油葵耐盐碱种质鉴定与品种选育研究进展

油葵是北方地区重要的油料作物之一,目前盐碱危害范围逐步扩大,已成为制约油葵发展的重要瓶颈,为了在盐碱地区开展耐盐碱种质资源鉴定与利用研究,选育优质耐盐碱向日葵品种是提高盐碱地作物种植产量和农业可持续发展的重要措施之一。本文从归纳油葵响应盐碱胁迫生理机制,总结油葵响应盐碱胁迫分子机制以及分析油葵耐盐碱种质资源的鉴定和优异资源的筛选等方面详细综述国内外进展,概述了目前油葵耐盐碱品种选育及种质资源创新的最新研究状况,并对未来耐盐碱种质资源创新利用和新品种选育提出新的研究思路和方法:一是通过鉴定种质材料,确定其耐盐碱性等级;二是对已收集和筛选到的种质材料进一步研究其抗逆性机制。同时也为开展油葵耐盐碱品种选育提供理论依据奠定基础。

利用BSA-Seq方法鉴定向日葵耐盐候选基因

挖掘向日葵耐盐基因对作物耐盐品种选育具有重要意义。本研究利用高耐盐自交系Y07-136R(父本)和不耐盐自交系Y05-222A(母本)及其构建的包含600个单株的F2分离群体为试验材料,挑选分离群体中耐盐和不耐盐的极端分离株系各50株单株,分别构建两个DNA池用于高通量测序以分析筛选向日葵耐盐候选基因。通过本研究共发掘到6个耐盐关键候选基因(Ha0_73Ns. 730/Ha10. 228/Ha12. 2377/Ha2. 3822/Ha8. 182/Ha9.5434),功能注释分别为依赖ATP的RNA解旋酶、热休克蛋白、生长素结合蛋白、溶质运载蛋白家族成员、核糖体蛋白S21家族成员及未知功能蛋白。通过候选基因同源分析、代谢通路分析及共表达基因分析发现,这些基因参与植物逆境胁迫调控,可能具有耐盐的生物学功能。本研究结果为耐盐基因的克隆及功能解析提供了重要候选基因,同时为向日葵耐盐新品种的选育提供了重要的分子标记。

向日葵主要农艺与品质性状配合力及杂种优势分析

选用6份不育系和6份恢复系材料为亲本,按照NCⅡ不完全双列杂交设计配制36份向日葵杂交组合,对其组合的7个主要农艺性状和2个品质性状的亲本配合力及杂种优势进行分析。结果表明:36份杂交组合的主要农艺和品质性状间存在显著的遗传差异。其中株高、茎粗、叶片数、盘径、百粒质量、粗蛋白各性状同时受基因加性效应和非加性效应的共同作用,但基因非加性效应大于加性效应;单盘实粒数、单株产量、粗脂肪等性状受基因加性效应主导;广义遗传力大小顺序为:百粒质量>单株产量>单盘实粒数。亲本一般配合力(GCA)和特殊配合力(SCA)与向日葵杂交组合竞争优势呈极显著正相关。强优势组合特点是双亲或亲本之一具有较高的GCA效应或SCA效应。12份亲本材料中,恢复系X3639R、318R、LD5009R在单株产量、农艺性状、单盘实粒数均表现为较大的正向GCA效应值;不育系S10-390-3A、S10-336-2A、S10-390-1A在百粒质量、单株产量、粗脂肪、粗蛋白方面均表现为较大的正向GCA效应值,故均为较好的亲本材料。此外,除茎粗外,恢复系的GCA效应对杂种优势的贡献明显高于不育系。向日葵杂交组合主要农艺和品质性状存在广泛的杂种优势。叶片、单盘实粒数、单株产量平均超亲优势分别为66.13%、73.58%、61.17%。粗蛋白平均超亲优势值为68.96%,各性状正向超亲优势组合数超过83%。

不同播期对食用向日葵产量及主要性状的影响

为了研究不同播期对食用向日葵的影响,为酒泉及同类地区食用向日葵栽培技术的制定提供科学依据,以食用向日葵新品种酒葵130为指示品种,采用随机区组设计,研究了7个播种期对生育期、出苗率、单株产量、单盘粒数、百粒重、产量等的影响。结果表明,4月21日播种的食用向日葵产量最高,折合4266.9 kg/hm^(2)。其次是4月14日播种处理,折合产量4187.5 kg/hm^(2);4月28日播种处理的折合产量为4062.5 kg/hm^(2)。综合分析,在酒泉市及同类地区食用向日葵最佳播种时间为4月14—28日,这一时间段播种的食用向日葵生育期适中、出苗率均在94%以上,单株产量、单盘粒数、百粒重等性状均优于其他播期,播种时间太早或者太晚均对食用向日葵的出苗和产量有直接影响。

盐胁迫对油葵生育时期和农艺性状的影响分析

对油葵进行不同土壤含盐量处理盆栽试验,结果表明,随着土壤含盐量的增加,油葵的生育期延长、株高变矮、茎粗变细、盘径变小、干物质和产量有较大幅度地下降,但叶片数的变化不明显。回归分析显示,盐胁迫对油葵各性状影响的大小顺序为产量、盘径、干物质、生育时期、株高、叶片数、茎粗。通过各主要性状和土壤含盐量对油葵产量的通径分析,结果显示,在不同土壤含盐量的条件下,盘径和干物质是影响产量的两个主要因素,叶片数对产量的作用最小。

甘肃省向日葵产业化发展的思考

向日葵产业在甘肃省是一个朝阳产业。通过对甘肃省种植向日葵的区域优势、生产现状及生产中存在问题的全面分析,指出今后甘肃省向日葵产业发展需要加强向日葵科研团队力量及技术人员的培训;引进资源,丰富资源库;加强向日葵病虫害防治;加大优良品种引进及选育工作。

食用向日葵杂交种SH361在5个产区的播期对农艺性状及产量的影响

研究了食用向日葵杂交种SH361在5个产区播期对农艺性状、抗病性、产量及产量构成因子的影响。结果表明,除了内蒙古五原县6月15日之后播种难以成熟外,其它地区随着播期的推迟生育期均缩短,病情指数降低。不同地区较高产量的适宜播期有所差异,吉林省通榆县最佳播期为6月15—25日;内蒙古五原县适宜于5月18—25日播种,甘肃省武威市适宜于4月25—30日播种;黑龙江省甘南县适宜于6月5—10日播种;新疆奇台县适宜于5月2—9日播种。

油用向日葵杂交种陇葵杂6号

介绍了油用向日葵杂交种陇葵杂6号选育经过、特征特性、产量与品质表现、适宜播种区域、栽培技术要点。

油用向日葵杂交种陇葵杂5号选育报告

油用向日葵杂交种陇葵杂5号是以y07m4A为不育系、y07m4B为保持系、y08-431R为恢复系,选育而成的三系杂交种。在2014—2015年的甘肃省油用向日葵2 a 10点(次)区域试验中,陇葵杂5号9点(次)增产,1点(次)减产,平均折合产量4 185.15 kg/hm^2,较对照品种陇葵杂2号增产7.5%,生长势强、整齐度好、稳产性好、丰产性突出,籽实脂肪酸含量471.9 g/kg,粗蛋白含量19.02 g/kg,品质优良。适宜在平凉、白银、张掖、武威等市及同类地区种植。

陇葵杂2号对氮磷钾平衡吸收动态研究

以陇葵杂2号为指示品种,研究了不同施肥条件下向日葵生育期植株干物质积累量与氮、磷、钾积累量间的平衡关系,结果表明,向日葵植株干物质的积累量与氮、磷、钾积累量之间,以及氮、磷、钾在植株中的积累量间均呈极显著的线性正相关。以施尿素225 kg/hm2、普通过磷酸钙150 kg/hm2、氯化钾150 kg/hm2处理的氮、磷、钾施用量配比合理,在该施肥条件下,氮(N)、磷(P2O5)、钾(K2O)平衡施肥比例为4.1∶1∶9.4。

向日葵不同品种(系)主要性状与产量间的相关分析

以22个油用向日葵品种(系)为材料,研究了各品种(系)主要农艺性状与产量之间的关系。相关分析表明,除株高、茎粗、叶片数及花盘直径等为影响向日葵产量的因素外,百粒重为主要因素,与产量呈极显著正相关。其次为单盘粒数,与其产量呈显著正相关;通径分析表明,百粒重对产量的贡献率最大,其次为单盘粒数。

陇葵杂2号植株各器官对氮磷钾吸收积累量的研究

以油用向日葵品种陇葵杂2号为试验材料,研究了不同施肥处理下向日葵器官中氮磷钾的吸收积累变化,进一步分析了三要素间的相关关系。结果表明,苗期各处理根、茎中氮、磷含量最高,随生育期推进,其含量下降。根中钾素含量苗期到现蕾期下降,现蕾期到开花期其含量上升。叶片中钾素含量苗期到开花期上升,开花到成熟期有所降低。花盘中钾素含量苗期到成熟期增多,成熟期达最高。籽粒中氮素含量最高,全植株现蕾期氮素含量最高;开花期磷素、钾素含量最高。陇葵杂2号每形成100 kg籽粒,需N 6.79 kg、P2O51.65 kg、K2O15.52 kg,氮、磷、钾平衡施肥比例为4.1∶1∶9.4。

油用向日葵主要经济性状遗传及其相关分析

选用改良的7个细胞质不育系和6个优良分枝性恢复系为亲本,采用NCII遗传交配设计配置42个杂交组合,对主要经济性状进行遗传及相关分析。结果表明,8个性状组合间差异极显著。叶片数、子仁含油率和子仁率的遗传变异主要由加性基因效应引起;株高、盘径和生育期遗传变异主要由非加性基因效应主导;单株产量和千粒重遗传变异由基因加性效应和非加性效应共同控制;亲本一般配合力(GCA)效应分析结果表明,LQ194A、LQ252A、Y109、R9706R、F15-1是优质、高产、多抗亲本。特殊配合力(SCA)效应和总配合力(TCA)效应分析结果筛选出LQ218×9706R、LQ28×Y109、LQ28×9706R、LQ178×Y109、LQ218×F15-1R、LQ28×F15-1R和LQ28×Y112等综合性状较好、遗传特点鲜明的优势组合;不育系对盘径和千粒重性状F1形成过程起主要作用。相关分析结果表明,千粒重与子仁率和单株产量分别表现显著负相关和极显著正相关。性状的表型相关和遗传相关接近一致。

不同柱头颜色向日葵三系亲和力研究

目的:为选育优质高产向日葵新品种及向日葵柱头颜色遗传规律研究提供依据。方法:以4种柱头颜色典型的食用向日葵亲本材料为试材,通过连续两年正反交试验,研究不同柱头颜色向日葵亲本传粉效应及亲和效应。结果:在相同的授粉条件下,4种柱头颜色向日葵自交系自交后柱头存活时间及结实率无明显变化,然而自然异交后两者均有明显差异。自交系间花粉数量(N)变化同样明显;三系杂交表现为亲本柱头颜色相差越大,A系柱头存活时间越短;传粉效应(C1)表现为C1黄<C1红<C1紫<C1黒紫,亲和效应(C2)表现为双亲颜色相差越大,C2越大。结论:柱头颜色在影响结实率的诸多因素中有积极作用,且与亲本的传粉效应及亲和效应存在相关性。

聚乙二醇模拟干旱胁迫下油葵种质资源萌发期抗旱性评价

以55份油葵种质资源为材料,采用浓度为20%的聚乙二醇(PEG-6000)模拟干旱胁迫,以清水为对照,研究干旱胁迫下不同油葵种质资源萌发期抗旱特性的差异。结果表明,20%PEG-6000胁迫下,不同资源的相对发芽势、相对发芽率、相对胚芽长、相对胚根长、相对胚根数、相对鲜重6个指标表现并不一致,抗旱性评价需要进行多指标的综合考虑。采用隶属函数值和抗旱指标权重相结合的抗旱性度量值进行抗旱性评价,55个品种的D值在0.368~0.730,差异明显。并采用系统聚类分析的组间连接(平方欧式距离)法对品种综合能力D值进行聚类分析,将55份材料分为3类:TK3303、PR2301和FK01为第Ⅰ类(属强抗旱类型),占供试材料的5.45%;九洋918为第Ⅱ类(属中等类型);其余品种为第Ⅲ类(属弱抗旱类型)。TK3303、PR2301和FK01可作为今后油葵抗旱育种的优异种质资源。

甘肃省向日葵产业发展现状和对策

通过分析国内外及甘肃省向日葵产业发展现状,指出了甘肃省向日葵产业发展中存在的问题,并结合甘肃省种植与推广向日葵的发展环境,提出了科学调整产业结构;加大亲本材料的收集与品种创新力度,提高向日葵育种水平;建立健全病虫害的监测预警机制;规范种子销售市场,大力开发精深加工产品等产业发展建议。

高产优质油葵杂交种陇葵杂2号选育

向日葵（Helianthus annuusL．）是我国四大油料作物之一，我国种植区主要分布在黑龙江、吉林、辽宁、河北、山西、内蒙古以及新疆、甘肃、宁夏等地区，面积达100万。120万hm^2，产量170万-190万t。其中油葵约占总面积的30％，油葵新品种选育的主要目的是不断选育出优质、高产、适应性广的油葵新品种，为油葵生产发展和社会经济发展需求提供技术支撑，

食用向日葵杂交种主要农艺性状与产量的相关性分析

对21个食用向日葵杂交种(组合)的主要农艺性状进行变异分析及产量的相关分析、主成分分析。结果表明,参试21个食用向日葵杂交种(组合)的主要农艺性状的变异系数为1%～27%,其中株高相关性状变幅较大,单株产量、叶片数次之,生育期、籽粒长、籽粒宽、百粒重、花盘径等相关性状较小。其主要农艺性状与单株产量的相关性由大到小依次为籽仁率、籽粒长、百粒重、茎秆粗、花盘直径、叶片数、籽粒宽、株高、生育期;主要农艺性状与小区产量的相关性由大到小依次为单株产量、叶片数、花盘直径、籽粒宽、株高、籽仁率、生育期、百粒重、茎秆粗、籽粒长。通过主成分分析明确,影响食用向日葵杂交种小区产量的主要性状为"株形因子"、"籽粒因子"。

调节播期对向日葵菌核病的防控效果

在民勤向日葵菌核病发生严重区进行了不同播期试验,结果表明,随着播期的推迟,向日葵菌核病的发生程度逐步降低,产量呈先增加后降低趋势。播期为5月20日时向日葵菌核病发病率较低,为6%;产量最高,为3 727.3 kg/hm^2。说明调节播期可以减轻向日葵菌核病的发生危害,5月20日左右为最适播期。

甘肃省向日葵主要病害的发生及其防治措施

对甘肃省向日葵生产中的主要病害进行初步分析,从农业防治、化学防治、生物学防治、抗病品种的选育等方面提出了甘肃省向日葵主要病害的防治措施。