白菜型冬油菜几个生理生化指标与抗寒性的关系
白菜型冬油菜抗冻蛋白的分离及BrAFP1基因克隆与功能分析
白菜型冬油菜抗冻蛋白的分离及BrAFP1基因克隆与功能分析白菜型冬油菜抗冻蛋白的分离及BrAFP1基因克隆与功能分析冬油菜（Brassica napus L. var. pabularia）是一种重要的油料作物，但由于其耐寒性较差，在寒冷的冬季容易受到低温冻害。
因此，研究冬油菜的抗冻机制和抗冻蛋白的分离与功能分析对提高其耐寒性具有重要的理论和应用价值。
在本研究中，我们选择了一种抗冻性较强的白菜型冬油菜进行研究。
首先，我们通过超声波破碎法从冬油菜的叶片中提取了抗冻蛋白。
随后，利用硫酸铵盐析法和离子交换层析法对提取的抗冻蛋白进行了分离纯化。
通过SDS-PAGE电泳分析，我们成功地从冬油菜中分离得到了几个分子量各异的抗冻蛋白。
为了进一步研究这些抗冻蛋白的功能，我们选择了其中一个分子量较大、丰度较高的抗冻蛋白进行了基因克隆。
通过RT-PCR的方法，我们成功地克隆得到了这个抗冻蛋白的cDNA序列，并将其命名为BrAFP1。
我们进一步进行了BrAFP1基因的生物信息学分析，发现其编码的蛋白具有一定的保守域结构，可能与其抗冻功能相关。
为了验证BrAFP1基因的抗冻功能，我们利用农杆菌介导的方法将其转入拟南芥（Arabidopsis thaliana）中。
结果显示，BrAFP1基因转入的植株在冷冻处理后的恢复能力明显高于野生型植株。
同时，转录组分析结果表明，BrAFP1基因的转入显著影响了一系列相关抗冻基因的表达，进一步证明了其在冬油菜的抗冻机制中的重要作用。
综上所述，我们通过分离和纯化白菜型冬油菜中的抗冻蛋白，并通过基因克隆与功能分析的方法，成功地克隆并鉴定了一个新的抗冻蛋白基因BrAFP1，并证明了其在冬油菜的抗冻机制中的重要作用。
这些研究结果对进一步了解冬油菜的耐寒机制、提高冬油菜的耐寒性以及其他作物的抗冻育种具有重要的意义综上所述，通过对冬油菜中的抗冻蛋白进行分离、纯化和基因克隆的研究，我们成功地克隆并鉴定了一个新的抗冻蛋白基因BrAFP1。
三种不同类型冬油菜的抗寒性比较
片中Ｐ Ｏ Ｄ、 Ｓ Ｏ Ｄ酶 活性 、 可 溶 性 蛋 白含 量 ， 方法参 照邹琦［ ８ １ 方法 测定 ： Ｐ Ｏ Ｄ酶 活 性 采 用 愈 创 木 酚 比 色 法 测 定 ； Ｓ Ｏ Ｄ酶 活 性 采 用 氮蓝 四唑（ Ｎ Ｂ Ｔ ） 光还 原法测定 ； 可溶性蛋 白含量采用 考马斯亮
前 我 国人 均 植 物 油 消 费 量 只有 １ ０ ｋ ｇ 左 右 ，而 世 界 平 均 水 平 在
表 １ 供 试材料 品种信 息及越冬率
１ ４ ｋ ｇ ， 是 食 用 植 物 油 严 重 缺 乏 的 国家 ， 自给 率 只 有 ３ ９ ％左 右 ， 大 部 分 都 依 赖 于 进 口Ｐ ｌ 。菜 籽 油 是 我 国最 主 要 的食 用 植 物 油 ， 约占
中， 冬 芥 和陕 西 冬 芥 Ｉ Ｂ ４ ０的 越 冬 率 较 低 ， 均低于 ８ ０ ％。
１ ． ２生 物 学 形态 统 计 苗期及返 青期观察植 株植 物学形态 特征 ， 包括 叶色 、 真 叶 刺毛 、 苗 期 生 长 习性 ， 统 计 方 法 参 照伍 晓 明 。冬 前 苗 期 统 计 每
态特 征 及 越 冬 率 ， 并 测得 降 温 前后 与抗 寒性 相 关酶 活性 变化 及 可 溶性 蛋 白含 量 。结 果表 明 ， 白菜 型 和 甘 蓝 型冬 油 菜越 冬 率 较 高 ， 芥 菜
型 冬 油 菜越 冬 率 较 低 ； 油 菜 生物 学 形 态特 征 发 生 变化 ， 叶 色加 深 ， 白 菜 型 冬 油 菜 叶 片刺 毛 较 多 ； 降温 后 各 品种 的 Ｐ ＯＤ、 Ｓ ＯＤ 酶 活性 和 可 溶 性 蛋 白含 量 均 升 高 ， Ｓ ＯＤ 酶 活性 和 可 溶性 蛋 白含 量 变化 幅度 较 大 ， 品种之 间 ， 白 菜型 冬 油 菜 酶 活 性 高 于 其 它 品 种 且 升 高幅 度 较 大， 供 试 材料 中 ， 白 菜型 冬 油 菜抗 寒 性 高于 甘 蓝 型 和 芥 菜 型 冬 油 菜 。 关键 词 ： 冬 油菜 ； 抗寒性 ； 酶 活性 ； 可 溶 性 蛋 白含 量 ； 比较
白菜型冬油菜抗寒相关性状的遗传效应分析
白菜型冬油菜抗寒相关性状的遗传效应分析白菜型冬油菜抗寒相关性状的遗传效应分析引言冬油菜（Brassica napus L.）是我国重要的油料作物之一，广泛种植于华北地区。
冬油菜在北方寒冷的冬季里，面临着极低的温度和其他逆境的挑战。
为了提高冬油菜的抗寒性，研究抗寒相关性状的遗传效应对育种具有重要意义。
材料与方法本研究选取了白菜型冬油菜的典型品种，采取了家系分析法和相关性状的遗传效应分析方法，对抗寒相关性状的遗传基础进行探究。
结果与讨论1. 抗寒相关性状的表型差异通过对抗寒相关性状的观测，发现不同品种之间抗寒性存在较大差异。
其中，叶片冻伤指数和相对电导率是评价抗寒性的重要指标。
通过对多个品种的对比分析，确定了具有较高抗寒性的品种。
2. 遗传环境的影响抗寒性是一个复杂的性状，受到遗传和环境因素的共同影响。
在不同环境下，对不同冬油菜品种的冻害程度进行了观测和评估。
结果发现，不同环境条件下，品种之间的抗寒性存在显著差异。
3. 遗传效应分析通过家系分析法，确定了抗寒性状的遗传效应。
结果表明，抗寒性状在冬油菜的亲本和子代中均受到遗传效应的影响。
在不同冬油菜品种中，某些品种具有较高的遗传耐寒性。
4. QTL定位利用分子标记技术，对冬油菜抗寒相关性状的基因定位进行了研究。
结果显示，抗寒性状的遗传基础是多基因控制的。
通过构建遗传图谱，成功地定位了若干具有重要抗寒效应的候选基因。
结论本研究通过对白菜型冬油菜抗寒相关性状的遗传效应分析，揭示了抗寒性状的遗传基础，并为进一步改良冬油菜品种提供了重要的理论依据。
深入研究抗寒机制和遗传调控网络将有助于培育更具抗寒性的冬油菜品种，提高我国北方地区对抗寒逆境的适应能力。
结语冬油菜抗寒性状的遗传效应分析是冬油菜育种中的重要一环。
本研究结果表明，冬油菜抗寒性状的遗传基础是多基因控制的。
通过深入了解抗寒机制和遗传调控网络，可以更好地利用遗传资源，培育出更具抗寒性的冬油菜品种，并提高北方地区对抗寒逆境的适应能力通过对冬油菜抗寒性状的研究，我们发现不同环境条件下，冬油菜品种的抗寒性存在显著差异。
白菜型冬油菜萌动种子低温春化的生理生化特征
Physiological and Biochemical Characteristics of Low Temperature Vernalization of Germinating Seeds of Brassica rapa
XU ChunMei, ZOU Ya, LIU ZiGang, MI WenBo, XU MingXia, DONG XiaoYun, CAO XiaoDong, ZHENG GuoQiang, FANG XinLing
doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2020.05.006 开放科学（资的生理生化特征
徐春梅，邹娅，刘自刚，米文博，徐明霞，董小云，曹小东，郑国强，方新玲
（甘肃农业大学农学院/甘肃省油菜工程与技术研究中心/甘肃省干旱生境作物学重点实验室/甘肃省作物遗传改良与种质创新重点实验室， 兰州 730070）
摘要：【目的】探讨白菜型冬油菜萌动种子低温春化的可能性，以及萌动种子春化过程其生理生化状态和植 株结实性等表型变化特征，为白菜型冬油菜人工加代繁育和加速育种进程提供理论基础。【方法】以 3 个不同感温 性的白菜型冬油菜品种为材料，于 4℃对油菜萌动种子进行春化处理，春化处理过程中（0、20、30、40、50 和 60 d）测定萌动种子的硝酸还原酶、抗氧化物酶活性、渗透调节物、丙二醛含量等生理生化指标；同时播种各春 化处理萌动种子，观察记录种子形成植株的生育期进程、测定植株结实性能等。【结果】随着春化处理时间的增加， 白菜型冬油菜萌发种子形成的植株春化率、初花期株高、成熟期株高、一次分枝数、单株角果数、角果长、角粒 数、单株产量等总体呈逐渐升高趋势；春化处理前期（0—40 d），植株结实性能在不同品种间表现较明显差异， 春化时间增加后（50—60 d），不同品种结实能力虽略有差异，但均无显著差异水平。回归分析结果显示，在 4℃ 条件下，强冬性冬油菜陇油 7 号萌动种子完全春化（春化率＞95%）需处理 76.9 d，陇油 9 号和天油 4 号分别为 54.0 和 39.4 d。相关分析结果表明，春化率与株高、结实性能等各表型性状均呈极显著正相关，其中与初花期株 高、成熟期株高相关系数最大为 0.947 和 0.985，表明白菜型冬油菜春化程度显著影响着植株株高、结实性能等。 随低温春化时间增加，白菜型冬油菜萌动种子硝酸还原酶、超氧化物歧化酶、过氧化物酶、丙二醛、可溶性蛋白、 可溶性糖呈先升高后降低的趋势，过氧化氢酶活性呈不断降低趋势。与对照（未低温处理的萌动种子）相比，低 温春化处理的陇油 7 号、陇油 9 号萌动种子 GA3 含量均明显降低，春化 30 d 的天油 4 号萌动种子 GA3 含量明显比 对照增加。与对照相比，春化处理的冬油菜萌动种子 IAA 含量均明显增加（陇油 9 号春化 40 d 处理除外），其中， 春化 50 d 的天油 4 号萌动种子 IAA 含量比对照增加 197.0%。陇油 7 号春化处理的萌动种子 ABA 含量比对照明显 增加。【结论】白菜型冬油菜萌动种子可以感受低温使其完成春化作用，品种春化所需低温时间取决于品种冬性强 弱；低温春化过程中，白菜型冬油菜萌动种子生理生化状态发生了一些变化，并最终影响植株的生长发育及其结 实性能。
北方寒旱区白菜型冬油菜抗寒性与抗旱性评价及其关系
Ｉ ｍ ｐ ｒ ｏ ｖ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｎ ｄ Ｋ ｅ ｙ Ｌ ａ ｂ ｏ ｒ ａ ｔ ｏ ｒ ｙ ｏ ｆＣ ｒ ｏ ｐ Ｇ ｅ ｎ ｅ ｔ ｉ ｃ ｓ ａ ｎ ｄ Ｇ ｅ ｒ ｍ ｐ ｌ ａ ｓ ｍ Ｅ ｎ ｈ ａ ｎ ｃ ｅ ｍ ｅ ｎ ｔ ｏ ｆＧ ａ ｎ ｓ ｕ Ｐ ｒ ｏ ｖ ｉ ｎ ｃ ｅ ／ Ｇ ａ ｎ ｓ ｕ Ｐ ｒ ｏ ｖ ｉ ｎ ｃ ｉ ａ ｌ Ｋｅ ｙ Ｌ ａ ｂ ｏ ｒ ａ ｔ ｏ ｙ ｒ ｏ ｆ Ａ ｒ ｉ ｄ Ｌ ａ ｎ ｄ Ｃ ｒ ｏ ｐ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ｓ ， Ｌ ａ ｎ ｚ ｈ ｏ ｕ ， ７ ３ ０ ０ ７ ０ ）
北方寒旱 区 白菜型冬油菜抗寒性 与抗旱性评价 及其 关系
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
（ 甘 肃农业 大学农 学 甘肃 省油菜 工程技 术研究 中心， 甘肃 省作物遗 传 改 良与种质 创新 重点实验 室／ 甘肃 省干旱 生境作物 学重点 实验室 ，兰州 ７ ３ ０ ０ ７ ０ ）
摘要 ：【 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 白菜型冬油莱 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 （ １ ５ ℃－ －－ ５ ℃） 和
人 工控 制水分 的方法 （ 干旱胁 迫 ４ 、７和 １ ０ 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 ｌ ６份 冬油菜 品种越冬率相差很 大 （ ２ ０ ． １ ％ 一９ ４ ． ７ ％ ） 。抗寒性强的 品种植物学
8个白菜型冬油菜品种抗寒性的初步评价
收稿日期:2007-07-15基金项目:甘肃省自然科学基金项目(3ZS061-A256)作者简介孙万仓(5),男,甘肃农业大学研究员,主要从事油菜的遗传育种研究8个白菜型冬油菜品种抗寒性的初步评价孙万仓3,武军艳,曾 军,朱慧霞,刘雅丽,张亚宏(甘肃农业大学农学院,甘肃兰州 730070)摘 要:以8个抗寒性不同的白菜型冬油菜为试验材料,研究了冬油菜品种的抗寒性与越冬率、植物学特征、生长发育特性、干物质积累特性等指标的关系.结果表明:参试品种可划分为4种类型,即超强抗寒性品种、强抗寒品种、抗寒性品种和一般抗寒品种.抗寒性强的品种MXW -1,DQW -1冬前生长发育较缓慢,匍匐生长,叶色浓绿,叶脉微紫,越冬期叶片数偏少,平均为8～9片,较早进入枯叶期.根系发达,根冠比大.返青晚,成熟期晚,生育期较长.关 键 词:冬油菜;抗寒性中图分类号:S565140314文献标识码:APr imar y evalua tion of cold toler ance a mong eightwinter Br assica rapaSUN Wan 2cang ,WU Jun 2yan ,ZENG Jun ,ZHU H ui 2xia ,L IU Ya 2li ,Z H ANG Y a 2hong(C ollege of Agronomy ,G ansu Agricult ural Universit y ,Lanzhou 730070,China )Abstra ct :In this study ,eight winter Bra ssica rapa cultivars were selected as materials ,studied the relation between cold tolera nce and bota nic characteris 2tics ,growing period and dry matter accumu lati on 1The results indicated :t he eight winter rapeseed were divided into four groups:ultra winter 2hardy cultivars ,strong cold tolerance cultivar s ,cold tolera nce cultivars and ordinary cold tolerance cultivar s 1The ult ra winter 2hardy cultivars (MXW -1,DQW -1)grew h orizontally and their leaves were dark green or purple ,t heir growing point undercut during the growth 1And this type has strong root a nd longer growth peri od 1K ey w or ds :winter rapa ;cold tolerance 植物的抗寒性与其生物学特性及生长发育和营养物质积累水平有直接关系.早在1904年Blinn 就曾指出,可根据品种间生长习性的差异不同来区分不同品种的抗寒性.研究表明,不同抗寒性品种对秋季短日照与低温的反应具有明显的差异性.在低温短日照条件下,非抗性品种较抗性品种表现出更加直立的生长特性,一般情况下,植株较矮、半直立的品种比植株高大、茎直立的品种更耐寒.Smit h (1951)发现具有短而匍匐枝条的品种较直立高大品种更能抵抗冬季寒冷伤害.一般认为,抗寒力强的品种,在秋初停止地上部分生长,为根系储存营养,以备越冬之用.而抗寒能力差的品种在秋季较低温度条件下继续生长,常会在经历几次霜冻后,耗尽根系储存的养分,难以安全越冬.冬油菜整个生育期要经历较长时期的低温环境,极易遭受不同程度的低温冻害前人研究表明,当日平均气温降至5℃以下时,油菜便停止生长;当降至℃时,便会造成轻微冻害;当气温短第33卷2007年8月湖南农业大学学报(自然科学版)Jour nal of Huna n Agricultural Univer s ity (Natural Sciences )Vol 133Aug 12007-07:197-..0时间在-3～-5℃时,其叶片便出现受冻症状,在发生-8～-10℃的低温时,其冻害率可达20～30%,减产严重.据前人观察指出,油菜品种的抗寒性与苗期生长习性、叶色深浅、叶片厚薄有关凡苗期生长匍匐、叶色较深、叶片较厚者,其越冬抗寒性较强,反之则弱.本研究以DQ W-1等8个抗寒性不同的冬油菜品种为材料,研究其抗寒性及其生长发育特性和植物学性状,对品种的抗寒性作出评价,旨在为油菜抗寒育种提供依据.1 材料与方法111 材料及来源供试材料及来源列于表1.表1 试验材料及来源Table1 N a me and sour ce of mater ial tested品种(系)代号品种(系)名称来源或选育单位102C杂9天水市农科所2WXM-1甘肃农业大学39852天水市农科所49889天水市农科所5DQW-1甘肃农业大学6延油2号延安洛川市农科所7WYW-1甘肃农业大学8天油2号天水市农科所112 试验地基本情况及试验设计试验地肥力中等,前茬为春小麦,播前灌溉,待土壤适宜作业时进行耕翻、耙耱,清除杂草,做到土细疏松,地表平整,同时结合整地667m2施农家肥8000kg,磷酸二铵20kg,尿素10kg作种肥.播前,施农家肥6000kg/hm2、磷酸二铵225 kg/hm2为基肥.试验随机排列,每品种3次重复,小区面积8 m2(2m×4m),行距20cm.试验材料于2005年8月22日播种,开沟条播,9月15日间(定)苗,株距10cm,此后常规管理,11月中旬浇冬水,冬前不施追肥,12月中下旬油菜进入枯叶期.每品种固定一个小区用于观察记载、取样测定,收获考种试验在靖远刘川、北滩、兰州、永登、武威、张掖、酒泉等个试点进行113 研究项目与方法11311 冬油菜抗寒性与越冬率冬前及返青期调查小区苗数,记录越冬前苗数,返青期存活苗数,以越冬率高低评价品种抗寒性的强弱.11312 冬油菜植物学特征参照刘后利方法进行.记录项目:子叶形状、幼茎色心叶色、刺毛、匍匐性、叶片厚度、幼苗叶形状、叶色、叶脉色、叶柄、蜡粉、苔茎色、苔茎叶形状、苔茎蜡粉、茎叶着生状态、生长势、生长习性.11313 冬油菜生长发育特性冬前记录项目:播种期、出苗期、五叶期、枯叶期、冬前苗数.从五叶期开始每隔10d调查1次叶龄.冬后记录项目:返青期、冬后苗数、越冬率、抽薹期、现蕾期、始花期、终花期、成熟期.11314 冬油菜干物质积累特性在油菜越冬前分3次测定干物质积累量,在尽量不损失根系的情况下将植株挖出,并用水冲洗干净,再从子叶节处切开,分别烘干,称重.计算干物质积累量与根冠比.根冠比=根干重植株干重-根干重.2 结果与分析211 冬油菜的越冬率和抗寒性2005—2006年在酒泉、张掖、武威等7个点次进行抗寒性鉴定结果表明,河东地区和河西地区,由于极端低温的影响,品种的越冬率变化较大,同时也使不同品种的抗寒性得到了充分展示.在河东地区,所有白菜型冬油菜品种均能越冬,但在河西地区不同试点,因海拔高度、极端低温不同,品种(系)间越冬率表现出很大差异.如在武威海拔1500m左右的地区,白菜型冬油菜品种(系)可以安全越冬,但在海拔达到以上时,只有强抗寒性的品种才能安全越冬,8个品种中M XW ,DQW,W Y W等3个品种越冬率达到251湖南农业大学学报(自然科学版)2007年8月.7.1700m -1-1-194160%～100100%,延油2号越冬率为73130%,其它品种越冬率为29100%～39120%.在酒泉试点,只有MXW-1,DQ W-1才能够越冬,越冬率分别为79100%,83100%,W Y W-1的越冬率仅为6120%,延油2号越冬率为4190%,02C杂9,9852,9889,天油2号越冬率为0100%～0101%.张掖试点,越冬率明显分为3个水平, MXW-1,DQW-1,W YW-1越冬率最高,均达到100100%;其次为延油2号,越冬率为88100%;其他4个品种越冬率为30100%～40100%(图1).在河西3个试点均能够安全越冬的只有MXW-1,DQW-1两个品种(系).根据越冬率的高低,可将参试品种划分为4种类型,即超强抗寒性品种、强抗寒品种、抗寒性品种和一般抗寒品种.超强抗寒性品种包括MXW-1,DQW-1等2个品种;强抗寒品种仅有W YW -1;抗寒性品种仅有延油2号;一般抗寒品种包括02C杂9,9852,9889,天油2号4个品种.在河西地区,只有超强抗寒性品种才能适应河西的自然环境和生态条件.212 冬油菜的植物学特征由表2可以看出,DQW-1等8个品种子叶、幼苗叶形状及叶片厚度没有差别,说明在生长前期这些品种之间并无明显区别.在生长后期,越冬率高的品种叶色逐渐变深,且基叶叶脉微紫,其最主要植物学特征列于表2.图1 不同白菜型冬油菜品种(系)在7个不同生态条件下的越冬率Fig11 The over w inter ing ra te o f B1ra pa cultivar s in7lo cat ion表2 8个品种的苗期植物学特征T a ble2 Table of char acter s o f8cultivar s B1ra pa品种(系)名称子叶形状幼茎色泽心叶色泽刺毛有无生长习性幼苗叶形状基叶叶色基叶厚度基叶叶脉色叶柄蜡粉苔茎色苔茎叶形状苔茎蜡粉茎叶着生状态02C杂9心绿淡紫有直立匙形绿厚白无无微紫披针形无全抱茎MXW21心绿黄绿有匍匐匙形紫绿厚紫无无微紫披针形无全抱茎9852心紫绿淡紫有直立匙形绿厚白无无微紫披针形无全抱茎9889心紫绿淡紫有直立匙形黄绿厚(微)紫无无微紫披针形无全抱茎DQW21心绿淡紫有匍匐匙形紫绿厚(微)紫无无微紫披针形无全抱茎延油2号心绿紫有半直立匙形绿厚紫无无微紫披针形无全抱茎WYW21心绿紫有半直立匙形绿厚紫无无微紫披针形无全抱茎天油2号心紫绿淡紫有直立匙形黄绿厚白无无微紫披针形无全抱茎 DQ W等抗寒品种苗期匍匐生长,生长过程中随温度降低,生长点逐渐下陷,在越冬过程中心叶下陷至地表以下,从而避免了因冻土融化下沉而造成的根拔死苗13 冬油菜的生长发育特性从冬前生长发育结果来看,天油号、351第33卷孙万仓等 8个白菜型冬油菜品种抗寒性的初步评价-1.2202C杂、9889、9852生长发育较快,枯叶期叶片数分别达到14,15,13,12片;这些品种返青后开花早、终花期也早,如9852、天油2号分别于4月3日、4月2日开花,而越冬率最高的品种MXW-1、DQW-1生长发育较为缓慢,枯叶期叶片数分别为8,9(表4),开花期也大大推迟,4月中旬才开始开花,相应盛花期终花期都延迟10d左右(表3).表3 8个品种的生长发育特性T a ble3 G r ow th cha racter s o f8cult iv ar s(B1rapa)品种(系)名称播种期出苗期五叶期枯叶期返青期现蕾期初花期盛花期终花期冬前苗冬后苗越冬率02C杂08-2208-2909-1512-0503-0603-2804-0504-1304-262156530 MXW08-2208-3009-1711-2803-0704-0604-1404-2205-022******** 985208-2208-3009-1612-0203-0703-2804-0304-1104-262098641 988908-2208-2909-1612-0403-0803-2704-0304-1304-272118239 DQW08-2208-3109-1711-3003-1004-0304-1204-2005-06208208100延油2号08-2208-3009-1712-0103-0803-2704-0504-1404-2820716580 WY W08-2209-0109-1712-0203-0903-2604-0504-1304-3021119090天油2号08-2208-2909-1312-0803-0703-2004-0204-1004-252037738表4 不同时期8个品种的叶片数T a ble4 Leaf number o f Winter cult iv a r s(B1ra pa)调查时间品种(系)名称02C杂9MXW98529889DQW延油2号WY W天油2号09-1255455555 09-2276666676 10-0596787999 10-13971011810101211-0314813159121114 一般认为,保证越冬前较好的营养生长基础和健壮的苗势,是增强油菜抗寒能力的重要保证.苗龄过大、冬前生长过旺甚至抽薹,容易受冻;苗龄过小、生长缓慢,养分积累少,苗小根弱也容易受冻.冬壮苗的标准是绿叶8～10片,根茎粗1cm 以上,叶柄短、脚茎矮、叶片厚实、叶色深绿. 214 冬油菜的干物质积累分配特点21411 冬油菜地上部干物质积累分配特点苗期DQW-1地上部的干物质积累与其他品种基本接近.随着生长发育的进行,DQ W-1与M XW-1等抗寒品种地上部的干物质积累量逐渐落后于天油2号等抗寒弱的品种.如在10月1日测定,品种之间没有明显区别,到11月7日再测定时,DQ W地上部的干物质积累量显著低于天油号等抗寒弱的品种(图)图2 8个品种地上部干物质积累Fig12 Leaf dr y ma tter a ccumula tion o f Winter cultiv ar s (B1r apa)21412 冬油菜地下部干物质积累分配特点生长前期,DQW-1地下部干物质积累与其他品种基本接近.随着生长发育的进行,地下部干物质积累与地上部分干物质积累完全不同,DQW-1与MXW-1等抗寒品种地下部的干物质积累量逐渐大于天油2号等抗寒弱的品种.如在10月1日测定,品种之间没有明显区别,到11月7日测定时,DQ W-1地上部的干物质积累量显著低于天油2号等抗寒弱的品种(图3).21412 DQW-1与其他品种根冠比比较由图4可以看出,在10月1日测定,各品种根冠比没有明显差异此后,MXW、DQW等抗寒品种根系发育加快,根系的生长量大于低上451湖南农业大学学报(自然科学版)2007年8月-122..-1-1图3 8个品种根冠比比较Fig13 Root plant ra tio of8cultivar s(B1rapa)图4 8个品种根冠比比较Fig14 Root plant ra tio of8cultivar s(B1rapa)部生长量,到11月7日测定时,植株根系的生长量远远大于地上部生长量,MXW-1,DQW-1的根冠比几乎是02C杂,9852,9889,天油2号的2倍.可见,抗寒性不同的品种根冠比明显不同,根冠比大的品种越冬率高,抗寒性强.3 结 论本研究结果表明,品种的抗寒性与植株的生长发育状况及植物学特征有密切关系.保证越冬前较好的营养生长基础和健壮的苗势,是增强油菜抗寒能力的重要保证,但地上部分过于旺盛反而不利于安全过冬.根据田间鉴定结果表明,抗寒性强的品种MXW,DQ W冬前生长发育较缓慢,匍匐生长,叶色浓绿,叶脉微紫越冬期叶片数偏少,平均为8～9片,较早进入枯叶期,根系发达,根冠比大,返青晚,成熟期晚,生育期较长.而02C杂9,9852,9889,天油2号等抗寒性一般的品种则冬前苗直立生长,叶色绿色或黄绿,生长发育较快,长势旺盛,越冬期苗龄达到16,较迟进入枯叶期,生育期短.8个白菜型冬油菜的抗寒性表现从高到低依次为MXW-1,DQW-1,WYW-1,延油2号,02C杂9,9852,9889,天油2号.作物抗寒性是一个复杂的过程,除了受自身的植物学特征、生长发育特性等的影响,还与外界寒害、病害及干旱等不良条件有关.本试验所得到的结果与大田试验结果一致.参考文献:[1] 刘后利1实用油菜栽培学[M]1上海:上海科学技术出版社,1987:32-36.[2] 孙万仓,牛俊义,滕文惠,等1覆盖处理对旱寒区白菜型冬油菜(B rassic r apa)越冬率和产量的影响[J]1中国油料作物学报,2006,28(3):315-3181[3] 王晨光,李思训1陕西省甘蓝型油菜再次北移的探讨[J]1陕西农业科学,2000(3):32-331[4] 王栓全,刘东梅1渭北旱原甘蓝型油菜北移的实践与认识[J]1干旱地区农业研究,1994,12(3):74-781 [5] 盖 ,牛俊义,孙万仓,等1降温处理对白菜型油菜品种抗寒生理指标的影响[J]1甘肃农业大学学报, 2005(2):107-1091[6] 刘振齐,孔令传,何玉堂1油菜冻害原因及其预防措施[J]1安徽农业科学,2005,33(11):2049-20611[7] 崔国文,马建平1紫花苜蓿叶片形态结构及其与抗寒性的关系[J]1草地学报,2007(1):70-751[8] 郭修武1葡萄根系抗寒性鉴定方法研究[J]1葡萄栽培与酿酒,1994(4):296-2971[9] 胡胜武,黄继英,徐爱遐,等1甘蓝型油菜抗寒性的研究I1渗透调节与抗寒性的关系[J]1中国油料,1993(3):1-41责任编辑:苏爱华551第33卷孙万仓等 8个白菜型冬油菜品种抗寒性的初步评价。
轮回选择对白菜型冬油菜抗寒性及经济性状的影响
摘要 ： 为 了解 轮 回选择 对 白菜 型冬油菜抗 寒性及 经济性状 的影响 ， 以改 良北 方 白菜型冬 油菜抗寒性 和产量 。 以 ４个抗寒性不 同的 白菜型冬油菜 品种在不 同生态条件下轮 回选择后代为材料 ， 调查越 冬率 ， 鉴定 农艺性状 ， 分析
生态环境 与抗 寒性之 间的关系 以及 轮回选择的改 良效果 。结果表 明， 随轮 回选 择世代 的升高 ， 越冬 率 明显增 加 ， 轮
Ａ ｇ ｒ ｏ ｎ ｏ ｍ ｙ ， Ｇ ａ ｎ ｓ ｕ Ａ ｇ ｒ ｉ ｃ ｕ ｌ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ， ａｎ Ｌ ｚ ｈ ｏ ｕ ７ ３ ０ ０ ７ ０ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
Ａｂｓ ｔ ｒ ａｃ ｔ： Ｔｏ ｂ ｒ ｅ ｅ ｄ ｃ ｏ ｌ ｄ ｔ ｏ ｌ ｅ ｒ ａ ｎ ｔ Ｂｒ ａ ｓ ｓ ｉ ｃ ａ ｒ ａ ｐａ ｉ ｎ Ｎｏ ｒ ｔ ｈｅ ｒ ｎ Ｃｈ ｉ ｎ ａ，ｒ ｅ ｃ ｕ ｒ ｒ ｅ ｎ ｔ ｓ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｔ ｒ ａ ｔ ｅ ｇ ｙ ｗｅ ｒ ｅ ｕｓ ｅ ｄ ｗｉ ｔ ｈ ４
性强 的基 因型进 行轮 回选择是改 良北方 冬油菜抗寒性及经济性状 的有效途径 。
关键词 ： 白菜型冬油 菜 ； 轮 回选择 ； 抗寒性 ；经济性状 ； 遗传增益
中图分 类号 ： ￥ ５ ６ ５ ． ４ ０ ３ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ： １ ０ ０ ７— ９ ０ ８ ４ （ ２ ０ １ ５ ） ０ ４—０ ４ ４ ３— ０ １ ０
中国油料作物学报
Ｃｈ ｉ ｎ ｅ ｓ ｅ Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｏｉ ｌ Ｃ ｒ ｏ ｐ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ｓ
２ ０ １ ５ ， ３ ７ （ ４ ） ： ４ ４ ３—４ ５ ２ ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ７ ５ ０ ５ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ７—９ ０ ８ ４ ． ２ ０ １ ５ ． ０ ４ ． ０ ０ ３
白菜型冬油菜生物学特性及根部蛋白质表达对低温胁迫的响应
白菜型冬油菜生物学特性及根部蛋白质表达对低温胁迫的响应白菜型冬油菜（Brassica napus L. var. napobracassa），是油菜的一个重要种类。
它以其较大的叶片和浓郁的香味而受到人们的喜爱。
然而，在严寒的冬季，低温胁迫对白菜型冬油菜的生长和发育产生了负面影响。
因此，了解其生物学特性以及根部蛋白质表达对低温胁迫的响应，对于提高冬油菜的耐寒性具有重要意义。
冬油菜是一年生或二年生草本植物，具有深根系统。
它具有较长的生育期，从萌芽到开花需要大约120到180天。
在低温环境下，冬油菜的生长速度减缓，植株发育受到抑制。
然而，冬油菜通过一系列的适应性反应来应对低温胁迫，以确保其生命活动的正常进行。
在低温胁迫条件下，根部蛋白质表达起着关键的作用。
研究表明，低温可以显著影响油菜根部蛋白质的合成和调控机制。
低温胁迫可以诱导根部蛋白质的合成，以应对环境的压力。
这些蛋白质扮演着调控植物生长和发育的关键角色，包括调节细胞分裂、膜脂合成、离子平衡、能量代谢等。
根部蛋白质表达对低温胁迫的响应与许多信号通路密切相关。
植物在受到低温胁迫时，会激活一系列的信号传导通路，进而调控根部蛋白质的合成。
例如，低温会诱导一些转录因子的表达，这些转录因子可以结合到特定的DNA序列上，从而激活或抑制目标基因的转录。
同时，一些激素如赤霉素、脱落酸和乙烯等，在低温条件下也会发挥调节根部蛋白质表达的功能。
根部蛋白质表达对低温胁迫的响应还涉及到一些重要的调控网络。
例如，钙信号通路在低温胁迫响应中起着重要作用。
低温胁迫会导致细胞内钙浓度的变化，并激活一些钙调蛋白激酶和蛋白激酶C等信号分子。
这些信号分子进而调节根部蛋白质合成和表达。
此外，低温胁迫对根部代谢产物的积累和运输也具有影响。
研究发现，低温胁迫会导致油菜根部产生更多的抗氧化剂，以应对氧化应激。
同时，低温还会影响植物根部的糖代谢，以提供能量和碳源。
这些代谢产物的积累和运输对于维持植物的生长和发育至关重要。
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白菜型冬油菜几个生理生化指标与抗寒性的关系祁云，靳沛，姚斐甘肃农业大学农学院，甘肃兰州（730070）E-mail：Qyjob2006@摘要：研究了8个白菜型冬油菜品种在自然降温（越冬）过程中地上部分超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化物酶（POD）活性、游离脯氨酸含量与冬油菜抗寒性的关系，结果表明，在整个越冬期间，游离脯氨酸含量逐渐增加，而POD、SOD活性先升高到一定阶段后有不同程度的下降。
由此可认为游离脯氨酸的含量与抗寒性的关系较为密切。
关键词：冬油菜；抗寒性；生理生化指标1. 引言油菜原产北温带,性喜冷凉或较温暖的气候,由于栽培历史悠久，栽培区域南进北移，形成了不同的适应各地区自然条件的种和品种类型，故分布范围逐步扩大遍及世界各地。
依据油菜种植区划和各地区的农业生产现状，冬油菜的分布以最冷月平均气温-5℃为北界。
而我国北方冬油菜主要分布在秦岭、大别山、淮河以北的黄淮流域，即北纬32～40度，大致以最冷月平均气温在-2℃的等温线为北界，年播种面积在800万亩，是我国油菜的主要产区之一。
目前，东起山东的寿光，西至甘肃的庆阳，北到河北的玉田，都有冬油菜的种植。
，而我省则主要分布在陇南地区白龙江流域、徽成丘陵盆地、陇东中南部、天水秦岭以北、渭河流域以及甘南藏族自治州的舟曲县等西北部边缘地带。
2. 系统介绍我国北方是世界油菜越冬最为严酷的地区之一，冻害死苗严重，而且保苗率低，产量较不稳定。
而冬末春初，当气温回升，土壤解冻，油菜抗冻性逐渐减弱时，若遇到春寒或春雪的侵袭，处于恢复之中的油菜则会受到严重冻害，特别是现蕾抽薹期则损失更大。
在这种自然条件下，改进栽培措施和实行化控方法对防止寒害虽有一定的效果，但不是解决寒害的根本途径。
因此，引进和选育早熟、耐寒性强的冬油菜品种（系）是高产、稳产以及防止和抵御寒害的最有效途径。
鉴定冬油菜品种的抗寒性，具有重要的现实意义，不仅为油菜抗寒育种提供一定的基础材料和理论依据，而且为扩大冬油菜种植面积提供一定的品种资源。
本实验通过测定不同白菜型冬油菜品种在不同温度下生理生化指标的变化，旨在讨论其生理生化指标与抗寒性的关系。
并从中找到与抗寒性密切相关的一些指标。
3. 材料与方法3.1实验材料及来源实验在甘肃农业大学农学院进行，试验地肥力中等，前茬为春小麦。
供试材料为8个白菜型冬油菜品种：超抗寒品种（DQW-1、WXM-1）；强抗寒品种(延油2号、WYW-1)；抗寒品种(9852、9889、02C杂、天油2号)，均由天水市农科所提供。
试验材料于2005年8月22号播种，每品种3次重复，随即排列，常规管理。
3.2试验方法出苗后每天记录实验地最低最高气温，分别在最低气温为16℃（9月25日),14℃(10月5日)、9℃(10月15日)、6℃（10月25日）、3℃（11月4日）、1℃（11月14日）和-1℃（11月24日）且维持2-3d天后，于当日8: 00取供试品种生长健壮功能叶测定各项指标，均重复3次。
3.2.1超氧化物歧化酶（SOD）活性测定：氮蓝四唑（NBT）光还原法(1)酶液提取：称取待测叶片(去叶脉)0.5g于预冷的研钵中, 加2mL预冷的提取介质,冰浴下研磨成匀浆,加入提取介质冲洗研钵，并使终体积为10mL。
于4℃下10500r/min离心10min,上清液即为粗提液。
(2)酶活性测定：取透明度好,质地相同的15mL试管4支，2支为测定管,2支为对照管。
测定管中加入 0.05 mol/L磷酸缓冲液1.5mL；130 mmol/L甲硫铵酸溶液 0.3mL；750umol/LNBT溶液 0.3mL；100umol/LEDTA-Na2溶液0.3mL；20umol/L核黄素溶液0.3mL；酶液0.1mL(对照2支管以缓冲液代替)；蒸馏水0.5mL。
总体积 3.3mL。
混匀后给一支对照管罩上双层黑色塑料袋遮光，另一支与其他各管同时置于25℃光照培养箱中反应30min。
反应结束后，用黑布罩上试管，终止反应。
以遮光的对照管作为空白,在560nm下测定各管的吸光度值，计算SOD活性。
3.2.2过氧化物酶(POD) 的测定：愈创木酚比色法(1)酶液提取：称取 0.5g待测叶片放入研钵中,加适量的磷酸缓冲液在冰浴中研磨成匀浆.将匀浆液全部转入离心管中,以4000r/min离心10min,上清液转入25mL容量瓶中.沉淀用5mL磷酸缓冲液再提取两次,上清液并入容量瓶中,定容至刻度,4℃下保存备用。
(2)酶活性测定：酶活性测定的反应体系包括:2.9mL0.05 磷酸缓冲液；酶活性测定的反应体系包括:2.9ml 0.05 磷酸缓冲液；1.0 mL质量分数为2%的H2O2；1.0 mL0.05 mol/L愈创木酚和0.1mL酶液。
用加热煮沸5min的酶液作为对照,反应体系加入酶液后,立即37℃水浴中保温15min,然后迅速转入冰浴中,并加入2.0mL质量分数为20% 的三氯乙酸终止反应,然后过滤(或以5000r/min离心10min ),470nm波长下测定吸光度。
3.2.3游离脯氨酸含量测定：磺基水杨酸法[1](1)标准曲线制定：在1～10µg/mL脯氨酸浓度范围内制作标准曲线。
取不同浓度的标准溶液各2mL加入2mL冰乙酸和3mL2.5%茚三酮溶液,置沸水浴中显色60min。
冷却后加入甲苯萃取红色物质。
静置后,取甲苯相测定520nm波长处的吸收值,依据脯氨酸量和相应吸收值绘制标准曲线。
(2)样品含量测定：称取0.5g待测叶片,用3％的磺酸基水杨酸溶液研磨提取，磺酸基水杨酸溶液的最终体积为5mL，均浆液转入离心管中，在沸水浴中浸提10min，冷却后以3000r/min离心10min，取液取2mL上清液,对照加2mL蒸馏水，再加入冰乙酸等显色试剂，同标准曲线程序进行显色、萃取和比色。
4. 结果与分析4.1 SOD活性变化冬油菜在整个越冬期间叶片SOD活性如图1所示，总变化基本呈先升后降的趋势，从9月25号到10月5号，各品种SOD活性急剧增加，其中延油2号活性最大，为358.6U/g。
10月24号到11月4号缓慢上升，各品种均达到峰值，其中延油2号、MXW-1含量最高。
此后随着温度继续下降，11月14号之后品种之间变化趋势出现差异，其中02C杂SOD活性略有回升，其它品种则继续下降，延油2号、MXW-1、 WYW-1的SOD活性分别下降了46.9%、25.9%、25.2%。
由此可见，在整个越冬期间，延油2号SOD活性变化幅度最大，MXW-1次之。
而9889、天油2号、02C杂变化幅度较小。
图1不同时期叶片SOD活性变化Fig.1 Changes of SOD activity in different time4.2 POD活性变化由图2可以看出，各品种POD活性在9月25号至10月5号之间持续升高，其中9852、9889、延油2号升高幅度较大，几乎是原来的5-6倍，而WYW-1、MXW-1、天油2号变化幅度较小，品种之间差别比较明显。
至10月15号，品种之间POD活性差别更大，除9889、9852略有下降之外，其它品种POD活性均继续升高，达到高峰期，其中DQW-1、MXW-1、WYW-1活性急剧升高，DQW-1最高，达到473.57U。
10月5号之后各品种POD活性出现逆转，均大幅度下降，天油2号活性最低，仅为52.77U。
此后随着气温的逐渐下降，POD 活性变化幅度不大，基本稳定在110U之内，到11月24号平均温度降到零度以下时延油2号、MXW-1分别下降至70.8U和 61.9U，下降幅度较其它的品种小。
图2 不同时期叶片过氧化物酶活性变化Fig.2 changes of POD activity in different time4.3游离脯氨酸含量变化如图3所示，在整个越冬期间，各品种游离脯氨酸含量变化基本一致。
11月14号游离脯氨酸含量出现高峰，11月14号之后出现差别，延油2号、WYW-1、DQW-1、 MXW-1略有上升，天油2号、9852、02C杂略有下降，而9889则基本未变。
这有利于叶片细胞内渗透势和水势降低。
增大细胞的渗透调节能力，脯氨酸还可保护蛋白质且在冷冻适应中起重要作用有利于增强抗寒适应性。
在整个测定过程中，10月25号之前9852含量变化幅度较大，延油2号变化幅度最小，10月25号之后则是MXW-1、DQW-1 中游离脯氨酸含量一直保持较高水平。
MXW-1 、DQW-1的增加幅度最高分别可达47.3%和42.62%，进一步说明游离脯氨酸的含量高低可作为白菜型油菜抗寒性指标。
图3不同时期叶片游离脯氨酸含量变化Fig.3 Changes of soluble protein contents in different time5. 结论5.1 酶活性的变化与抗寒性的关系许多研究结果表明，植物在逆境条件下：如低温、干旱、高温等胁迫因子作用下，其膜系统的受损与生物氧自由基有关[2～4]超氧化物歧化酶SOD、过氧化物酶POD被认为是细胞膜的保护酶。
酶活性愈高，消除氧自由基的能力越强。
植物的抗逆性也愈强[5～8]。
从冬油菜在受到低温时，叶片SOD酶活性的变化中可以看出，植株可通过提高SOD酶活性以减少低温胁迫产生的超氧化物自由基的伤害。
在测定的初期，叶片SOD酶活性不断增加，在10月5号时达到非常高的程度。
此后一个月之内基本保持在此较高水平。
但是随着气温的不断下降和时间的延长，胁迫产生的伤害越来越严重。
植株已无法保持高水平的SOD酶活，酶活性开始下降，到11月15号最低气温为1℃时，各品种平均下降幅度不等，其中02C杂下降幅度最小为13%，延油2号下降多达62%。
由此可知SOD是冬油菜对膜脂过氧化的酶促防御系统中的重要保护酶[9] 。
因为POD是与衰老有关的一种酶，在低温下POD活性增强，同时POD在植物体内的作用具有非专一性，它既与膜质过氧化有关，又是细胞防御活性氧毒去酶系统的成员之一。
叶片中POD还与叶绿素降解有关[10]。
本试验结果表明，低温下POD活性增强，自身清除自由基的能力提高。
使细胞内活性氧减少从而减轻温度胁迫对油菜的伤害提高植物的抗寒性。
5.2游离脯氨酸含量与抗寒性的关系研究表明植物在低温胁迫后，体内游离脯氨酸含量会迅速提高[11]。
游离脯氨酸具有水溶性和水势高、在细胞内积累无毒性等特征，因此在植物的低温胁迫过程中，能作为防脱水剂从而保护植物。
它还能诱导植物的耐寒性，把外源脯氨酸加入培养基中，可增加玉米愈伤组织对低温的忍耐能力[12]。
关于耐寒性与游离脯氨酸含量的关系己有许多研究报道，但目前观点仍不统一，比如Borman[13]的研究指出游离脯氨酸含量增加提高了烟草的耐寒性，而潘瑞芝等[14]通过研究则认为低温对游离脯氨酸含量影响不大。