甘蓝型黄籽油菜粒色基因候选区间的QTL-Seq定位及连锁标记开发

甘蓝型油菜黄籽性状遗传来源较为复杂且易受环境条件影响,基因定位和分子标记开发难度大.相比于传统QTL定位,结合二代深度测序等生信方法直接对甘蓝型油菜黄籽基因进行染色体定位、基因挖掘和标记开发,将有助于黄籽遗传机理的研究.利用甘蓝型油菜黄籽临保系63-2和黑籽67-1配制杂交组合,构建F 2粒色分离群体.遗传分析表明:该群体中黄籽性状受1对隐性主效基因控制;以法国甘蓝型油菜Darmor-bzh基因组为参考,利用集团分离分析法和全基因组重测序将黄籽性状基因定位于C03染色体6.1~9.0 Mb置信区间内,同时基于基因组变异和聚丙烯酰胺凝胶电泳验证获得与粒色基因紧密连锁的SSR标记4个和InDel标记5个.

基于QTL和转录组测序鉴定甘蓝型油菜耐旱候选基因

干旱胁迫严重限制了甘蓝型油菜种植面积的扩大和产量的提升。耐旱性是由多基因控制的复杂数量性状,将QTL定位与转录组测序相结合,是鉴定甘蓝型油菜耐旱候选基因的有效手段。本研究对甘蓝型油菜干旱敏感品系三六矮和耐旱品系科里纳-2构建的F2:6和F2:8重组自交系群体幼苗进行正常灌溉和干旱胁迫处理,测定地上部鲜重、地上部干重、叶片相对含水量、丙二醛和可溶性糖含量,利用SSR和SNP多态性分子标记构建遗传连锁图谱,鉴定耐旱相关QTL和候选区间,结合耐旱材料No11和干旱敏感材料No28的转录组测序,筛选耐旱相关候选基因。研究结果表明:干旱胁迫使甘蓝型油菜幼苗地上部鲜重、地上部干重和叶片相对含水量下降,使叶片丙二醛和可溶性糖含量上升;耐旱相关QTL和候选区间分布于A01、A02、A06、A08、A09、A10、C02、C03、C04、C06和C09染色体;对耐旱材料和干旱敏感材料正常灌溉、干旱24 h、36 h和48 h进行转录组分析,主要差异表达基因显著富集到光合作用、脂肪酸代谢、氨基酸代谢、植物激素信号转导、核糖体、昼夜节律及角质、木栓素和蜡质的生物合成等相关途径;将QTL与转录组测序相结合,鉴定到28个耐旱相关候选基因,主要编码FLC、bHLH105、TGA4、TEM1、ERF003、ACO3、CHLI1、LHCB6和PORC等,具有转录因子活性、乙烯产生和信号传导、叶绿素生物合成与结合、叶绿素氧化还原酶以及编码核糖体相关蛋白等功能。这些结果可为揭示甘蓝型油菜耐旱机理及分子标记辅助选育耐旱新品种奠定基础。

甘蓝型油菜RIL群体苗期根系耐铝性鉴定及评价方法研究

为减少铵肥的大量施用以及酸雨频降引发的耕地酸化,从而影响作物的生长,利用综合评价方法通过幼苗期根系表型筛选耐铝种质.以甘蓝型油菜重组自交系(RIL)亲本10D130和中双11为材料筛选苗期适宜的铝胁迫浓度,使用该浓度处理RIL内138个品种(系)幼苗,对其根长、根表面积、根平均直径、根体积、根交叉数、根尖数和根干质量7个根系指标的铝毒单项耐性系数进行变异系数分析、相关性分析、主成分分析、系统聚类分析和逐步回归分析,并采用隶属函数法综合评价不同油菜品种(系)根系的耐铝特性.结果表明:138份油菜品种(系)间各项根系指标差异有统计学意义(p<0.05);筛选出甘蓝型油菜幼苗期耐铝毒品种(系)27034,27036和27007等.根据灰色关联度及逐步回归分析结果,认为根据根长、根表面积、根体积、根交叉数等7个关键指标,可以初步判断甘蓝型油菜种质幼苗期的耐铝毒特性.通过这些方法综合评价油菜对铝的耐受性,可以避免单一指标的片面性和不稳定性,结果更为可靠.

不同遗传背景的甘蓝型黄籽油菜粒色遗传初步研究

以７种不同来源的甘蓝型黄籽油菜品系为材料，采用完全双列杂交试验和与中油８２１测交的方法，分析了粒色的遗传规律。初步结果显示：不同来源的甘蓝型黄籽油菜品系带有不同的粒色基因，有些为等位基因，有些属非等位基因。粒色遗传以加性效应为主，显性和上位性效应也很明显。

油菜收获指数研究进展

油菜是收获指数较低的作物,但材料间差异显著。研究发现,油菜有充足的"源"和"库",受限因子在"流"。阐明油菜高收获指数形成的遗传机理,可为油菜高产育种提供理论和方法。本文简述了国内外作物收获指数研究概况,较详细地介绍了西南大学近年在油菜收获指数研究方面的进展,其中包括油菜收获指数与主要性状的相关分析,不同环境下高收获指数材料的株型特征、生理生化特征和转录组特征、候选基因定位筛选、蔗糖转运蛋白基因家族和蔗糖磷酸合成酶基因家族成员的研究等,可作为开展油菜高收获指数研究的重要参考。

不同施肥水平对油菜胞质雄性不育系07A和杂一代品种川油12育性影响研究

以甘蓝型油菜polima细胞质雄性不育（CMS）系07A和杂一代品种川油12号为材料,连续两年采用四元二次回归正交旋转组合设计,研究了氮、磷、钾、硼不同施用量对上述材料育性的影响。结果表明:（1）不育系的不育度和杂一代的恢复度均受年度间气候变化的影响,同一材料在年度间有不同的表现,对各元素施用量的反映也不尽相同;（2）施用过多的氮肥会降低07A的不育度和杂一代的恢复度,而增施磷、钾、硼肥可提高不育度或恢复经,但如钾、硼肥太多则会减弱这种作用。营养元素影响育性的生理机制还有待进一步研究。

甘蓝型油菜主要产量和品质性状的相关分析

本文以60个品种(系)24个性状的考察数据为材料,对甘蓝型油菜主要农艺、产量和品质性状作了详尽的相关分析。研究结果表明:单株粒重、产油量及硫甙均与各性状存在不同程度的直接或间接关系;含油量、蛋白质及含油量+蛋白质3个性状与其余各性状的关系不大。因此建议:低硫高产育种宜采用多个性状综合选择的方法,而高含油量、高蛋白质育种宜以直接选择为主。

温度对波里玛胞质不育系油菜育性变化时期和临界值的影响研究

采用异地异季和分期播种，研究了３个波里玛胞质不育系（Ｐｏｌｃｍｓ）的育性变化，并与不同时期的温度进行相似分析。结果表明，不育系育性变化的温敏期为现蕾前后１个月左右的花粉粒分化形成期。其不育度与当时的均温呈正相关。育性变化的临界温度值约为日均温７～９℃，不同基因型不育系的临界值略异。由此认为，Ｐｏｌｃｍｓ系的育性变化，是温敏基因在温度与营养共同作用下产生的综合结果。

油菜高蛋白亲本的利用研究

新育成的６个高蛋白材料为母本，７个丰产优质品种（系）为父本作不完全双列杂交，研究蛋白质和油脂含量及产量性状的一般配合力和特殊配合力、各性状间的相关关系．结果表明：９２—Ｆ１４、９２—Ｆ１３、９２—Ｙ１４产量性状有较高的一般配合力．各组合中蛋白质、含油量没有出现较高的特殊配合力。同时，进行了脂肪和蛋白质含量与其他农艺性状的相关分析．

氮肥和多效唑对油菜CMS不育系及杂一代的影响

以３个波里玛胞质不育系和４个波里玛胞质不育三系组合为材料，采用田间随机区组试验，连续两年研究了施氮量和施用多效唑对单株花数、不育系的不育度和杂一代恢复度的影响．结果表明：高氮水平可显著降低不育系的不育度和杂一代的恢复度，施用多效唑可显著提高杂一代的恢复度，但对不育系的不育度影响无明显规律．施用多效唑可明显提高单株花数，而提高氮肥水平对单株花数的增加并不明显．

甘蓝型油菜主要农艺性状的遗传模型和基因效应分析

本文以甘蓝型优质油菜(81008×Tower)正反交各12个世代的资料,按照4种不同的遗传模型,对包括单株产量在内的8个农艺性状的遗传方式进行了详尽地分析。结果表明:所有性状的遗传皆不符合简单的加性-显性模型,上位性效应普遍存在,且对世代平均数有较大影响;单株产量及几个产量性状的遗传均受重复型互作基因的控制,杂种优势需利用三基因或多基因间的互作效应。

若干遗传参数在油菜杂交分离世代中的变异性研究

本文以甘蓝型油菜81008×Tower正反交各12个世代及西南302×Tower 10个世代的资料,分析了包括单株产量在内的9个性状的广义遗传力,遗传相关系数及选择指数在各分离世代的变异情况,结果发现,广义遗传力、遗传相关系数及选择指数的权重系数等的直接估计值是很不稳定的,但其相对估计值(高低位次)在各分离世代间却是有规律可循的。因此建议育种工作者依据各遗传参数的相对估计值来制订育种方案和确定选择方法。最后,本文还就油菜优质高产育种的几个问题作了讨论。

油菜育性基因在不同分离世代的分离特性研究

】推导出１对隐性核不育基因和３对隐性核不育基因在不同分离世代的理论分离比，然后以胞质不育系Ｌ１７Ａ和陕２Ａ、细胞核＋细胞质双重不育系ＧＣＤＡ－１的多个分离世代为材料，采用卡平方适合性测验方法验算了它们所带的育性基因对数。结果表明，Ｌ１７Ａ和陕２Ａ为１对隐性不育基因控制，双重不育系由３对隐性不育基因所控制，但胞质不育基因ｓ１与两个核不育基因ｍ１ｍ２中的一个可能存在连锁关系。

甘蓝型油菜多目标综合选择法研究

采用典范相关分析法和层次分析法对60个油菜品种(系)的24个性状构造优质高产油菜多目标综合选择指数。结果表明,两种指数都有一定的选择效果。典范相关分析法构造的指数可解决易测性状的选择,间接改良一些难测性状,具有实用性;层次分析法在构造指数时,可包含育种目标,选出的品系更符合生产要求,并具有通用性。

小麦T型胞质新恢复系950的基因效应分析

以四川南充地区Ｔ型胞质新恢复系９５０和矮丰为父本，以Ｔ型不育系３Ａ、４１Ａ为母本，配制了３个杂交组合，对其亲本及各分离世代的育性和非育性性状进行了遗传研究。结果表明，花粉粒活性与恢复度相关性不高。新恢复基因由２对表现重复型互作的主效基因和一些修饰基因组成，２对主效基因表现一定的超显性，修饰基因对恢复系有一定作用。恢复度、穗粒数、小花数、小穗数的遗传基本符合加性—显性—双基因互作模型，且均表现重复型互作现象。

不同耐湿基因型甘蓝型油菜苗期对缺氧胁迫的生理差异响应

目的试图阐明不同耐湿基因型甘蓝型油菜苗期对缺氧胁迫的生理差异响应。方法试验采用不同耐湿基因型的甘蓝型油菜材料,对发芽种子和幼苗(3叶期)缺氧处理,测定种子发芽性状和幼苗可溶性糖、脯氨酸、相对电导率、丙二醛(MDA)、过氧化物酶(POD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性、超氧化物歧化酶(SOD)活性等生理指标。结果表明耐湿与不耐湿基因型相比具有显著的差异。缺氧处理后耐湿材料发芽种子具有较高的相对发芽率、相对苗长、根长、苗重和活力指数,而相对电导率较低。3叶期幼苗缺氧处理后,耐湿材料可溶性糖和脯氨酸含量提高幅度显著高于不耐湿材料,MDA和相对电导率则显著较低;耐湿基因型POD活性显著提高,CAT活性显著降低,SOD酶活性有较大幅度提高并显著高于不耐湿材料;不耐湿基因型则相反,POD活性显著降低,CAT活性显著提高,SOD酶活性幅度提高较小。结论缺氧胁迫下,甘蓝型油菜耐湿基因型能显著增加渗透调节有机物含量,同时启动活性氧清除系统,减少膜脂化程度,提高抵御缺氧胁迫。

氮磷钾硼对甘蓝型黄籽油菜产量和品质的影响

采用四元二次回归正交旋转组合设计,以氮(N)、磷(P)、钾(K)、硼(B)肥为主要探讨因子进行田间试验,建立N、P、K、B4因素与黄籽油菜籽粒产量、含油量、产油量以及蛋白质含量的施肥模型。对模型解析发现,在供试条件下N、P、K、B单因子对产量和产油量的影响均是X1(N)>X2(P2O5)>X4(B)>X3(K2O),对含油量的影响是X1(N)>X4(B)>X2(P2O5)>X3(K2O),对蛋白质的影响为X1(N)>X4(B)>X3(K2O)>X2(P2O5)。施肥模型寻优结果表明施N163.7～179.2kghm-2、P2O585.0～95.0kghm-2、K2O100.7～124.3kghm-2、B6.7～8.3kghm-2,可使黄籽油菜产油量达到1000kghm-2,饼粕蛋白质含量达40%以上;饼粕蛋白质含量大于45%时,各养分因子的取值区域分别是施N236.6～255.4kghm-2、P2O580.3～99.7kghm-2、KO103.2～126.8kghm-2、B8.9～10.3kghm-2。

南方山地农业的发展策略

应依托国家的大力投入,解决农村道路和环境;依托科技和工业建设能力,提升农产品生产的经济效益,重新吸引部分农村劳动力回归农业生产,从事农业产业,让山区丰富优质的农产品成为现代化强国的重要物质基础。

甘蓝型油菜种皮色泽及相关性状的研究

本文研究了三套不同来源的黑籽和黄籽甘蓝型油菜近等基因系种皮中的总酚、花色素、类黄酮、黑色素含量及其相关的多酚氧化酶、苯丙氨酸解氨酸、酪氨酸酶活性在种子发育过程中的动态变化。实验结果表明 ,种皮中总酚、花色素及类黄酮在种子发育的前期逐渐增加 ,在开花 35至 4 3天后 ,其含量开始下降 ,PPO和 PAL活力与总酚和花色素的变化趋势一致 ;黑色素呈单调上升趋势 ,尤其是在种子成熟时 ,它在黑籽种皮中的含量迅速增加 ,是同时期黄籽油菜的 6倍多 ;酪氨酸酶也与黑色素的变化趋势一致。方差分析表明 ,多酚、类黄酮、花色素和黑色素在黑籽与黄籽种皮中的差异达到了极显著水平。在初期和中期 ,黑籽与黄籽色素含量的差异主要是与多酚、类黄酮和花色素有关。而在种子发育的后期 。

甘蓝型油菜耐湿性的遗传差异鉴定

9个不同遗传背景的甘蓝型油菜品种(系)在室内进行发芽种子水淹和春季田间模拟湿害条件下,研究油菜对湿害胁迫的耐湿遗传差异。结果表明,不同油菜品种(系)对湿害具有较大的遗传差异。发芽种子湿害胁迫后,耐湿品种中双8号和中双9号等品系(种)具有较强的耐湿性,表现为发芽湿害处理后活力指数、成苗率、相对苗长、相对根长和相对苗重等显著高于其他品种,田间湿害后单株有效果数、每角粒数和单株粒重的降低程度显著低于其他品种,而且千粒重显著提高,含油量和蛋白质变化不显著。不耐湿的品种如GH01等活力指数、相对苗长、相对苗重、单株粒重、每角粒数含油量等显著降低,蛋白质含量显著提高。相关分析表明,发芽种子耐湿活力指数与花期田间湿害后的产量性状耐湿指标具有显著或极显著的相关关系。