甘蓝型油菜主花序有效角果数QTL定位

为分析甘蓝型油菜主花序有效角果数的遗传标记,以ZY036×51070杂交构建的双单倍体(DH)为材料,采用2010-2012年在武汉、阳逻、青海和襄阳三年四点五个试验的检测数据,运用WinQTL Cartographer 2.5软件进行主花序有效角果数QTL定位分析。研究共检测到10个与主花序有效角果数相关的QTL,表型变异是9.33%～31.60%,LOD(极大似然函数比的常用对数)值是2.51～5.37,加性效应是2.71～8.09。而且在染色体A1、A5、C1和C9上的4个QTL都可以在2个不同的试验中重复检测到。试验还得到QTL区间的16个连锁标记,其中有8个距离QTL的最大峰值不足1cM。

油菜新种质12R1402主花序有效角果数的遗传

为促进耐密植油菜育种,提高主花序有效角果数,分析主花序多角油菜新品系12R1402的遗传规律,用主花序有效角果数差异较大的12R1402和常规油菜品种沪油17杂交,构建4世代遗传体系(P1、P2、F1和F2),应用主基因+多基因混合遗传模型对该组合主花序有效角果数进行遗传分析。结果表明,组合12R1402×沪油17主花序有效角果数遗传受2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性多基因控制(E-1模型),其中第1对主基因加性效应值为40.86,显性效应值为-32.62,第2对主基因的加性效应值为40.58,显性效应值为-0.75,2对主基因都以加性效应为主,都表现为主花序多角部分显性,2对主基因间存在明显的基因互作效应;多基因加性效应值为-29.40;多基因的显性效应值为68.36。12R1402×沪油17组合F2群体中主基因和多基因遗传率分别为60.38%和2.14%,主花序多角性状以主基因遗传为主,宜在早期世代进行选择。组合12R1402×沪油17遗传变异占表型变异的62.52%,环境变异占表型变异的37.48%,环境因素对主花序多角性状影响较大。

主要栽培因素对甘蓝型杂交油菜群体中各组成部分角果数的影响

为探讨栽培因素对杂交油菜群体中茎枝和分枝及其各组成部分角果数的影响,1996 年,以油研7 号为材料进行了播期、密度、施氮量、施磷量、施钾量的五元二次正交旋转组合设计试验。结果表明,5 个因素对群体中主花序角果数、一次分枝角果数、分枝角果数、茎枝角果数的影响呈多因素的数学关系,而对二次分枝角果数的影响则不存在这种关系。不同产量水平下,群体中茎枝和分枝及其各个组成部分角果数占群体角果数的比例变化很小。主花序角果数、一次分枝角果数、二次分枝角果数、分枝角果数、茎枝角果数占群体角果数的比例平均分别为14.32% ,63.58% ,22.10% ,85.68% ,77.90% ,且都与群体角果数间均呈极显著正相关。

栽培因素对甘蓝型杂交油菜群体角果数影响的研究

１９９６年，以油研７号为材料进行了播期、密度、施氮量、施磷量、施钾量对油菜群体角果数影响的研究。结果表明，密度对群体角果数的影响达到极显著水平，进一步证实了密植增角夺高产的栽培技术措施。群体角果数与群体产量之间呈极显著正相关（ｒ＝０．８１９６＊＊）。每公顷要获得３０００ｋｇ以上的产量，其群体角果数应在８０３２．５万个以上，每公顷要获得３７５０ｋｇ以上的产量，群体角果数应在９１９０．５万个以上。

栽培因子对甘蓝型杂交油菜二次分枝产量、数目和角果数的影响

运用五元二次正交旋转组合设计 ,研究了播期、密度、施氮量、施磷量、施钾量对甘蓝型杂交油菜二次分枝产量、二次分枝数、二次分枝角果数的影响。结果表明 ,5个栽培因子与 3个目标性状间不存在多因子的数学关系。分析各单因子对目标性状的影响发现 ,播期和施磷量对二次分枝产量的影响分别达到极显著和显著水平 ,密度和施氮量对二次分枝数的影响分别达到极显著和显著水平 ,各因子对二次分枝角果数的影响未达到显著水平。二次分枝角果数与二次分枝数间 ,二次分枝产量与二次分枝数、二次分枝角果数间 ,群体产量与二次分枝角果数、二次分枝产量间均呈极显著正相关。

甘蓝型油菜角果数突变体基因的定位及候选基因分析

角果数是油菜单株产量重要的构成因子之一,其优异等位基因的发掘和利用对产量的提高至关重要。油菜中已定位到上百个角果数QTL,但大多数效应不大且不稳定,难以进行精细定位或克隆。本研究前期发掘到一个油菜突变体(No.7931),其花序顶端在分化出约十朵花后即停止生长,因而成熟期角果极少。利用该少角果突变体和多角果品系No.73290构建F2分离群体,从中挑选角果数极端单株各30株进行BSA-seq,在C02染色体检测到3个关联区间:0~1.1 Mb、4.7~6.2 Mb、11.5~12.4 Mb。该候选区间在油菜参考基因组DarmorV8.1中有522个注释基因,存在SNP或Indel差异且有同源注释的基因235个。在花芽分化初期,选取两亲本(No.73290和No.7931)的茎尖分生组织进行RNA-seq,总共鉴定到8958个差异表达基因(DEGs)。这些DEGs显著富集于20个生物学通路,包括碳代谢、翻译、氨基酸代谢(和花芽分化高度相关)等,其中99个位于关联区间。结合基因功能注释以及序列和表达差异分析确定了9个候选基因(BnaC02g00490.1D2、BnaC02g01030.1D2、BnaC02g01120.1D2、BnaC02g00270.1D2、BnaC02g02670.1D2、BnaC02g08680.1D2、BnaC02g08890.1D2、BnaC02g09480.1D2和BnaC02g10490.1D2),它们主要参与花序分生组织特性的维持和花器官的发育。上述研究结果为后续油菜角果数基因的精细定位和克隆奠定了坚实的基础。

甘蓝型杂交油菜直播密度与主花序角果数的相关性

为油菜机械直播适宜密度的确定及适应机械直播高密度条件的油菜品种选育提供科学参考,模拟机械直播高密度条件,进行648个甘蓝型杂交油菜组合不同密度田间直播试验,研究油菜直播密度与主花序角果数的相关性,探明不同播种密度对油菜产量的影响。结果表明:单株角果数与主花序角果数在密度26940株/667m 2时达最大值,在高密度条件(32205~46036株/667m^2)随直播密度增加呈递减趋势;直播密度与主花序角果数的相关系数为-0.3785,呈极显著负相关(P<0.01);主花序角果数与主花序角果长度、角粒数、主花序长度、单株角果数和单株产量的相关系数分别为0.1168、0.1560、0.7804、0.8198和0.7927,均呈极显著正相关(P<0.01)。甘蓝型杂交油菜直播密度通过主花序角果数影响其他产量构成因子,进而影响油菜的单株产量。油菜机械直播适宜密度为26940株/667m^2左右;甘蓝型杂交油菜尽可能选育主花序角果数多的材料,以弥补机械直播高密度条件造成主花序角果数减少的影响,使其适应油菜机械直播的轻简化发展方向。

甘蓝型油菜主花序有效角果数QTL定位和候选基因筛选

以DH-7-9 (角果数多)×DH-G-42(角果数少)杂交后代连续自交的重组自交系(RIL)的190个家系为材料,在西宁和武汉2个环境下进行主花序有效角果数性状分析。结果表明,该RIL群体的主花序有效角果数表现出连续变异并且符合正态分布。利用已构建的遗传连锁图,结合2个年份2个环境下主花序有效角果数性状表型数据,采用WinQTL Cartographer 2.5软件的复合区间作图法(composite interval mapping,简称CIM)进行QTL定位和效应估计。结果在2个环境下共检测到6个与主花序有效角果数、性状相关的QTL,单个QTL可解释的表型变异范围为7.9%～24.39%。其中qESN-W-C5的贡献率达到24.39%,LOD值为12.97,位于C5染色体上,因此视其为该主花序有效角果数性状的主效QTLs。将拟南芥中已发表的角果数相关的3个基因与主效QTL置信区间对应的油菜基因组上104个基因进行同源比较分析,结果主效QTL区域内1个候选基因BnaC05g32840D与拟南芥角果数基因AT3G19820具有较高的同源性,推测其为油菜主花序有效角果数候选基因。

N、P、K施用量对“杂选1号”油菜单株有效角果数的影响

采用“3414”平衡施用试验方案对“杂选1号”进行施肥试验,并对“杂选1号”在不同施肥水平下的经济性状进行分析。建立了“杂选1号”在不同地力条件下株有效角果数与N、P、K施用量的数学模型,并获得了取得较好角果数量的优化施肥技术方案。在上等和中等地力条件下N、P、K施用量对“杂选1号”株有效角果数影响大小为N>P>K,在下等地力条件下N、P、K施用量对“杂选1号”株有效角果数影响大小为N>K>P,尤其以施用N肥增加株有效角果数的效果最为明显。

甘蓝型油菜单株有效角果数和产量相关性分析

为了摸清油菜单株有效角果数和产量二者间的关系,以2017—2018年试验数据为准,统计了国家油菜区域试验16个组的甘蓝型油菜品种(系)的单株有效角果数与产量,并进行相关性分析。结果表明,长江上游区(ABCD组)、长江中游区(ABCD组)、长江下游区(ABCD组)、黄淮区(AB组)、云贵高原组和早熟组共计16个组的甘蓝型油菜品种(系)的油菜单株有效角果数与产量的相关系数分别为0.61492、0.21171、0.21644、0.31077、-0.03927、0.39674、0.09432、0.55107、-0.34739、-0.04048、0.29050、-0.39288、-0.42432、0.04677、0.61813和0.73837,即长江中游区A组和长江下游区AD组的油菜产量与单株有效角果数呈低度线性负相关;长江下游区B组和黄淮区A组呈显著性负相关;长江上游区BCD组、长江中游区BC组、长江下游区C组和黄淮区B组呈低度线性相关;长江上游区A组、长江中游区D组和云贵高原组呈显著性相关;早熟组呈高度线性相关。

甘蓝型油菜每角果粒数全基因组关联分析

为挖掘甘蓝型油菜每角果粒数显著关联单核苷酸多态性(SNP)位点及相关候选基因。本研究以300份甘蓝型油菜自交系为试验材料,对甘蓝油菜每角果粒数进行一年两地表型考察,并结合该群体前期开发的201817个SNPs标记,采用一般线性模型(GLM)和混合线性模型(MLM)进行全基因组关联分析(GWAS),此外,对性状显著关联SNP位点两侧100 kb区域内相关候选基因进行功能预测。300份甘蓝型油菜每角果粒数在两地均表现出广泛的表型变异,筛选出2份每角果粒数较多的油菜种质资源。基于GLM模型检测到39个与油菜每角果粒数显著关联SNPs,采用MLM分析发现,两地共检测到的3个每角果粒数显著关联SNPs位点均在GLM检测到。8个位点附近找到CIK,ERF022和EDE1等19个拟南芥已报道角果籽粒发育相关的同源基因。研究结果有助于解析甘蓝型油菜每角果粒数的遗传基础,为研究每角果粒数的调控机制、指导每角果粒数的遗传改良奠定基础。

甘蓝型油菜生殖生长期叶片和角果光合与产量关系的研究

以11个不同适生区甘蓝型油菜品种为材料,研究了油菜生殖生长期植株叶片和角果的光合气体交换参数、光合色素含量、光合关键酶蛋白含量、主要农艺性状及其与产量的关系,探讨影响叶片(角果)光合效率及单株籽粒产量的主要因子,为油菜高产高光效品种的系统评价提供理论依据。结果显示:(1)油菜植株叶片与角果的净光合速率间相关性较小,但叶片净光合速率远大于角果。(2)叶片净光合速率与其叶绿素a+b含量及气孔导度呈不显著的正相关关系(相关系数较大),与其光合关键酶PEPC、RuBisCO蛋白含量相关系数较小或呈不显著负相关;角果(皮)净光合速率与其叶绿素a、b含量、类胡萝卜素含量及气孔导度相关性较强;光合色素含量是影响叶片、角果净光合速率的第一主因子。(3)单株叶面积、角果数及角果表面积与籽粒产量显著正相关关系,是影响籽粒产量的第一主因子;叶片净光合速率和角粒数是影响籽粒产量的第二主因子;单株生物学产量与叶面积呈显著正相关关系,角果表面积、叶面积及叶片净光合速率是影响生物学产量的第一、二主要因子。研究表明,油菜高产高光效品种的综合评价指标应首选单株角果数、叶片面积,其次选择叶片净光合速率、叶片和角果皮的叶绿素含量以及角粒数。

油菜秋发综合栽培农艺措施数学模型的研究

油菜秋发栽培是获得高产的新途径[1—8],本文采用栽培科研中一个新的数学方法——五元二次回归旋转设计,同时研究了油菜秋发栽培综合农艺措施中5个可控栽培因素,以同一试点1987和1988两年三次的田间试验资料,建立了“中油821”秋发栽培综合农艺措施的产量等四个目标函数型,分析了播期、苗龄、密度、施N量,施P量等主要因素与产量的关系,讨论了这些因素对产量构成三要素的影响:在综合评判的基础上,提出了油菜秋发栽培综合农艺措施的诀第方案,拟为指导大面积秋发栽培提供可靠的科学依据。

油菜有效角果偏低的原因及防治措施

在2014年油菜角果形成、籽粒不断充实的关键时期,我县陆续有部分乡镇的群众反映油菜落花、落蕾,油菜角果退化、脱落,不结实或分段结实现象严重。营山县农牧业局于3月26日至4月2日组织农技、植保、种子等相关站股技术人员,深入到骆市、黄渡、绿水、绿井、普岭、新店等乡镇实地调查,所调查的15个油菜品种或多或少都存在油菜角果结实率不高,出现分段结实的现象。同时,越是瘠薄的三台土、品质较好的双低油菜,这种现象就越突出。

2008-2019年中国油菜生产性状变化趋势

为了研判中国油菜的未来变化趋势,分析我国近12年的油菜生产趋势,为品种选育提供借鉴。基于2008-2019年国家油菜产业技术体系农户固定观察点18省份7916个样本的油菜成熟期田间测产数据,使用描述性统计方法汇报和分析了我国油菜的播栽方式、种植密度、株高、分枝、结实、单位面积产量和灾害情况等生产性状在12年间的变化趋势。结果显示,12年间,油菜直播比例上升30.74个百分点,种植密度上升56.66%,有效分枝数下降16.05%,分枝部位高度上升50.20%,株高上升8.82%,全株有效角果数下降22.14%,每角粒数上升3.02%,千粒重下降0.62%,单株平均产量下降22.38%,理论单产上升15.00%,实际单产上升14.03%,冻害指数下降13.57个百分点,菌核病指数下降0.83个百分点,其它病虫害发病率上升2.34个百分点。建议未来在着力选育高产油菜优良品种的基础上,继续加强耐密植、有效分枝多、全株角果数多以及更适应环境的油菜品种选育,同时结合各地实际情况对农户油菜栽培方式进行宣传引导,合理确定种植密度。

杂交油菜亲本主要农艺性状的遗传分析

以自育的 5个甘蓝型双低油菜雄性不育系为母本 ,4个综合性状较优良的双低恢复系作父本按 NC 交配设计 ,配成 2 0个杂交组合 ,采用 AD模型对 1 0个农艺性状进行配合力和遗传力的分析。结果表明 :1不育系 S2 、S1 较好 ,恢复系 R2 、R4较好 ;SCA最高的组合是 S1 × R3;2在一次分枝数、一次分枝角果数、单株有效角果数和单株产量等性状中 ,亲本基因的加性效应对 F1 性状形成起主导作用 ;3亲本的一般配合力与特殊配合力在各性状上是相互独立的 ,因此在高产杂交组合选配时 ,在选育一般配合力较高的亲本的基础上 。

氮、磷、钾、硼配合对油菜品种产量、品质的影响

在湖北省大别山南麓的马肝泥稻田条件下 ,3个不同类型油菜新品种田间试验结果 ,不施肥处理的公顷产量仅 187 5～ 2 6 2 5kg ,施用氮、磷、钾肥增产 7～ 10倍 ,达极显著水平 ;施肥的增产效果杂交双低中油杂 2号大于常规双低中双 4号。 6个不同类型品种盆栽试验结果显示 ,在氮、钾基础上施磷肥苗期干物重增加 8 33～ 14 79倍 ,单株粒重增加 16 5 6～ 6 8 0 0倍 ,不同品种增产率为中双 6号 >中油 82 1>中油杂 2号 >中油杂 1号 >中双 4号 >中双 7号。表明中油 82 1和中双 6号对磷肥反应敏感 ,而中双7号、中双 4号和中油杂 1号较耐低磷 ;不同类型油菜品种施用氮、磷、钾肥均比对照极显著增加植株高度、分枝数、角果数和生物学产量 ;施用氮、磷、钾肥提高菜子中的油脂含量 ,降低蛋白质含量 ,油酸。

黄淮区油菜3750～4500kg/hm2的产量结构研究

根据黄淮区油菜密度试验、2014和2015年度品种比较和区域试验结果,研究油菜产量各构成因素之间的关系。首次提出以群体概念"公顷角果数"替代单株角果数,并得出公顷角果数与每角粒数和千粒质量两个因素相比,在油菜产量构成中起着主导作用。根据实收产量、理论产量和公顷角果数之间的关系,得出黄淮区在当前品种所具有的每角粒数和千粒质量条件下,3 750kg/hm^2时公顷角果数一般在4 725万左右;4 050kg/hm^2时,公顷角果数达5 250万左右,而产量上升至4 590kg/hm^2时,公顷角果数也随之上升到6 000万左右。大约1.3万左右的角果可生产出1kg油菜籽。明确这一指标的重要性,在于它为当前油菜的高产栽培指出方向,明确途径。同时,由于近年来育种者在提高油菜每角粒数和千粒质量的种质材料方面,作出大量工作,并创造出一批有实用价值的资源,所以,考虑到这两个因素的变化,未来油菜产量一定会有较大幅度地提高。

密度和施氮量对油菜产量构成因素影响的旋转回归分析

运用二因素五水平回归正交旋转组合设计的实验方法,进行氮肥与密度对油菜产量构成因素影响的研究.结果表明,在本试验范围内,施氮量和密度对油菜单株有效角果数均有显著的影响,但密度的变化对单株有效角果数的影响大于氮肥施用量对单株有效角果数的影响.当密度为93.72～105千株/hm2,氮肥施用量为225～227.02kg/hm2时,油菜的单株有效角果数可望达到最高;氮肥和密度对于油菜每角粒数和千粒重的影响不显著.

内源激素与油菜生长发育的研究进展

油菜的生长发育过程受内源激素的调控,花芽发育方面,主要是赤霉素扮演了促进花芽分化的重要角色;在雄性不育特性方面,生长素、细胞分裂素和脱落酸有重要作用;在角果和种子发育方面,生长素与库强度紧密相关,细胞分裂素水平部分地决定了最终角果数目,同时脱落酸与种子成熟有关;在种子休眠方面,内源脱落酸的含量与油菜种子的休眠有关。从油菜生长发育的这几个方面对油菜内源激素的研究作一概述。