氧化石墨烯浸种对甘蓝型油菜生长发育及产量的影响

为探究氧化石墨烯(Graphene oxide,GO)浸种处理对甘蓝型油菜种子萌发、幼苗生长以及产量的影响,用质量浓度0(对照)、5、10、25、50、100 mg/L的GO对5个甘蓝型油菜品种(中双9号、中双11号、华油杂50、阳光2009、华油杂62)进行浸种处理,测定其种子发芽势和成熟期的产量,并测定了不同质量浓度GO浸种处理后中双9号幼苗细胞色素(叶绿素a和b、类胡萝卜素、总叶绿素)含量、光合指标(净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、胞间CO_(2)浓度)、激素(ABA和IAA)含量等。结果表明,GO处理能有效促进种子萌发,25 mg/L GO处理明显提高油菜产量,可用于生产上浸种处理。与对照相比,GO质量浓度低于25 mg/L处理对中双9号幼苗细胞色素含量无显著影响,50、100 mg/L GO处理显著降低细胞色素含量;5、10 mg/L GO处理植株净光合速率显著增加;GO质量浓度低于25 mg/L处理对IAA含量无显著影响,但当GO质量浓度增至50、100 mg/L时,IAA含量显著降低;处理10 d,随着GO质量浓度的升高,ABA含量呈上升趋势。综上所述,低浓度GO处理促进种子萌发,提高叶片净光合速率;高浓度GO处理诱导ABA含量迅速升高,降低细胞色素含量,抑制甘蓝型油菜生长发育。可见,适宜浓度的GO浸种处理对甘蓝型油菜早生快发有益,有利于提高菜籽产量。

甘蓝型油菜发育进程中赤霉素动态变化及其与产量的关系

【目的】中国甘蓝型油菜品系与欧洲甘蓝型油菜品系存在较大的遗传差异,二者组配的杂种F_(1)产量优势明显。测定不同来源的甘蓝型油菜发育进程中GA的动态变化,研究GA含量与亲本及杂种F_(1)产量的关系,分析亲本及杂种后代GA合成途径关键酶基因的转录水平,为探明GA对甘蓝型油菜生长发育的影响及其在产量形成过程中的作用奠定基础。【方法】2020年11月至2021年5月,利用高效液相色谱法测定15个不同来源的中国甘蓝型油菜品系及15个欧洲甘蓝型油菜品系GA含量的动态变化;2021年11月至2022年5月,以杂种F_(1)产量优势较强的YG2009×YC4、ZS11×YC4及其亲本YG2009、ZS11、YC4为材料,考察3个不同时期(D1:2022年1月15日;D2:2022年2月15日;D3:2022年3月15日)亲本及杂种F_(1)的GA含量变化、生长指标(株高、根长和鲜重等)、产量及构成因子(单株角果数、角粒数和千粒重)和光合指标(光合速率、气孔导度、蒸腾速率和胞间CO_(2)浓度),分析GA含量随温度变化的趋势,GA含量与亲本及杂种F_(1)的农艺性状、光合特性和产量的关系,并利用实时荧光定量PCR技术,分析亲本及杂种F_(1)不同时期(D1、D2和D3)GA合成途径关键酶基因的转录水平变化。【结果】GA总量与环境温度密切相关,供试甘蓝型油菜GA含量随温度的变化均呈先降低后升高的趋势,但来源于欧洲的甘蓝型油菜品系平均GA含量高于中国品系。F_(1)产量表现为明显的优势,YG2009×YC4产量比其父、母本分别提高18.06%和10.35%;ZS11×YC4产量比其父、母本分别提高29.92%和28.6%。亲本和杂种F_(1)的部分农艺性状差异显著,产量与GA含量存在相关性。亲本及杂种F_(1)中GA20ox4、GA3ox2及SLR1转录水平的变化较大。【结论】来源于欧洲的甘蓝型油菜品系GA总量高于中国油菜品系,而且对温度变化更加敏感;欧洲油菜和中国油菜品系杂交能产生产量杂种优势,其杂种优势与GA含量存在一定相关性;在发育过程中,欧洲油菜和中国油菜品系及其F_(1)中GA20ox4、GA3ox2的变化与GA含量密切相关。