“油-稻-稻”三熟制早熟冬油菜氮高效基因型及鉴定指标筛选

【目的】旨在筛选适宜“油-稻-稻”三熟制的氮高效早熟冬油菜基因型及其简易筛选指标。【方法】利用田间小区试验,选用了生育期185 d以下的的适宜“油-稻-稻”三熟制种植的14种早熟冬油菜基因型,进行正常施氮(N_(1))和不施氮(N_(0))处理。根据不同冬油菜基因型氮肥利用率(NUE)的差异,利用树状聚类分析进行分类,形成高、中、低3种氮效率基因型。同时通过逆向溯源的方法,观察分析3种氮效率基因型在不同氮水平条件下的产量构成、主要农艺性状、干物质积累及氮素吸收等方面的表现特征。总结分析出氮高效冬油菜基因型的一些简易判断的指标。【结果】不同氮效率基因型冬油菜在产量形成、主要农艺性状等方面存在显著差异。N1处理下成熟期早熟冬油菜的主要农艺性状的表型值和变异系数基本表现大于N0处理。因此,以N1处理下不同基因型的农艺性状表现作为不同氮效率基因型的鉴别标准。N1处理下,氮高效基因型比氮中效和氮低效基因型产量高、单株角果数多、每角粒数多、株高高、主花序长、一级分枝数多、角果密度高、各部位干物质积累量高、籽粒中氮含量高、氮肥偏生产力、氮肥农学效率、氮肥生理利用率和氮收获指数均较高。【结论】沣油737是适合南方“油-稻-稻”三熟制的氮高效早熟冬油菜;正常施氮条件下,成熟期较多的单株角果数与每角粒数,以及较高株高是判断早熟冬油菜氮高效基因型的简易指标。

白菜型油菜IPT基因家族鉴定及表达分析

异戊烯基转移酶(isopentenyltransferase,IPT)是细胞分裂素生物合成的第一限速酶,为分析IPT基因家族在白菜型油菜生长中的功能,利用生物信息学方法从其基因组中鉴定出13个BrIPT基因,它们不均匀地分布在7条染色体上。BrIPTs可分为4个亚族,各家族成员均含有8~10个保守基序和1~2个UTR区。BrIPT基因的启动子区域包含众多响应元件。BrIPT基因家族成员受环境因子、生物激素及防御与应激调控。qRTPCR结果显示,tRNA-IPT基因BrIPT4、BrIPT6、BrIPT9在白菜型油菜体内各个部位均有表达。相比于苗期,成熟期白菜型油菜IPT基因的表达量更高,为后续深入研究IPT基因家族成员的生理生化功能提供了理论依据。

甘蓝型油菜耐密性综合评价及其鉴定指标筛选

以从江西省油菜主产区收集到的109个甘蓝型油菜品种(系)为材料,分析了不同密度条件下根茎粗、株高、角果层厚度、分枝数、主花序长、主花序角果数、结角密度、单株角果数、角果粒数、千粒重、角粒重、单位角果皮面积、单株生物量、经济系数、产量等性状的基因型差异,以各性状的耐密系数作为衡量耐密性的指标,利用主成分分析、隶属函数、聚类分析和逐步回归分析法,对不同基因型油菜进行了耐密性综合评价。结果表明,不同基因型油菜品种(系)各性状对密度的反应不同,基因型间差异显著。利用主成分分析法将15个单项指标综合成7个相互独立的综合指标,可代表油菜耐密性86.62%的原始数据信息量。通过隶属函数法得到了各品种的耐密性综合评价值(D),并对D值进行聚类分析,将109个油菜品种划分为4种耐密类型。通过建立耐密性评价的数学模型进行了耐密性预测,筛选出角果层厚度、主花序角果数、角果粒数、单位角果皮面积、经济系数、产量等6个对耐密性有显著影响的指标,可作为油菜耐密性的鉴定指标。

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。

油菜种植技术及病虫害防治措施

油菜栽培技术是影响油菜产量和质量的关键因素,应加强油菜栽培技术的应用,科学选择油菜品种,合理选地,选择正确的栽培方式,加强田间管理工作,满足油菜生长各个阶段的需求。油菜在生长中会遇到多种病虫害,防治不当会造成病虫害的扩散和蔓延,因此,需进行科学有效的病虫害防控,掌握病虫害的发生特点和规律,了解不同病虫害的病症,重视生态保护和科学用药,以提高油菜种植收益。研究结果表明,对油菜种植进行科学管理,有效防治油菜病害,可以提高油菜产量和质量,降低种植成本,增加种植收益。

甘蓝型油菜高亚麻酸CMS的快速选育方法及效果研究

为了加速甘蓝型油菜高亚麻酸杂交育种进程。以高亚麻酸油菜种质为试验材料,采用快速选育方法进行油菜高亚麻酸CMS及保持系的选育。结果表明:选育周期从5~6年缩短为4年,亚麻酸含量由11.85%提升至16.96%,含油量由45.0%提升至48.8%,单株亚麻酸产出量由0.98 g提升至1.53 g。与原CMS(陕6A)相比,“YM-1A”的含油量、单株产量、亚麻酸含量、异交结实系数、单株亚麻酸产量分别提高8.45%、4.49%、59.43%、12.8%、80.65%;而自交结实系数降低56.86%。因不育性、农艺、品质等性状显著提高,YM-1A在甘蓝型油菜高亚麻酸杂交育种中具有较高的利用价值。

中国油菜种业发展现状与对策研究

油菜种业作为食用油产业链上游的关键链条,其稳定健康发展对于保障我国植物油供给安全至关重要。该文从品种选育与保护、种子生产与推广、种子市场规模等方面对我国油菜种业发展现状进行全面阐述,深刻分析我国油菜种业发展存在的优异种质资源创新利用不足、突破性新品种缺乏、现有育种技术落后等问题,并从加大优异种质资源挖掘与创新利用、加快突破性新品种选育、加速现代油菜育种技术跨越式发展等方面提出推动我国油菜种业发展的政策建议。

适合机械化收获的油菜新品种秦优1618的选育

为选育高油高产强优势适宜机械化栽培的杂交油菜,为生产提供优良油菜品种及创新强优品种的推广模式,通过多年多点试验和定向选择,以化学杀雄不育系“H04A”为母本,综合抗性较好的优质种质资源“DC2R”为父本,育成了适宜机械化收获的强优势甘蓝型双低杂交油菜新品种秦优1618。该品种在国家黄淮区域试验中平均产量3 468.75 kg/hm^(2),比对照秦优7号增产8.5%,含油量46.76%;长江下游区域试验中平均产量2 854.05 kg/hm^(2),比对照秦优10号增产10.67%,含油量49.68%;在大田生产中表现出发育快长势强、耐迟播、耐密植、抗病性好、株高适中(160 cm)、抗倒性强、适合机械化收获的特点。秦优1618适宜在黄淮和长江下游区冬播种植。

陕西渭北地区盐碱地油菜栽培技术

针对陕西渭北塬区气候特点和盐碱地耕种现状,结合多年在该地区开展的耐盐碱冬油菜栽培技术研究及应用成效,总结形成了秋播条件下盐碱地油菜栽培技术,包括品种选择、机械直播、绿色防控、机械收获与贮藏等方面,以期为同气候类型的盐碱化土地开发利用提供技术参考。利用该技术在陕西省渭南市蒲城县荆姚镇的示范种植中,油菜品种秦优1618表现出良好的耐盐碱性和产量表现,为盐碱地油菜种植提供了可行的途径。

早熟甘蓝型油菜不同生育阶段氮素亏缺与补偿效应研究

为探明早熟油菜不同生育阶段氮素亏缺与补偿效应,以赣油105为试验材料,通过盆栽方式,分别于苗期、越冬期、抽薹期、初花期及终花期进行不施氮、后一生育阶段等量和加倍恢复供氮处理试验,分析了不同处理下早熟甘蓝型油菜的产量及其相关性状、干物质量、氮素吸收与利用效率等指标。结果表明:越冬期至抽薹期氮素亏缺对早熟甘蓝型油菜干物质生产积累影响较大,其加倍施氮处理较等量施氮处理下的总干物质量增加了7.71%;越冬前和初花后氮素亏缺对早熟甘蓝型油菜单株籽粒产量影响较小;越冬期缺氮显著降低了早熟油菜的株高和一次有效分枝数,抽薹期缺氮对单株有效角果数影响最大;早熟油菜产量相关性状及干物质量均存在一定的氮素亏缺补偿效应,各指标补偿效应的大小及补偿有效期存在一定的差异;越冬期至抽薹期保证氮素的充分供应对早熟油菜的氮肥吸收利用效率可起到优化的效果。综上,本研究初步确定了早熟甘蓝型油菜越冬期至抽薹期是氮素需求的关键期和敏感期,初花期是氮素补偿的有效关键期。

延迟播种对不同熟期类型油菜新品种产量及相关因子的影响

为了探索湘东地区延迟播种对不同熟期类型油菜品种产量及相关因子的影响,选择湖南省主推的早熟型沣油112、中早熟型捷油8848、中熟型沣油789油菜新品种在浏阳北盛镇开展3个播期的生产试验。结果表明,3个播期的不同熟期品种均能于4月下旬至5月上旬成熟;3个品种M1、M2的生育期相同,而M3的熟期延迟5~7 d,其中捷油8848的3个播期生育期及积温与沣油789的相同;随着播期的推迟,各品种的株高、一次有效分枝数、有效角果数呈下降趋势;3个播期的平均单产M1低于预期、M2最高,M3最低;3个不同熟期类型品种,中熟型沣油789受播期延迟影响较大,产量水平随播期延迟而显著下降,中早熟型捷油8848对播期延迟的敏感性未达到显著水平,而早熟型沣油112以M2的产量水平最高,显著高于M1和M3。

种植密度对角果期弱光胁迫油菜籽粒油脂积累的影响

角果期光照不足显著影响油菜籽粒含油量,而增加种植密度具有明显的增产效果,但其对角果期弱光胁迫下籽粒含油量的影响未见报道。本试验选用华油杂62和沣油520两个品种进行大田试验,设置3个种植密度(15×104、30×104、45×104株hm-2)和2个光照强度(透光率为100%, LT100%和花后10~35 d透光率为70%, LT70%),从籽粒碳代谢和油脂代谢角度,研究种植密度对角果期弱光胁迫下油菜籽粒含油量的影响机制。结果表明:与LT100%相比,LT70%处理下2个品种花后25 d、35 d时籽粒叶绿素含量、核酮糖-1,5-二磷酸核酮糖羧化酶(Ribulose 1,5-bisphosphate carboxylase, Rubisco)活性降低,光合速率下降,光合产物葡萄糖含量降低0.4%~27.9%;蔗糖合成酶(Sucrose synthase,SuSy)分解活性降低,导致果糖含量降低了4.8%~24.5%,减少了籽粒碳水化合物积累与转运,同时磷脂酸磷酸酯酶(Phosphatidate phosphatase, PPase)、6-磷酸葡萄糖脱氢酶(Glucose-6-phosphate dehydrogenase, G6PDH)活性降低,导致含油量降低2.1%~11.8%,油脂产量降低27.0%~35.3%。与低密度遮阴相比,高密度LT70%处理下籽粒的Rubisco、SuSy活性降幅变小,但籽粒G6PDH和PPase活性降幅变大。这些结果表明,在本试验条件下,通过增加密度可以缓解弱光对籽粒光合碳代谢的抑制,通过增加群体产量缓解弱光胁迫下产油量的损失。

286份甘蓝型油菜种质苗期耐盐碱性综合评价

对286份甘蓝型油菜品系进行苗期耐盐碱性鉴定,通过水培试验,测定盐碱胁迫处理下叶片数、绿叶数、绿叶比、株高、根长、根重等指标,通过盐碱胁迫综合评价值(D值)、极端材料筛选分析、相关性、主成分、隶属函数、频数分析和逐步回归分析法,对不同基因型的油菜种质建立苗期耐盐碱性综合评价模型并筛选出适宜的评价鉴定指标。盐碱胁迫下,叶片数与株高呈负相关,两者的相关系数未达到显著性,其他性状之间均呈正相关并达到了显著或极显著水平。利用主成分分析法将7个耐盐碱指标综合为4个主成分,可代表油菜耐盐碱性88.349%的原始数据信息量。依据4个主成分的相对重要性(权重)进行加权,得到不同基因型的耐盐碱性综合评价值(D值)。结合隶属函数分析和极端材料筛选分析,筛选出4份耐碱盐的甘蓝型油菜种质和4份盐碱敏感种质。逐步回归分析结果表明,在油菜苗期测定其绿叶数、绿叶比、地上重、根长和根重,通过回归方程估算其D值,可以初步判断甘蓝型油菜种质资源耐盐碱性。

长江中游地区油菜生产全程机械化技术进展与建议

油菜是我国重要的油料作物,长江中游地区湖北、湖南、江西三省光温资源丰富、越冬春化条件适宜,是我国油菜的主要种植区,播种面积约占全国总面积的42%,且保有冬闲田面积超3467千公顷,极具发展潜力。长江中游地区三省油菜耕种收综合机械化率均高于全国平均水平,全程机械化发展在全国冬油菜产区具有引领示范作用。为此,本文分析了长江中游地区油菜产业的基本情况和现存问题,对耕整地、播种、收获关键环节机械化和智能化技术进行梳理,形成可推广的油菜生产全程机械化技术路线。比较分析该地区冬闲田油菜生产“耕、种、收”环节的技术需求特点、推广应用难点,明确该地区冬闲田油菜生产技术模式呈半机械化、机械化到智能化的发展趋势。各环节的技术发展路径依次为“防堵防黏防缠绕、高速高效低耗”的机械化耕整地技术,一次性完成多道作业工序的耕播集成技术,高效低耗低损的油菜机械化收获技术,联合收获和分段收获协同发展,油菜多功能开发利用的饲用、菜用、肥用机械化技术和油菜生产智能化技术应加快研发应用。为积极响应国家油料作物扩种的要求和实现2025年油菜机械化水平提升的目标,提出了长江中游地区冬闲田油菜全程机械化技术推广应用的若干政策建议。

油菜对超高密度直播的响应与产量构成性状分析

油菜种植密度是影响群体产量最重要的因素之一,我国油菜品种区试和生产推荐的种植密度一般为30万~45万株/hm^(2),但因天气和土壤条件较差,会影响油菜出苗。长期以来,油菜种植农户形成了大幅度增加播种量的播种习惯,如湖北、湖南和江西等农户播种量达7.5 kg/hm^(2),出苗密度达到180万株/hm^(2)以上,现有品种是否适应这种超高密度种植尚不清楚。本研究参照农户种植习惯,对54个油菜品种(系)按随机区组设计,模拟生产超高密度群体,分析不同油菜品种在超高密度种植下的收获密度、主要农艺性状差异、产量及产量构成等重要性状。结果表明,超高密度直播下品种的无效单株密度、分枝角果数、有效单株密度和产量等性状遗传变异很大,其中株高、每角粒数、单株地上部重、有效单株密度与产量呈显著或极显著相关。高产品种与低产品种相比,高产品种的平均产量增产达67.6%,平均有效单株密度、单株地上部重、株高、茎粗、主花序角果数、角粒数和千粒重等性状显著或极显著提高。多元相关分析表明,有效单株密度、角粒数和单株地上部重与产量的关系达显著水平,其中有效单株密度对产量的直接作用最大,通径系数为0.6849,其次为单株地上部重、株高、角粒数和千粒重等。不同品种能形成不同的有效单株密度,当有效单株密度范围在70万~120万株/hm^(2)时单产最高,表现出较高的单产水平。为适应实际农民超高密度直播方式,建议生产上应针对性开展适应超高密度直播的品种筛选试验与示范,育种方面重点提高有效单株密度的形成能力、角粒数和角果数,加强对品种苗期生长速度、单株地上部重、角粒数、千粒重等性状选择。

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。

控释尿素和有机物料添加提高黄壤冬油菜产量及养分吸收利用

利用田间试验探讨控释尿素和不同有机物料添加对黄壤冬油菜产量、养分吸收及利用的影响,为贵州黄壤地力改善以及冬油菜丰产提质提供科学依据。于2018—2022年连续4年在贵州省贵阳市开展控释尿素和不同有机物料添加长期定位试验,以冬油菜为试验材料,分别设置不施氮肥(U0)、控释尿素(CRU180)、普通尿素(U180)以及在普通尿素施用下配施3种有机物料[秸秆(U180+S)、生物炭(U180+B)和商品有机肥(U180+O),均为3000 kg/hm^(2)],在冬油菜收获后,分别测定不同处理冬油菜产量、产量构成因子、生物量、养分吸收和利用。结果表明,与U0处理相比,CRU180和U180处理冬油菜产量分别提高732.5和588.8 kg/hm^(2),配施有机物料后,U180+S、U180+B和U180+O处理冬油菜产量较U180处理分别增加516.9、662.6和622.0 kg/hm^(2),其中以U180+B处理冬油菜产量最高,为2646.8 kg/hm^(2)。与U0处理相比,CRU180和U180处理冬油菜地上部生物量显著增加;与U180处理相比,配施有机物料显著提高冬油菜地上部生物量,4年均以U180+B处理最优,但与U180+S和U180+O处理差异不显著。冬油菜氮磷钾累积量均以U180+B处理最大,4年平均值分别为164.7、31.9和139.1 kg/hm^(2)。CRU180处理氮素农学效率(AEN)、偏生产力(PEPN)和吸收利用效率(REN)高于U180处理;配施有机物料后,U180+S、U180+B和U180+O处理冬油菜AEN、PEPN和REN较U180处理均呈现增加的趋势,其中以U180+B处理最高,分别为6.95 kg/kg、14.70 kg/kg和38.43%,高于其他处理。U180+S处理冬油菜经济效益为7109.9元/hm^(2),高于其他处理。综上所述,控释尿素和有机物料(秸秆、生物炭和商品有机肥)添加均能提高冬油菜产量和养分吸收及利用,且以配施生物炭冬油菜产量最高,但配施秸秆冬油菜经济效益最优,建议在贵州黄壤区冬油菜生长季,正常肥料施用量情况下,可施用控释尿素替代常规尿素,且适当增施外源有机物料以保证冬油菜的产量和养分吸收利用效率。

四川盆区油菜花期低温阴雨灾损评估及风险区划

花期低温阴雨是四川盆区油菜生产的主要气象灾害之一。本研究利用四川盆区1961-2020年101个气象站的逐日气象资料,1983-2000年油菜产量资料和干旱、低温冷害、连阴雨、大风、冰雹灾情资料,筛选花期低温阴雨灾害年份,采用数理统计方法获取花期低温阴雨产量灾损率和致灾因子,通过相关性分析确定油菜花期低温阴雨致灾指标,并利用2001-2020年灾情资料进行检验;基于筛选出的低温、连阴雨关键致灾因子,采用回归分析法建立油菜花期低温阴雨灾害损失评估模型,并进行回代和预测检验,分析灾害风险区划和变化趋势。结果表明:(1)日平均气温≤7℃、过程持续天数≥1d是四川盆区油菜花期低温致灾指标,日平均气温≤7℃的负积温和≥3d过程持续降水量共同组成低温阴雨灾害的关键致灾因子;选用2001-2020年油菜花期低温冷害发生情况对指标进行检验,与实际情况相符。(2)选用1983-2000年的气象、产量、灾情数据建立四川盆区油菜花期低温阴雨灾损评估模型,模型对轻度、中度灾害损失评估等级与实际等级相同或相差1级的评估准确率在96%以上;重度、特重评估等级与实际等级相同的准确率为0,与实际等级相差1级的准确率为75%和0。选用2001-2020年油菜花期低温阴雨灾害发生情况对模型检验,与实际情况基本相符。(3)1961-2020年四川盆区油菜花期低温阴雨灾害风险偏高区域主要分布于盆区西南部、南部及东北部,以中-高风险为主;灾害风险偏低的区域集中于盆区西北部及中部,以低-次低风险为主。(4)气候变暖背景下,四川盆区油菜花期低温阴雨灾害高风险区域呈减少趋势,低风险区域呈增加趋势。综上分析,四川盆区油菜花期低温冷害指标结果可靠,低温阴雨灾损评估模型能够较好地评估灾害损失,可应用于农业气象业务服务;灾害风险区划结果可为四川油菜生产布局提供参考依据。

甘蓝型油菜盐胁迫响应基因表达谱分析及共表达网络的构建

甘蓝型油菜是重要的油料作物,而盐胁迫是影响油菜生长发育的主要环境条件之一,可能会造成油菜减产、品质下降甚至死亡。本研究利用半冬性油菜ZS11作为试验材料,对盐胁迫处理0、0.25、0.5、1、3、6、12和24h的叶片和根系组织进行转录组测序,通过测得的90份RNA-seq数据,获得了油菜响应盐胁迫的高分辨率时间动态转录表达谱。相关性分析发现,样本在盐胁迫处理1 h前后具有明显的早期响应与后期响应的聚类差异。利用DESeq2进行差异基因分析,鉴定出根系以及叶片组织响应差异基因分别为20,462个和29,334个,表明油菜叶片组织的响应程度整体上比根系更剧烈。进一步利用WGCNA分别构建根系以及叶片组织响应盐胁迫的基因共表达网络,从中筛选出与盐胁迫早期响应阶段显著相关的tan和yellow模块,以及与盐胁迫后期响应阶段显著相关的green和red模块,对其进行GO富集分析,并从中分别筛选出早期以及后期响应盐胁迫的核心转录因子41个和26个。功能注释显示4个模块中均存在已知的拟南芥同源基因参与不同阶段的盐胁迫响应,还发现BnWRKY46和BnWRKY57等核心基因在505份盐胁迫处理的油菜群体变异数据中具有丰富的SNPs变异和单倍体类型,表明这些核心转录因子可能是油菜响应盐胁迫的关键候选基因。本研究可为甘蓝型油菜耐盐性改良提供可靠的数据参考和候选基因资源。

甘蓝型油菜光叶性状的遗传分析及基因定位

【目的】表皮蜡质是覆盖植物叶片和茎秆等部位的疏水层,在植物抵御逆境方面发挥着重要作用,同时会影响光合作用和生长发育;甘蓝型油菜作为世界上主要的油料作物之一,研究表皮蜡质突变体的遗传机制,为实现油菜高产稳产提供参考。【方法】对油菜光叶突变体M8和普通蜡质叶中双11(ZS11)和C20的叶片表征进行记载,使用便携式植物光合作用测量系统测定叶片光合速率;利用M8和ZS11、C20分别杂交获得2个F1、自交构建2个F2分离群体,用于分析油菜光叶性状的遗传规律;选取M8和ZS11杂交的F2群体中光叶和蜡质叶表型单株分别进行混池,通过集团分离分析法结合靶向测序技术进行基因克隆,结合比较基因组和转录组数据进行候选基因预测,并通过RT-PCR验证候选基因。【结果】甘蓝型油菜光叶表型叶片气孔导度更大、光合效率更高;遗传分析表明M8光叶性状受1对基因控制,光叶相对蜡质叶为隐性。图位克隆将光叶控制基因定位至A08染色体0.134—0.699 Mb物理区间内。进一步分析发现,相比于ZS11,光叶突变体M8中A08染色体0.22—0.58 Mb区间存在大片段缺失,ZS11在该区段中的Bna A08G0006900ZS(Bna A08.SAGL1)可能为光叶的候选基因,该基因编码一个Kelch-F-box蛋白,在ZS11叶片中表达量高而M8中未检测到,该基因缺失可能导致了M8光叶表型。【结论】甘蓝型油菜光叶新突变体M8相比野生型蜡质叶片光合速率更高,该光叶表型受1对隐性基因控制;图位克隆鉴定到光叶性状调控基因为Bna A08.SAGL1,基因缺失产生了光叶表型。