工业用油料植物脂肪酸及其改良

概述植物脂肪酸的工业用途以及工业用途脂肪酸类型和油菜工业用途脂肪酸改良的潜力和可能性。

农作物收获指数及改良途径的研究进展

农作物的育种目标是获得更高经济产量的新品种,收获指数是经济产量和总生物量的比值,在品种选育中能够反映一个品种群体同化产物转化为目标经济产量的能力,也是当前评价选育高产品种的重要指标。为更好地指导育种工作,选育更加适宜当前需求的高产品种,对收获指数在作物育种中的重要性和对高效品种选育的指导性进行了梳理,综述了农作物高收获指数的生理机制和提高收获指数的生理基础,以及如何通过多种育种技术途径改良提高收获指数,以期为选育优良高产的品种提供理论和方法借鉴。

甘蓝型油菜杂种优势及产量性状的遗传改良

对不同来源的3个甘蓝型油菜自交不亲和系与22个父本品种的遗传距离及它们以NCII法配制的66个杂交组合的产量、物候期性状进行了分析。结果表明,尽管3个自交不亲和系与父本品种间的遗传差异较小,但它们与国外品种间的杂种F1 产量性状平均优势均较强。杂种生育期及初花至成熟期日数均介于双亲之间,但前者偏向晚熟亲本,而后者却偏向早熟亲本。与其它产量构成因子相比,一次分枝及其角果数不仅对单株产量贡献率最大,且对单株产量杂种优势贡献率亦最高。在油菜产量性状的遗传改良中,特别是在杂种优势利用中,首选目标性状应为一次分枝及其角果数。在保证一次分枝及其角果数前提下,提高角粒数、千粒重亦是一条有效途径。

油菜角果光合特性研究现状及改良思路

为了加强油菜角果光合特性研究,实现以提高角果光合效率途径来提高油菜产量、品质及抗性的目标,在总结前人工作的基础上,本文从角果光合色素、光合面积、光合参数日变化、光合碳同化途径等6个方面,从结角层结构、光能截获、光合机能调节、理想高光效结角层构建等4个方面,从角果光合产物对产量的贡献、光合产物高效转化的原因、角果光合调节等3个方面,分别对油菜角果光合特性、结角层的光合机能、角果光合产物与产量的关系进行了综述;在分析目前油菜角果光合特性研究存在的不足和有利条件的基础上,结合高光效育种目标,提出了从8个方面进一步开展油菜角果光合特性研究的思路和方法。

作物产量性状QTL定位的研究现状及应用前景

作物的许多农艺性状和经济性状是数量性状。研究作物数量性状遗传对农作物育种具有十分重要的意义。本文综述了数量性状基因座QTL (quantitativetraitlocus)定位的原理和常用方法及分子标记在水稻、小麦、玉米、棉花、大豆、番茄、大麦和油菜等重要作物产量性状基因定位中的研究现状 ,并对目前产量性状QTL定位存在的问题和发展前景进行了探讨。

几种农作物细胞质雄性不育恢复基因的定位和分子标记研究进展

利用杂种优势提高作物产量时,生产杂交种的主要授粉控制系统是细胞质雄性不育及其恢复系统。在杂交品种的选育过程中,优良恢复系选育至关重要。为了高效并准确地鉴定选择恢复材料,同时更深入地研究恢复基因的作用机理,近年来植物细胞质雄性不育恢复基因分子标记研究受到了广泛重视。本文综述了主要农作物水稻、油菜、小麦、棉花和玉米等细胞质雄性不育类型恢复基因的定位和分子标记研究进展,并讨论了恢复基因的精确定位和分子标记鉴定在基因克隆和分子标记辅助选择育种中的意义和应用前景。

作物高光效种质筛选的研究进展

为了促进作物高光效育种的研究进程,以筛选高光效种质为切入点,从高光效种质筛选指标体系的形成、高光效种质的获得途径、高光效种质在育种中的应用等方面对大豆、水稻、小麦等11种作物的高光效种质的研究现状进行了总结;剖析了目前作物高光效种质在获得途径、高光效表型的准确鉴定、评价指标、育种价值、育种手段和方法等方面的研究缺陷,结合本研究团队多年的工作基础和经验,提出从加强作物光合机理研究,拓宽高光效种质的筛选范围,利用分子聚合技术创制高光效种质,构建快速、准确的高光效表型测定方法,创建高光效种质综合筛选指标体系,提高高光效种质的实用效率,建立种质资源创新系统和共享平台,加强高光效育种技术研究等8个方面来加强作物高光效种质筛选的方法与措施。

稻田不同轮作系统作物产量、效益和氮素吸收及前后作土壤养分动态比较研究

于2012~2013年在江西省油菜主产县(市)开展田间试验,比较研究了稻田不同轮作系统对作物产量、经济效益、养分吸收利用以及土壤养分含量的影响。结果表明:与冬季休闲后种植水稻相比,冬季种植油菜后早、中、晚稻的平均单株有效穗数分别提高了7.54%、2.63%和0.47%,平均单株实粒数分别提高了12.73%、5.82%和0.03%,平均产量分别提高了10.03%、8.75%和4.59%;在6种轮作系统中,以油菜-早稻-晚稻轮作系统的经济效益最高;冬季种植油菜可以提高早稻和中稻的氮、磷、钾素的总积累量和吸收利用率;冬季种植油菜还可以提高稻田土壤的有机质、有效磷和速效钾的含量,降低稻田土壤的pH值。

体细胞杂交在油菜细胞质雄性不育创建和改良中的应用

油菜细胞质雄性不育作为生产油菜杂交种的主要授粉控制系统得到广泛利用,但由于油菜种内自然发生的有利用价值的雄性不育细胞质类型不多,所以种属间转移现有不育细胞质及发掘新型不育细胞质意义重大。体细胞杂交不仅避开了有性杂交亲和障碍的限制,还可实现两个杂交亲本细胞质基因组的重组,是一种快速有效、应用广泛的转移和诱导雄性不育细胞质的手段。本文综述了利用原生质体杂交技术在油菜种内、种间和属间转移雄性不育细胞质以及通过细胞质基因组重组改良和创建新型雄性不育细胞质的研究进展,并讨论了利用体细胞杂交方法创建新型雄性不育细胞质的应用前景。

作物叶面积测量的研究进展

对作物叶面积测量理论和方法进行梳理,综述了基于单叶叶面积、单株叶面积、群体叶面积3个维度进行叶面积测量的研究进展,提出作物叶面积测量的物理原理、数学建模原理、光学特征提取原理的理论分类,从精确度、有损和无损测量2个角度分析了叶面积测量的研究进展,并对叶面积测量技术发展趋势进行展望。

抗ALS类除草剂作物种质创制与利用研究进展

农田杂草是影响作物品质和产量的主要因素,而化学除草是现代农业生产中杂草控制的主要手段。乙酰乳酸合酶(ALS,acetolactate synthase)也称乙酰羟基酸合酶(Acetohydroxyacid synthase),是植物支链氨基酸生物合成第一步的催化酶。ALS抑制剂类除草剂也称ALS类除草剂,其通过干扰ALS与底物结合来抑制植物支链氨基酸的生物合成,从而达到灭杀杂草的目的。随着ALS类除草剂在农业生产上的广泛应用,除草剂残留对后茬作物的伤害问题日益严重,对作物产量和品质的影响也尤为明显。因此,创制和培育ALS抑制剂类作物种质,是充分利用此类除草剂进行杂草防控的有效途径之一。通过化学诱变和自然突变的方法已在多种作物中创制出对ALS类除草剂具有抗性的种质,并成功培育出抗性品种。本文从ALS类除草剂的特性、种类和适用范围,抗ALS类除草剂作物的抗性机制,抗ALS类除草剂的作物种质创制和利用研究进展等方面进行了综述,以期为作物抗ALS类除草剂种质创新和品种选育提供参考,并对未来抗ALS类除草剂作物的可能发展作出简单预测。

勤奋求真 开拓创新 不断攀登油菜科学高峰——著名油菜专家、陕西省杂交油菜研究中心李殿荣研究员

2009年国庆节前夕，农业部评选并表彰了100名“新中国成立60周年‘三农’模范人物”，希望大家学习他们淡泊名利，锐意进取，开拓创新，踏实求知，默默奉献的优秀品质和高尚情操，并以此精神来激励人们像他们一样做人做事，为“三农”作贡献。陕西省杂交油菜研究中心李殿荣研究员就是这100名中的一位。

花生赤霉素3-β-双加氧酶(AhGA3ox)基因家族的全基因组鉴定及表达分析

赤霉素3-β-双加氧酶(gibberellin 3-beta-dioxygenase,GA3ox)是参与赤霉素生物合成的关键酶之一,可通过影响赤霉素的形成调控植物的生长发育,目前在花生中尚无系统研究。本研究利用生物信息学方法在花生栽培种基因组数据库中筛选花生GA3ox家族基因,对鉴定出的7个AhGA3ox在栽培种花生基因组中的分布、结构及进化特征、理化性质、启动子顺式作用元件进行分析,并利用qRT-PCR技术对其进行花生组织结构表达模式分析,同时对AhGA3ox家族基因在不同荚果大小的2个花生品系中的表达量进行分析。结果表明,7个AhGA3ox基因分布在7条染色体上,均由1个内含子和2个外显子组成。花生AhGA3ox蛋白中均包含1个DIOX_N结构域和1个2OG-FeII_Oxy结构域,系统进化分析表明与大豆的亲缘关系较近,在根、茎、叶、花、果针5个组织中呈现出不同表达模式,不仅在花生果壳不同发育时期的表达量不同,在2个荚果大小不同的花生品系果壳相同发育时期的表达量也不相同,但多数发育时期在大果品系中的表达量均显著高于小果品系,推测该家族基因的表达可能对荚果的形成具有促进作用。

花生含油量全基因组选择及近红外光谱筛选的育种技术探究

花生含油量对单位面积产油量至关重要。该性状受多个微效基因控制,但可用的紧密连锁标记十分有限,传统的分子标记辅助选择育种准确性不高。全基因组选择作为一种新的育种方法,可实现对数量性状的早期预测;近红外光谱分析可对作物品质性状(如含油量等)进行无损检测。通过两者优势互补,建立花生含油量全基因组选择和近红外光谱筛选联合的育种技术,探讨影响花生含油量全基因组选择预测准确性的因素,为花生分子育种奠定理论基础。本研究以216个重组自交系为材料构建训练群体;分别以139、464和505株F_(2)、F_(3)和F_(4)为材料构建育种群体;利用自主开发的“PeanutGBTS40K”液相芯片进行基因分型,开展含油量全基因组选择育种模型分析;通过联合全基因组选择和近红外光谱筛选技术,开展花生含油量性状的育种应用,并评价其育种效果。结果显示,对训练群体进行基因分型后,总共获得30,355个高质量SNPs,并用于11个全基因组预测的模型选择分析。含油量预测准确性最高的模型为rrBLUP,其次是randomforest和svmrbf。以重组自交系为预测群体,F_(2)、F_(3)和F_(4)各世代含油量的预测准确性分别为0.116、0.128和0.119;以重组自交系叠加上一轮的育种群体为预测群体,各世代含油量的预测准确性分别为0.116、0.131和0.160。全基因组选择联合近红外筛选要比单独的全基因组选择对各世代的含油量选择效果提高1.8%、2.7%和3.4%;与单独的近红外筛选相比,差异不显著(0.10%、0.06%和0.07%);而近红外筛选与全基因组选择相比,含油量可显著提高1.7%、2.6%和3.3%。通过联合全基因组选择和近红外光谱筛选育种,F_(3)和F_(4)分别比F_(2)的含油量提高1.2%和1.0%。F_(4)总共获得16个入选改良株系,有10个株系含油量≥55.0%,其中2个株系(SF_(4)_201和SF_(4)_379)的理论产量分别比对照增产7.0%和11.1%。本研究通过建立花生含油量性状的全基因组选择-近红外光谱筛选联合育种技术,可有效实现花生含油量性状的遗传改良。

单株籽粒丰产甘蓝型油菜理想株型构建研究

为了探明影响油菜单株籽粒产量的株型因素,构建单株籽粒丰产甘蓝型油菜理想株型,对湖南有代表性的3个甘蓝型油菜品种,进行了3个不同肥力的处理,通过无损测量的方式获得了81个植株苗期、初花期、盛花期、角果期等4个生育期的,包括叶面积、角果面积、籽粒产量等在内的11个株型指标,并开展了相关株型研究。对不同生育期相关株型指标进行分析,探明了相关株型指标的基本生长规律。对与籽粒产量相关的株型指标进行了分析,发现不同生育期的诸多株型指标与其呈极显著相关,其中角果期各分枝籽粒产量、角果数、分枝长和角果面积与单株籽粒产量均呈极显著正相关,且各分枝相应株型指标的相关系数呈相似变化规律;分枝数、叶面积、绿叶数、根颈粗和株高与单株籽粒产量均呈极显著正相关性,且相关系数按不同生育期呈现相应的变化规律;分枝高度和分枝相对高度与单株籽粒产量呈极显著负相关,分枝段相对长度与单株籽粒产量呈极显著正相关。分析了单株产量前10%和20%的植株相关特征和生长规律,除分枝高度和分枝相对高度明显降低外,其他株型指标较总体样本相应指标均不同程度地增加,产量前10%样本与产量前20%样本表现出相似规律,只是相应值增加或减少的幅度更大。对不同生育期油菜理想株型特征采取了定性加定量的方式进行描述,理想株型具有“光合器官(叶、角果)表面积大,根颈粗壮、分枝位低、相对抗倒,二次分枝以及相应角果数明显增多”等特征。从光合效能原理、形态结构原理和源、库、流原理等三个方面对油菜理想株型形成的原理进行了分析,并对油菜理想株型的构建策略、应用方法、研究存在不足进行讨论。

甘蓝型油菜‘秦优1618’的抗倒特性研究

为更好地创制、选育抗倒性油菜新种质及新品种提供理论参考。以‘秦优1618’和‘秦优7号’(CK)为试验材料,从茎秆特性、株型结构、根系性状等方面综合解析‘秦优1618’的强抗倒特性。结果表明:‘秦优1618’成熟期茎秆木质素含量(20.35%)、粗纤维素含量(28.19%)、主茎平均抗折力(95.99 N/mm^(2))均极显著高于CK,穿刺强度(83.1 N/cm^(2))显著高于CK,特别是其主茎中上部位(60~80 cm)的抗折力优势明显;同时具有较合理的株型结构和较发达的根系:株高适宜(168.5 cm,较CK低11.6 cm)、分枝部位较低(64.2 cm,较CK低9.9 cm)、分枝数较多(7.2枝)、茎秆实心率高、主花序较长、角果数较多;终花期时其根茎粗与CK差异显著。‘秦优1618’在上述各方面都有较突出的抗倒性表现,综合考量植株茎秆特性、株型结构、根系性状等指标而非单一指标,是选育抗倒性油菜新品种的重要方向。

植物环状RNA(circRNA)的形成及作用机制研究进展

环状RNA(Circular RNA,circRNA)是一类特殊的非编码RNA,其在生物体中广泛存在,是目前RNA领域最新的研究热点。本文通过详细对比分析动植物circRNA,综述植物circRNA的形成机制以及功能作用机理,为进一步深入研究植物circRNA提供基础。

陕西省油菜种质资源研究进展

油菜种质资源的收集保存、评价鉴定和创新利用对促进品种改良和产业发展具有十分重要的意义。对陕西省油菜种质资源的种群类型、陕西油菜种质资源及分类、新种质创制及利用等方面的研究情况进行了综述。在剖析油菜种质资源的保护、研究存在问题的基础上,提出通过加强保护体系及保护制度建设,促进油菜种质资源保护、利用工作长效开展;广泛开展资源的收集与创新,拓展油菜种质基因资源库;采用科学的繁殖与安全保存方法,保持种质的遗传完整性;建立和完善种质资源鉴定评价与创新技术体系,提高种质资源评价的准确性;构建信息共享和资源整合平台,提高种质资源的利用率等措施来促进陕西省油菜种质资源的保护、研究与创新利用。

抗菌核病双低油菜新品种中双9号选育及其重要防御酶活性变化规律的研究

中双 9号是采用复合杂交和小孢子培养技术选育的双低甘蓝型油菜新品种 ,具有高抗菌核病、高抗倒伏、丰产性突出、稳产性好、品质优良、适应性广等优点。 2 0 0 2年油菜中双 9号通过湖北省农作物品种审定委员会审定。在 2 0 0 0～ 2 0 0 2年湖北省区域试验中该品种平均单产 2 4 82 .2kg·ha-1,比对照中油 82 1增产 15 .33%。中双 9号种子芥酸含量 0 .2 3% ,商品籽硫甙含量 2 2 .6 9μmol·g-1(饼 ) ,含油量 4 2 %。经大田自然侵染鉴定 ,中双 9号平均菌核病发病率为 13.31% ,比对照中油 82 1降低 2 8% ,病情指数为 6 .4 7,降低 36 %。经离体叶菌丝接种鉴定 ,中双 9号病斑面积仅为 4 .70 9cm2 ,显著小于中抗品种中油 82 1(5 .933cm2 ) ;经牙签接种鉴定 ,中双 9号病斑扩展长度仅为1.2 75cm ,极显著小于中抗品种中油 82 1(1.94 3cm)。还研究了不同抗性油菜品种在接种菌核病菌丝后植株体内苯丙氨酸解氨酶、几丁质酶、β 1,3 葡聚糖酶、过氧化物酶、多酚氧化酶活性变化规律 ,探讨了中双

选育高含油量双低油菜品种的理论与实践

含油量作为油菜生产最终目标性状产油量的组成因素,与油菜生产效益的提高息息相关。在目前我国油菜产量水平已得到相当程度提高的前提下,培育高含油量油菜品种是进一步发展油菜产业的必由之路。根据油菜含油量的遗传特点,结合培育高含油量杂交油菜品种中油杂8号和中油杂11的体会,提出了除了利用黄籽以外,培育大粒和适宜植株形态性状的品种也是提高油菜含油量的重要途径。初步构建了高含油量油菜品种的形态组成,并基于近年来参加和通过国家区域试验的冬油菜品种含油量变化情况,展望了我国高含油量油菜育种的发展前景。