白菜型油菜雄性不育材料的花药结构及遗传研究

白菜型油菜新型不育源的发现及研究是其杂种优势利用的重要基础工作。以笔者发现的白菜型油菜雄性不育材料0A193衍生系为材料,对其花药败育特征及遗传进行研究。结果表明,该不育材料育性受环境温度影响,早期低温条件下表现不育,后期温度升高其育性可得到恢复。育性转换前大部分花药发育止步于孢原细胞分化期,个别角隅能分化形成花粉囊,最终能产生花粉,大量药室不能正常开裂、花粉粘连无法散开,个别花药出现多花药合生、相邻花粉囊退化等现象;育性转换后,花药可以产生大量花粉。18个白菜型油菜和9个甘蓝型油菜的测交结果表明,该不育材料与Pol CMS有不同的恢保关系。遗传研究表明,该不育材料育性受细胞质和1对核基因控制。该白菜型不育材料的遗传分类,及在杂优育种中的利用价值有待深入研究。     

香菇柄水提液对油菜种子活力及抗逆性的影响

在室内用生物学方法研究了不同浓度香菇柄水提液浸种对油菜种子活力的影响。结果表明,0.005 g/mL 的水提液浸种对提高油菜种子活力的效果最佳。进一步研究表明,0.005 g/mL 的水提液浸种处理,使油菜种子在4℃低温下的发芽率显著提高,且幼苗经4℃低温胁迫两天后,叶片中的超氧化物歧化酶（SOD）、 过氧化物酶（POD）活性,可溶性糖、 可溶性蛋白及叶绿素含量显著高于对照组,膜脂过氧化产物丙二醛（MDA）含量显著低于对照组,表明香菇柄水提液浸种处理油菜种子可提高其种苗的抗寒性。试验结果还表明,香菇柄水提液浸种处理油菜种子可提高油菜种苗的耐除草剂能力。     

一种甘蓝型油菜双隐性细胞核雄性不育的细胞学观察

本研究利用涂片和切片两种方法,对甘蓝型油菜双隐性细胞核雄性不育两用系的不育株与可育株小孢子母细胞的减数分裂和小孢子发育的细胞学进行了观察。结果表明, 不育系从减数分裂时期就开始发生异常，出现了染色体桥，花粉母细胞分裂不同步等现象，随后形成大小不等的四分体或多分体，小孢子释放以后没有开始花粉壁的形成,并且细胞质逐渐降解,最后只剩下降解后的残渣，药室也随之萎缩变形。     

油菜温敏雄性不育系373S的选育

发现和选育新型光温敏雄性不育材料,有利于深入揭示植物雄性不育的发生机制,丰富油菜杂种优势利用的方法。笔者报道一种新发现的环境敏感雄性不育系373S的选育过程及其育性随温度、日长的变化基本规律。2002年在一个天然雄性不育群体后代中发现1株嵌合不育株,经过连续自交,育成环境敏感不育系373S。2004—2006年在陕西杨凌进行分期播种试验,并进行了温度、光照脉冲处理试验。结果表明：373S是主要对温度敏感的雄性不育系,低温可育而高温不育,开花前2~9d的平均温度对育性影响显著,而日长对育性影响不明显,花蕾长度约2~3mm是育性转换的敏感时期。用一系列品种与373S测交,F1均为100%可育,在F2代温敏不育株出现几率很高,可以达到7.1%~14.6%。进一步精确分析373S光温反应特征、改良其农艺及品质性状、寻找适宜制种生态区的工作正在进行当中。     

芸薹属植物细胞质特异分子标记的开发

开发芸薹属植物细胞质特异分子标记,为芸薹属植物种质资源鉴定、保护及育种利用奠定基础。33份芸薹属植物中,20份甘蓝型油菜,2份芥菜型油菜,2份埃塞俄比亚芥,3份甘蓝,2份白菜,2份黑芥,以及芸芥和板蓝根各1份作为对照,利用细胞质特异分子标记进行PCR扩增分析。笔者前期研发的一步多重PCR技术不仅能将pol、ogu、IP-ogu、nap、cam等5种细胞质类型鉴别开来,而且在埃塞俄比亚芥、黑芥、甘蓝、芸芥和板蓝根中扩增出特异的条带。引物Indel-F/R在具有nap细胞质的甘蓝型油菜材料中特异扩增出1个长度为344 bp的条带,该扩增产物比pol和cam细胞质材料中扩增产物多1个长度为93 bp的InDel,可作为区分nap细胞质的特异分子标记。引物mtSSR2-F/R和rsp3F/R-1在埃塞俄比亚芥和黑芥中扩增产物与其他参试芸薹属植物不同,可用作区分埃塞俄比亚芥和黑芥细胞质类型的分子标记。     

23份芥菜型油菜同工酶遗传多样性分析

采用酯酶(EST)、淀粉酶(AMY)和过氧化物酶(POD)同工酶电泳,对23份芥菜型油菜材料进行了遗传多样性分析。同工酶电泳共检测到3种酶的多态型条带26条,酯酶和淀粉酶都存在着丰富的多态性。带型分析结果表明,酯酶EST-2、EST-3特征带可能与材料地理来源有关,淀粉酶AMY-2、AMY-3、AMY-4和AMY-5特征带可能与控制籽粒颜色基因的表达有关。参试23份材料的遗传相似系数在0.625~1.0,聚类分析可将其分为冬播型和春播型为主的两大类群,冬播型类群中全部为黑籽材料,春播型类群中包含了所有参试的8个黄籽材料和4个黑籽材料。不同芥菜型油菜品种之间因其类型、籽粒颜色及地区等因素差异而存在较大的遗传差异。     

苯磺隆对甘蓝型油菜中双9号的杀雄效果

经过2年3次重复试验,研究了苯磺隆、爱将、水杨酸、胜必定、麦极等5种化学药物叶面喷施对甘蓝型油菜品种中双9号(ZS9)的杀雄效果。结果表明,苯磺隆杀雄作用最好,其它4种药物杀雄效果差或没有杀雄效果。在ZS9抽薹高度达15～20cm、最大花蕾长度1～2mm时进行苯磺隆第1次处理,单株用药量15～20mL,间隔10d左右再进行第2次处理,单株用药量8～10mL,叶面喷施最佳浓度范围为0.075～0.1μg/mL。叶面喷施2次可诱导94%～100%的全不育株,不育持续时间可达21～25d。苯磺隆及其处理方式,有望用于油菜大田的杂交制种。     

甘蓝型油菜抗寒性与某些渗透物质的关系

对甘蓝型油菜抗寒性的季节变化及其同某些渗透物质的关系进行了研究。结果表明,甘蓝型油菜抗寒性的季节变化分为抗寒性锻炼、抗寒性保持和抗寒性消解3个阶段,在抗寒性保持阶段,不同品种抗寒能力差异显着。在越冬期中,叶片中可溶性糖含量、细胞汁液浓度、游离氨基酸、游离脯氨酸含量上升,总含水量、自由水含量下降,束缚水含量以及束缚水/自由水比值上升。其中,细胞汁液浓度、游离脯氨酸含量、自由水、束缚水含量以及束缚水/自由水比值可作为品种抗寒性鉴定的生理指标。     

单嘧磺酯钠诱导芥菜型油菜雄性不育的作用效果

以3份不同芥菜型油菜自交系为材料,研究单嘧磺酯钠(MES)对芥菜型油菜的杀雄效果,同时利用细胞学观察对芥菜型油菜花粉败育特征进行探讨。结果表明,植株叶片喷施0.075 mg/L和0.1 mg/L的MES均能引起芥菜型油菜不育,高质量浓度的MES处理对农艺性状的影响更显著,细胞学观察发现MES诱导的芥菜型油菜雄性不育与绒毡层发育异常相关。研究结果为MES对芥菜型油菜的最佳杀雄浓度提供参考,并为其化学杀雄育种工作奠定理论基础。     

用RAPD标记分析中国和捷克甘蓝型油菜的遗传多样性

中国和捷克等50个甘蓝型油菜品种（系）的RAPD分析结果表明,10个随机引物共扩增出79条多态带,Hamman遗传距离及聚类分析结果与材料的地理起源和系谱关系一致,根据遗传差异将参试材料分为三大组,即中国材料组,捷克材料组和中捷材料组,中国材料与捷克材料之间遗传差异最大,以中国和捷克交换甘蓝型材料为育种亲本,有利于扩大遗传背景和促进双方育种取得新突破。