萝卜肉质根糖含量相关性状的关联位点分析

【目的】挖掘与萝卜肉质根糖含量相关性状密切关联的SSR位点，为萝卜品质改良提供参考。【方法】以134份萝卜品种构成的自然群体为材料，在成熟期对萝卜肉质根中的果糖、葡萄糖、蔗糖、可溶性总糖含量和甜度值进行连续3年（2015-2017年）的表型鉴定，利用SPSS 20.0软件对上述5个糖含量性状进行相关性分析，选用156对SSR引物进行群体扫描，利用PowerMarker V3.25软件分析134份萝卜品种的遗传多样性，应用Structure 2.3.4软件分析包含134份萝卜品种自然群体的遗传结构，利用Tassel 3.0软件对SSR标记与糖含量相关性状进行关联分析。【结果】134份萝卜品种的糖含量相关性状在群体中变异较广，甜度值的广义遗传力最高（60.10%），其次是葡萄糖（53.79%）、可溶性总糖（48.51%）和果糖（40.73%），蔗糖的广义遗传力最低（30.67%）。用156对SSR引物从134份萝卜品种中共检测到349个多态性位点，多态性信息量（PIC）为0.106~0.864，多样性指数为0.112~0.877。群体结构分析表明，134份萝卜品种可分为2个亚群，其中亚群1包含46个萝卜品种，对应表1中1~46号品种；亚群2包含88个萝卜品种，对应表1中47~134号品种；且亚群分类与地理来源无明显对应关系。在P≤0.01阈值条件下，检测到与５个糖含量相关性状关联的位点61个，其中与葡萄糖含量关联的位点16个，与甜度值关联的位点13个，与蔗糖含量关联的位点13个，与可溶性总糖含量关联的位点10个，与果糖含量关联的位点9个，单个位点的表型变异解释率为5.19%~16.29%。【结论】获得61个与萝卜肉质根糖含量相关性状显著关联的SSR位点，其中有14个标记位点具有“一因多效”现象，能同时被2个或2个以上性状检测到。     

不同品种(系)油菜对锑的富集转运特性

采用大田试验方法，分析种植于锑污染农田中的29个品种(系)甘蓝型油菜(Brassica napus L.)的生长及根、茎、叶、荚、籽粒吸收和转运锑的能力。结果表明：常香油3号的单株干质量(126.84 g)远高于其他供试油菜的，具有较明显的生长优势；油菜叶、荚、根、茎、籽粒中锑含量依次降低，叶中锑含量远高于其他器官的，是油菜中锑的主要富集部位，油菜茎、叶、荚、籽粒中锑含量与根中锑含量呈极显著(P<0.01)正相关，籽粒锑含量与根、茎中锑含量呈极显著(P<0.01)正相关，说明籽粒中锑主要随着油菜根和茎向上运输而不断积累；南油杂1号和米油518对锑的生物富集系数分别为1.11和0.06，分别为29个品种(系)中最高和最低的，分别属于高积累和低积累品种，它们籽粒中锑质量分数仅为0.38和0.22 mg/kg，两者均可作为锑污染土壤修复的优选油菜品种；茎到叶(TFSL)、茎到荚(TFSP)、茎到籽粒(TFSS)、根到茎(TFRS)、荚到籽粒(TFPS)、叶到荚(TFLP)、叶到籽粒(TFLS)的转运系数依次降低；籽粒锑含量与TFRS呈显著(P<0.05)正相关，与TFPS、TFLS、TFSS呈极显著(P<0.01)正相关，与TFSP呈极显著(P<0.01)负相关，说明油菜籽粒锑含量主要决定于荚和叶中锑向籽粒的转运能力。     

积累Cd油菜吸收Cd潜力及其根分泌物对土壤Cd的活化

采用水培和土培试验研究了积累Cd油菜溪口花籽的吸收Cd潜力及根分泌物对土壤Cd的活化效果。结果表明,积累Cd油菜溪口花籽和印度芥菜在营养液Cd浓度为1.0和1.5mg·L-1时的耐Cd毒能力相当。积累Cd油菜溪口花籽的吸Cd潜力高于印度芥菜。积累Cd油菜和印度芥菜在加Cd营养液培养条件下的根分泌物对土壤Cd均有一定的活化作用。积累Cd油菜在营养液中Cd浓度为1.0mg·L-1时收集的根分泌物与0.5mmol·L-1柠檬酸对土壤Cd的提取能力相当。与印度芥菜相比,积累Cd油菜根分泌物对土壤Cd的提取能力更高。浇入根分泌物对积累Cd油菜溪口花籽和印度芥菜体内Cd的存在形态没有显著的影响。     

通过CRISPR/Cas9技术突变BnMLO6基因提高甘蓝型油菜的抗病性

基因编辑技术可以实现对目标基因高效准确的修饰,为植物遗传改良开辟了新途径。霉菌抗性位点(Mildew resistance locus O, MLO)基因是植物对白粉病菌防御的主效负向调节因子,突变后能增强植物对白粉病的抗性,但在油菜中是否具有同样的功能尚未见报道。为解析该基因在油菜抗病中的功能,本研究通过分析油菜接种核盘菌后基因的表达情况发现,BnMLO6基因受核盘菌诱导表达;利用CRISPR/Cas9基因编辑技术获得了一份BnMLO6基因6个同源拷贝同时突变的材料mlo6-212。遗传分析表明,CRISPR/Cas9引起的BnMLO6基因突变能够稳定遗传;mlo6-212突变体在田间和温室条件下都表现出明显的白粉病抗性;在接种核盘菌24 h后,病斑面积显著低于野生型,减小19.5%;BnMLO6基因突变能激发叶片胼胝质的自发堆积,增强接菌后乙烯和茉莉酸抗病信号。因此,BnMLO6基因可能参与了多条抗病信号路径,负向调控油菜对白粉病和菌核病的抗性。研究结果不仅为BnMLO6基因协同调控油菜多种病原菌抗性的研究提供了参考,也为油菜抗病性遗传改良提供了抗性资源和技术支撑。     

嘉博文土壤调理剂对萝卜产量品质、土壤理化性质的研究

为了改善土壤质量和萝卜的品质，筛选出合适的土壤调理剂和用量，以不添加调理剂为对照，研究嘉博文土壤调理剂对萝卜产量品质、土壤理化性质的影响。结果表明：增施嘉博文调理剂能够促进萝卜产量、单根重和优果率的增加，能有效减少萝卜线虫发病率，提高了萝卜果肉的糖度、碱性、色泽，增加了土壤有机质、pH、碱解氮、有效磷、速效钾，增加了土壤细菌、真菌、放线菌菌落数量，降低了土壤容重，增加了水稳性大团聚体的形成。因此，增施嘉博文土壤调理剂增加了萝卜产量，改善了萝卜品质和土壤结构，增加了土壤肥力和微生物多样性，并以4800 kg/hm²用量最佳。     

利用相关矩阵法优化光谱指数的冬油菜氮素营养诊断

近年来高光谱技术由于无损和高效等优点成为了现代精准农业发展的必要手段方法。为实现冬油菜无损、快速的氮素盈亏诊断，该研究以连续两年(2022—2023年)不同覆盖及施氮处理下冬油菜蕾薹期采集的90份植物样品(地上部生物量和植株氮浓度)和高光谱实测数据为数据源，根据原始光谱和一阶微分(first-order differential,FD)光谱与氮营养指数(nitrogen nutrition index,NNI)的相关系数计算了8种(共16个)典型的光谱指数，随后利用相关矩阵法提取最佳光谱组合，并根据与NNI相关系数的计算结果筛选最优光谱指数，最后将最优光谱指数分为3组模型输入变量，分别采用支持向量机(support vector machine,SVM)、随机森林(random forest,RF)、极限学习机(extreme learning machine,ELM)和反向神经网络(back propagation neural network,BPNN)构建冬油菜蕾薹期NNI估算模型。结果表明一阶微分光谱指数与NNI的相关系数均大于原始光谱指数，3个组合选择的光谱指数与NNI的相关...