段海燕[1]2003年在《甘蓝型油菜磷高效的营养生理及遗传行为的研究》文中研究说明甘蓝型油菜对缺磷敏感，但又存在广泛的基因型差异。本研究根据前期大规模筛选的结果，分别在盆栽和大田条件下进一步确认97081和97009为磷高效品种和低效品种，并深入开展磷高效营养生理及遗传行为的研究，获得主要研究结果如下： 1．首次通过叁轮磷水平筛选确定97009和97081两品种幼苗期磷营养基因型差异研究的最佳磷水平为5μmol／L；高效品种97081在缺磷条件下具有较长的主根，还能保证一部分侧根的分化和生长；低效品种97009的侧根生长停顿。97081根系和地上部磷累积量及磷在地上部和地下部的分配比例受缺磷影响较小，对磷的利用更有策略。 2．分别对磷高效品种97081和低效品种97009进行根系分泌物的收集和鉴定。结果表明柠檬酸、酒石酸(苹果酸)和草酸分泌量的增加是甘蓝型油菜对缺磷胁迫的适应性机制。 3．首次运用计算机模拟技术将甘蓝型油菜二维根构型数字化。结果表明：在根箱砂培和营养纸培中97081及97009二维根构型的差异非常明显；随着磷水平的降低，甘蓝型油菜根系总长、根体积、根表面积、根直径均有不同程度的减少，根系的次生分化也受到抑制。97081的各项根构型相对值均是97009的2-3倍。将营养纸分4层研究各层次上的根构型变化，可以发现缺磷诱导的“根系向地性”特征。 4．幼苗期磷营养对氮、钾、钙、镁、铁、锰、铜、锌等营养元素吸收利用有一定的影响。缺磷抑制了氮和钾的吸收，但由于与植株生长所受影响程度不同，从而表现为含氨量增加，含钾量减少，97081的变化幅度小；缺磷使钙镁含量有所增加，97081能够吸收较多的钙，并在根系和地上部之间尽可能维持一种平衡；镁的吸收与转运和磷效率无关；磷营养在总体上对铁、锰、铜、锌4种元素的吸收利用有促进作用，但在某些磷水平时有一些特殊的表现。 5．首次研究了甘蓝型油菜磷高效品种97081、低效品种97009及其正反杂交一代F_1和RF_1养分吸收和利用的差异。结果表明，缺磷导致花期、荚果期和成熟期各器官的干物质重及磷累积量均大大减少，且在整个生育进程中具累加效应。97081的高效表现在对有限的磷营养进行合理经济的调配中；缺磷条件下2个杂交一代表现出明显的杂种优势，但在油菜生长发育的不同阶段，参与磷营养调控的遗传体系复杂多变。 6．首次运用混合分布理论及IECM算法对P_1、P_2、F_1、F_2等4个世代进行磷高效行为的联合遗传分析：缺磷条件下株高、单株籽粒产量及有效荚果数均由2对主基因+多基因控制，株高的主基因和多基因间不存在上位性效应，而单株籽粒产量及有效荚果数的主基因之间、多基因之间存在着广泛的加性效应、显性效应和上位性效应；籽粒产量的主基因和多基因遗传力分别为36.9％和56.8％；荚果数的主基因遗传力为74.8％；株高的主基因遗传力为61.6％。 7．构建了第一个专用于甘蓝型油菜磷高效基因定位的遗传作图群体，并利用相对值的概念分析了小区总产、株高、荚果数、分枝数、荚果长、第一分枝比高、地上部干重、千粒重等8个性状的遗传机制：8个相对性状在F_3家系中的分布近似于正态分布。分离比较大。97081各性状受缺磷影响均比97009小。缺磷会诱导各种相关性的变化，使植物体各器官的生长发育趋向不平衡。控制磷效率系数效应最大的基因加性效应值为0.132，显性度达到0.591，但遗传力仅有30％左右，其它效应由微效多基因控制；相对株高有2个主控基因，总加性效应达到0.15，遗传力也较高，有74％左右；其它6个相对性状的调控均可能由微效多基因参与，因为分析其最大效应基因的贡献时发现其效应值都不大，但荚果数、英长及千粒重相对值的最大效应基因遗传力均在60％以上；分枝数、第一分枝比高及地上部干重相对值的最大效应基因遗传力非常低。从206对油菜SSR引物中筛选多态性分子标记，在优化体系的基础上仅有35％的引物具多态性，其中共显性标记31对，显性标记41对。 8．首次在特定磷硼条件下研究高效品种97081及低效品种97009的营养生理特性。结果表明：缺硼或缺磷都会使苗期植株干重显着下降，但97081在外部形态和磷硼效率系数上表现甘蓝型油菜磷高效的营养生理及遗传行为的研究为不仅是磷高效品种，而且也是硼高效品种。但同时缺磷缺硼胁迫下由于交互作用的存在其高效的优势被掩盖。缺磷对地上部的影响大于根部，而缺硼对根的影响大于地上部.缺翻加剧了磷的缺乏，但使根系数量有限的磷向外输出增加。高效品种在保持较强生长势的同时愉出率相对稳定，其根部和地上部始终能够保持较高的磷贮备。缺磷对根系吸收硼有一定的影响，单纯缺磷使翻从根系输出增加，而缺硼条件下再缺磷反使翻输出减少，缺磷加剧了翩的亏缺状况.在苗期缺磷或缺翩时，高效品种人TP田沈的活性比较稳定，ATP的代谢仍能维持正常:叶片中的soD和POD酶活性都明显升高。磷翻双缺的交互作用对ATPase活性及叶片soD和POD表现出极显着的影响。高效品种能协调有效地利用体内保护酶系统来维持细胞内活性氧代谢的平衡。利用显微切片技术研究微观结构的影响，发现供磷翻水平不同引起叶片、根系解剖结构上明显的变化.97009和97081在正常营养条件下细胞结构无明显的?
张海伟[2]2009年在《甘蓝型油菜磷高效的生理机制研究》文中指出磷是植物生长必需的大量营养元素。油菜是我国重要的油料作物,它需磷多,对缺磷敏感。因此,研究油菜耐低磷胁迫的生理机理,对油菜生产的合理施肥和磷营养性状的遗传改良具有重要的理论和实践意义。本文在对甘蓝型油菜重组自交系群体磷效率评价的基础上,筛选出磷高效基因型102和磷低效基因型105,并以此为研究材料,采用根箱、土培、水培等方法,较系统地研究了不同磷效率基因型对低磷胁迫的适应性根形态变化和生理反应,探讨了油菜磷高效的生理机制。获得的主要研究结果如下：1.甘蓝型油菜磷高效、磷低效极端株系的筛选1.1采用两批水培试验对甘蓝型油菜重组自交系的135个株系进行磷效率的评价,筛选出磷效率超亲本的磷高效、磷低效的典型极端株系。1.1.1重组自交系各基因型的生长表型在低磷处理下存在显着差异,地上部干重、根干重、根冠比、根长、磷吸收效率、磷利用效率均出现显着的性状分离,在群体中呈正态分布,部分株系有明显的超亲现象。1.1.2相对地上部干重和根干重可以作为甘蓝型油菜磷效率的主要评价指标。为了避免基因型本身遗传因素的影响,应综合考虑低磷处理下基因型的绝对差异。1.2采用土培试验对初筛得到的典型极端株系的磷效率进行鉴定,获得了极端磷高效基因型102和极端磷低效基因型105。2.以磷高效基因型102和磷低效基因型105为供试材料,较系统的研究了甘蓝型油菜磷高效的生理机制2.1根系形态：低磷处理下,磷高效基因型102拥有较为发达的根系,其总根长、根表面积及根体积均显着高于磷低效基因型105,为其从环境中吸收较多的磷、增加磷的吸收效率提供了基础。2.2根系磷吸收动力学：低磷处理下,磷高效基因型102具有较高的磷净吸收速率,且低磷预处理下的Imax显着高于磷低效基因型105,而Cmin显着小于磷低效基因型105,表明在低磷条件下,磷高效基因型的磷吸收速率较大,对低磷环境的耐性较强。2.3根系分泌的质子和有机酸：低磷处理下,磷高效基因型102比磷低效基因型105根系分泌较多的质子和有机酸,从而具备较强的活化利用土壤难溶性无机磷的能力。2.4根系分泌的酸性磷酸酶：低磷处理下磷高效基因型102根系分泌的酸性磷酸酶活性显着高于磷低效基因型105,表明其能够水解矿化更多的土壤有机磷,因此吸收利用土壤有机磷的能力较强。2.5体内酸性磷酸酶活性：低磷条件下甘蓝型油菜叶片酸性磷酸酶活性被诱导显着升高,且与植株体内无机磷含量呈负相关。磷低效基因型105的磷吸收效率较低,但具有较高的酸性磷酸酶活性,从而水解较多的体内有机磷,提高了磷的再利用效率。2.6光合特性和光合产物的差异：低磷胁迫下磷高效基因型102的光合作用较强,新叶中的蔗糖含量高于磷低效基因型105,而老叶中蔗糖无显着差异；磷高效基因型102老叶中较高的Pi浓度能使叶绿体中的磷酸丙糖转化为较多蔗糖并运往幼嫩器官,为植物生长提供较多的碳源。2.7体内磷转运能力的差异：低磷处理下磷高效基因型102的籽粒产量和磷累积量均高于磷低效基因型105,表明其能将吸收的磷较多的转运分配到籽粒中。2.8低磷处理下,磷高效基因型102的磷利用效率较低,因此其磷高效主要是其磷吸收效率较高的结果。综上所述,甘蓝型油菜磷高效主要表现在磷的吸收和转运,具体表现在低磷胁迫下磷高效基因型具有较发达的根系,较强的活化土壤难溶性无机和有机磷的能力,以及较高的磷吸收和转运活性,从而具有较强的光合作用能力。相比之下,低磷胁迫下磷低效基因型在体内磷的再利用能力方面较为优势。
张子龙[3]2007年在《甘蓝型黄籽油菜主要营养特性及其产量和品质的形成与调控规律研究》文中认为油菜是我国四大油料作物之一，是重要的食用油源和蛋白质饲料来源，也是重要的工业原料。在相同遗传背景下，甘蓝型黄籽油菜的种子种皮薄，种子含油量普遍高于黑、褐籽，而且油无色素，少杂质，清澈透明；饼粕蛋白质含量高，纤维素和多酚类物质含量低，饲料利用价值高。因此，甘蓝型黄籽油菜的遗传研究及其相应的品种选育已越来越受到国内外油菜育种工作者的高度重视，国内外都把甘蓝型黄籽油菜作为油菜育种的主要目标之一。近年来，我国的甘蓝型黄籽油菜育种取得了较快的进展，先后有一批黄籽品种已在生产上推广和应用。与此同时，对于甘蓝型黄籽油菜相关的基础理论研究方面也有不少学者做了大量的工作。但过去的研究主要是集中在黄籽的解剖学、遗传规律、种皮生理生化特性、品质特性以及种子生理特性等方面，对于黄籽油菜的主要营养特性、产量与品质的形成特点及调控规律等方面涉及甚少。本研究以甘蓝型黄、黑籽油菜4对近等基因系(L1，L2、L3，L4、L5，L6和L7，L8)为材料，对比研究了黄籽油菜和黑籽油菜的主要营养特性及养分效率差异，探讨了甘蓝型黄籽油菜产量与品质的形成特点及生理机制。同时，为了进一步验证上述研究结果，又以通过国家审定的优质甘蓝型黄籽油菜新品种“渝黄2号”为材料，采用五元二次回归正交旋转组合设计，研究了密度及氮、磷、钾、硼肥五因素对甘蓝型黄籽油菜产量和品质的调控规律。主要研究结果如下：1．对不同生育时期甘蓝型黄、黑籽油菜主要营养元素的含量及吸收积累规律进行对比研究，结果表明，油菜植株的含氮量和含磷量均以苗期最高，以后则随生育进程的推进而逐渐降低。苗期和越冬期黄籽油菜的含氮量较相同遗传背景下的黑籽低，但蕾薹期直至开花期和成熟期，黄籽油菜的全株含氮量都高于相应的黑籽油菜。黄籽油菜地上部的含磷量高于黑籽1％～12％。钾主要分布在果皮中，在籽粒中的含量很低。开花期黄籽油菜的含硼量较低，但在成熟期黄籽油菜累积在茎中的硼开始向籽粒中运输，且黄籽的运输强度大于黑籽，成熟期黄籽油菜地上部的含硼量与黑籽相当，有的甚至高于黑籽。黄籽油菜氮、磷、钾素的累积量均高于黑籽油菜，且籽粒中氮、磷的比例高于黑籽。2．养分胁迫试验结果表明，低氮胁迫后油菜籽粒中的氮、磷含量变化不显着，但硼的含量大幅下降，黄籽油菜地上部养分积累量的降低幅度高于黑籽。低磷胁迫下黄籽油菜茎和籽粒中含磷量的下降幅度大于黑籽，而果皮中含磷量的降幅小于黑籽。黄籽油菜磷素、氮素积累量的降低幅度均小于相应的黑籽。低硼胁迫下黑籽油菜钾素积累量的降低幅度大于黄籽，说明黑籽的钾素积累量更易受低硼胁迫的影响。低硼胁迫后油菜植株茎和果皮中氮素的分配比例下降，而籽粒中的比例上升，且黑籽的上升幅度显着高于黄籽的，表明低硼胁迫下黑籽中氮素的运转能力更强。3．运用Lynch对养分效率的评价方式分别对供试油菜的氮、磷、硼效率进行评价，结果表明，在本试验范围内，L1和L8属于氮低效不敏感型，L2属于氮高效不敏感型，L7属于氮低效敏感型。黄籽基因型L1、L3和L5为磷高效敏感类型，而黑籽基因型L2、L4和L6为磷低效不敏感类型。L3和L5为硼高效敏感类型，L1为硼低效敏感类型，黑籽基因型L2、L4和L6为硼低效不敏感类型。研究发现，氮素的吸收与利用效率均与产量有(极)显着的相关关系，但氮素吸收效率对产量的贡献更大。低磷胁迫条件下，磷素的吸收效率对单株产量的贡献较大，但正常供磷时，磷素运转效率对单株产量的贡献较大。硼素的吸收效率对单株产量贡献最大，其次为硼素利用效率，硼素运转效率对单株产量的直接作用最小。比较黄籽油菜与黑籽油菜氮、磷和硼素的利用效率，结果显示，黄籽油菜的氮素表观利用率、氮素生理利用率和氮素偏生产力均高于黑籽，而土壤氮素依存率显着低于黑籽。供试黄籽油菜的磷素偏生产力、平均硼素生理利用率、硼素偏生产力和土壤硼素依存率均高于黑籽的。4．对甘蓝型黄籽油菜与黑籽油菜苗期的生理特性进行比较研究，结果发现，“糖高氮低”是甘蓝型黄籽油菜苗期一个重要的生理特性。无论是在不同的叶龄期，还是在植株的不同部位，均是黄籽油菜含糖量高，含氮量低。越冬期黄籽油菜叶片的硝态氮含量和硝酸还原酶活性均低于黑籽油菜，且硝酸还原酶活性在黄、黑籽之间的差异达到了显着水平。甘蓝型黄籽油菜苗期叶片的光合色素含量显着高于黑籽，但LAI和叶片的净光合速率却显着低于黑籽。10叶期以前的干物质积累在黄、黑籽间无太大差异，但在10叶期到越冬期之间，黄籽的干物质积累显着低于黑籽。越冬期以后黄籽油菜单株干物质积累逐渐超过对应的黑籽油菜，到成熟期黄籽的单株干物重明显高于黑籽，且黄籽籽粒占干物重的比例显着高于黑籽的。5．以黑籽油菜为对照，研究甘蓝型黄籽油菜角果的生长特性及角果发育期间的生理代谢特点，结果表明，角果长在花后17天左右基本定型，而角果平均宽和表面积在花后24天左右才定型，以后随着成熟度的提高，角果的长和宽会略有下降，黄、黑籽油菜角果的生长发育规律基本一致，但供试黄籽油菜角果的平均长度和表面积均显着大于黑籽的，角果的平均宽在黄、黑籽之间无显着差异。黄籽油菜角果干物质最大积累强度(快速积累期)大于(长于)黑籽，而且黄籽油菜的果皮输出能力也比黑籽强。黄籽油菜花后各时期的LAI均显着高于相应的黑籽，黄籽油菜初花期叶片的光合色素含量、角果成熟期的PAI以及角果的光合色素含量都不同程度地高于黑籽。黄、黑籽油菜角果的光合速率在角果发育的初期和成熟期差异不大，但在花后17～31天左右，黄籽角果的光合速率显着高于黑籽的。黄籽油菜果皮中的可溶性糖含量、淀粉酶活性以及果皮的SPS、GS活性均比黑籽的高，表明黄籽果皮中可以合成更多的蔗糖，可提供更多的碳水化合物，且角果有更强的氮素同化能力。黄籽油菜籽粒的SS活性高于黑籽，说明其“库”器官中蔗糖供应充足，蔗糖降解代谢旺盛，为籽粒中脂肪和蛋白质的合成和积累奠定了基础。在角果的发育进程中，尤其是从花后17天左右开始，油菜角果果皮的CAT和SOD活性在逐渐下降，而MDA含量呈逐渐上升趋势，但黄籽果皮的CAT和SOD活性都高于相应的黑籽，且黄籽这两种酶的下降较黑籽慢，此外，黄籽果皮的MDA含量也低于相应的黑籽，表明黄籽油菜果皮的衰老比相应的黑籽慢。6．甘蓝型黄籽油菜产量构成相关性状分析表明，黄籽油菜主花序籽粒产量及角果形态指标的变异系数均高于黑籽油菜的，而主花序每角粒数和千粒重的变异系数在黄、黑籽之间差异不大。黄籽油菜一次分枝每角粒数、千粒重、千粒体积和角果表面积以及二次分枝籽粒产量和有效角果数的变异系数均高于黑籽。甘蓝型黄、黑籽油菜主要农艺性状与产量间的相关与通径分析结果表明，影响黄籽油菜单株籽粒产量的农艺性状主要是一次分枝起点、一次分枝有效角果数和二次分枝有效角果数，其次是有效一次分枝数和主花序有效角果数。而影响黑籽油菜单株籽粒产量的主要农艺性状是二次分枝有效角果数、株高和有效一次分枝数，其次是主花序角果表面积。7．对甘蓝型黄籽油菜与黑籽油菜油分积累及脂肪酸组成的动态变化进行分析，结果表明，黄、黑籽油菜的油分积累趋势基本一致，但从花后24天起，黄籽的含油量显着比相应的黑籽高，至成熟期黄籽的含油量平均比黑籽高3个百分点。各供试基因型油菜种子油分的最大积累强度都出现在花后30天左右，但黄籽油菜的油分最大积累强度大于黑籽的。棕榈酸含量在种子的整个发育过程中呈逐渐下降的趋势；油酸含量在开花至花后31天上升很快，之后迅速下降；亚油酸的含量在整个种子发育过程中呈下降趋势；亚麻酸含量在17～31天呈下降趋势，以后维持在11％左右的水平；花生烯酸含量在花后17天时仅有1％左右，之后迅速上升，花后45天基本稳定在10％左右，直至成熟；芥酸含量在整个种子发育过程中均呈上升趋势，尤其是在开花24天以后上升极快，成熟时达最大值。种子发育过程中脂肪酸组成的变化趋势在黄、黑籽之间基本相似，但黄籽油菜的亚油酸和花生烯酸含量较黑籽高，而芥酸含量则较黑籽低，差异达到了极显着水平。8．油菜主要品质性状间的相关分析表明，蛋白质含量与含油量之间呈(极)显着负相关，棕榈酸、油酸和亚油酸之间表现为极显着正相关，但它们与芥酸表现为显着或极显着负相关。对黑籽油菜而言，棕榈酸、油酸和亚油酸这叁种脂肪酸与亚麻酸之间表现为极显着负相关，但与花生烯酸之间有极显着正相关关系；但对于黄籽油菜而言，这叁种脂肪酸与亚麻酸之间呈不显着的正相关关系，而与花生烯酸之间表现为极显着负相关。黑籽的亚麻酸与花生烯酸、芥酸之间分别呈极显着的负相关和正相关，但黄籽的亚麻酸与花生烯酸和芥酸之间无显着相关关系。此外，花生烯酸与芥酸之间的相关关系在黄、黑籽之间也恰好相反。此外，对油菜主要品质性状与角果农艺性状及光合色素含量间的相关性进行分析，结果显示，油菜主要品质性状与角果农艺性状组间的相关主要是由于品质性状中的花生烯酸、芥酸、棕榈酸、亚油酸、油酸和角果农艺性状中的角果长、每角粒数、角果表面积、果喙长的相关引起的。成熟期种子的含油量与终花期果皮中的光合色素含量之间有显着正相关，与籽粒中的叶绿素a及总叶绿素含量之间有极显着正相关。9．研究养分胁迫条件下油菜主要品质性状的变化及黄、黑籽油菜间的差异，结果发现，低氮胁迫下，种子含油量上升幅度小，而蛋白质含量的下降幅度较大，低氮胁迫对蛋白质合成的影响更大。无论低氮胁迫与否，供试基因型L1、L7和L8的脂肪和蛋白质总量都较高，而L2的一直较低。氮素对棕榈酸和亚麻酸的含量有显着影响，低氮胁迫处理后黄籽油菜的棕榈酸含量不变或者略有增加，而黑籽油菜的棕榈酸含量有不同程度的下降。黄籽油菜的脂肪和蛋白质总量受低磷胁迫影响较小，但对低硼胁迫更为敏感。无论磷、硼胁迫与否，黄籽油菜的脂肪和蛋白质总量均显着高于黑籽的。磷素、硼素及其互作只对亚油酸、亚麻酸和花生烯酸有显着或极显着影响。而对棕榈酸、油酸和芥酸的影响不显着。低硼处理使供试黄籽油菜棕榈酸含量提高，而使黑籽油菜的棕榈酸含量降低。10．采用回归正交旋转组合设计，研究密度及肥料(氮、磷、钾、硼肥)对国审优质黄籽油菜品种“渝黄2号”主序、分枝农艺性状及最终生物产量和籽粒产量的影响，结果表明，在本试验设计水平下，主花序有效长主要受密度、氮素的影响，且氮、硼互作对其有一定影响。主花序的籽粒体积随施氮量的增加有逐渐增大的趋势，而密度、磷、钾和硼素对其无明显影响。主花序角果形态指标对密度和氮、磷素较为敏感，而钾素和硼素对角果的形态指标影响不大。主花序角果PPA与密度及施肥有一定关系，尤其与氮素的关系密切，密度和钾素互作对主花序角果PPA也有一定影响，二者之间存在着较强的互补效应。对主花序角果SNPA影响最大的是硼素，氮素和磷素互作对主花序角果SNPA也有一定影响。在一定范围内，增加密度可以提高主花序群体产量，而密度过大之后，由于个体生长条件变差，因此也会进而影响主花序的群体产量。在本试验水平下，随氮素施用量和密度的增加，一次分枝籽粒体积逐渐增大。密度和磷素互作、氮素和磷素互作以及氮素和硼素互作均对一次分枝籽粒体积有显着影响，且均呈协同正向互作。磷素对一次分枝每角粒数的影响最大，其次为钾素，随二者施用量的增加，一次分枝每角粒数呈逐渐下降趋势。密度和钾素的互作对一次分枝每角粒数也有极显着影响，二者之间具有一定的互补效应。一次分枝籽粒千粒重主要受氮素的影响，随氮素施用量的增加一次分枝籽粒千粒重也逐渐增大。密度和磷素互作、氮磷互作以及氮硼互作对一次分枝籽粒千粒重都有显着影响，且都呈等量促进，差量抑制的正向互作效应。密度与一次分枝角果长之间呈开口向上的抛物线关系，随磷素施用量的增加，一次分枝角果长逐渐变小。密度和钾素互作对一次分枝角果长也有显着影响，在不同的密度条件下，钾素对一次分枝角果长的影响也不相同，可能表现为正效应，也可能表现为负效应。密度对一次分枝有效角果数有正效应，氮素与一次分枝有效角果数之间呈抛物线关系。氮素对一次分枝起点有极显着负效应，密度和磷素对一次分枝起点有正效应，而钾素和硼素对一次分枝起点无显着影响。氮素与单株有效一次分枝数间呈开口向下的抛物线关系，硼素和密度对单株有效一次分枝数有负效应。对群体有效一次分枝数影响最大的是密度，其次为氮素。密度与氮素之间互作对群体有效一次分枝数也有影响。随氮素施用量和密度的加大，一次分枝群体产量呈极显着上升的趋势，钾素与一次分枝群体产量之间呈开口向下的抛物线关系。密度和硼素互作对一次分枝群体产量也有影响，硼素的施用必须视密度的具体情况而定，高密度下配施较多的硼素才能保证获得高的一次分枝群体产量。对一次分枝群体产量而言，磷素和钾素之间存在较强的正向互作，但二者之间并非完全是等量促进的关系。氮素对单株有效二次分枝数的影响最大，其次是密度，而对群体有效二次分枝数影响最大的是氮素。氮素和磷素与二次分枝有效角果数的关系密切。在本试验条件下，要保证“渝黄2号”籽粒产量在2178.06 kg／hm~2以上，密度的取值范围是11.66～11.99万株／hm~2，肥料的优化方案为：施N 201.60～211.58 kg／hm~2，施P_2O_5 115.20～124.80kg／hm~2，施K_2O 115.80-124.20 kg／hm~2，施B 1.49～1.61 kg／hm~2。供试因素对籽粒产量的影响和对一次分枝群体产量以及对群体干物重的影响基本一致，各供试因素主要是影响了一次分枝群体产量，进而间接对籽粒产量和群体干物重产生影响。11．采用回归正交旋转组合设计，研究密度及肥料(氮、磷、钾、硼肥)对国审优质黄籽油菜品种“渝黄2号”含油量、产油量、脂肪酸组成及籽粒中色素含量等品质性状的影响，结果表明，5个供试因素中对含油量影响最大的是氮素，无论是主花序种子含油量还是一次分枝种子含油量均随施氮量的增加而显着下降，但氮素与主花序胚含油量之间呈开口向下的抛物线关系。密度和氮素互作、密度和磷素互作以及氮素和钾素互作都会对主花序胚含油量产生显着影响。在本试验条件下，保证“渝黄2号”种子产油量在940.80 kg／hm~2以上的最优栽培措施是：密度取11.82～12.15万株／hm~2，施N 197.10～207.53 kg／hm~2，施P_2O_5 115.08～124.92 kg／hm~2，施K_2O 115.80～124.20 kg／hm~2，施B 1.51～1.63 kg／hm~2。供试因素对产油量和对籽粒产量的影响基本相似，说明高的产油量必须以高的籽粒产量为前提，在此基础上通过适当加大种植密度，减少施氮量，增加硼素施用量来实现增加产油量的目的。本试验设计水平下，硼素与棕榈酸含量之间呈开口向下的抛物线关系，随着硼素施用量的增加，棕榈酸含量表现出快速增加→缓慢增加→最大值→缓慢减少→快速减少的变化趋势。5个供试因素中对油酸含量影响最大的是磷素，磷素与油酸含量之间呈开口向上的抛物线关系。对亚油酸含量影响最大的是钾素，钾素与亚油酸含量之间呈开口向上的抛物线关系。氮素和磷素对亚麻酸含量影响较大，二者与亚麻酸含量之间呈开口向下的抛物线关系。密度和钾素互作对亚麻酸含量也有一定的影响，二者对于亚麻酸含量有等量抑制，差量促进的作用。磷素与硼素互作对亚麻酸含量也产生一定的影响。磷素对花生烯酸含量影响较大，随磷素施用量的增加，花生烯酸含量呈缓慢上升趋势。芥酸含量高低受遗传因素决定，密度、肥料对其基本无影响。氮素对籽粒叶绿素a含量影响最大，随氮素施用量的增加，籽粒叶绿素a含量逐渐上升。氮素和硼素对籽粒叶绿素b含量影响较大。各试验因素对籽粒总叶绿素含量均无显着效应，表明籽粒总叶绿素含量很可能受遗传因素决定，密度、肥料对其基本无影响。随氮素施用量的增加，籽粒类胡萝卜素含量呈逐渐上升趋势。
徐芳森[4]1999年在《甘蓝型油菜硼营养高效的生理机制和遗传基础研究》文中进行了进一步梳理植物营养遗传学是80年代逐步发展起来的一门新兴的交叉学科，研究范围涉及到多种矿质养分和盐、酸、重金属等胁迫环境。硼是植物必需的微量营养元素，我国耕地缺硼面积为3333.3万公顷。甘蓝型油菜需硼量多而且对缺硼敏感，其主产区恰好位于我国土壤有效硼缺乏或缺乏严重的区域。本论文是在王运华等筛选获得甘蓝型油菜硼高效品种和硼低效品种的基础上，运用植物营养学、遗传学和分子生物学的原理和技术，研究甘蓝型油菜硼高效的生理机制、遗传规律和分子生物学基础，获得的主要结果如下： 1．在硼高效的生理机制方面，提出硼素运转能力强是硼高效的主要生理机制之一 1．1 硼的利用效率决定硼效率的高低．在苗期缺硼条件下，高效品种生物学干重平均比低效品种高35.9％．而植株硼含量高效品种低于低效品种，两者相差33.0％．缺硼条件下，硼的经济系数高效品种为0.146，而低效品种为0.098。 1．2高效品种茎中相对较高的硼含量有利于硼的运转和再利用．苔期缺硼条件下，高效品种叶片、茎和叶柄间硼含量的比值为1∶0.94，而低效品种为1∶0.71． 1．3 硼效率与硼运转能力密切相关。苗期和苔期缺硼时，硼运转系数高效品种分别为0.345和0.517，而低效品种分别为0.198和0.389，说明高效品种硼的再运转能力比低效品种强。高效品种的硼效率系数平均为0.881，而硼低效品种平均为0.227．结合1.1和1.2推断，较强的硼素运转能力是硼高效的主要生理机制之一。 2．在以硼效率系数鉴定对缺硼敏感性的基础上，研究提出新的参考指标和标记 2．1 生育期(抽苔天数和生育天数)可作为硼效率鉴定的参考指标。在硼缺乏和硼正常两个水平下，分别考查了不同硼效率品种及F_1代的12个农艺性状。结果发现，两个硼水平下不同硼效率品种的硼效率系数与抽苔天数、生育天数均达到1％的极显着水平，而且生育期不受硼素丰缺影响。 2．2苗期酯酶同工酶可作为硼效率鉴定的辅助标记。研究了不同硼效率品种及F_1代酯酶同工酶和过氧化物酶同工酶在不同时期和器官的谱带特征。苗期叶片酯酶同工酶的谱带在不同硼效率品种间差异最明显，连续两年所检测到的结果相一致，可作为鉴定硼效率的辅助标记。 3．首次开展了硼营养高效的遗传规律研究，确定了硼高效的遗传行为 3．1 硼高效性状为显性性状。在缺硼条件下，高效品种与低效品种间的F_1代硼的吸收、累积、分配和运转的特征与高效品种相一致，硼效率系数平均为0.873，与高效亲本的硼效率系数间达到5％的显着水平，说明，F_1代硼效率表现为高效。 3．2 硼高效受一对主效基因控制。研究了2个F_2群体的硼营养性状的分离规律，两群体硼高效单株和低效单株比，经x~2检验均符合3∶1的理论比。 4．在确定硼高效遗传规律的基础上，进一步研究其分子生物学基础，初步探明了分子机理 4．1 率先在我国利用分子标记技术构建甘蓝型油菜的遗传连锁图谱。以F_2群体Bakow×青油10号的128个单株为作图群体，构建了一个包含87个RFLP标记和33个AFLP标记的遗传连锁图谱，该连锁图120个标记分布于22个连锁群上，总长度为1832.9cM，平均为15.3cM。 4．2 定位硼营养高效的主效基因BE1在第9连锁群上。BE1基因位于pa28c-pb134b标记区间内，距离pa28c为0.8cM，pb134b为6.6cM。同时，对全基因组进行QTL扫描分析，发现硼高效基因BE1附近有一个主效QTL位点，解释表型方差为64.0％。此外，检测到5个微效位点。 4．3 共检测到32个对抽苔天数等5个农艺性状有显着效应的QTL。
石磊[5]2004年在《甘蓝型油菜硼高效的生理基础及硼高效基因的定位》文中研究说明硼是高等植物所必需的微量营养元素,缺硼不仅导致作物产量降低,而且会使作物品质下降。不同基因型甘蓝型油菜对缺硼反应存在显着差异。1991年以来王运华等通过对210个甘蓝型油菜品种的筛选鉴定,共获得8个硼高效品种和2个硼低效品种,并且对它们缺硼反应的生理机制和遗传行为进行了一系列的研究,实现了硼高效基因的初步定位。本试验针对当前研究领域中采用的7个甘蓝型油菜品种,开展硼营养差异的研究,以期在甘蓝型油菜硼营养遗传研究中充分利用这些种质资源;在甘蓝型油菜硼高效基因初步定位的基础上,利用基因组比较作图和拟南芥的生物信息进行硼高效基因的进一步定位。主要研究结果如下: 1.以甘蓝型油菜硼高效品种青油10号和硼低效品种Bakow为比对,通过土培试验对7个甘蓝型油菜品种的硼效率进行筛选鉴定,得到甘蓝型油菜硼偏高效品种8Z05和9S35;硼中效品种华双3号、6-203、97081和97009;硼低效品种9S03。硼高效品种正常生长发育需硼量低于硼低效品种,并且在缺硼情况下,能够将吸收的硼向生长中心分配或进行优势运输,以较少的硼完成生长发育,获得较高的产量。这可能就是硼高效的生理机制之一。 2.营养液培养条件下,以甘蓝型油菜硼高效品种青油10号和偏高效品种宁油7号(DH系),硼低效品种Bakow和Tapidor(DH系)为材料,研究不同硼效率基因型甘蓝型油菜苗期对硼磷缺乏的差异。试验结果表明:缺磷,青油10号和宁油7号长势显着好于Bakow和Tapidor,并且前者磷的浓度和积累量显着高于后者;磷效率系数青油10号和宁油7号分别为0.480和0.497,显着大于Bakow(0.243)和Tapidor(0.287)。苗期硼高效品种表现磷高效性状;硼低效品种表现磷低效性状。硼高效和磷高效苗期具有一定的相关性。缺硼对硼低效品种地上部生长的影响显着大于缺磷对硼低效品种的影响。 3.8Z05已完成BAC文库的构建。如果它与青油10号硼高效基因是等位的,就可以利用8Z05的BAC文库进行硼高效基因的精细定位和克隆。2000-2001年度,硼高效品种8Z05×青油10号F_2代588个单株种植在缺硼土壤上。花期调查缺硼症状,表现硼高效的单株数与硼低效的单株数之比为574:14;结实期分离规律与花期相似。这说明甘蓝型油菜硼高效品种8Z05和青油10号硼营养高效主效基因是等位的,但同时可能存在微效基因的修饰作用,微效基因的QTL可能不完全相同。2001-2002年度的结果同上年的结果相一致。 青油10号、8Z05的硼高效主效基因的位点是相同的,从而可以利用8Z05的BAC文库构建青油10号的物理图谱,进行硼高效基因的精细定位和克隆硼高效基因。
秦岭[6]2007年在《甘蓝型油菜低磷胁迫应答cDNA差异表达分析》文中研究表明磷是植物所必须的大量元素之一，土壤中有效磷的浓度偏低(2-10μmol／L)，已成为作物生长的重要限制因子。油菜是全球重要的油料作物之一。而油菜是对磷敏感的作物，缺磷导致油菜产量和品质下降，因此培育耐低磷作物新材料已迫在眉睫。为进一步揭示油菜耐低磷机理以及其耐低磷性的遗传基础，本工作以大田筛选的耐低磷油菜和磷敏感油菜品种为材料，研究磷素营养特征以及它们在低磷胁迫前后基因表达情况。主要工作内容与结果如下：1．不同基因型油菜在低磷胁迫下膜脂过氧化、保护酶活性和叶绿素含量的变化研究表明耐低磷品种的SOD活性在实验期间相对稳定，而低磷敏感品种在低磷胁迫初期有明显的增加，尔后又快速下降，这表明保护酶的绝对活力与低磷胁迫无关，而变化趋势与低磷胁迫有关。低磷引起耐低磷品种MDA的增量明显小于低磷敏感品种，而叶绿素含量在整个胁迫期间并没有显着变化。2．甘蓝型油菜银染mRNA差别显示条件的建立及优化本实验对油菜差别显示体系进行了筛选，最终获得了优化的差别显示体系。即RNA模板在2μg，反转录产物用量为1.5μl时，PCR退火温度在40℃扩增条带清晰。3．甘蓝型油菜低磷胁迫应答cDNA差异表达分析本研究用银染mRNA差异显示技术分析了耐低磷油菜品种中油821和磷敏感品种1182在低磷胁迫前后基因的差异表达情况。共获得差异表达cDNA片段61个。从中挑选差异显着的16个片段进行克隆分析，它们在低磷胁迫下表达增强或受到抑制。bnr2与拟南芥编码木葡聚糖转葡糖苷酶基因相似达到85％。bnl1与推测的光合系统Ⅱ类型Ⅰ叶绿体a／b结合蛋白基因同源性很高，bnr3编码的产物为DNA结合蛋白。低磷胁迫还调动了蛋白质合成与代谢(核糖体蛋白基因、RNA结合蛋白基因、叶绿体核糖体大亚基蛋白基因)及其与胁迫相关的EST如bnr10等相关基因的差异表达。还有一些未知功能的基因(bnr4，bnr6，bnr9，bnr15，bnl5，bnl9)还需进一步研究。4．差异显示片段的半定量RT-PCR分析bnl1推导的氨基酸序列是叶绿体a／b结合蛋白靠近3’端一保守区，Northern杂交及半定量RT-PCR分析表明该基因低磷胁迫6h后表达增强。bnl4cDNA片段推测的氨基酸序列与拟南芥核糖体结构蛋白的相似性为98％。RT-PCR分析表明该基因在胁迫后6h表达增强。bnl8的核苷酸序列与拟南芥的类囊体膜蛋白磷酸酯酶的基因同源性较高，且在胁迫后24h表达量最大。bnr2推测的氨基酸序列与拟南芥木葡聚糖转葡糖苷酶(xyloglucan endotransglycosylase，XET)相似性为88％，XET在植物根毛形成过程中起到非常重要的作用，半定量RT-PCR分析表明该基因在磷敏感品种1182根中受低磷胁迫的抑制。bnr8cDNA片段推测的44个氨基酸序列与拟南芥的FAD-binding domain-containing蛋白有较高的同源性，该蛋白位于线粒体内膜上，参与电子传递。
陈燕玲[7]2015年在《甘蓝型油菜自然群体磷效率的评估》文中研究指明甘蓝型油菜是我国重要的油料作物之一,土壤有效磷缺乏一直是长江流域一带油菜生产的重要限制因子之一。磷是高等植物生长所必需的大量营养元素,油菜是需磷较多的作物,对缺磷敏感。不同基因型甘蓝型油菜对缺磷存在显着的基因型差异,筛选油菜磷高效的优异种质是解决这一问题的有效手段之一。本研究通过营养液培养试验对来自全国各地的400份甘蓝型油菜品种(下称“自然群体”)在正常磷(250μmol/L)和低磷(5μmol/L)两个磷水平下进行了两轮苗期磷效率的评估。获得的主要研究结果如下:1低磷和正常磷处理甘蓝型油菜自然群体根系干重、地上部干重、根冠比、主根长和磷效率系数的分布特征及相关性低磷和正常磷处理根系干重、地上部干重、根冠比、主根长和磷效率系数的分布均为正态分布,品种间存在丰富的遗传变异。其中正常磷条件下,筛选试验Ⅰ和Ⅱ中地上部干重的平均值分别为0.3680 g plant-1和0.3796 g plant-1,变异系数分别为39.3%和39.9%;根系干重的平均值分别为0.0326 g plant-1和0.0325 g plant-1,变异系数分别为38.5%和37.5%;根冠比的平均值分别为0.0920和0.0916,变异系数分别为26.9%和37.0%;主根长的平均值分别为25.94 cm和24.60 cm,变异系数分别为14.3%和9.9%。低磷条件下,筛选试验Ⅰ和Ⅱ中地上部干重的平均值分别为0.1293g plant-1和0.1030 g plant-1,变异系数分别为20.9%和26.3%;根系干重的平均值分别为0.0411 g plant-1和0.0322 g plant-1,变异系数分别为20.0%和23.5%;根冠比的平均值分别为0.3219和0.3205,变异系数分别为14.1%和19.0%;主根长的平均值分别为31.15 cm和32.40 cm,变异系数分别为8.3%和11.1%。试验Ⅰ磷效率系数平均值(0.4047)高于试验Ⅱ(0.3115),但变异系数(43.5%)小于试验Ⅱ(49.1%)。两次苗期筛选试验中,正常磷处理地上部干重与根系干重极显着正相关,与根冠比和磷效率系数极显着负相关;根系干重与根冠比极显着正相关,与磷效率系数极显着负相关;根冠比与磷效率系数极显着正相关。低磷处理地上部干重与根系干重、主根长和磷效率系数极显着正相关,与根冠比极显着负相关;根系干重与根冠比、主根长和磷效率系数极显着正相关;根冠比与主根长极显着正相关,与磷效率系数极显着负相关;主根长与磷效率系数极显着正相关。2苗期磷高、低效候选品种的鉴定以低磷处理地上部干重为主筛选指标,磷效率系数(SDWLP/SDWNP)为辅助筛选指标,对甘蓝型油菜自然群体的苗期磷效率进行了评估。在第一次筛选试验中分别选出磷高效和磷低效候选品种17份和13份;在第二次筛选试验中分别选出磷高效和磷低效候选品种17份和18份;两次筛选试验中重复筛选到的磷高效候选品种编号为49和102。对第一次营养液培养试验选出的磷高、低效候选品种通过田间试验进行验证,发现不施磷处理下,磷高效候选品种的产量与营养液培养苗期农艺磷利用效率显着正相关,但与苗期磷效率系数显着负相关,与苗期生物量没有相关性;磷高效候选品种成熟期磷效率系数与苗期磷效率系数显着负相关,而与苗期农艺磷利用效率显着正相关。编号为25、56、70、92、130、333、360的苗期磷高效候选品种和编号为349和397的苗期磷低效候选品种在不施磷处理时,单株平均产量均超过了所有候选品种的平均值31.35 g plant-1;施磷处理时,这些材料的单株平均产量也超过了所有候选品种的平均值38.03 g plant-1,可作为磷高效候选品种做进一步验证;而编号为81、151和396的苗期磷低效候选品种和编号为35、42、45和49的苗期磷高效候选品种在不施磷处理的单株平均产量均低于20 g plant-1,施磷处理时单株平均产量也均远低于所有候选品种不施磷处理的平均值31.35 g plant-1,可作为磷低效候选品种进一步验证。
洪娟[8]2007年在《油菜氮高效种质的筛选及其生理机制的初步研究》文中研究表明油菜是一种用途广、经济价值高、发展潜力大的油料作物。我国油菜的种植面积和产量均占世界的1／3，而油菜需氮量较多，大量施氮带来了环境和经济压力，筛选和利用氮高效的油菜种质，挖掘其自身遗传潜力是解决问题的最佳途径。本研究采用土培方法，在低氮胁迫(0.02 g N／kg)和正常供氮(0.20 g N／kg)情况下，对100份油菜种质进行苗期初筛，获得可能氮高效、可能氮低效的种质各5份。并对初筛种质进行全生育期复筛，复筛设两个氮水平，低氮(0.067 g N／kg)和正常氮(0.20 gN／kg)，获得氮高效、氮低效的种质各1份。在此基础上，采用水培方法对高、低效种质进行苗期培养，设低氮胁迫(8.40 mg／L)和正常供氮(84.00 mg/L)，研究分析了高、低效种质氮吸收利用相关的指标，并对油菜氮高效的生理机制做了初步探讨。获得的主要结果如下：1．首次采用苗期初筛和全生育期复筛的土培试验，获得甘蓝型油菜氮高效和氮低效的种质各一个。2．苗期初筛发现，在低氮胁迫和正常供氮时，植株氮累积量和氮利用指数均与地上部干物重达极显着正相关，说明苗期地上部干物重可以表征氮的吸收利用。3．确定了合理而可靠的筛选指标：苗期筛选时，相对地上部干物重可作为油菜氮高效的可靠指标，相对地上部氮累积量可作为辅助指标，相对利用指数只可以作为参考指标；全生育期复筛时，氮效率系数(低氮水平下的籽粒产量／正常氮水平下的籽粒产量)和低氮水平下的籽粒产量可作为可靠筛选指标。苗期初筛的结果与全生育期复筛的结果达极显着正相关，从而验证了两步筛选法及其筛选指标在油菜氮高效种质的筛选中是可行的。4．对初筛油菜种质各生育期的干物质积累量进行研究，发现不同油菜种质各生育期的干物质积累量均表现随氮水平的增加而显着或极显着的增加。干物质积累动态表现为：苗期最少，随着生育期进程，积累逐渐增加，至成熟期达最大值，苗期至蕾苔期积累最快，其次是荚果期至成熟期。同一氨水平下，同一生育期内各油菜种质的干物质积累量均达极显着差异，高、低效种质差异较大。高效种质51号在低氮胁迫和正常供氮时各生育期的干物质积累量均很高，低效种质88号在低氮胁迫下各生育期的干物质积累量均很低。5．对初筛油菜种质各生育期的氮累积量进行研究，发现不同油菜种质各生育期的干物质积累量均表现随氮水平的增加而显着或极显着的增加。油菜一生中的氮累积表现为先升后降再升的趋势，其动态变化可用S曲线方程拟合。同一氮水平下，同一生育期内各油菜种质的氮累积量均达极显着差异。高效种质51号在花期和成熟期氮累积量均最多，极显着高于低效种质88号。6．对初筛油菜种质各生育期的氮的利用进行研究，发现不同油菜种质干物质氮利用效率(NUEp)和成熟期籽粒利用效率(NUEg)均随氮水平的增加而降低。同一氮水平下各油菜种质均表现极显着差异。低氮胁迫下，高效种质51号各生育期的NUEp都很高，在苗期、蕾苔期、花期、荚果期均高于低效种质88号。而成熟期NUEg却低于低效种质88号。7．对初筛油菜种质各生育期含氮量和转运系数进行研究，发现油菜地上部各器官或部位含氮量表现出顶端优势。低氮胁迫加大了油菜器官或部位间含氮量的差异。各生育期内氮的转运利用存在种质问差异。高效种质51号在各生育期均表现较高的转运效率。8．通过研究与油菜氮的吸收、利用和转运有关的生理生化指标，推导油菜氮高效的机理为：低氮胁迫下，高效种质具有较发达的根系形态(较长的主根长、较大的根体积)和根系活力(较强的根活力、较大的总吸收面积和活跃吸收面积)，从而吸收较多的氮(高效种质的氮累积量较多)和具有较强的氮转运能力(高效种质各生育期相对转运系数均很大)，并具有较强的氮还原能力(高的NRA)和同化能力(高的GSA)，最终形成较多的生物产量和籽粒产量。
项金霞[9]2014年在《油菜高密度遗传图谱的构建及响应低磷胁迫根系形态QTL的分析》文中研究指明土壤缺磷是作物生长发育的主要限制因子之一。油菜是我国重要的油料作物,需磷多,对缺磷敏感。甘蓝型油菜不同品种在响应低磷胁迫时存在明显的基因型差异,油菜磷高效是复杂数量性状。本研究首先基于磷高效品种宁油7号和磷低效品种Tapidor构建的TN DH群体构建了油菜高密度遗传连锁图谱,然后利用该图谱定位和重新分析了甘蓝型油菜响应低磷胁迫的根系形态相关QTL,重点分析了QTL簇LRNLP-A3,研究结果对进一步解析油菜磷高效的遗传机制,改良油菜磷的吸收效率具有重要的意义。主要研究结果如下：1.甘蓝型油菜TN DH群体高密度遗传连锁图谱的构建利用Illumina公司开发的60K油菜SNP芯片,构建了油菜高密度SNP标记遗传连锁图谱,该图谱包含19条连锁群,总长1917.9cM,包含1826个SNP bin,标记数目13612。将该图谱与包含798个RFLP、SSR等常规标记图谱进行整合,构建了包含19条连锁群,共2133个标记的整合图谱,该整合图谱包含1748个SNP bin,385个常规标记,全长2194.7cM,标记间平均间距1.03cM。将叁个遗传图谱进行比较,叁个图谱之间的共线性较好。新图谱标记数量显着增加,标记密度更密,图谱更加准确。2.油菜响应低磷胁迫的根系形态构型相关QTL的定位基于TN DH高密度遗传连锁图谱,采用WinQTL cartographer2.5软件,13个根系相关性状总共检测到76个QTL,其中高磷条件下检测到45个QTL,低磷条件下检测到31个QTL；A基因组中检测到的50个QTL分别位于A2、A3、A4、A6、A7和A9上；C基因组中检测到的26个QTL分别位于C2、C4、C5、C6、C7、C8、C9上。这些QTL相关的性状有侧根长、侧根数、主根长、总根长、根系鲜重和干重、地上部鲜重和干重、根系磷含量和磷累积量、地上部磷含量和磷累积量。所有单个QTL的表型贡献率范围为5.5%-17.5%。单个QTL的等位基因效应来源于磷高效亲本宁油7号的有62个,来源于磷低效亲本Tapidor的仅有14个。与798遗传连锁图谱定位的QTL比较,22个QTL重复被检测到,其中有4个QTL置信区间变宽,3个QTL置信区间不变,15个QTL置信区间呈不同程度的缩短。并且,A3遗传连锁群上定位的主效QTL簇在两个遗传连锁群中均检测到。798图谱该QTL簇中检测到QTLLRNLP-A3与QTL qRDWLP-A3、qRFWLP-A3α、qSDWLP-A3、qSFWLP-A3c、 qLRNHP-A3、qSDWHP-A3、qSFWHP-A3b和qSPAHP-A3共定位,控制不同磷水平下侧根数、根干重、根鲜重、地上部干重和鲜重等性状,表型贡献率分别为10.4%、7.8%、7.2%、14.9%、9.6%、6.5%、8.5%、17.8%、11.2%。3.油菜磷高效QTL簇LRNLP-A3近等基因系的构建通过与白菜基因组比对,对QTL LRNLP-A3区间内336个基因进行分析,确定8个与磷吸收转运相关的可能的候选基因；根据白菜上与该区间同源的基因组序列设计了47对SSR引物来加密QTL区间,其中只有标记DH46定位在目标连锁群,但不在目标QTL区间。同时利用目标区间内的SSR分子标记,筛选TN DH衍生的104株T-BC4群体,获得了20个含目标QTL区间的近等基因系；从中挑选了12个株系进行表型鉴定,12个株系中,除株系8A235-3-18的根干重,其它株系在侧根数目、根的鲜重和干重、地上部的鲜重和干重等五个性状中的差异都符合其基因型之间的差异。导入供体亲本Tapidor片段的株系其各性状基本上都低于轮回亲本宁油7号,高于供体亲本Tapidor。近等基因系8A235-3-3、8A235-3-11、8A235-3-59、8A235-3-60和8A235-3-121可用于QTL簇LRNLP-A3下一步的精细定位。
赵东岳[10]2011年在《甘蓝型油菜根系突变体养分吸收利用效率及其与细胞分裂素关系的研究》文中研究表明磷是植物生长必需的矿质营养元素之一,甘蓝型油菜对磷的需求量比较大。根系是高等植物必需的器官,以根系形态、根构型为主的根系特性对植株吸收养分,促进地上部生长发育起着很重要的作用。根系的发生和生长发育与激素的调控息息相关。外源细胞分裂素能够抑制主根的伸长和侧根的形成,细胞分裂素可能是个候选的磷反应调控系统的信号物质。但是,细胞分裂素、生长素等在根系生长发育和低磷胁迫信号转导中所起的作用还不清楚。采用一个适合油菜根系突变体筛选的方法,我们分离鉴定了数个油菜外源细胞分裂素(6-BA)不敏感根系突变体。在此基础上,对突变体磷效率进行了鉴定,发现主根突变体Bnprl1 (primary root length mutant1)和侧根突变体Bnlrn1 (lateral roots number mutant 1)与野生型宁油7号(WT)相比,在低磷和正常供磷处理生物量显着增加,表现为磷高效。本研究通过对上述突变体根系形态、构型及根尖显微结构、磷等养分吸收利用和内源细胞分裂素代谢等进行研究,力求阐明细胞分裂素和磷对油菜根系形态、构型和地上部生物量的生理调控机制。主要研究如下：1.突变体与野生型根系形态的差异及突变性状遗传定位群体的构建0.2μM 6-BA下突变体Bnprl1根毛较少；而突变体Bnlrn1具有较多侧根发生。两个突变体与WT的分生区显微结构无差异,主根均无WT的螺旋加粗表型。这表明突变体与WT根尖的差异可能主要发生在成熟区。构建了突变体Bnprl1(?)口Bnlrnl突变性状的遗传定位群体,分别调查了dd H2O和0.2μM 6-BA下突变体Bnprll的9个BC1F2株系(2Mi01,2Mi06,2Mi07, 2Mi08,2Mi10,2Mi11,2Mi12,2Mi13和2Mi14)和突变体Bnlrnl的5个BC1F2株系(2Mi19,2Mi21 2Mi22,2Mi23和2Mi24)的主根长和侧根密度,具有典型目标性状的单株进行了田间繁种。2.突变体和野生型磷营养高效的生理基础分别通过营养液培养和纸培系统研究了低磷和正常处理突变体Bnprl1、Bnlrn1和野生型(WT)磷吸收利用效率、细胞分裂素含量和根系形态构型的差异,结果表明,两个磷水平下,与野生型比较,两个突变体均具有显着的生长优势；突变体在正常条件下具有较高的磷累积量,在低磷环境中有较强的磷利用能力。突变体Bnlrn1对外界缺磷较为敏感,表现为磷效率相关指标相对值(-P/+P)都较低,表明该突变位点影响到突变体对低磷胁迫的响应。突变体Bnprl1、Bnlrn1和WT玉米素核苷(ZR)和异戊烯基腺嘌呤(IPA)含量的差异主要表现在缺磷处理的根系中。两突变体根中IPA含量均显着低于WT；突变体Bnprll根中ZR含量显着高于WT,而突变体Bnlrnl根中ZR含量显着低于WT。低磷胁迫时,突变体Bnprl1、Bnlrn1和野生型地上部两种细胞分裂素含量显着增加,但叁者之间无显着差异。结合上述不同磷水平下各株系生长状况,发现正常处理突变体和野生型根系中较高的磷含量伴随着较高的IPA含量和ZR含量,但是磷利用效率较低；低磷条件下,根系较高的IPA含量使根系的干物重降低,即高浓度的IPA含量抑制了根系的生长。突变体Bnprll与野生型在两种条件下主根生长无差异。突变体Bnlrnl主根生长在低磷条件下受到严重抑制,但根系其它指标如总根长、总表面积和根系总体积受缺磷诱导显着增加,表现出其根系生长对缺磷极为敏感。在低磷条件下,突变体Bnlrnl与吸收有关的总根长、根系表面积和根系总体积与野生型相比无显着差异,在磷的吸收上未表现出显着地优势。3突变体低氮、低钾和低硼胁迫下养分吸收利用的差异采用营养液培养研究低氮、低钾和低硼胁迫下突变体Bnprl1、Bnlrn1和WT养分吸收利用效率。正常条件下两个突变体具有较大的干物质量,较高的氮累积量,但低氮时两突变体均未表现出较强的生长优势。与突变体Bnprll不同,突变体Bnlrn1还是一个在低钾条件下也具有较强生长优势的突变体。但低硼时,突变体Bnlrn1地上部生长受到极大抑制,突变体Bnlrnl是硼低效突变体。
参考文献：
[1]. 甘蓝型油菜磷高效的营养生理及遗传行为的研究[D]. 段海燕. 华中农业大学. 2003
[2]. 甘蓝型油菜磷高效的生理机制研究[D]. 张海伟. 华中农业大学. 2009
[3]. 甘蓝型黄籽油菜主要营养特性及其产量和品质的形成与调控规律研究[D]. 张子龙. 西南大学. 2007
[4]. 甘蓝型油菜硼营养高效的生理机制和遗传基础研究[D]. 徐芳森. 华中农业大学. 1999
[5]. 甘蓝型油菜硼高效的生理基础及硼高效基因的定位[D]. 石磊. 华中农业大学. 2004
[6]. 甘蓝型油菜低磷胁迫应答cDNA差异表达分析[D]. 秦岭. 中国农业科学院. 2007
[7]. 甘蓝型油菜自然群体磷效率的评估[D]. 陈燕玲. 华中农业大学. 2015
[8]. 油菜氮高效种质的筛选及其生理机制的初步研究[D]. 洪娟. 华中农业大学. 2007
[9]. 油菜高密度遗传图谱的构建及响应低磷胁迫根系形态QTL的分析[D]. 项金霞. 华中农业大学. 2014
[10]. 甘蓝型油菜根系突变体养分吸收利用效率及其与细胞分裂素关系的研究[D]. 赵东岳. 华中农业大学. 2011
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