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我国北方花生产量品质性状的主成分分析与综合评价

我国北方花生产量品质性状的主成分分析与综合评价

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中国作物学会油料作物专业委员会第八次会员代表大会暨学术年会

作者：刘卫星张枫叶贺群岭吴继华陈雷李可范小玉河南省商丘市农林科学院

应用SPSS软件对2015年国家北方片大粒组花生区域试验24个花生品种的11个产量与品质性状进行变异系数分析、主成分分析和聚类分析。结果表明,在不同生态环境下产量性状以单株饱果数的变异系数最大,品质性状以油酸亚油酸比值的变异系数最... 详细信息

应用SPSS软件对2015年国家北方片大粒组花生区域试验24个花生品种的11个产量与品质性状进行变异系数分析、主成分分析和聚类分析。结果表明,在不同生态环境下产量性状以单株饱果数的变异系数最大,品质性状以油酸亚油酸比值的变异系数最大。将11个产量性状和品质性状综合成为4个主成分因子,可代表花生产量、品质性状82.70%的原始数据信息量4个主成分因子分别代表了油酸亚油酸选择制约因子、产量形成促进因子、粗脂肪粗蛋白选择制约因子、单株饱果数出仁率选择制约因子。通过各品种的主成分得分对参试品种进行了综合评价排名,开农71、商花11号、豫花25号、农大511、花育62号分别居综合主成分得分的前5位,说明这5个品种的产量、品质综合表现最好。以11个产量性状与品质性状的4个主成分得分为依据,可把24个品种聚为7个类群,其中,开农71为高油酸类品种,商花11号、豫花9620、郑农花15号、开农0316、开农705为高产优质类品种,农大511、花育71为高产低粗脂肪类品种,徐0316、龙花二号、花育60、濮花44号、P11-8、龙花五号、潍花18号、漯花9号、濮花33号、粮花18号为中产高粗脂肪类品种,金花10号、花育62号为中产高品质类品种,花育57、花育9610、豫花25号为中产中等品质类品种,冀农08-12为低产中等品质类品种。所有参试品种中,高油酸类品种只有1个,占总数的4.17%,高产优质类品种5个,占总数的20.83%。因此,在品种选育与利用时,应注意亲本的遗传差异较大,主成分互补,这样更易于高产与优质的协调互补,从而为农业生产提供更加优良的花生品种。

关键词：花生产量性状品质性状主成分分析聚类分析

来源：评论

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基于重测序的甘蓝型油菜自然群体根肿病抗病评价及抗病位点鉴定

基于重测序的甘蓝型油菜自然群体根肿病抗病评价及抗病位点鉴定

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中国作物学会油料作物专业委员会第八次会员代表大会暨学术年会

作者：刘立江郜丽霞张益程晓辉张园园童超波黄军艳刘胜毅中国农业科学院油料作物研究所农业部油料作物生物学与遗传育种重点实验室重庆轻工职业学院食品检测实验室

芸薹科根肿病近几年在我国由长江上游向中下游快速扩张,目前我国四川、湖北、安徽、江苏、贵州、湖南、云南、陕西、重庆等省（市）油菜主产区均爆发了大面积的油菜根肿病,而且发病面积一直持续扩大,根肿病已经成为我国油菜生产的主要病... 详细信息

芸薹科根肿病近几年在我国由长江上游向中下游快速扩张,目前我国四川、湖北、安徽、江苏、贵州、湖南、云南、陕西、重庆等省（市）油菜主产区均爆发了大面积的油菜根肿病,而且发病面积一直持续扩大,根肿病已经成为我国油菜生产的主要病害,不仅严重危害了我国的油菜产业种植与生产,而且严重威胁着我国的粮油安全。快速有效地发掘和鉴定油菜根肿病抗病基因资源和分子标记,进行抗病育种,是控制油菜根肿病的关键措施和有效手段。因此,我们在自然条件下对360份甘蓝型油菜核心种质资源进行了两年三点的根肿病抗性鉴定和评价,同时利用全基因组关联分析对根肿病抗病位点进行了鉴定,结果如下:1)该群体发病率分别为:枝江79.3%、太平52.6%、休宁98.1%;病情指数分别为枝江70.2、太平45.8、休宁94.0;该群体对根肿病表现出高感,表明在油菜品种培育选择过程中,抗根肿病的性状大量丢失;不同地点的病害选择压力表现出较大差异,其中太平县田间根肿病发病程度最轻,田间选择压力最小,而休宁县田间根肿病发病程度最重,田间选择压力最大。在枝江、太平和休宁3个地点表现出抗病的油菜材料分别有3个、55个、3个（病情指数30以下）,其中表现出免疫的材料各有1个;另外,枝江与休宁田间根肿菌生理小种表现出显著差异,应该属于不同的生理小种,具体生理小种待定。2)通过全基因组关联分析,我们在枝江、太平和休宁共得到372、77、1 532个显著的SNP位点(threshold value,1×10),其中多数分布在A基因组上,染色体A03和A08分布的显著SNP最多;我们在A03染色体上鉴定到了5个显著的非同义突变位点,分别位于3个基因的外显子区域,这3个基因分别编码NIN like protein 7,Chaperone protein,RAB geranylgeranyl transferase alpha subunit 1蛋白,在整个油菜基因组分别有4、4、6个拷贝,具体功能还在进一步验证。

关键词：根肿病关联分析发病率

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播种量对双季稻套播油菜群体生长的影响

播种量对双季稻套播油菜群体生长的影响

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中国作物学会油料作物专业委员会第八次会员代表大会暨学术年会

作者：郑伟肖国滨吕伟生李亚贞陈明黄天宝肖小军吴艳叶川江西省红壤研究所/江西省红壤耕地保育重点实验室/农业部江西耕地保育科学观测实验站

本研究旨在探明稻田三熟制双季稻套播油菜适宜播种量,为其高产栽培技术提供理论依据。2016-2017年以丰油730油菜品种为材料,设置3.75、4.50、5.25、6.00和6.75kg/hm5个播种量处理,采用大田试验,比较不同播种量对双季稻套播油菜生育进程... 详细信息

本研究旨在探明稻田三熟制双季稻套播油菜适宜播种量,为其高产栽培技术提供理论依据。2016-2017年以丰油730油菜品种为材料,设置3.75、4.50、5.25、6.00和6.75kg/hm5个播种量处理,采用大田试验,比较不同播种量对双季稻套播油菜生育进程、密度、成苗率、成株率、个体生长发育、抗病性、产量及产量构成的影响。结果表明:1)套播油菜密度随着播种量增加而增加,但成苗率和成株率随着播种量的增加而下降;2)播种量显著影响套播油菜个体生长发育,油菜总叶数、绿叶数、最大叶片叶长、叶宽、根颈粗、单株干重等个体指标随播种量增加而下降,叶面积指数和群体干重等群体指标随着播种量的增加表现先增加后逐渐下降的趋势,以播种量5.25kg/hm处理叶面积指数和群体干重最大;3)菌核病发病率和病情指数均随着播种量的增加而增加。播种量6.75kg/hm处理比播种量3.75kg/hm处理发病率和病情指数分别增加了19.83%和9.92%;4)播种量与分枝高度极显著正相关,与千粒重正相关,但相关不显著,与株高、一次分枝数、单株角果数、每角粒数达到极显著负相关水平;5)产量随着播种量的增加表现出先增加后下降趋势,播种量5.25kg/hm处理产量最高,显著高于3.75kg/hm和4.50kg/hm处理,分别增产16.72%和9.36%。因此本区域内稻田三熟制双季稻套播油菜适宜播种量为5.25～6.00kg/hm,播种量不足或过大均不利于套播油菜高产群体的构建。

关键词：播种量双季稻套播油菜生长发育产量

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油菜温敏不育系373S的遗传及分子特征研究

油菜温敏不育系373S的遗传及分子特征研究

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中国作物学会油料作物专业委员会第八次会员代表大会暨学术年会

作者：孙妍妍王珍珍郭媛孙晓敏李玮智文良胡胜武西北农林科技大学农学院

温敏不育系是油菜杂种优势利用的重要授粉控制系统之一。373S是由2002年发现的由嵌合不育株连续自交育成的油菜温敏不育系。本研究观察了373S的形态学和细胞学特征。通过多年重复,在田间调查373S育性变化,分析育性与温度、光照的关系。... 详细信息

温敏不育系是油菜杂种优势利用的重要授粉控制系统之一。373S是由2002年发现的由嵌合不育株连续自交育成的油菜温敏不育系。本研究观察了373S的形态学和细胞学特征。通过多年重复,在田间调查373S育性变化,分析育性与温度、光照的关系。根据田间资料分析结果,在培养箱设置不同温度及光照组合进行处理,确定影响373S育性转换的温度及光照条件。利用373S与常规油菜品种杂交构建F,BC,F等群体,通过育性观察,分析373S育性的遗传规律。利用RNA-seq技术分析373S可育亲本和不育亲本以及BC中可育株和不育株花药及小花蕾的差异转录组,揭示不育涉及的差异基因并解析其代谢通路。结果表明:（1）与对照可育花相比,不育花外观无明显差异,雌蕊发育正常,但其雄蕊败育彻底,花丝短,花药干瘪无花粉。细胞学观察发现不育花药绒毡层和胼胝质发育异常,染色体提前降解,花粉外壁畸形;（2）373S属温敏不育类型,表现为高温不育,低温可育,光照对其育性无显著影响。现蕾期（即开花前一个月左右）的平均气温与育性指数呈显著负相关,其育性转换的临界温度为10℃（15℃/5℃）-12℃（17℃/7℃）;（3）对BC和F代进行5年育性分离比调查,发现373S的育性受1对隐性核基因控制;（4）利用RNA-seq共得到10 092个差异表达基因（DEG）,并从中筛选到430个（包括298个上调表达基因和132个下调表达基因）亲本与BC共有DEG。对430个DEG进行基因功能分类和富集分析,发现与绒毡层发育、胼胝质降解、孢粉素合成和花粉外壁形成相关的基因与育性关系密切。发现19个与花粉发育相关基因,其中大部分基因参与了花粉外壁形成。并对这19个基因进行了qRT-PCR验证,确认其表达量变化趋势与RNA-seq结果一致。本文研究结果为揭示油菜373S的败育机理与利用奠定了基础。

关键词：油菜(Brassica napus L.) 温敏不育系 373S 遗传细胞学差异基因 RNA-seq

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BnMAGL8在拟南芥的异位表达延迟绒毡层的降解导致花粉败育

BnMAGL8在拟南芥的异位表达延迟绒毡层的降解导致花粉败育

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中国作物学会油料作物专业委员会第八次会员代表大会暨学术年会

作者：高界傅廷栋 ZOU Ji-tao 沈金雄华中农业大学作物遗传改良国家重点实验室/国家油菜工程技术研究中心 National Research Council Canada

单酰基甘油酯(monoacylglycerol lipase,MAGL)能将甘油骨架上的最后一个酰基水解出来,形成游离脂肪酸和甘油,是三酰基甘油酯完全水解的最后一步反应。在医学相关的研究中,MAGL家族通过降解2-花生四烯酸甘油酯,参与内源型麻黄素的调控,... 详细信息

单酰基甘油酯(monoacylglycerol lipase,MAGL)能将甘油骨架上的最后一个酰基水解出来,形成游离脂肪酸和甘油,是三酰基甘油酯完全水解的最后一步反应。在医学相关的研究中,MAGL家族通过降解2-花生四烯酸甘油酯,参与内源型麻黄素的调控,影响多个生理反应。但在植物中,只有Kim在2016年报道了拟南芥的16个AtMAGL的生化特性、表达模式和亚细胞定位,而这些基因潜在的生理功能却未见报道。本研究中,我们从中双11中克隆了与AtMAGL8同源的BnMAGL8,并且通过体外酶活实验发现这两个基因具备相似的催化能力和特征。随后我们构建了由甘蓝A9启动子调控BnMAGL8在绒毡层中特异表达的载体,并转化了拟南芥。转基因植株在营养生长阶段与野生型相似,在生殖生长阶段,野生型的花药当中充满了圆形的花粉粒,而转基因植物的花药当中只能检测到干瘪的败育花粉紧贴在药室的角落。对两者的花药进行半薄切片观察,发现在雄蕊发育的第7-8期,在小孢子从四分体中释放之后,转基因植株的绒毡层持续膨大,并将小孢子挤到了药室中央。当野生型的绒毡层细胞开始降解时,转基因植株的绒毡层依然占据着药室的大部分空间。然后,转基因植株的小孢子和绒毡层细胞当中出现大量的液泡,随着这些细胞的死亡,药室中只剩下花粉壁的残片堆叠在角落。虽然绒毡层的降解延迟,但是造油体和绒毡层小体的形成却不受影响。转基因植株的花粉外壁的顶盖和含油层无法正常形成。我们检测了花粉发育第6-8期花蕾的转录组,在差异表达基因列表当中发现与大量氧化还原相关的基因,此外AMS以及NAC025等小孢子发育关键基因的表达受到抑制。综上所述,我们推测BnMAGL8在绒毡层过量表达之后导致细胞当中的游离脂肪酸水平升高,并导致ROS的产生,最终抑制了AMS以及其它绒毡层正常发育所需基因的表达,导致雄性不育。

关键词：拟南芥 BnMAGL8 绒毡层降解花粉败育

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不同化学除草处理对免耕山地油菜杂草防效及其产量的影响

不同化学除草处理对免耕山地油菜杂草防效及其产量的影响

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中国作物学会油料作物专业委员会第八次会员代表大会暨学术年会

作者：杨进成刘坚坚瞿观胡新洲陶春红李祥李灶福封军华张云明李艳兰安正云李红彦玉溪市农业科学院峨山县农产品质量安全检测站易门县农业技术推广站元江县农业技术推广站峨山县塔甸镇农科站

为在低纬高原山区筛选并推广山地油菜高效化学除草技术,采用灰色关联度和模糊聚类分析方法,2013-2015三年对玉溪市4个不同海拔试点的9种化除处理进行杂草防效、丰产性、稳定性和经济性对比分析。结果表明:（1）免耕山地油菜杂草涉及3纲1... 详细信息

为在低纬高原山区筛选并推广山地油菜高效化学除草技术,采用灰色关联度和模糊聚类分析方法,2013-2015三年对玉溪市4个不同海拔试点的9种化除处理进行杂草防效、丰产性、稳定性和经济性对比分析。结果表明:（1）免耕山地油菜杂草涉及3纲12目11科25属26种,其中以胜红蓟（Ageratum conyzoides L.）、辣子草（Galinsoga parviflora）、尼泊尔蓼（Polygonum nepalense Meisn.）和马唐(Digitaria sanguinalis（L.）Scop.)4种居多,分别占杂草总数的43.80%、34.04%、10.40%和4.41%;（2）不同化学除草处理油菜主要农艺因子与产量的关联度有明显差异,其中,油菜单株有效角果数与产量关联度最大;（3）不同化学除草处理之间的防效有不同程度的差异,多数处理的杂草防效随施药后时间的延长而逐渐减弱,其中,药后30d防效在80%以上的有3个处理,其杂草防效分别为89.8%、89.6%和85.6%;（4）不同化学除草处理之间的油菜产量都有不同程度的差异,尤其产量居前2位的2个处理与对照清水、丙酯草醚、精奎禾啉、禾耐斯4个处理之间产量达极显著差异,两处理分别比对照增产52.25%和50.04%;（5）草甘膦+禾耐斯、草甘膦+禾耐斯+丙酯草醚+精奎禾啉2个处理在4个试点的丰产性和稳定性综合评价均为很好,但前者比后者节省药剂成本315.0元/hm。推荐低纬高原山区免耕油菜采用分段化学除草方法,即油菜播种前10～15d用41%草甘膦异丙胺盐4.5kg/hm+油菜播后芽前每公顷用90%禾耐斯乳油600mL/hm兑水600kg均匀喷施墒面和沟。

关键词：免耕山地油菜化学除草灰色关联分析模糊聚类分析丰产性稳定性

来源：评论

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播期对不同基因型花生生长发育及产量的影响

播期对不同基因型花生生长发育及产量的影响

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中国作物学会油料作物专业委员会第八次会员代表大会暨学术年会

作者：陈小姝刘海龙王绍伦吕永超李春雨孙晓苹杨富军高华援吉林省农业科学院花生研究所

花生属喜温作物,吉林省位于北纬42°～47°,属于高纬度地区,播种时期对花生生长发育有显著性影响,过早播种或过晚播种均不能使花生生长发育过程达到最优化。确立不同基因型花生在东北地区的适宜播种时期,能为东北地区花生高产... 详细信息

花生属喜温作物,吉林省位于北纬42°～47°,属于高纬度地区,播种时期对花生生长发育有显著性影响,过早播种或过晚播种均不能使花生生长发育过程达到最优化。确立不同基因型花生在东北地区的适宜播种时期,能为东北地区花生高产栽培提供理论依据和技术指导。田间试验以多粒型(吉花3号)、珍珠豆型(吉花4号、花育51、花育52)和普通型花生(吉花19、花育951)6个品种为试验材料,研究了5个播种时期(T1:2016年5月5日;T2:5月10日;T3:5月15日;T4:5月20日和T5:5月25日)对不同基因型花生营养生长、生理特性及产量的影响。结果表明,吉花3号、吉花4号、吉花19、花育51、花育52均以T4播期出苗率最高,花育951以TT3播期出苗率最高,吉花4号、吉花19、花育51以T1播期出苗率最低,吉花3号在T2出苗率最低,花育52和花育951在T5出苗率最低,过早播种(T1)或过晚播种(T5)都会影响出苗,使出苗率降低。在播后45d、60d、75d、90d及105d取花生主茎倒三叶测定花生的SOD、POD活性及MDA含量,发现播期对花生叶片保护酶的活性有显著影响,但其影响没有明显规律性。播后45d、60d,多粒型T2的MDA含量,珍珠豆型T5的MDA含量最高,普通型T2的MDA含量最高;播后75d、90d及105d,多粒型T4的MDA含量,珍珠豆型T3的MDA含量最高,普通型T4的MDA含量最高。播期对不同基因型花生产量影响无显著性差异,多粒型T1产量最高,珍珠豆型T3产量最高,普通型在T4产量最高。综合以上指标,在吉林省内多粒型品种可以适时早播,珍珠豆型和普通型品种适宜正常播种。

关键词：播期花生基因型生理指标产量

来源：评论

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甘蓝型油菜种子发育过程中蛋白质含量的变化趋势及相关基因的表达量分析

甘蓝型油菜种子发育过程中蛋白质含量的变化趋势及相关基因的表达...

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中国作物学会油料作物专业委员会第八次会员代表大会暨学术年会

作者：耿晓宇李阳阳石鹏程李欣王芹吴丹黄俐唐章林重庆市油菜工程技术研究中心/西南大学农学与生物科技学院

油菜饼粕因具有较高的蛋白质含量而成为优质饲料的重要蛋白来源之一,研究油菜种子发育过程中蛋白质含量的积累动态和蛋白相关基因的表达,对于培育高蛋白质含量油菜品种具有重要意义。本试验以成熟种子蛋白质含量不同的甘蓝型油菜品种(系... 详细信息

油菜饼粕因具有较高的蛋白质含量而成为优质饲料的重要蛋白来源之一,研究油菜种子发育过程中蛋白质含量的积累动态和蛋白相关基因的表达,对于培育高蛋白质含量油菜品种具有重要意义。本试验以成熟种子蛋白质含量不同的甘蓝型油菜品种(系)为材料,从开花后20d(以彩色棉线标记开花日期)开始,每间隔5d取样测定发育种子的蛋白质含量和4个与蛋白质合成相关的基因的相对表达量,直至成熟。两年重复试验结果表明,不论是高蛋白质材料还是低蛋白质材料,种子发育过程中蛋白质的积累都不是简单地表现为逐渐增加的趋势或先增加后降低的单峰曲线,而是较为复杂的三峰或四峰曲线。不同年度间两类材料种子发育过程中蛋白质的累积变化趋势相似,但部分材料呈现的时间会因种子发育期间气候(特别是温度)的不同而表现出提前或推后5～10d的现象。在种子发育初期,两类材料蛋白质含量差异不大,高蛋白质材料在种子发育成熟期即开花后60d左右极显著高于低蛋白质材料,两类材料蛋白质含量都达到各自的最高值。与蛋白质合成相关的基因的相对表达量分析结果表明,在两类材料中Cruciferin基因、Napin基因、LEC1基因和LEC2基因的表达模式相似,在种子发育初期的相对表达量都很低,呈现先升高后降低的趋势。Cruciferin和Napin的相对表达量达到峰值时,种子蛋白质含量会出现降低至极小值,表明这两个基因对蛋白质的合成具有一定的抑制作用。相反,LEC1和LEC2的相对表达量达到峰值时,种子蛋白质含量会出现升高至极大值;在种子成熟期,这两个基因的相对表达量出现升高趋势,种子蛋白质含量达到最大值,表明LEC1和LEC2能促进蛋白质的合成。从表达水平看,Cruciferin整体上要高于其余3个基因。LEC1和LEC2在高蛋白质材料中的相对表达量水平特别是相对表达量峰值水平高于低蛋白质材料。

关键词：甘蓝型油菜种子发育蛋白质积累动态蛋白质合成基因表达分析

来源：评论

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油菜菌核病田间病圃抗性鉴定方法的建立与我国油菜新品种菌核病抗性鉴定

油菜菌核病田间病圃抗性鉴定方法的建立与我国油菜新品种菌核病抗...

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中国作物学会油料作物专业委员会第八次会员代表大会暨学术年会

作者：程晓晖刘越英黄军艳刘胜毅中国农业科学院油料作物研究所农业部油料作物生物学与遗传育种重点实验室

种植抗病品种是当前生产上防治油菜菌核病最经济、有效和安全的措施,而建立一种科学、灵敏、准确、稳定的抗病性鉴定方法,对保证抗病品种选育的有效性和该病的可持续防控具有十分重要的意义。本研究在20余年试验的基础上,集成了一套高... 详细信息

种植抗病品种是当前生产上防治油菜菌核病最经济、有效和安全的措施,而建立一种科学、灵敏、准确、稳定的抗病性鉴定方法,对保证抗病品种选育的有效性和该病的可持续防控具有十分重要的意义。本研究在20余年试验的基础上,集成了一套高效的油菜菌核病田间病圃抗性鉴定方法。在该方法中,维持均匀分布且大小适中的病害压力以及科学的评价体系是精准分化鉴定不同材料相对抗性水平的关键。因此,病圃每年于苗期每平方米均匀增施2～3粒菌核并定期检测土层中菌核的丰度和均匀度;于整个花期利用人工喷雾系统进行喷雾保湿以诱导病害的发生;设置统一的抗病对照中油821,并将受外部条件影响较大的病害值转换成相对抗性指数来评判每份材料的抗性水平。2004年-2018年,连续十四年采用该方法对参加国家冬油菜新品种试验的2 142份品种(系、组合)进行了菌核病抗性鉴定。结果显示,病圃历年的平均发病率均维持在25%～65%,病害压力大小适中;田间发病率和病情指数均基本呈正态分布,且在重复之间呈极显著相关。在参试的材料中,有75份材料在年度内进行了多次鉴定,593份材料连续两年或两年以上参加了鉴定,对这些材料多次(多年)的鉴定结果进行分析,发现其发病率、病情指数以及相对抗性指数间均无显著性差异,年度内抗病等级吻合度高达100%,年度间仅3%的材料抗病等级差异较大。其中,作为产量对照的秦优7号和秦优10号,连续7年参加了鉴定,而这两个品种在7年间的抗病等级完全一致,相对抗性指数变化幅度也较小。上述结果从不同角度反映了该病圃鉴定方法结果的准确性、稳定性和可重复性。14年来,在参试的2 142份品种(系、组合),表现抗病的共有583份,占27.22%;表现感病的共有1 559份,占72.78%;其中大多为低感、抵抗和中感类别,表现出较好抗性的材料较少,仅占4%左右,且抗病材料所占的比例总体上呈逐年减少趋势。尽管如此,还是筛选出了一批抗性较好的品种,如中油杂19、秦优28、华油杂701、绿油218、陕油18、蓉油12号、秦优10号、中双9号、圣光76、皖核杂4号、沪油杂1号、核杂9号等,面向生产推广,并取得了较好的抗病表现,这也进一步说明了该鉴定方法结果的准确性。

关键词：油菜新品种菌核病病圃抗性鉴定

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油菜黄籽研究与育种进展

油菜黄籽研究与育种进展

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中国作物学会油料作物专业委员会第八次会员代表大会暨学术年会

作者：刘忠松官春云严明理陈社员官梅陈浩刘显军杨柳湖南农业大学农学院

菜籽油是国产植物油的第一大来源,占比55%以上。自1960年代发现黄色菜籽(黄籽)比黑籽种皮薄、无色素、含油量高以来,培育黄籽油菜在国际上受到高度重视。我们经近30年研究,新发现了芥菜型黄籽资源具有纯黄且遗传稳定的特点,解析了其黄... 详细信息

菜籽油是国产植物油的第一大来源,占比55%以上。自1960年代发现黄色菜籽(黄籽)比黑籽种皮薄、无色素、含油量高以来,培育黄籽油菜在国际上受到高度重视。我们经近30年研究,新发现了芥菜型黄籽资源具有纯黄且遗传稳定的特点,解析了其黄籽形成的分子机理;创建了芥-甘种间杂交黄籽性状遗传转育新技术体系,首次创制出纯黄且遗传稳定的甘蓝型黄籽高油新种质;率先育成早熟甘蓝型黄籽油菜高油新品种并大面积应用,取得显著社会经济效益,实现了从理论、技术到品种、产品的全创新链突破。1.新发现了芥菜型黄籽资源具有纯黄且遗传稳定的特点,解析了其黄籽形成的分子机理。通过对全球196份芥菜型油菜种质分析、等位性测验和关联分析发现,芥菜型油菜黄籽纯黄且遗传稳定,揭示其是中国单一起源。基因定位和克隆发现芥菜型油菜黄籽调控基因位于A9和B3染色体,编码关键转录因子TT8(bHLH),调控原花色素和油分的合成积累。对遗传背景相同的近等基因系进行组织化学、代谢组学等分析发现,原花色素是芥菜型油菜种皮颜色的决定物质。酵母单杂研究发现TT8基因突变使4-二氢黄酮醇还原酶等催化原花色素合成的酶基因不能被激活转录,不积累原花色素,从而率先阐明了芥菜型油菜黄籽形成的分子机理。傅廷栋等9位院士、专家评价该成果处于国际同类研究领先水平。2.创建了芥-甘种间杂交黄籽性状遗传转育新技术体系,首次创制出纯黄且遗传稳定的甘蓝型黄籽高油油菜新种质甘蓝型油菜无天然纯黄且稳定的黄籽材料,通过对芥菜型油菜与甘蓝型油菜种间杂交育性和其他性状分离研究,开辟了将芥菜型油菜A、B基因组黄籽基因导入甘蓝型油菜A、C基因组的育种新途径,开发出黄籽基因功能标记,发明了种子发育早期香草醛染色快速鉴别种皮颜色的方法,研制出专利试剂盒,简便快捷,实现了基因型精准选择,选择周期由2代缩短为1代,极大地提高了育种效率。应用上述技术,首次创制出纯黄且遗传稳定的甘蓝型黄籽油菜新种质"黄矮早",在含油量较低的早熟地区含油量仍高达52.38%,创造了国内外早熟油菜含油量新记录,开创了黄籽油菜新局面。3.率先育成早熟甘蓝型黄籽油菜高油新品种并大面积应用,取得显著社会经济效益已育成2个含油高达47.28%的早熟甘蓝型黄籽油菜高油新品种湘杂油631和湘杂油518,通过国家、省级审定,已在长江流域大面积推广。黑籽变黄籽,含油增加3～5个百分点,油中生物活性物质芥子酸等提高1倍多,叶绿素、酸值减少5倍,毋需脱色就跟精炼油同样清亮,保存了菜油原有风味且节省加工成本,菜饼金黄,代替豆饼作高蛋白饲料,社会经济效益十分显著。

关键词：油菜黄籽芥菜型油菜种间杂交香草醛染色

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