域是白菜型冬油菜和甘蓝型冬油菜交替种植地带,白菜型油菜具有较强的抗寒性,但是品质差、产量低;而甘蓝型油菜具有优质高产的特点,但抗寒性较差;因此选育强冬性的甘蓝型油菜对于增强甘肃省菜子供应能力,提高油菜     

强冬性甘蓝型单低杂交油菜O2N杂2的选育

甘肃省陇东南、渭河流域、泾河流域是白菜型冬油菜和甘蓝型冬油菜交替种植地带,白菜型油菜具有较强的抗寒性,但是品质差、产量低;而甘蓝型油菜具有优质高产的特点,但抗寒性较差;因此选育强冬性的甘蓝型油菜对于增强甘肃省菜子供应能力,提高油菜油用品质具有重要作用.     

甘蓝型油菜对华北坝上冷凉环境的适应性

针对华北坝上冷凉区短季类经济作物缺乏,芥菜型油菜品质差、产量低等问题,于2017-2018年在农业农村部张北农业资源与生态环境重点野外观测试验站,引种了甘蓝型双低油菜品种华油杂62,以当地传统芥菜型油菜品种大黄为对照,监测了两品种的叶面积指数、角果净光合速率日变化、地上部干物质积累量、养分积累量和油菜农艺性状、产量等。结果表明,华油杂62较大黄生育期长约10d,平均叶面积指数高23.36%~36.73%;角果净光合速率不及大黄,N、P、K积累量高于大黄;干物质快速增长期延长21d,干物质积累潜值高46.86%;菜子产量较大黄高22.8%~54.0%。甘蓝型油菜华油杂62对华北坝上冷凉区的地理气候环境有较好的生态适应性,具有替代区域传统芥菜型油菜的优势。     

北方寒旱区白菜型冬油菜安全越冬的临界指标分析

利用2011-2014年北方13个省、市、区48个不同生态点试验的数据,分析不同品种在不同生态点的越冬率、产量变化,越冬率与产量的相关性,旨在研究白菜型冬油菜在北方不同生态区的越冬安全性,确定北方冬油菜通用的安全越冬的越冬率临界值,明确影响北方冬油菜越冬率的主要因子。结果表明,不同白菜型冬油菜品种在北方不同生态地区越冬率差异较大,产量也差异较大,越冬率变幅为10%~99%,强抗寒品种越冬率>70%。回归分析表明,越冬率与产量存在明显的线性正相关,回归方程符合y=ax+b, 当越冬率<70%时,产量随越冬率的增加而增加,当越冬率为70%时单位面积产量基本趋于稳定, 越冬率大于70%时,越冬率对产量的影响不明显。协方差分析表明,与冬油菜越冬率相关性最为密切的因子是品种,其次是极端最低气温、冬季气温、年均气温、≤0℃的冬季负积温、纬度、经度等。因此,70%的越冬率可作为北方地区冬油菜通用安全越冬的越冬率临界值,采用强抗寒品种,极端最低气温–31.79℃、冬季气温–7.20℃、年均气温6.38℃、负积温–997.57℃,纬度低于44.83°,经度高于80.34°是保证冬油菜安全越冬的必要条件。     

油菜(Brassica napus L.)矮化研究进展

油菜(Brassica napus L.)是具有重要影响的油料作物。通过杂交育种在油菜上的运用,获得了相较于旧品种在生活力、生长势、抗逆性、适应力、产量、品质等方面具有更大优势的新品种,但同时也带来了油菜倒伏与机械化生产率无法提高等问题。水稻和小麦相关的矮化研究与应用是绿色革命的重要组成部分,这为人们改良油菜品种提供了新的思路。对于油菜倒伏和提高油菜机械化生产率等急需解决的问题,油菜矮化育种成为了解决问题的关键。本研究围绕甘蓝型油菜矮化基因的遗传特点、基因定位、矮化机制等方面的研究情况进行综述,为进一步利用油菜矮化基因提供参考。     

白菜型冬油菜类甜蛋白的筛选、克隆及其在低温胁迫下的表达

类甜蛋白是一种能在低温胁迫下诱导表达,增强植物抗逆性的关键蛋白质。本研究运用双向电泳结合质谱技术,筛选低温胁迫下陇油7号叶片差异蛋白点,从中分离出与抗寒密切相关的类甜蛋白。根据已发表植物类甜蛋白基因TLP的保守序列设计引物,采用RT-PCR扩增陇油7号的DNA,获得TLP基因开放阅读框,长度为732 bp,编码243个氨基酸的蛋白质。生物信息学分析显示,与甘蓝型油菜(Brassica napus)的蛋白质氨基酸序列同源性高达99.18%,该基因在进化上高度保守,其保守序列属于植物的GH69-TLP-SF超家族,TLP相对分子质量和理论等电点分别为26.02 k D和9.15。TLP含有一个信号肽,为亲水性蛋白,亚细胞定位预测其是在内质网中合成的蛋白。二级结构预测表明陇油7号的TLP是由不规则卷曲和延伸链组成的不稳定蛋白。实时荧光定量和半定量分析显示,在适当阈值的低温胁迫下TLP基因表达量上调,表明该基因在白菜型冬油菜陇油7号适应低温胁迫过程中发挥重要作用。     

甘蓝型油菜抗寒相关基因的QTL初步定位

低温是影响油菜生产和产量最重要的非生物逆境胁迫因子。为了阐明油菜抗寒性的遗传基础并定位相关的数量性状位点,利用甘蓝型油菜强抗寒GZ恢和弱抗寒10B杂交获得的147个F_2单株为定位群体、以双亲及F2∶3家系为辅助研究材料,利用SSR分子标记结合生理学指标及自然条件下抗寒性调查对抗寒基因QTL进行初步定位。结果表明:630对SSR引物中有160对在双亲间具有多态性,多态率25.40%;160对多态性引物中有102对在F_2群体中有多态性,多态率63.75%,102对多态性引物共检测出多态性位点229个。102个SSR标记构建连锁图,图谱总长974.70 c M,平均距离为5.70 c M。在自然越冬条件下,对F2及F2∶3家系的抗寒性及叶片相对电导率、组织相对含水量、SPAD值、丙二醛(MDA)含量进行测定,分析生理指标与抗寒性的相关性,结果呈显著或极显著相关,表明这些指标可以作为抗寒性评价的参考指标。共定位出5个与抗寒性相关的QTL位点,SPAD值与MDA含量2个指标之间检测到的QTL具有重叠区,这可能是由一因多效或基因紧密连锁引起,可以作为后续分析候选基因的1个热区。为进一步进行甘蓝型油菜抗寒性状相关基因的精细定位及克隆奠定了基础理论。     

油菜不同氮素籽粒生产效率品种氮素积累与分配特征

2007—2008年度以98个甘蓝型常规油菜品种(系)为材料, 在不施氮肥(N₀)和纯氮150 kg hm^–2 (N₁) 2个处理下, 通过测定成熟期不同器官干重、氮素含量, 采用组内最小平方和动态聚类方法对供试品种的氮素籽粒生产效率(NUEg)聚类并分析其氮素积累与分配差异。结果表明, 不同品种氮素籽粒生产效率差异较大, 类型间差异极显著。不同类型品种随着氮素籽粒生产效率增加, 产量增加。相关分析表明, 氮素籽粒生产效率与成熟期氮素吸收总量之间相关不显著(r_N0= –0.0245, r_N1= –0.1131), 与成熟期茎秆氮素分配比例(r_N0= –0.5941^**, r_N1= –0.4141^**)和果壳氮素分配比例(r_N0= –0.6007^**, r_N1= –0.5374^**)呈极显著负相关, 与籽粒氮素分配比例(r_N0= 0.7954^**, r_N1= 0.7239^**)呈极显著正相关;与成熟期总籽粒数呈极显著正相关(r_N0= 0.5945^**, r_N1= 0.5412^**)。氮素籽粒生产效率和氮素吸收总量对产量都有显著影响, 油菜品种的选育应在一定氮素吸收总量基础上, 促进后期氮素从营养器官向籽粒中输送, 提高氮素籽粒生产效率, 从而达到高产和高氮素利用效率的统一。     

甘蓝型油菜在不同生态区的净光合速率随外界条件变化的比较

为研究冬油菜区和春油菜区2地甘蓝型油菜的光合作用差异,以甘蓝型油菜杂交种‘秦杂油3号’为材料,比较了不同光强、CO₂浓度和温度条件下2个生态区净光合速率的差别。结果显示：不同生态区甘蓝型油菜净光合速率随光强、CO₂浓度和温度变化规律基本相同;春油菜区叶片的光饱和点和光量子效率高于冬油菜区,而光补偿点、光呼吸速率和饱和光强下净光合速率比冬油菜区低;春油菜区叶片的羧化效率比冬油菜区高,而CO₂饱和点和饱和CO₂浓度下净光合速率则比冬油菜区低,两者的CO₂补偿点无显著差异;春油菜区进行光合反应的适合温度范围比冬油菜区宽,在最佳温度下春油菜区的净光合速率低于冬油菜区。结果表明春油菜区叶片的光合能力要强于冬油菜区,对环境的适应性较强。     

甘蓝型黄籽油菜与黑籽油菜苗期生理特性的比较研究

油菜苗期的植株长势与抗性及后期产量密切相关。为探索甘蓝型黄籽油菜抗逆性较弱和产量较低的原因,以2对不同遗传来源的甘蓝型黄、黑籽油菜近等基因系为材料,研究了苗期植株的主要生理特性。结果表明,甘蓝型黄籽油菜苗期生长势弱,叶绿素含量和类胡萝卜素含量,光合速率和叶面积指数（LAI）均比相同遗传背景下的黑籽油菜低;与黑籽油菜相比,甘蓝型黄籽油菜无论是在不同的叶龄期,还是在植株的不同部位,均表现出“糖高氮低”的代谢特点,且越冬期叶片的硝态氮含量和硝酸还原酶活性也低;根颈粗和单株干物质重也明显小。甘蓝型黄籽油菜苗期生长势弱,冬前干物质积累偏少,进而影响其春后的生殖生长,这可能是其产量较低的重要原因之一。     

不同基因型油菜锌效率机理Ⅰ ——耐低锌油菜基因型苗期筛选指标研究

采用营养液培养试验比较了低锌营养下芥菜、白菜、甘蓝型3个油菜(Brassica napus L.)品种幼苗的生物量，抗氧化酶活性，根系活力，叶绿素含量及对锌的吸收、利用差异。试验结果表明，3个油菜品种由于基因型不同，在耐低锌营养能力方面存在显著性差异。在低锌时(10-6mol/L Zn2+)，幼苗植株地上部干重以芥菜型>甘蓝型>白菜型，地上部干重分别较无锌对照处理增加17.8%(芥菜型)、9.9%(白菜型)、3.3%(甘蓝型)。芥菜型叶CAT、POD、SOD活性，叶绿素含量及根系活力也明显高于甘蓝型和白菜型油菜。锌积累量及锌利用率也以芥菜型远远大于其它2个品种，锌素利用效率分别为12.3%（芥菜型），8.0%(白菜型)，4.9% (甘蓝型)。苗期油菜叶CAT、POD、SOD等抗氧化酶活性、叶绿素含量及根系活力可以作为筛选耐低锌营养油菜基因型的评价指标之一。