冬前低温胁迫下白菜型冬油菜抗寒性的形态及生理特征   总被引：5，自引：2，他引：3  

刘自刚  孙万仓  杨宁宁  王月  何丽  赵彩霞  史鹏飞  杨刚  李学才  武军艳  方彦  曾秀存 《中国农业科学》2013,46(22):4679-4687

【目的】为白菜型冬油菜抗寒种质创新及抗寒品种选育提供依据。【方法】以抗寒性不同的白菜型冬油菜品种为材料,采用田间观察、比色法、冰晶消长法、显微测微、光合测定等技术,探讨北方寒旱区主要冬油菜品种抗寒性差异形成的形态、生理及分子机理。【结果】冬前低温阶段,弱抗寒品种多数气孔关闭或半开放,而强抗寒品种（陇油6号）气孔仍保持完全开放状态,且光合速率、根冠比、根部干物质积累均较高;可溶性蛋白与抗寒性显著正相关,而SOD、POD、CAT活性、游离脯氨酸、MDA含量与抗寒性无明显相关关系;与天油2号相比,低温下陇油7号质外体蛋白提取液形成冰晶体积小、分布均匀,形态以五边形、椭圆形和双菱形为主,具有明显重结晶抑制活性和饰晶活性。【结论】冬前低温阶段,白菜型冬油菜强抗寒品种叶片气孔多数仍保持开放,Pn较高,光合产物优先分配至地下部贮存;根部抗冻蛋白表达上调,增强了其抗寒性。  相似文献   

白菜型冬油菜铁超氧化物歧化酶（Fe-SOD） 基因的克隆及表达分析   总被引：3，自引：1，他引：2  

曾秀存  孙万仓  孙佳  许耀照  方彦  史鹏辉  杨刚  孔德晶  武军艳  刘自刚 《中国农业科学》2013,46(21):4603-4611

【目的】了解SOD酶蛋白家族Fe-SOD在超强抗寒冬油菜中的表达情况及其在低温胁迫下的作用。【方法】采用RT-PCR技术克隆超强抗寒白菜型冬油菜陇油7号Fe-SOD的cDNA序列。对该序列进行生物信息学分析,采用半定量以及相对定量RT-PCR研究Fe-SOD在低温胁迫下的表达模式,采用氮蓝四唑（NBT）光还原法测定冬油菜叶片和根中的总SOD酶活性。【结果】获得Fe-SOD,GenBank登录号为KF178713,该基因cDNA片段全长645 bp,包含一个639 bp完整的开放阅读框,编码212个氨基酸的蛋白质,与白菜(Chiifu)的蛋白质氨基酸序列同源性高达99%。该基因编码的酶蛋白是1个主要由α-螺旋组成的亲水性稳定蛋白,无信号肽,无跨膜结构域。Fe-SOD表达模式分析显示初期低温胁迫下（4℃）,该基因上调表达,继续低温胁迫处理（-4℃和-8℃）,Fe-SOD表达量受到抑制。总SOD酶活性测定显示冬油菜根中酶活性高于叶片,以利于冬油菜安全越冬。【结论】从白菜型冬油菜克隆的Fe-SOD具有已知物种Fe-SOD的特征。Fe-SOD在冬油菜品种陇油7号抗寒过程中起作用。  相似文献   

不同覆盖处理对甘肃中部地区甘蓝型冬油菜越冬率及产量的影响   总被引：7，自引：0，他引：7  

武军艳  孙万仓  杨杰  魏文惠  郭秀娟  张俊杰  张鹏飞 《干旱地区农业研究》2010,28(3):96-99

试验研究了地膜覆盖、土覆盖、农家肥覆盖处理对甘肃中部地区甘蓝型冬油菜的越冬率、生育期、产量的影响。试验结果表明,覆盖处理较露地栽培可缩短总生育期2~11 d,各生育时期也相应缩短。其中地膜覆盖效果最好,可缩短生育期11 d左右,农家肥覆盖与土覆盖处理分别可缩短生育期2 d与5 d。地膜覆盖、土覆盖、农家肥覆盖越冬率分别为95.45%、81.25%、80.77%,露地栽培越冬率为66.67%。覆盖处理较露地栽培的越冬率增加14.1~28.78个百分点。覆盖处理的株高、主花序长度、单株角果数、千粒重、单株产量以及角粒数等性状优于露地栽培。覆盖处理可提高产量,其中地膜覆盖产量达到5 358.3 kg/hm2,土覆盖为3 854.25 kg/hm2,农家肥覆盖产量为3 704.25 kg/hm2,分别较对照增产50.94%、8.57%和4.34%。覆盖对提高土壤温度有良好影响,无论地膜覆盖、土覆盖还是农家肥覆盖,土壤温度均高于露地栽培的处理。根据覆盖栽培越冬保苗效果、增产效果以及农事作业的可操作性,建议甘肃中部地区甘蓝型冬油菜栽培以地膜覆盖和土覆盖为主要覆盖方式。  相似文献   

播期对北方白菜型冬油菜生长发育及产量的影响   总被引：7，自引：0，他引：7  

姜海杨  孙万仓  曾秀存  方彦  陈姣荣  史鹏辉  赵彩霞  何丽 《中国油料作物学报》2012,34(6):620-626

研究不同播期下对北方旱寒区5个白菜型冬油菜品种的越冬率、生长发育、根冠比及产量构成因素的变化,分析了播期对白菜型冬油菜生长发育和产量的影响。结果表明,随着播期的推迟,白菜型冬油菜越冬率下降,播期与越冬率呈显著负相关;播期推迟7d,品种的出苗所需天数增加,出苗期推迟,全生育期缩短4～7d,干物质积累、根冠比下降,株高、主花序长、单株角果数、千粒重、产量以及含油率均随着播期的推迟相应降低;试验表明适期早播对促进白菜型冬油菜的生长发育,提高越冬率,增加产量有重要作用。  相似文献   

苗期喷施外源脱落酸对北方白菜型冬油菜越冬生理的影响   总被引：1，自引：0，他引：1  

武军艳  刘海卿  孙万仓  刘自刚  杨建胜  李学才  方彦  钱武  侯献飞  马骊  张树娟  王凯音 《中国油料作物学报》2015,(3):310-315

为提高北方寒旱区冬油菜抗寒性,以白菜型冬油菜陇油8号为材料,在冬前幼苗长至6-7片真叶时,分别用5、10、15、20、25mg/L的ABA溶液喷施叶片,通过调查越冬率,及日最低温度降至约-5℃时叶片生理指标和根的生长,研究ABA对白菜型冬油菜抗寒性的影响。结果表明,喷施ABA能显著提高白菜型冬油菜的越冬率,20mg/L时越冬率达到最高(86.3%),较CK增加26.7%。喷施ABA后,受冻时(-5℃)叶片SOD、POD、CAT活性显著提高,可溶性蛋白(SP)、可溶性糖(SS)、游离脯氨酸(Pro)含量显著增加,较CK增加22.1%~451.8%;丙二醛(MDA)的积累显著降低。喷施ABA后,受冻时油菜根系活力极显著增强,侧根数极显著增多,根颈粗、根重均有增加,但不显著。结果显示,20mg/L的ABA溶液喷施效果最好,表现为酶活性最高,渗透调节物质含量最高,MDA降幅最大,根系活力最强,侧根数最多。说明在北方寒旱区种植白菜型油菜,6-7片真叶时(冬前)喷施20mg/L外源ABA越冬效果最好,其抗寒性的增强主要是通过增加叶片保护性酶活性和渗透调节物质含量,降低MDA含量,从而缓解叶片的低温冻害。同时,通过增加根系活力和侧根数抵御冻害,为及时返青提供保障。  相似文献   

盐碱胁迫对油菜种子萌发和根尖细胞有丝分裂的影响   总被引：1，自引：0，他引：1  

许耀照  曾秀存  方彦  孙万仓 《干旱地区农业研究》2014,32(4):14-19

以冬油菜品种“陇油6号”为材料,通过中性盐NaCl∶Na₂SO₄(9 mol∶1 mol)混合胁迫(浓度为40、80、120、160、200 mmol·L^-1和240 mmol·L^-1,Na⁺浓度依次为44、88、132、176、220 mmol·L^-1和264 mmol·L^-1)和碱性盐NaHCO₃∶Na₂CO₃ (9 mol∶1 mol)混合胁迫(浓度为10、20、30、40、50 mmol·L^-1和60 mmol·L^-1,Na⁺浓度依次为11、22、33、44、55 mmol·L^-1和66 mmol·L^-1)处理油菜种子和幼苗,研究不同盐、碱胁迫下油菜种子萌发特性并观察根尖细胞有丝分裂的形态变化。结果表明：对“陇油6号”种子萌发和幼苗生长无害的最大混合盐浓度为160 mmol·L^-(pH=6.67,Na⁺=176 mmol·L^-1),最大混合碱浓度为50 mmol·L^-1(pH=9.29,Na ⁺=55 mmol·L^-1);随着盐、碱胁迫浓度增大,“陇油6号”幼苗根尖细胞有丝分裂指数逐渐 降低,细胞微核率和染色体畸变率先上升后下降,碱性盐溶液胁迫下降幅度明显大于中性盐溶液胁迫;在同一盐、碱胁迫浓度时,处理时间越长,根尖细胞有丝分裂指数越低,染色体畸变率和微核率越高。这表明盐、碱胁迫对“陇油6号”种子萌发和幼苗生长是两种不同的胁迫,且碱性盐胁迫强于中性盐。  相似文献   

白菜型冬油菜抗寒相关性状的遗传分析   总被引：1，自引：0，他引：1  

刘林波  孙万仓  刘自刚  武军艳  方彦  李学才  曾秀存  杨刚  董云  陈奇  方园  袁金海 《中国农业科学》2016,49(21):4085-4095

【目的】了解白菜型冬油菜抗寒相关性状的遗传方式,为油菜抗寒性的遗传育种提供一定的理论依据。【方法】以6个抗寒性不同的白菜型冬油菜品种(系)为亲本材料,按照GriffingⅠ配制完全双列杂交组合,将亲本和F_1种植后测定抗寒性相关的性状以获得试验数据。采用QGAStation软件中的加性-显性遗传模型和MINQUE(1)法,对白菜型冬油菜越冬率及11个理化性状的遗传方差分量比率、遗传相关性、亲本加性效应、组合显性效应和遗传率以及杂种优势进行分析。【结果】越冬率、POD活性、SOD活性、可溶性糖含量、相对电导率、叶绿素含量、蒸腾速率和气孔导度的遗传主要以加性效应为主,显性效应影响较小;CAT活性、丙二醛含量、可溶性蛋白含量和净光合速率则主要以显性效应为主。在基因型和表现型的相关分析上,越冬率与CAT活性、POD活性、SOD活性、可溶性蛋白含量、可溶性糖含量、叶绿素含量、蒸腾速率、气孔导度和净光合速率呈极显著正相关,与丙二醛含量和相对电导率则呈极显著负相关。陇油7号和陇油8号在越冬率、CAT活性、POD活性、SOD活性、可溶性蛋白含量、可溶性糖含量、叶绿素含量、蒸腾速率、气孔导度和净光合速率上的加性效应均呈正值,表明陇油7号和陇油8号可用作提高后代抗寒性的亲本。显性效应分析表明,陇油7号×GY和陇油7号×陇油8号是抗寒性强的组合。狭义遗传率以SOD活性、相对电导率、蒸腾速率和越冬率的表现最好,分别为74.63%、59.06%、57.49%和56.87%,CAT活性最低,为2.83%。CAT活性、可溶性蛋白含量和净光合速率3个抗寒相关性状具有很强的群体平均优势和群体超亲优势。【结论】越冬率、SOD活性、相对电导率和蒸腾速率适宜在早代选择,亲本评价分析指出,陇油7号的一般配合力高,可作为冬油菜抗寒性改良的首选亲本。  相似文献   

北方寒旱区白菜型冬油菜抗寒性与抗旱性评价及其关系   总被引：8，自引：1，他引：7  

刘海卿  孙万仓  刘自刚  武军艳  钱武  王志江  郭仁迪  马骊  侯献飞  刘林波 《中国农业科学》2015,48(18):3743-3756

【目的】研究冬油菜的抗寒性和抗旱性,探讨抗寒与抗旱之间的关系,为中国北方白菜型冬油菜的改良及抗寒性和抗旱性的综合评价提供可借鉴的方法和理论依据。【方法】分别通过自然降温处理（15℃--5℃）和人工控制水分的方法（干旱胁迫4、7和10 d）分别对6份不同抗寒等级冬油菜摸拟低温和干旱胁迫,分析其形态、生理生化和生长指标的变化,采用隶属函数法、相关性分析法、聚类分析法、主成分分析法对不同品种的抗寒性和抗旱性进行综合评价。【结果】6份冬油菜品种越冬率相差很大（20.1%-94.7%）。抗寒性强的品种植物学形态特征表现为幼苗匍匐贴地生长、生长点洼陷低于地表、叶色深绿色、真叶刺毛多。且低温胁迫之后抗寒生理生化指标变化明显,相对电导率和MDA（丙二醛）含量增加,且抗寒性强的品种增加幅度小;SOD、POD、CAT酶活性升高,可溶性蛋白、可溶性糖、游离脯氨酸等调节性物质含量明显增加,且抗寒性强的品种变化明显,差异显著。随着干旱胁迫时间延长,膜结构首先遭到破坏,相对电导率和MDA含量升高,细胞失水,叶片相对含水量、束缚水/自由水、叶绿素含量降低（光合作用降低）,幼苗苗长、叶片和根鲜干重降低,直到幼苗萎蔫,且抗旱性强的品种变化幅度小,同时抗旱性强的品种叶片保水能力强、土壤耗水少、萎蔫系数小。通过主成分分析,6份冬油菜的抗寒性强弱依次为陇油7号＞陇油6号＞陇油9号＞延油2号＞天油2号＞Vision,而抗旱性强弱依次为陇油6号＞陇油7号＞陇油9号＞延油2号＞Vision＞天油2号。【结论】中国北方寒旱区低温、干旱并存,不同冬油菜品种间抗寒性和抗旱性差异较大,由于产生了交叉适应性,在抵御低温冻害的同时提高了对干旱胁迫的适应性,因此,白菜型冬油菜抗寒性强的品种一般抗旱性也比较强。  相似文献   

夜间低温对白菜型冬油菜光合机构的影响     

刘自刚  孙万仓  方彦  李学才  杨宁宁  武军艳  曾秀存  王月 《中国农业科学》2015,48(4):672-682

【目的】探讨夜间低温对白菜型冬油菜叶片光合机构的影响机理及品种间差异。【方法】采用人工气候室内模拟夜间低温对白菜型冬油菜幼苗叶片气孔形态、叶绿体超微结构、光合特性及产物分配与积累的影响。【结果】昼/夜温度为20℃/10℃时,与弱抗寒品种天油2号相比,超强抗寒品种陇油7号生长点较低,株型匍匐,叶色深,叶绿素含量、胞间CO₂ 浓度（C_i）、叶片净光合速率（P_n）处于同一显著水平。当夜间温度降至5℃处理7 d后,不同抗寒品种气孔导度（G_s）、C_i、P_n下降,叶绿素含量、根/冠升高,表明低夜温下不同品种均有更多光合产物被优先输送到根部;天油2号叶片叶缘、叶尖呈卷曲状或水渍斑状,表现明显冻害症状,陇油7号叶色加深,叶片平展,生长点下陷,未见冻害;夜温降低处理后白菜型冬油菜叶片叶绿素均升高,不同品种叶绿素升高幅度明显不同,天油2号比对照升高6.0%,陇油7号升高9.6%;此时,天油2号大部分气孔关闭或半关闭,其叶片胞间C_i高于陇油7号,G_S、P_n显著低于陇油7号,表明在夜间温度为5℃时,天油2号光合作用受到显著抑制,非气孔限制是引起其光合效率降低的主要原因;而陇油7号在5℃低夜温条件下,叶片气孔大部分仍保持开放,叶片P_n、C_i虽略有下降,但与对照（昼夜温度为20℃/10℃）处于同一显著水平,在5℃低夜温条件下仍保持较高的光合能力。昼/夜温度为20℃/10℃时,白菜型冬油菜叶绿体紧贴细胞内壁整齐排列,基粒片层垛堞整齐紧密,基质片层整齐有序,叶绿体外形呈梭状或单面凹透镜形,内含淀粉颗粒,陇油7号淀粉粒数量和直径均大于天油2号;当昼/夜温度降为20℃/-5℃时,天油2号下部叶片已全部干枯,持绿叶片叶出现水渍状冻害,陇油7号心叶深绿色,下部叶变黄,但叶片平展,叶面呈块状泛红;天油2号相邻叶绿体融合、叶绿体外膜破裂、释放出內溶物,基粒溶解、基质片层断裂,叶绿体膜有序结构完全损坏;陇油7号叶绿体外膜完整清晰,保持部分基粒结构,基质片层结构较完整,其内仍有少量淀粉粒存在;-5℃低夜温处理后冬油菜不同品种C_i升高,叶绿素含量、G_s、P_n下降;但不同品种叶绿素含量、气体交换参数等存在显著差异,天油2号叶绿素含量显著低于陇油7号,其P_n迅速降低到0.210 μmol CO₂·m^-2·s^-1,比对照下降256.2%,陇油7号P_n为0.434 μmolCO₂·m^-2·s^-1,是天油2号的2.06倍,在-5℃低夜温处理后陇油7号仍有较高的光合速率;陇油7号根/冠显著高于天油2号,表明陇油7号更多光合物质被优先输送到根部保存。【结论】低夜温造成白菜型冬油菜叶绿体光合膜结构损伤,引起叶片P_n降低,昼/夜温度为20℃/5℃时,P_n的下降主要与气孔限制相关,而昼/夜温度为20℃/-5℃时,P_n下降主要由非气孔限制引起。  相似文献   

北方寒旱区白菜型冬油菜安全越冬的临界指标分析   总被引：4，自引：0，他引：4  

孙万仓  刘海卿  刘自刚  武军艳  李学才  方彦  曾秀存  许耀照  张亚宏  董云 《作物学报》2016,42(4):609-618

利用2011-2014年北方13个省、市、区48个不同生态点试验的数据,分析不同品种在不同生态点的越冬率、产量变化,越冬率与产量的相关性,旨在研究白菜型冬油菜在北方不同生态区的越冬安全性,确定北方冬油菜通用的安全越冬的越冬率临界值,明确影响北方冬油菜越冬率的主要因子。结果表明,不同白菜型冬油菜品种在北方不同生态地区越冬率差异较大,产量也差异较大,越冬率变幅为10%~99%,强抗寒品种越冬率>70%。回归分析表明,越冬率与产量存在明显的线性正相关,回归方程符合y=ax+b, 当越冬率<70%时,产量随越冬率的增加而增加,当越冬率为70%时单位面积产量基本趋于稳定, 越冬率大于70%时,越冬率对产量的影响不明显。协方差分析表明,与冬油菜越冬率相关性最为密切的因子是品种,其次是极端最低气温、冬季气温、年均气温、≤0℃的冬季负积温、纬度、经度等。因此,70%的越冬率可作为北方地区冬油菜通用安全越冬的越冬率临界值,采用强抗寒品种,极端最低气温–31.79℃、冬季气温–7.20℃、年均气温6.38℃、负积温–997.57℃,纬度低于44.83°,经度高于80.34°是保证冬油菜安全越冬的必要条件。  相似文献