种植密度和施氮量对油菜生长发育及产量的影响

为探究氮肥与密度互作对甘蓝型油菜生长发育和产量的影响,以‘云油杂28号’为材料,设置3个密度梯度,D_(1):15万株/hm^(2);D_(2):28.5万株/hm^(2);D_(3):42万株/hm^(2),4个施氮量水平,N_(1):0 kg/hm^(2);N_(2):75 kg/hm^(2);N3:150 kg/hm^(2);N4:225 kg/hm^(2),测定不同处理下的生育期、农艺性状、干物质重量和产量等指标。结果表明:同一种植密度下,全生育期随施氮量的增加而延长,盛花期根茎粗、叶面积、总叶数和绿叶数在D_(1)密度下随施氮量的增加先上升后降低;干物重和产量在各密度下均随施氮量的增加先升高后降低,均在D_(1)N_(2)下达到最大值。同一施氮量下,全生育期随种植密度的增加呈缩短趋势;根茎粗、总叶数、绿叶数和叶面积在抽薹期和盛花期均随种植密度的提高而降低;各时期的干物重和产量随种植密度的增加而降低。种植密度和氮肥对油菜生长发育前期的影响较小,主要从抽薹期和开花期开始产生影响;调整种植密度对产量和干物重的影响大于施氮量,密度和施氮量主要通过单株有效角果数影响油菜产量。在密度与氮肥的互作处理下以D_(1)N_(2)处理(即密度为15万株/hm^(2),施氮为75 kg/hm^(2))最优,其株高最高,总叶数和绿叶数最多,根茎粗和叶面积较大,单株产量和小区产量最高。

油菜抗根肿病品种在云南省西南发病区的田间评价

通过明确‘华双5R’和‘华油杂62R’2个抗根肿病油菜品种的田间抗性、农艺性状和产量情况,为油菜根肿病重发区筛选出优良的抗病品种。本研究在云南省西南地区的腾冲市、梁河县和临翔县3个油菜根肿病病区进行田间试验,采用本课题组研发品种和当地主推品种作为对照。田间试验结果显示,‘华双5R’和‘华油杂62R’在3个试验点均能正常成熟安全越冬,生育期176~199d,各生育期表现整齐一致;‘华双5R’和‘华油杂62R’在腾冲和梁河点对油菜根肿病表现为高度抗病,在临翔点表现为抗病;‘华双5R’和‘华油杂62R’在3个试验点的农艺性状良好;‘华双5R’的产量在3个试验点与7个对照品种相比,比梁河点的‘云油杂12号’减产2.71%,与腾冲点的‘云油杂12号’和‘杂1256’、梁河点的‘云油杂15’和‘花油8号’、临翔点的‘云油杂12号’和‘德油1号’相比增产幅度为7.49%~56.83%;‘华油杂62R’的产量在3个试验点与7个对照品种相比,比梁河点的‘云油杂12号’减产5.76%,比临翔点的‘德油1号’减产4.61%,与腾冲点的‘云油杂12号’和‘杂1256’、梁河点的‘云油杂15’和‘花油8号’、临翔点的‘云油杂12号’相比增产幅度为4.12%~51.90%。‘华双5R’和‘华油杂62R’在3个试验点均能正常成熟,生育期176~199d,对根肿病表现出较强抗性,同时农艺性状良好、产量较高,可在云南省西南地区油菜根肿病病区推广种植。

甘蓝型油菜蚜虫发生规律及抗蚜种质的筛选

筛选抗蚜种质资源,为油菜抗蚜育种提供亲本。自然感蚜条件下,在云南罗平与泸西两地利用蚜情指数对18份油菜品种进行抗蚜性鉴定,分析蚜虫的发生规律及其对产量等的影响。结果表明,蚜虫发生盛期出现在花期至成熟期之间,温和干燥的气候利于蚜虫的生长繁殖。泸西点的发生盛期较罗平点早。相关性分析显示,蚜情指数与油菜的产量及其构成因素呈负相关,且与千粒重和单株产量相关达到显著水平,发生蚜害会造成油菜4.97%~79.69%的产量损失。从18份材料中筛选出5份抗蚜品种、13份感蚜品种。其中‘云油杂28号’和‘云油杂18号’表现为高抗,可作为油菜抗蚜育种的基础材料。

云南省芥菜型油菜菌核病抗性鉴定及抗性位点全基因组关联分析

菌核病是严重危害油菜生产的广谱性病害,而芥菜型油菜中蕴含着丰富的菌核病抗性基因资源。因此,开展芥菜型油菜菌核病抗性种质资源筛选,定位与发掘抗性位点对油菜菌核病抗性育种具有重要意义。本研究对云南省各地收集而来的芥菜型油菜种质资源在三种生长环境下进行菌核病抗性鉴定,并结合其中91份芥菜型油菜种质材料基因组重测序数据开展菌核病抗性位点全基因组关联分析研究。根据三种生长环境下离体叶片鉴定结果,筛选出1份高抗菌核病种质材料J7667和1份相对高抗菌核病种质材料J047。91份重测序数据比对到芥菜型油菜参考基因组上进行变异检测分析,共检测出11337871个SNP和4017890个InDel,分布于芥菜型油菜18条染色体上;数据过滤后获得403211个高质量SNP;分别利用Emmax和Tassel两种分析软件对91份材料在罗平冬播、小哨夏播、小哨冬播三种生长环境下的离体叶片、离体茎秆与活体茎秆菌核病抗性鉴定表型数据进行全基因组关联分析。离体叶片中,两种分析方法在三种不同生长环境下共定位到62个抗性显著关联SNP位点,其中罗平冬播和小哨冬播分别检测到23个与39个显著关联SNP位点,小哨夏播环境下未检测到抗性位点;罗平冬播活体茎秆中两种方法共检测到3个与抗性显著关联SNP位点;而小哨夏播环境下离体茎秆未检测到显著相关的SNP。Tassel方法中罗平冬播和小哨冬播分别在A2、A8、B2染色体上检测到位置相近抗性SNP位点;Emmax方法中罗平冬播和小哨冬播分别在B5、B8染色体上检测位置相近抗性SNP位点。此外,本研究还将前人鉴定到的菌核病抗性QTL位点与本研究鉴定到的抗性位点共同映射到芥菜型油菜参考基因组,发现本研究鉴定到抗性QTL区间(XLRA2-2、XLRA1-4)分别与前人报道的抗性QTL位点Sll2和qsr10-1重叠。

芸薹属作物根肿病抗性遗传研究进展

对芸薹属作物上发生的根肿病致病机理、抗性遗传基础以及病害防控进行了综述,为根肿病的抗性遗传规律研究及抗病育种提供了依据。

甘、芥种间杂交后代DH株系K0959 PEG干旱胁迫差异表达研究

【目的】了解甘、芥种间杂交后代抗旱材料K0959在干旱胁迫处理下相关基因的表达情况。【方法】利用cDNA-AFLP技术,以经25%PEG-6000胁迫处理的K0959植株叶片为材料,比较其与非胁迫处理对照的基因表达差异。【结果】从128个引物组合中筛选出16个引物组合,可获得30余条差异片段;经二次扩增,可获得15个大小为102～384bp、在胁迫中表达的差异片段。通过对片段的克隆测序、同源性比对,15个差异片段中,有7个片段与拟南芥的mRNA同源性较高,其中4个片段(2B,2D,3-2B和14B)为非重复的TDFs;1个片段(3D)与甘蓝的同源性较高,1个片段(2C)与甘蓝型油菜的mRNA同源性较高,而6个大小为102～240bp的片段(D2-1、6A和9-2C等)在GenBank中与已知基因或序列无任何同源性,可能为尚未发现的新基因。其中6个已知功能的TDFs片段分别参与能量、新陈代谢、细胞运输途径以及细胞周期和DNA加工等过程。【结论】获得的差异表达基因对于了解甘、芥种间杂交后代油菜抗旱性形成的调控机制具有参考价值。

甘蓝型油菜Ogura胞质雄性不育系及恢复系聚类分析

【目的】对Ogura胞质雄性不育系及恢复系进行遗传差异分析,为生产上利用Ogura胞质不育系统选育强优势甘蓝型油菜杂交组合提供参考。【方法】利用分布于连锁群上的76对SSR标记分析79份甘蓝型油菜Ogura细胞质雄性不育系及恢复系材料间的差异并进行聚类分析。【结果】在76对SSR标记引物(每条连锁群4对SSR标记)中可筛选出38对标记;在79份材料中,38对SSR标记共扩增到123条清晰条带,扩增片段大小为100～400bp;获得89个多态性位点,材料间遗传相似系数为0.52～0.99。聚类分析结果表明,在相似系数0.68处,可将79份材料分为A、B、C、D、E5个类群,92.4%的材料可归入A、B两类,其中72.1%的恢复系材料归入A类,72.8%的不育系材料归入B类。A类和B类又可在相似系数0.74处分别分为A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7及B1、B2、B3、B411个亚群。【结论】SSR标记可用于甘蓝型油菜Ogura细胞质雄性不育系及恢复系的分类鉴定。

不同土壤环境对甘蓝型油菜萝卜胞质不育系制种产量及籽粒质量的影响

以30份甘蓝型油菜萝卜胞质不育系为母本,以E 07C为父本,分别在同一小气候环境的旱地和水渍田条件下进行制种试验,并对制种产量、籽种千粒重、含油量、蛋白质含量进行了分析,研究旱地和水渍田对油菜制种产量和籽粒质量的影响。相关分析显示,旱地和水渍田的各相关性状间的相关规律存在一定差异。制种产量与含油量均呈不显著负相关,旱地制种产量与千粒重呈极显著相关(0.682**),在水渍田则相关性不显著(0.232);衡量籽粒质量的2个指标含油量和千粒重呈负相关。方差分析表明,不同土壤环境和不同组合对于籽种的含油量、蛋白质含量、千粒重以及产量的影响都是极显著的。以上结果表明,在制种过程中应根据特定组合筛选出适宜的制种条件以提高制种产量和质量。

抗根肿病甘蓝型油菜新种质的创制及抗性评价

【目的】通过根肿病高抗白菜品种"康根51"与甘蓝型油菜种质进行杂交,创制获得对云南特定根肿病生理小种具有抗性的种质,为根肿病抗性育种奠定基础。【方法】采用染色体数目和PCR扩增对亲本和杂交后代进行分析,并采用田间抗性鉴定和室内人工接种鉴定相结合的方法进行抗性评价。【结果】染色体数目分析发现,"康根51"的染色体数目为20条,油菜10159染色体数目为38条,杂交F_1代材料染色体数目为29条,与预期结果相符。随着世代的增加,染色体数目逐渐趋于正常且自交结实正常。PCR扩增结果显示杂交后代具有双亲的互补带型,表明创制的种质为甘、白杂交后代种质。对不同世代的663份自交单株进行田间根肿病抗性初筛,29份材料发病率较低;以楚雄东瓜镇油菜发病根瘤上分离的休眠孢子为病原对田间初筛的种质进行室内抗性鉴定。R150和R322表现为高抗,发病率分别为6.7%和13.3%,病情指数分别为5.83和7.50;R072、R087等19份材料表现为抗病,发病率在13.3%～36.7%,病情指数在10.83～25.80,其余8份表现为感病或高感。相关性分析表明,油菜根肿病的病情指数与发病率呈显著正相关。【结论】获得对云南特定根肿病生理小种表现抗性的甘蓝型油菜新种质2份,可用于油菜根肿病抗病育种。

芸薹根肿菌侵染早期甘蓝型油菜转录组分析

根肿病是油菜最为严重的病害之一。为探索根肿病菌和油菜互作中的抗性分子机制,采用RNA-seq技术对根肿病早期侵染中抗病品系ZHE-226(R)和感病油菜10159(S)进行转录组分析。与感病材料S相比,在0、12、48和72h 4个接种时间点,抗性材料R中共有809个基因上调表达,1082个基因下调表达。模式识别受体、几丁质酶、R基因、WRKY、水杨酸和茉莉酸等抗性相关(PRR)基因在抗病材料R和感病材料S中诱导表达并表现出不同的表达模式。抗病材料R中PRR相关基因主要表现为下调表达,R基因上调表达,水杨酸表现为前期下调后期上调表达,茉莉酸、几丁质酶和WRKY因子在R和S中均诱导表达。结果表明PRR介导的PTI(病原相关分子模式触发的免疫反应)在感病材料S中显著诱导,在抗病材料R中作用不明显;R基因介导的ETI(效应蛋白触发的免疫反应)和水杨酸介导的抗病信号途径对根肿病抗性起重要作用。

不同油菜品种对根肿病的抗性分析

为鉴定并筛选抗根肿病的油菜品种,2010年在云南省油菜根肿病的重发区保山市隆阳区板桥镇高海村,对9个主栽油菜品种和7个从国内各育种单位引进的品种进行根肿病抗性研究。结果表明:油菜苗期田间渍水,能明显加重根肿病危害,显著降低油菜最终收获产量;根肿病从苗期始危害油菜、薹期最重、成熟期危害发病率和病情指数均略有下降;供试16个品种对油菜根肿病的抗性可分为3类,其中A35、花油7号和云油双1号3个品种在全生育期均表现出较强的抗根肿病能力,可作为云南根肿病常发区主导品种和育种材料使用。

云南甘蔗花叶病病原检测及一个分离物的分子鉴定

调查表明甘蔗花叶病在云南发生普遍。电镜检测采自云南6个蔗区主栽品种上的28个甘蔗花叶病病样(分离物),其中25个病样的病叶汁液中观察到弯曲线状的病毒粒体,病叶组织中有风轮状和卷筒状内含体;对这25个分离物进行间接ELISA检测,16个与马铃薯Y病毒属抗血清呈阳性反应,其余呈阴性反应。根据蔗区及其主栽品种的不同,挑选7个分离物进行鉴别寄主测定,结果显示不同分离物鉴别寄主范围和致病性存在明显差异,分离物HH-1有范围最广的鉴别寄主和较强的致病性。克隆并测定HH-1基因组3′末端序列,序列分析发现HH-1的外壳蛋白(CP)基因共864个核苷酸,编码287个氨基酸,与高粱花叶病毒(Sorghum mosaic virus,SrMV)余杭分离物CP氨基酸序列的同源性最高,为97.7%;因此推定HH-1属于SrMV的一个新分离物。

云南芥菜型油菜资源品质及苗期耐旱性评价

为研究芥菜型油菜的耐旱性,对150份云南芥菜型油菜地方品种的品质及苗期不同干旱程度下植株地上及地下部进行研究。结果表明,参试芥菜型油菜耐旱性总体表现较好,品质变异丰富,其中油酸、芥酸变异系数大于1,依据品质性状参试品种大致聚为三类;中度及重度干旱均能显著影响油菜地上部及根系的生长,其中对根系影响更大;各品质性状与耐旱性相关分析表明,中度干旱条件下,耐旱性与含油量及芥酸、花生烯酸2种极长链脂肪酸呈显著正相关,与5种长链脂肪酸硬脂酸、棕榈酸、油酸、亚油酸、亚麻酸为显著负相关,而重度干旱条件下均不相关,同一品种在不同程度干旱下其耐旱性有差别;含油量与极长链脂肪酸呈显著正相关,与长链脂肪酸及蛋白含量呈显著负相关,极长链脂肪酸与长链脂肪酸间呈极显著负相关。共筛出8个综合耐旱性强的材料。

甘蓝型油菜Ogura胞质不育系主要农艺性状配合力与遗传力分析

利用35个甘蓝型油菜Ogura胞质不育系与4个恢复系进行配合力及遗传力分析。采用4×35不完全双列杂交,对140个组合的9个重要农艺性状进行了配合力和遗传力的估算,其中包括根据云南地方气候特点制定的主茎冻荚与主茎阴荚性状。研究表明,一般配合力综合排名母本前5名分为A19>A29>A21>A20>A2;父本优劣排名次序为21R>64R>68R>16R;单株产量特殊配合力最好的组合为A17×21R。本研究旨在探明亲本材料的应用潜力,为生产上利用Ogura胞质不育系统选育甘蓝型油菜强优势组合提供数据支持。

香料烟粉虱传双生病毒的分子检测

发生在保山香料烟生产区粉虱传双生病毒病,已严重影响到了香料烟的品质和产量。本研究利用PCR技术快速检测香料烟植株及田间其它植物如胜红蓟、赛葵及菜豆等、以及病毒介体的带毒情况。对部分样品的PCR检测及序列分析表明,感染香料烟双生病毒有中国番茄黄曲叶病毒、番茄黄曲叶病毒、云南烟草曲茎病毒、烟草曲茎病毒以及云南烟草曲叶病毒等,且一些样品存在复合侵染现象。本研究为掌握病害发生流行的基本规律,监控病害在香料烟上的发生流行提供了依据。

甘蓝型油菜反义Fad2基因RNAi载体无选择标记转化研究

利用甘蓝型油菜种子特异性贮存蛋白基因cruciferin启动子及NOS终止子构建了无选择标记基因且含有反义结构的油酸脱饱和酶基因(Fad2)的RNA i表达载体。通过农杆菌介导法,获得了无选择标记转基因植株;再生植株的PCR检测表明,外源基因已高频率地整合到油菜基因组中,而且获得的转基因种子通过脂肪酸含量分析表明,油酸含量比对照有了很大的提高。

影响甘蓝型油菜每角粒数因素分析

为培育高角粒数的油菜品种,研究种子(或胚珠)败育对每角果粒数的影响,选取36份双单倍体(DH)材料,采用自然开放和强制自交、杂交、辅助人工授粉等4种处理方式,分别调查各处理中初花时胚珠数和成熟风干角果中正常成熟籽粒和败育种子的数量与形态变化,探寻种子(或胚珠)败育发生原因。结果发现:材料的初始胚珠数为23. 05~36. 15个,差异极显著。种子成熟后,每角粒数为平均16. 80;胚珠数与每角粒数间的相关系数为0. 77**;各材料每角粒数占初始胚珠数的百分比平均为56. 19%,近44. 00%的胚珠在种子发育过程中会发生败育;胚珠数与每角粒数呈正相关;败育是导致每角粒数减少的主要原因。不同材料胚珠数不同,胚珠数、败育比率均与材料基因型有关。根据胚珠的直径可将败育类型划分为3种:a类型(直径小于0. 1mm)、b类型(直径0. 1~1. 0mm)、c类型(胚败育)。3种败育类型在36个参试材料和4种试验处理中均有发生,前两种类型败育是胚珠(或种子)败育的主要类型,平均发生概率分别为19. 34%和7. 91%,胚败育发生概率较低,仅为1. 54%。胚珠(或种子)败育现象普遍存在于甘蓝型油菜种子发育过程中,原因可能与花粉和柱头发育、花粉与柱头识别、受精以及胚初期发育异常相关;胚败育可能与胚发育停滞有关。

谷氨酰胺合成酶及其在植物基因工程中应用研究进展

植物谷氨酰胺合成酶不仅是植物氨同化的关键酶,也是影响植物抗逆性及作物产量的重要因素之一。文章对植物谷氨酰胺合成酶的种类、结构、基因、基因表达及其在植物基因工程中的应用进行综述,认为植物对不同氮源吸收及运输的机制、谷氨酰胺合成酶等关键酶不同异构体在植物生长繁育涉及的生理反应中的作用及其调节机制、谷氨酰胺合成酶在利用雄性不育进行杂交育种中可能的应用等仍待进一步研究。

甘蓝型油菜特大籽粒新种质创制及评价

以春性早熟甘蓝型油菜花油8号、油菜品种Legency及半冬性晚熟甘蓝型油菜株系020010为亲本配制三交种;从DH群体中筛选出千粒重超过5.0g特大籽粒新种质。2007-2009年的多点试验中,5个大粒株系千粒重性状表现稳定,年度间变幅为10%～15%;与杂交种云油杂2号比较,株系DL01和DL02分别增产30.6%和20.4%。

甘蓝型油菜双主茎材料苗期抗旱相关基因的cDNA-AFLP差异显示

在云南本地芥菜型油菜文山大脚黄(母本)与甘蓝型油菜品种花油5号(父本)杂交F1小孢子培养获得的DH群体中分离出双主茎材料,其田间表现具有良好的抗旱性。利用cDNA-AFLP技术分析七叶期甘蓝型油菜双主茎材料在干旱和对照条件下基因差异表达情况。共筛选了512对引物组合,获得56个干旱诱导上调表达的差异片段。对36个大于100 bp的片段克隆测序、同源比对、结果归并为30个非重复的TDFs,对已知功能的18个TDFs功能预测表明这些片段参与了细胞形态建成与降解、代谢、能量、细胞周期、蛋白质合成、蛋白质修饰、蛋白质结合、运输途径等相关过程。本试验获得的差异表达基因对于了解油菜苗期抗旱性形成的调控机制具有一定的参考价值。