油菜素内酯对低温胁迫下冬小麦 wrab17基因表达的影响

为了探索油菜素内酯（BR）对低温胁迫下 wrab17基因表达模式的影响,以寒地冬小麦品种东农冬麦1号（Dn1）为试验材料,利用qRT-PCR技术克隆得到 wrab17基因的cDNA序列,利用生物信息学方法分析该序列的特征,采用qRT-PCR技术检测低温（5 ℃、0 ℃、-10 ℃、-25 ℃）胁迫下该基因在冬小麦叶片和分蘖节中的表达情况以及BR对 wrab17基因表达量的影响。结果表明, wrab17基因的编码区序列长度为735 bp,包含500 bp的完整开放阅读框,可编码167个氨基酸,属于稳定蛋白质,该蛋白质无跨膜区和信号肽。qRT-PCR分析表明,低温胁迫下对照组和BR处理组的Dn1叶片和分蘖节中, wrab17基因的相对表达量分别在-10 ℃和-25 ℃时最高,且BR处理组 wrab17基因的相对表达量均高于对照组,推测BR可通过提高 wrab17基因的表达量来增强冬小麦的抗寒能力。     

土壤硒对油菜含硒量、生长和产量的影响

应用上培盆栽试验,研究了土壤不同硒水平对油菜生长和产量的影响以及油菜不同时期各器官含硒量。结果表明:(1)土壤加硒至15—20ppm时,油菜出现中毒。(2)随土壤硒含量增加,油菜各器官硒含量成倍增加,表明油菜富硒特点明显。(3)油菜籽中硒主要分配到菜籽饼内,菜籽油的硒含量相对较少。     

甘蓝型油菜亲本基因型对其与埃塞俄比亚芥的可交配性影响

以10个甘蓝型油菜品种与埃塞俄比亚芥进行了正反杂交。结果表明,甘蓝型油莱与埃塞俄比亚芥的种间可交配性很低,但在反映可交配性强弱的各个性状上,基因型间的差异显著。甘蓝型油菜作母本时,受精频率和结角率都较反交为低,在获得杂种种子和杂种植株上明显优于反交。约2/3的甘蓝型油菜×埃塞俄比亚芥低生活力杂种种子在组织培养条件下能萌发形成植株,反交的萌发率几乎为零。甘蓝型油菜×埃塞俄比亚芥的F_1植株能与甘蓝型油菜回交,与埃塞俄比亚芥回交不亲和。由于种间杂种F_1植株群体中常出现大量的母型植株,且获得的真杂种种子出苗率又很低,因此提出以F_1杂种植株数为基准的可交配指数来衡量种间可交配性高低。     

母本基因型对油菜种间可交配性的影响

按照不完全双列杂交试验方式,以20个甘蓝型油菜品种为母本与3个芥菜型油菜品种杂交,配制了60个组合。分析结果表明,母本甘蓝型油菜在种间可交配能力上存在着较大的遗传变异。尤其是在受精能力上,母本的广义遗传力和狭义遗传力都较高,分别为0.683和0.464。而结籽指数这一性状的基因型方差以亲本互作为主,母本的加性方差很小,狭义遗传力极低。结角长度和结角率这两个可交配性的外观性状与受精指数和结籽指数之间存在着显著的表型相关和遗传相关。并提出了在甘蓝型油菜中筛选和培育种间杂交高亲和品系的方案,以及通过容易观测的外观指标快速准确地鉴别具高度可交配性品系的具体措施。     

诱发甘蓝型油菜含油量突变的研究

用~(60)coγ射线照射油菜干种子,诱发含油量突变。结果指出:交变体间含油量的极差达6.99％,世代间的相关性达显著或极显著,亲本含油量对后代含油量的突变影响明显,并初步选育出一批比现有推广品种高5％—7％的高油分品系。     

干旱缺钾对油菜内源激素、光合作用和叶绿素荧光特性的影响

为了解钾肥对抗旱的生理影响,以抗旱性不同的两个油菜品种川油36（敏感）和油研57（耐旱）为材料,采用水培试验,调查干旱缺钾对油菜内源激素、光合作用和叶绿素荧光特性的影响。设置缺钾（0.01 mmol/L K₂SO₄）和正常钾肥（1.0 mmol/L K₂SO₄）两个梯度,加入7%的PEG6000模拟干旱,分别记为LK和NK处理。结果发现,干旱胁迫严重抑制油菜生长,不同钾肥水平对油菜生长和激素水平影响显著,与NK处理相比,LK处理下油菜生物量和叶片吲哚乙酸（IAA）、细胞分裂素（CTK）和油菜素内酯（BR）含量显著降低,而脱落酸（ABA）含量显著增加。干旱胁迫下钾肥水平对油菜光合作用影响显著,与NK相比,LK处理下油菜净光合速率、气孔导度、核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶（RuBP羧化酶）活性、磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶（PEPC）活性均显著降低。干旱胁迫下光系统I（PSI）P700最大变化（Pm）和光下P700最大变化（Pm'）显著降低,LK处理下Pm'显著低于NK处理,而PSI受体侧限制非光化学量子产量[Y(NA)]显著高于NK处理。干旱胁迫导致光系统II（PSII）最大光化学量子产量（Fv/Fm）显著降低,与NK处理相比,LK处理下Fv/Fm和PSII调节性能量耗散[Y(NPQ)]显著降低,然而非调节性能量耗散[Y(NO)]显著增加。LK处理下抗旱品种油研57叶片IAA含量、CTK含量、叶绿素含量、净光合速率和Fv/Fm显著高于川油36,表现出更高的生物量。综上,干旱缺钾会诱导ABA积累,抑制生长促进类激素IAA、CTK和BR的合成,抑制油菜生长。干旱缺钾条件下,RuBP羧化酶和PEPC酶活性显著降低,同时PSI受体侧过度还原,PSII调节性能量耗散减弱,非调节性能量耗散量子产量增加,造成PSI和PSII活性下降,导致油菜光合作用降低并限制油菜生长。     

油菜黑胫病菌T-DNA插入诱变因素优化及突变体筛选

油菜黑胫病是由Leptosphaeria biglobosa引起的一种真菌病害。这种病害在我国油菜产区广泛发生,并造成一定的经济损失。为通过获取突变体来研究L. biglobosa的生态适应性机制及致病机制,本文优化了影响农杆菌介导转化（ATMT）油菜黑胫病菌L. biglobosa菌株Lb731的因素,评估转化子质量,并筛选相关突变体。结果明确了农杆菌介导转化菌株Lb731的最佳因素：潮霉素B浓度为50 μg/mL,转化受体（分生孢子）培养时间为15 d (20℃),浓度为2 × 10^7~8孢子/mL,农杆菌-受体共培养温度为25℃,共培养时间为72 h。在最适条件下的转化效率达到80个转化子/百万分生孢子。T-DNA插入基因组的频率为100%,单拷贝插入频率为72.7%,转化子抗潮霉素性状能稳定遗传。从2136个转化子中获得了11个菌丝生长减缓突变体,7个色素产生缺陷突变体和14个分生孢子产生缺陷突变体,并从这些突变体中鉴定出7个致病力丧失突变体。采用hiTAIL-PCR技术,从3个突变体中获得了T-DNA插入位点侧翼序列。上述结果为深入研究L. biglobosa的生态适应性机制及致病机制提供了材料和线索。     

籼型三系杂交水稻产量及生育期的配合力分析

用4个湖南近年审定的三系不育系与湖南农业大学水稻所育成的具有代表性的5个籼型三系恢复系配组,采用p×q不完全双列杂交(NCⅡ),对获得的20个组合进行单株产量、生育期的一般配合力和特殊配合力效应以及杂种F1优势表现分析。结果表明:(1)单株产量、全生育期的一般配合力和特殊配合力均达显著或极显著水平,由可遗传的基因加性效应和不可遗传的非加性效应共同控制。(2)单株产量、全生育期的一般配合力和特殊配合力不育系三香A较好,恢复系以416较好。(3)亲本单株产量、全生育期的一般配合力与特殊配合力之间没有明显的对应关系。(4)综合评价20个杂交组合,三香优416、丰源A/283,丰源A/502有生产利用价值。     

鄂东稻田油菜免耕飞播技术模式的产量及效益评价

为了探索稻田秸秆全量还田油菜免耕飞播生产模式（简称免耕飞播）在晚收水稻田中的生产适应性和实用性,于2018—2019年和2019—2020年在鄂东武穴市开展油菜田间试验,试验设有免耕飞播和习惯旋耕直播（简称旋耕直播）,评价2种模式下的油菜产量、肥料利用效率及经济效益的差异。结果表明,免耕飞播模式显著增加油菜产量、肥料偏生产力和经济效益。与旋耕直播模式相比,免耕飞播模式2年的油菜子平均增产216 kg/hm²,增幅为9.8%,N、P、K肥偏生产力分别平均提高8.1%、151.2%和147.6%,种植投入平均减少1 116元/hm²,净利润平均增加2 202元/hm²。说明油菜免耕飞播模式具有抢墒抢温播种、秸秆全面还田保墒保温和养分循环利用、油菜专用缓释肥一次性基施、机械开深沟防渍等优点,增产节本增收效果显著,是一种实用的轻简高效生产模式。     

西藏甘蓝型春油菜品系及密度配置分析

【目的】研究种植密度对不同熟期西藏甘蓝型春油菜的生育期性状、生长动态和成熟期产量及农艺性状的影响,明确西藏高原农区甘蓝型春油菜的品系配置与高效增产效应。【方法】2019-2020年,选用早熟NY16、中熟NY28和晚熟NY52 3个不同熟期的甘蓝型春油菜品系,设置1.5×10⁵（D1）、3.0×10⁵（D2）、4.5×10⁵（D3）、6.0×10⁵（D4）和7.5×10⁵株/hm²（D5）5种不同种植密度,共计15个处理,每处理重复3次。测定3个油菜品系在不同密度处理下的生育期性状、动态生长指标和成熟期产量及农艺性状,比较不同密度和品系的温度与光能利用效率,通过籽粒产量和光温利用效率确定合理的品系和密度配置。【结果】①随着种植密度增加,参试油菜品系营养生长阶段缩短,所需积温降低,从而导致整个生育期历时和所需积温减少;与早熟品系相比,中、晚熟品系的苗期和花期较长。②随着种植密度增加,参试品系的单株有效角果数和单株粒质量均有所降低,合理密植可弥补单株生产力降低造成的产量损失;早熟品系在不同密度下的平均籽粒产量为1 634.96～2 456.23 kg/hm²,并在7.5×10⁵株/hm²（D5）种植密度达最大值;中、晚熟品系平均产量为1 734.61～2 809.74和1 942.03～3 108.22 kg/hm²,并在4.5×10⁵株/hm²（D3）种植密度达最大值;③密度增加可加快甘蓝型春油菜生育前期茎秆的伸长,抽薹后,随着密度的增加株高和茎粗均降低,7.5×10⁵株/hm²（D5）种植密度下油菜茎秆明显纤细。与早、中熟品系相比,晚熟品系对密度响应更明显。④合理密植可优化油菜的光温利用效率,其中早熟品系的光能和温度利用效率在7.5×10⁵株/hm²（D5）种植密度下达最大值,分别为0.148 g/MJ,1.537 kg/(hm²·℃);中、晚熟品系光能和温度利用效率均在4.5×10⁵株/hm²（D3）密度下达最大值,分别为0.156 g/MJ,1.578 kg/(hm²·℃)和0.163 g/MJ,1.638 kg/(hm²·℃)。【结论】春油菜早熟品系密度为7.5×10⁵株/hm²,中、晚熟品系密度为4.5×10⁵株/hm²时,其产量及光温利用效率达最大值。相同种植密度下,中、晚熟品系的光温利用占优势,在一定无霜期范围内,应充分协调生态条件与密度的关系,建议西藏地区应注重甘蓝型春油菜中、晚熟品系的选育与利用。