油菜(Brassica napus L)收获指数的变异

本文首次采用田间试验的方法对国内油菜收获指数的变异进行了研究．结果表明不同油菜品种的收获指数存在变异,其变异规律大致是：１）中熟品种的收获指数高于早熟品种及晚熟品种;２）中长角果的品种较长角品种具有更高的收获指数;３）高产的新品种具有较高的收获指数;４）油菜粒壳比,角杆比及千粒重与收获指数呈正相关,杆重与收获指数呈负相关．     

白菜型油菜自交亲和性变异分析

对不同来源的85份白菜型油菜品种的自交亲和指数研究表明,白菜型油菜的自交亲和性存在较大幅度的变异,自交亲和指数在0．00～9．28之间,这种变异不仅存在于品种间,而且存在于品种内不同个体间。85份参试材料中,自交亲和指数小于1的有50个品种;35个品种自交亲和指数大于1,自交亲和指数在1．00～9．28之间,其中亲和指数大于4的材料有28、44、45、55x、75、119、123、139号品种等。依据自交亲和指数,可将参试材料分为4种类型:高自交亲和类型(自交亲和指数>4．00);自交亲和类型(自交亲和指数1．00～3．99);自交不亲和类型(0．00< 自交亲和指数<1．00);高自交不亲和类型(自交亲和指数=0．00)。自交亲和性因地区而异,一般西部地区的品种自交亲和性高于其它地区的品种。     

芥菜型多室油菜与甘蓝型油菜的种间远缘杂交

通过对芥菜型多室油菜与甘蓝型油菜种间杂交 以下简写为芥×甘或甘×芥 的结实性、交配性以及不同甘蓝型油菜对交配性的影响等研究发现:芥、甘正反交形成的饱满种子数较少,其形成种子的能力弱,但是芥×甘与甘×芥杂交相比,芥×甘形成饱满种子的能力较强,受精能力以及杂种胚胎的发育能力也强,在授粉后的子房发育上二者无显著差异.所以,芥菜型多室油菜与甘蓝型油菜种间杂交创建新资源时宜采用芥×甘杂交方式;不同甘蓝型油菜品种与芥菜型多室油菜正反交的结角率、受精指数、结籽指数和可交配指数均不相同,但可交配指数的变异系数最大.因此,筛选可交配性强的甘蓝型基因型应着眼于可交配指数高的甘蓝型油菜亲本材料,根据本试验结果,芥菜型多室油菜与甘蓝型油菜93-221-1杂交形成的杂种胚具有较强的可发育性.     

油菜光合器官面积与导数光谱特征的相关关系

 运用导数光谱分析技术,研究了不同氮肥水平下不同品种油菜(Brassica napus)的 叶面积指数（Leaf area index, LAI）及角果皮面积指数 （Pod area index,PAI ）与冠层导数光谱及其衍生参数的定量关系。结果表明,油菜导数光谱与花前LAI和花后PAI均有良好的相关关系,在 750 nm附近相关关系最好,相关系数达到0.9左右。三边参数与油菜LAI和PAI的相关性顺序为：红边＞黄边＞蓝边,面积参数＞振幅参数＞位置 参数。油菜红边导数光谱的双峰现象降低了红边位置对油菜LAI和PAI的敏感程度,利用线性外推法拟合红边位置能 提高其对油菜LAI和PAI的敏 感程度。在三边参数及其衍生参数中,红边面积及其与蓝边面积的差与LAI及PAI的相关性最好,且适用于该研究中使用的不同品种。因此,750 nm 处的一阶导数光谱、红边面积及其与蓝边面积的差可用于有效地监测油菜的光合器官面积。     

春小麦竞争能力与产量的关系

采用deWit替代系列实验确定了4个春小麦品种混播时的竞争能力与单播产量之间的关系。4个春小麦品种竞争能力由强到弱的排序依次为定西-24、和尚头、陇春-8139和高原-602。各品种单播时产量由高到低的排序依次为现代品种定西-24、陇春-8139、高原-602与地方品种和尚头。该结果表明,以优化个体适合度为目标的自然选择,导致个体竞争能力提高、繁殖分配下降,因而产生‘生长冗余’及群体表现下降。现代小麦育种通过降低竞争能力,剔除生长冗余,可以提高小麦单位面积产量(如地方品种和尚头与现代品种高原-602和陇春-8139的比较)。然而,如果现代小麦育种可以同时提高收获指数和地上生物量(如现代品种定西-24与陇春-8139和高原-602的比较),那么具有相对较高竞争能力的品种仍然可望获得较高产量,其前提是具有较高竞争能力的育成品种有着较高的收获指数。因此,春小麦品种的个体竞争能力并不必然地与产量相关,当选育的品种可以使竞争能力与收获指数同步提高,或者伴随着竞争能力的提高,收获指数具有更大幅度的提高,仍然可以获得高产。半干旱地区作物育种应集中于收获指数和地上生物量的同时提高。     

基于DUS测试的上海粳稻地方品种遗传多样性分析

利用水稻DUS测试指南(2012版)中的38个水稻标准品种和52个基本测试性状对上海地区的172个粳稻地方品种进行遗传多样性分析,并与14个上海地区选育的申请品种保护的粳稻品种作比较。结果表明:地方品种表型性状共检测到176个等位变异,平均每个测试性状检测到3.6667个,变幅介于1~8个。Shannon's多样性指数(H')平均值为0.6834,变幅介于0~1.9327,77.08%的性状存在3个及以上的等位变异;地方品种的等位变异数、每个性状的等位变异数及其变异幅度、多样性指数平均值等均大于现代育成品种,在外观形态上,地方品种的遗传多样性比现代育成品种更丰富。利用UPGMA法进行聚类分析发现在相似系数为0.53时,可将186个粳稻品种分为3个类(亚)群,现代育成品种单独组成一个亚群;而主坐标分析将186个粳稻品种明显的分为地方品种和现代育成品种两大区。地方品种具有丰富的多样性,与现代育成品种具有明显的形态差异,可为今后粳稻育成品种的改良提供更多的形态基础。     

不同小麦品种(系)吸收利用氮素效率的差异及有关机理研究 Ⅲ.影响利用效率的因素分析

用盆栽试验研究了12个冬小麦品种（系）在成熟期以生物学产量为基础的利用效率（UtEB=生物学产量／吸氮量）、收获系数、氮素收获系数和籽粒氮浓度对以籽粒产量为基础的利用效率（UtEG=籽粒产量／吸氮量）的影响。相关分析证明,这4个因子对UtEG的影响各不相同。无论是低氮还是高氮处理,UtEG与UtEB和收获指数呈正相关,而与籽粒氮浓度呈负相关,与氮素收获指数的相关性较差。从相关系数的高低判断,在这名个因子中,籽粒氮浓度对UtEG的影响最大,其次是UtEB和收获指数。虽然氮素收获指数与UtEG的相关性较差,但它在高氮处理的水平较低,致使利用效率（UtEG）降低。此外还分析了开花期单株顶3叶叶绿素含量与利用效率（UtEG和UtEB）的关系。开花期单株顶3叶叶绿素含量与吸氮量的比值（UtEC）因品种（系）而异,且大多数品种（系）的UtEC受供氮水平的影响小,推测该性状可能受遗传控制。相关分析表明,在低氮处理中,UtEC分别与UtEG和UtEB呈显著或极显著正相关,说明UtEC可能是导致品种间利用效率差异的内在因素之一。在高氮处理中,由于叶绿素含量不是光合作用的限制因素,UtEC与UtEG、UtEB相关性较差,对其原因的深入研究,可为采取措施提高高肥条件下的利用效率提供理论依据。     

油菜地上部干物质分配与产量形成模拟模型

利用油菜器官生长与发育进程及环境因子之间的定量关系,构建了基于分配指数的油菜地上部器官干物质分配动态模拟模型.各器官干物质分配指数随着生理发育时间而变化,基因型、播期、氮素及水分水平影响各器官干物质在地上部分配的大小.其中,氮素营养水平对绿色叶片干物质分配影响最大,氮素营养水平越高,绿色叶片分配指数越大;播期影响角果分配指数,晚播的角果分配指数高于早播.模型引入氮素营养指数、水分及播期影响因子来定量油菜各器官在实际生产条件下的分配强度,同时考虑了品种遗传特性的影响.通过不同品种氮肥处理试验建立模型,利用不同品种播期试验资料对模型进行了初步检验,表明模型具有较好的预测性和适用性.     

油菜类型和品种对外来入侵杂草小子虉草的替代控制作用

外来入侵植物小子虉草（Phalaris minor Retz.）是世界公认的冬季农田恶性杂草,掌握农作物对其替代控制作用具有重要的研究价值。前期研究表明,油菜是替代控制小子虉草的优良农作物,然而,目前尚不清楚油菜类型与品种对其控制能力的影响。为此选取与小子虉草同域发生的不同类型（白菜型油菜、芥菜型油菜和甘蓝型油菜）油菜品种各3种,通过田间小区实验和室内化感作用测定,对比研究其对小子虉草的生长、繁殖、表型以及化感作用的影响。田间实验显示：竞争方式（种内或种间竞争）和油菜类型对小子虉草的地上生物量、种子数、株高、分枝数、叶面积和比叶面积存在极显著（P=0.0001）影响;而油菜品种对小子虉草的地上生物量（P=0.6064）、种子数（P=0.3577）、株高（P=0.4279）、分枝数（P=0.6357）、叶面积（P=0.8839）和比叶面积（P=0.3424）均无显著影响。3种类型油菜对小子虉草生长、繁殖以及表型的影响存在明显差异,其中芥菜型油菜对小子虉草的上述指标的影响最强,而白菜型油菜的影响最弱。室内生物测定显示,油菜对小子虉草具有化感抑制作用,当供试油菜叶片水提液浓度为0.1 g/mL时,小子虉草种子的萌发和幼苗的株高、根长、生物量均被显著抑制;研究也表明不同类型油菜对小子虉草的化感作用显著不同,同等条件下,芥菜型油菜对小子虉草的化感抑制作用最强。综上所述,油菜类型对外来入侵小子虉草的控制作用存在显著差异,其中芥菜型油菜对植物小子虉草的替代控制作用明显优于白菜型油菜和甘蓝型油菜,而其强的化感抑草特性或许是其强控草能力的原因之一。另外,本研究也为进一步利用油菜替代控制入侵植物小子虉草提供了参考。     

基于DUS测试的水稻标准品种形态性状多样性分析

对水稻DUS测试标准品种进行多样性评价,为DUS测试标准品种的选择和优化提供依据。以DUS测试指南中规定的49个水稻标准品种为材料,根据2008年在杭州田间试验对59个形态性状的调查数据,利用PopGen32软件计算了等位变异数、有效等位变异数和Shannon's多样性信息指数,对标准品种的形态性状多样性进行了评价;并根据其多样性参数采用NTSYS软件对标准品种进行了聚类分析。结果表明,59个形态性状在19份籼稻和30份粳稻品种中分别检测到201和262个等位变异,平均每个性状可以检测到3.4068（籼稻）和4.4407(粳稻)个等位变异,籼、粳稻类群中59个性状的平均Shannon's多样性指数分别为0.8318（0~1.7674）和0.9828（0~1.8547）。聚类分析结果表明,籼、粳稻群体内品种间的形态性状相似系数分别介于0.45~0.81和0.36~0.76,取相似系数0.70为阈值,可将19份籼稻和30份粳稻品种分别分为16和27类。多样性分析表明本研究的49个品种形态性状多样性丰富,具有标准品种性状描述的示例和校正作用;根据聚类分析结果,可将现有标准品种的数量减少至43个。本研究为水稻新品种DUS测试中标准品种的选择和优化提供了参考依据,同时也可供研制其他植物的DUS测试标准借鉴。     

用RFLP标记分析甘蓝型油菜的遗传多样性

以甘蓝型油菜的２８个基因组探针和两种限制性内切酶对包括４６个中国品种、９个欧洲品种在内的５９个甘蓝型油菜品种（系）的ＲＦＬＰ标记进行了分析。在放射自显影胶片上,共检测到４１０条具多态性的分子杂交带,表明甘蓝型油菜中存在着极为丰富的遗传变异。聚类分析结果表明,在相似性为４５％的水平上,可把中国甘蓝型油菜划分为６组：胜利油菜组、跃进油菜组、中油８２１组、远缘种质组、优质油菜组和变异不详组。欧洲冬油菜与以上６组存在着较显著的遗传距离。主成分分析的结果与上述分组较为一致。以上结果表明,对于扩大中国甘蓝型油菜的遗传基础,欧洲冬油菜无疑是一个重要的种质资源。另一方面,用典型的中国甘蓝型油菜与欧洲冬油菜配制的杂交种,较易产生强大的杂种优势。从对已进行了染色体定位的６１条放射自显影带的分析看,无论是上述分组内,还是分组间,ＲＦＬＰ的相对差异均主要表现在Ａ基因组中。讨论了致使Ａ基因组遗传变异较大的可能因素。     

四个芸薹属物种硫苷含量与种类分析及特殊硫苷成分的种间导入

硫代葡萄糖苷(简称硫苷)是在十字花科植物中广泛存在的一类次级代谢物,在植物防御体系中发挥着重要的作用。本研究通过高效液相色谱(HPLC)技术,检测分析了十字花科芸薹属4个油用物种(甘蓝型油菜、埃塞俄比亚芥、芥菜型油菜、白菜型油菜)67个代表性品种3个器官(根、叶、种子)3个环境(2014年湖北武汉、2016年湖北武汉、2016年湖北襄阳)下的硫苷种类及含量。共检测到11种主要的硫苷,显著性检验结果显示:不同年份间硫苷含量分布差异极显著,但在同一年武汉与襄阳两个地点间差异不显著;不同物种间硫苷的类型差异明显;甘蓝型油菜、埃塞俄比亚芥不同品种间硫苷含量分布差异极显著,但受测的芥菜型油菜、白菜型油菜不同品种间硫苷含量分布差异不显著;同一个品种不同器官间的硫苷总量差异极显著;同一器官不同硫苷的含量差异也极为显著。这些结果表明硫苷在不同物种、不同器官、不同品种间都展现了丰富的变异,同时硫苷也受到了极显著的环境影响。每个物种或物种的不同器官内都有其代表性的特殊硫苷成分,如甘蓝型油菜中的2-羟基-3-丁烯基硫苷,埃塞比亚芥以及芥菜型油菜中的2-丙烯基硫苷,白菜型油菜中的3-丁烯基硫苷。其中一些特殊硫苷成分具有有益的生物学功能,它们的存在为通过种间杂交的方式将其向甘蓝型油菜中聚集提供了可能性。我们以在埃塞俄比亚芥与芥菜型油菜中所检测到的具有抗病功能的2-丙烯基硫苷为例进行展示,这种硫苷成分在高、中、低硫苷的甘蓝型油菜品种中含量都几乎为0,而在含有埃塞俄比亚芥与白菜型油菜亚基因组导入片段包含3个世代183个株系的再合成甘蓝型油菜(新型甘蓝型油菜)中,有170个株系检测到了显著高于品种材料的2-丙烯基硫苷成分,这说明了通过种间交流的方式向目标物种中导入特殊硫苷成分的可行性。以上这些结果将为分析利用芸薹属不同油用作物中的硫苷,并创建具有特殊硫苷成分的芸薹属作物提供信息和新的视角。     

芸芥自交亲和性变异的初步研究

为了判断芸芥(Eruca sativa)自交亲和性的变异情况, 采用套袋自交、剥蕾自交和开放授粉3种方法, 对来源于中国、伊朗和巴基斯坦的52份芸芥的自交亲和指数及相对亲和指数进行了统计分析。结果表明: (1) 芸芥为高度自交不亲和植物, 其不同品种(系)中存在自交亲和基因; (2) 芸芥不同品种间自交亲和性存在广泛的变异, 品种间自交亲和指数介于0-4.98之间, 品种内不同个体间自交亲和性也存在广泛的变异; (3) 参试材料分为4种类型, 即高自交亲和、自交亲和、自交不亲和(0<自交亲和指数<1.00)及高自交不亲和; (4) 芸芥自交亲和性因生态类型而异, 西南地区的材料自交亲和性最高, 西北地区次之, 华北地区最低。总之, 芸芥为一种高度自交不亲和植物, 其自交亲和性状存在广泛的变异, 共有4种变异类型。     

不同小麦品种（系）吸收利用氮素效率的差异及有关机理研究：Ⅲ. …

用盆载试验研究了１２个冬小麦品种（系）在成熟期以生物学产量为基础的利用效率（ＵＥＢ＝生物产量／吸氮量）、收获系数、氮素收获系数和籽粒氮浓度对以籽粒产量为基础的利用效率（ＵｔＥＧ＝籽粒产量／吸氮量）箱关分析证明,这４个因子对４ｔＥＧ的影响各不相同。无论是低氮还是高氮处理,ＵｔＥＧ与ＵｔＥＢ和收获指数呈正相关,而与籽粒氮浓度呈负相关,与氮素收获指数的相关性较差。从相关系数的高低判断,在这４个因籽粒氮浓     

白叶枯病菌侵染水稻体细胞无性系变异植株叶片的扫描电镜观察

选用离体筛选的抗白叶枯病水稻体细胞无性变异系后代植株的种子,收获后播种。对其功能叶用白叶枯病菌菌株浙１７３剪叶接种７２ｈ后,对叶片进行扫描电镜观察。结果发现,筛选的抗性品种的水孔周围病菌较少,而感病品种的水孔周围病菌则分布较多。证明了白叶枯病菌的侵染途径首先是通过水孔进入植物叶片内部的;另外也证明了筛选的水稻体细胞无性变异系后代植株已具有成株抗性。     

应用小孢子和花药培养技术筛选油菜抗菌核病材料

油菜菌核病是世界油菜产区的重要病害之一,迄今尚未找到有效的控制方法.现有油菜品种中未见有能抗病的,双低油菜育种的成功诚然推动了油菜品质育种工作,但优质品种的抗菌核病能力下降.培育抗菌核病的优质油菜是世界性的研究难题.我们以探索创造油菜抗菌核病新种质的新途径为目的,开展了采用油菜小孢子/花药培养,平阳霉素诱变和草酸胁迫相结合的方法,诱导和筛选抗病变异体的研究.     

芸薹属植物脂肪酸延长酶基因FAE1的克隆与A/C基因组的分子鉴别

通过同源序列法, 从我国大面积栽培的高芥酸甘蓝型油菜品种“中油821”和低芥酸品种“中双9号”的基因组中克隆得到脂肪酸延长酶基因, 并对它们进行了测序分析. 发现中油821 FAE1基因全长1521 bp, 没有内含子; 中双9号FAE1基因全长1517 bp. 分析白菜、甘蓝和甘蓝型油菜的FAE1基因, 在DNA水平上共发现31个核苷酸变异位点(占2.03%), 在蛋白质水平上有7个氨基酸位点出现变异. 进一步分析表明, 有18个核苷酸变异是A/C基因组特异性变异, 而且95%(17/18)A/C基因组特异性核苷酸变异都是同义突变. 第1217位的核苷酸变异导致A基因组的FAE1基因不能被AvrII识别, 而C基因组的FAE1基因可以被AvrII识别. 用核酸内切酶AvrII酶切供试材料白菜、甘蓝和甘蓝型油菜的FAE1基因序列, 证实甘蓝来源的FAE1基因序列可以被AvrII识别并酶切, 白菜来源的不能被AvrII酶切. 实验结果表明, 采用AvrII酶切FAE1基因序列的方法, 不仅可以识别白菜和甘蓝, 而且可鉴别甘蓝型油菜的A/C基因组. 此外, FAE1基因还可用作转基因油菜花粉漂移检测时的标记基因, 为基因漂移风险分析提供了新方法.     

北京东灵山地区植物群落多样性研究 Ⅹ.不同尺度下群落样带的β多样性及分形分析

选取不同尺度,采用β多样性指数和分形分析方法对东灵山暖温带森林样带上群落多样性随海拔梯度的空间变异规律进行了研究。结果表明,１）Ｃｏｄｙ指数揭示出乔木层在取样尺度２０ｍ和灌木层在取样尺度８０ｍ时,随海拔梯度变化呈明确的物种替代规律性;乔木层和灌木层在同一地点的物种替代速率具有互补性;群落多样性的空间变异在样带的起始（山底）和终止（山顶）地段较高。２）笔者提出的群落结构变异（ＣｏｍｍｕｎｉｔｙＳｔｒｕｃｔｕｒｅＶａｒｉａｔｉｏｎ,ＣＳＶ）指数介于０～１之间,作为Ｃｏｄｙ指数的改进,它对群落多样性沿环境梯度变化的揭示更接近于实际情况;ＣＳＶ指数分析显示乔木层在＞４０ｍ取样尺度,灌木层＞２０ｍ取样尺度群落结构出现明确变异规律;物种丰富度（Ｃｏｄｙ指数）和群落结构（ＣＳＶ指数）变化规律性的表现尺度（取样尺度）不同。３）分形分析的结果,乔木主林层在２００ｍ内不同尺度间不存在相关规律,乔木更新层只在＜４０ｍ尺度显示出尺度依赖性,灌木层的尺度依赖特征则表现为小尺度变异显著而较大尺度上变异程度降低;乔木更新层与灌木层的异质性规律发生显著变化（拐点）的尺度不同,分别为４０ｍ和９０～１００ｍ。同时,还对群落学研究中的取样尺度问题进行了探讨。     

西藏白菜型油菜遗传多样性的RAPD分析

通过利用22个10bp随机引物对来自西藏高原地区107份白菜型油菜种质资源材料的PAPD分析,探讨了西藏白菜型油菜品种之间的遗传分化关系,结果表明：（1）供试的107份材料共产生236条谱带,其中210条谱带有多态性,占88．98％,说明白菜型油菜在西藏高原地区具有较丰富的遗传多样性;（2）根据引物扩增出的DNA指纹图谱,运用UPGMA分析法,在遗传距离为0．078处,可将供试的107份白菜型油菜划分为11个类群,发现来自于同一地区或气候相似区的品种往往聚在一起,表明西藏高原白菜型油菜品种的相似性与其原产地的地理,气候背景密切相关,并在此基础上,结合西藏高原农业发展历史,气候背景以及地形地貌特点和植物地理学,植物区系学,植物进化论等方面的综合分析,提出西藏高原是世界白菜型油菜起源地的观点。     

蔊菜幼苗抗菌核病及抗旱和耐湿特性的鉴定

以3个甘蓝型油菜(Brassica napus L.)品种‘中油821’(‘Zhongyou No.821’)、‘中双9号’(‘ZhongshuangNo.9’)及‘中油杂2号’(‘Zhongyouza No.2’)为对照,采用离体叶片菌丝块接种法、人工模拟干旱和湿害胁迫处理法对蔊菜〔Rorippa indica(L.)Hiern〕的抗菌核病〔Sclerotinia sclerotiorum(Lib.)de Bary〕、抗旱和耐湿特性进行了鉴定。结果表明:菌核病菌接种后,蔊菜幼苗叶片的病斑直径为1.75 cm,极显著小于3个甘蓝型油菜品种的病斑直径(3.25～3.60 cm)。经干旱胁迫后,3个油菜品种的幼苗严重萎蔫,茎粗、根长以及地上部分、根和全株的鲜质量和干质量均极显著低于对照;蔊菜幼苗轻度萎蔫,仅茎粗和根鲜质量分别极显著和显著低于对照,其他生长指标与对照差异不显著;蔊菜幼苗各生长指标的伤害指数均显著或极显著低于3个油菜品种。经湿害胁迫后,蔊菜和3个油菜品种幼苗的总叶片数和绿叶数较对照明显减少、黄叶数增加,但蔊菜幼苗的黄叶数显著少于3个油菜品种;3个油菜品种幼苗的茎粗、根长以及地上部分、根和全株的鲜质量和干质量总体上显著或极显著低于对照,而蔊菜幼苗仅茎粗、根长和根干质量显著低于对照,其他生长指标与对照差异不显著;蔊菜幼苗的茎粗,根长,地上部分、根和全株的鲜质量以及根和全株的干质量的伤害指数均显著或极显著低于3个油菜品种。研究结果显示:蔊菜对菌核病的抗性及抗旱和耐湿性均强于供试的3个甘蓝型油菜品种,是十字花科(Brassiaceae)中对菌核病抗性强、抗旱耐湿的优质基因源。