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“稻-稻-油”生产模式下短生育期冬油菜品种选育与推广现状分析

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中国农业科学 2024年第5期57卷 846-854页

作者：李荣德何平罗莉霞史梦雅侯乾马振国郭瑞星成洪涛全国农业技术推广服务中心中国农业科学院油料作物研究所/农业农村部油料作物生物学与遗传育种重点实验室

近年来，我国食用植物油自给率不到31%，进口依赖度高。油菜是唯一的冬季油料作物，适宜种植区域广泛，是我国重要的食用植物油来源。扩种油菜是保障国家食用油安全的重要举措。充分利用南方双季稻区冬闲田，推广“稻-稻-油”三熟制生... 详细信息

近年来，我国食用植物油自给率不到31%，进口依赖度高。油菜是唯一的冬季油料作物，适宜种植区域广泛，是我国重要的食用植物油来源。扩种油菜是保障国家食用油安全的重要举措。充分利用南方双季稻区冬闲田，推广“稻-稻-油”三熟制生产模式是扩种油菜的重要途径。适宜“稻-稻-油”生产模式的区域主要分布在我国湖南、江西、广西和湖北等省的双季稻区，约有187万hm2的潜力面积。根据温光资源条件，3个适宜区域即温光资源宽松区、温光资源紧平衡区和温光资源约束区均要求油菜品种生育期在180 d左右，10月中下旬播种，4月中下旬收获，才能适宜南方双季稻接茬。从2013年到2022年国家油菜品种试验情况来看，共有75个油菜新品种参加早熟组试验，平均生育期为169.3—185.3 d，平均单产1 635.90—2 228.55 kg·hm-2，其中，有22个品种增产显著。截至2023年5月底，登记生育期在190 d以内，适宜在“稻-稻-油”模式区域种植的短生育期冬油菜品种共有72个，均为甘蓝型双低油菜品种，以杂交品种为主。在品种推广应用上，经相关省份调查，阳光131、丰油730、沣油320、沣油847、赣油杂906、圣光127、湘油420、景油69、沣油112、华油杂652、赣油杂1009等11个品种在“稻-稻-油”生产区有较大的推广应用面积，在2022年的推广面积均为135 hm2以上。现有品种的生育期能够基本满足温光资源宽松区的要求，但在温光资源紧平衡区和约束区生育期仍然偏长。聚焦油菜扩种增产增效，未来还需要强化政策资金保障，组织开展短生育期冬油菜品种培育联合攻关，提高温光资源宽松区品种的产量，缩短温光资源紧平衡区和约束区品种的生育期。同时，还需加强短生育期油菜品种良种良法配套技术的研究与推广，做好早稻、晚稻和油菜品种的搭配，从完善农业社会化服务、扩展油菜种植农业保险、增加油菜种植资金补贴等方面入手，保障农民收益，提高农民“稻-稻-油”模式生产积极性。

关键词： “稻-稻-油”生产模式短生育期冬油菜选育推广

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我国油菜品种改良现状及发展趋势

中国农业大学学报 2024年第3期29卷 50-62页

作者：胡志勇鲜孟筑李俊中国农业科学院油料作物研究所武汉430062

为了解我国油菜主导品种的品质发展现状和品种改良趋势,以“油菜品种改良”“油菜育种”“油菜产业发展”为关键词检索了PubMed、SpringerLink及中国知网等数据库,获得1987-2023年已发表的相关文献70篇,并结合农业农村部、国家统计局和... 详细信息

为了解我国油菜主导品种的品质发展现状和品种改良趋势,以“油菜品种改良”“油菜育种”“油菜产业发展”为关键词检索了PubMed、SpringerLink及中国知网等数据库,获得1987-2023年已发表的相关文献70篇,并结合农业农村部、国家统计局和中国种业大数据平台发布的油菜主导品种数据,综合分析我国油菜主导品种及产业现状、存在的风险与不足以及未来发展趋势。结果表明:1)我国油菜种植面积趋于稳定,油菜品种数量大幅增长,多样性更趋丰富;2)油菜主导品种含油率提升明显,且单产不断取得突破;3)当前我国油菜品种存在一些风险,如特专型品种含油率和产量较低、油菜品种同质化严重、抗病性不强、生育期短且抗逆性强的品种不足等。综上,我国油菜产业在品种改良和产业发展方面取得了显著进展,但仍需关注品种品质和抗病性等问题。未来可通过加强油菜种质资源收集与利用推进转基因生物育种的研发,推进油菜株型、抗性和光合效能的改造以实现产油率等一系列性状的再突破,满足多元化需求,探索密植增产技术,提升油菜机械化生产水平,推动我国油菜产业的可持续发展。

关键词：油菜品种改良发展趋势分子育种

花生含油量全基因组选择及近红外光谱筛选的育种技术探究

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作物学报 2024年第4期50卷 969-980页

作者：鲁清刘浩李海芬王润风黄璐梁炫强陈小平洪彦彬刘海燕李少雄广东省农业科学院作物研究所/广东省农作物遗传改良重点实验室/国家油料作物改良中心南方花生分中心广东广州510640

花生含油量对单位面积产油量至关重要。该性状受多个微效基因控制,但可用的紧密连锁标记十分有限,传统的分子标记辅助选择育种准确性不高。全基因组选择作为一种新的育种方法,可实现对数量性状的早期预测;近红外光谱分析可对作物品质性... 详细信息

花生含油量对单位面积产油量至关重要。该性状受多个微效基因控制,但可用的紧密连锁标记十分有限,传统的分子标记辅助选择育种准确性不高。全基因组选择作为一种新的育种方法,可实现对数量性状的早期预测;近红外光谱分析可对作物品质性状(如含油量等)进行无损检测。通过两者优势互补,建立花生含油量全基因组选择和近红外光谱筛选联合的育种技术,探讨影响花生含油量全基因组选择预测准确性的因素,为花生分子育种奠定理论基础。本研究以216个重组自交系为材料构建训练群体;分别以139、464和505株F_(2)、F_(3)和F_(4)为材料构建育种群体;利用自主开发的“PeanutGBTS40K”液相芯片进行基因分型,开展含油量全基因组选择育种模型分析;通过联合全基因组选择和近红外光谱筛选技术,开展花生含油量性状的育种应用,并评价其育种效果。结果显示,对训练群体进行基因分型后,总共获得30,355个高质量SNPs,并用于11个全基因组预测的模型选择分析。含油量预测准确性最高的模型为rrBLUP,其次是randomforest和svmrbf。以重组自交系为预测群体,F_(2)、F_(3)和F_(4)各世代含油量的预测准确性分别为0.116、0.128和0.119;以重组自交系叠加上一轮的育种群体为预测群体,各世代含油量的预测准确性分别为0.116、0.131和0.160。全基因组选择联合近红外筛选要比单独的全基因组选择对各世代的含油量选择效果提高1.8%、2.7%和3.4%;与单独的近红外筛选相比,差异不显著(0.10%、0.06%和0.07%);而近红外筛选与全基因组选择相比,含油量可显著提高1.7%、2.6%和3.3%。通过联合全基因组选择和近红外光谱筛选育种,F_(3)和F_(4)分别比F_(2)的含油量提高1.2%和1.0%。F_(4)总共获得16个入选改良株系,有10个株系含油量≥55.0%,其中2个株系(SF_(4)_201和SF_(4)_379)的理论产量分别比对照增产7.0%和11.1%。本研究通过建立花生含油量性状的全基因组选择-近红外光谱筛选联合育种技术,可有效实现花生含油量性状的遗传改良。

关键词：花生含油量全基因组选择近红外光谱分析基因组育种值

花生赤霉素3-β-双加氧酶(AhGA3ox)基因家族的全基因组鉴定及表达分析

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作物学报 2024年第4期50卷 932-943页

作者：李海芬鲁清刘浩温世杰王润风黄璐陈小平洪彦彬梁炫强广东省农业科学院作物研究所/广东省农作物遗传改良重点实验室/国家油料作物改良中心南方花生分中心广东广州510640

赤霉素3-β-双加氧酶(gibberellin 3-beta-dioxygenase,GA3ox)是参与赤霉素生物合成的关键酶之一,可通过影响赤霉素的形成调控植物的生长发育,目前在花生中尚无系统研究。本研究利用生物信息学方法在花生栽培种基因组数据库中筛选花生GA... 详细信息

赤霉素3-β-双加氧酶(gibberellin 3-beta-dioxygenase,GA3ox)是参与赤霉素生物合成的关键酶之一,可通过影响赤霉素的形成调控植物的生长发育,目前在花生中尚无系统研究。本研究利用生物信息学方法在花生栽培种基因组数据库中筛选花生GA3ox家族基因,对鉴定出的7个AhGA3ox在栽培种花生基因组中的分布、结构及进化特征、理化性质、启动子顺式作用元件进行分析,并利用qRT-PCR技术对其进行花生组织结构表达模式分析,同时对AhGA3ox家族基因在不同荚果大小的2个花生品系中的表达量进行分析。结果表明,7个AhGA3ox基因分布在7条染色体上,均由1个内含子和2个外显子组成。花生AhGA3ox蛋白中均包含1个DIOX_N结构域和1个2OG-FeII_Oxy结构域,系统进化分析表明与大豆的亲缘关系较近,在根、茎、叶、花、果针5个组织中呈现出不同表达模式,不仅在花生果壳不同发育时期的表达量不同,在2个荚果大小不同的花生品系果壳相同发育时期的表达量也不相同,但多数发育时期在大果品系中的表达量均显著高于小果品系,推测该家族基因的表达可能对荚果的形成具有促进作用。

关键词：花生 GA3ox 表达分析生物信息学功能分析

食用油中邻苯二甲酸二丁酯高灵敏检测技术建立与应用

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中国油料作物学报 2024年

作者：向成艳刘品品唐晓倩张奇李培武武汉轻工大学农业农村部生物毒素检测重点实验室湖北省洪山实验室农业农村部油料及制品质量监督检验测试中心中国农业科学院油料作物研究所农业农村部油料产品质量安全风险评估实验室农业农村部油料作物生物学与遗传育种重点实验室

食用油在生产、加工、储存各环节中,易受邻苯二甲酸二丁酯(di-butyl phthalate,DBP)污染。本文以单克隆抗体为识别元件,建立并优化了食用油DBP的高灵敏酶联免疫吸附检测方法(Enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)。结果显示,在抗... 详细信息

食用油在生产、加工、储存各环节中,易受邻苯二甲酸二丁酯(di-butyl phthalate,DBP)污染。本文以单克隆抗体为识别元件,建立并优化了食用油DBP的高灵敏酶联免疫吸附检测方法(Enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)。结果显示,在抗原包被浓度为1μg/mL,4%脱脂乳粉作为封闭剂,磷酸缓冲液pH 7.4,离子浓度为20mmol/L,甲醇浓度为40%条件下,该ELISA方法的灵敏度(IC50)为16.29 ng/mL,检测范围为0.33～94.45 ng/mL(IC90～IC10),LOD(IC90)为0.33 ng/mL。通过食用油加标试验建立基质标准曲线,灵敏度(IC50)为92.57 ng/mL,检测范围为2.44～606.12 ng/mL(IC90～IC10),LOD(IC90)为2.44 ng/mL。在食用油样品中分别添加浓度为40 ng/mL、120 ng/mL、200 ng/mL的DBP标准品,回收率为71.34%～97.23%,变异系数为1.05%～6.38%,采用建立的DBP-ELISA检测方法分别对大豆油、玉米油等实际样品进行检测,结果与国标检测方法相关性达到99.17%,表明建立的ELISA方法可用于食用油实际样品中DBP含量的测定。

关键词：食用油邻苯二甲酸二丁酯酶联免疫吸附灵敏度

催枯剂敌草快对油菜脱水效率及产量形成的影响

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中国油料作物学报 2024年

作者：唐浩蓝张金盔丁晓雨孙科程勇徐劲松许本波张学昆中国农业科学院油料作物研究所/农业农村部油料作物生物学与遗传育种重点开放实验室长江大学农学院农业农村部长江中游作物绿色高效生产重点实验室(部省共建)湿地生态与农业利用教育部工程研究中心钟祥市农业技术推广中心粮油站

我国油菜品种抗裂角能力较差，联合机收损失高达20%左右，对油菜收获产量和效率影响严重，已成为当前油菜单产提升的重要障碍。成熟期催枯，可以促进作物成熟一致，以快速收割、减少损失。本研究针对当前获得农业农村部农药登记的2种敌... 详细信息

我国油菜品种抗裂角能力较差，联合机收损失高达20%左右，对油菜收获产量和效率影响严重，已成为当前油菜单产提升的重要障碍。成熟期催枯，可以促进作物成熟一致，以快速收割、减少损失。本研究针对当前获得农业农村部农药登记的2种敌草快类油菜催枯生长调节剂立收谷和立农收，以中熟半冬性常规油菜品种阳光2009为材料，研究催枯后油菜角果和茎秆的脱水效率以及对产量和品质的影响。结果表明，与自然成熟对照组相比，经立收谷和立农收处理后，角果和茎秆含水量均显著下降。喷施后第5天，角果含水量从45%左右分别下降到9.58%和16.05%，茎秆含水量从55%左右分别下降到37.14%和45.02%，其中立收谷的脱水效率更高且稳定。催枯生长调节剂的喷施适宜时期为成熟中期，在该时期分别喷施立收谷和立农收催枯，比自然成熟后直接联合机械收获的产量分别提高9.69%和4.15%。与人工割晒方式相比，喷施立收谷和立农收后联合机械收获的损失率分别为4.63%和9.45%。但如喷施延迟到成熟晚期，则会导致收获损失率大幅提高，分别达到13.80%和15.87%。两种制剂浓度试验表明，9～45 g/hm2立收谷均不会对子代产量造成显著影响，2种高浓度(36 g/hm2和45 g/hm2)立农收会导致子代产量分别显著下降5.76%和8.69%。不同浓度处理后，收获种子品质性状芥酸、油酸、硫苷、水分、发芽势和发芽率等指标变化不显著。鉴于敌草快作为生长调节剂已经获得我国农业农村部和其他国家的农药登记，已有研究也表明其具备较好的安全性，建议生产上可利用敌草快促进油菜成熟期脱水，减少机收损失，提高油菜联合机械收获效率，进一步提高我国油菜单产和生产效益。

关键词：甘蓝型油菜产量敌草快脱水机收减损

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花生籽仁蔗糖含量遗传模型分析

作物学报 2024年第1期50卷 32-41页

作者：郅晨阳薛晓梦吴洁李雄才王瑾晏立英王欣陈玉宁康彦平王志慧淮东欣洪彦彬姜慧芳雷永廖伯寿中国农业科学院油料作物研究所/农业农村部遗传育种重点实验室湖北武汉430062 襄阳市农业技术推广中心湖北襄阳441021 河北省农林科学院粮油作物研究所河北石家庄050035 广东省农业科学院作物研究所广东广州510640

花生是我国重要的经济作物之一,约40%的花生用于食用加工。蔗糖含量作为影响花生品质的重要指标,与其风味及口感呈显著正相关。因此,提高花生籽仁中蔗糖含量对花生品质改良具有重要意义。本研究利用NYBP×SYT5-1和19-1934×JHT1两个F2:... 详细信息

花生是我国重要的经济作物之一,约40%的花生用于食用加工。蔗糖含量作为影响花生品质的重要指标,与其风味及口感呈显著正相关。因此,提高花生籽仁中蔗糖含量对花生品质改良具有重要意义。本研究利用NYBP×SYT5-1和19-1934×JHT1两个F2:3群体为试验材料,分析花生籽仁蔗糖含量遗传模型,同时分析了蔗糖含量与含油量、蛋白含量及籽仁相关性状间的相关性。结果表明,花生籽仁蔗糖含量呈连续分布,超亲分离现象明显且具有丰富变异。两群体中蔗糖含量与含油量均呈现显著负相关,与蛋白质含量均显著正相关,蔗糖含量与籽仁长、籽仁宽和百仁重的相关性在两群体间表现不一致。遗传分析结果表明,在两群体中花生籽仁蔗糖含量都表现为主要受两对主基因的加性、显性效应调控,存在明显互作,且主基因间具有累加效应。本研究通过对籽仁蔗糖含量遗传模型分析,初步了解了蔗糖含量的遗传规律,对食用花生品种选育具有指导意义。

关键词：花生蔗糖含量含油量相关性分析遗传模型

不同生态区冬油菜根系生长及碳氮积累分配特征

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中国农业科学 2024年第12期57卷 2404-2423页

作者：黄方园卞潇华蒋展肖晓璐段博陈畅马霓关周博中国农业科学院油料作物研究所农业农村部油料作物生物学与遗传育种重点实验室陕西省杂交油菜研究中心

【目的】作物产量受到生态环境的显著影响。研究不同气候条件下冬油菜的产量形成机制，为冬油菜高产品种选育和高产栽培提供理论基础。【方法】选择高产油菜品种秦优1618(Q1618)、油菜材料QF1以及常规油菜品种中双11(ZS11),2020—2021... 详细信息

【目的】作物产量受到生态环境的显著影响。研究不同气候条件下冬油菜的产量形成机制，为冬油菜高产品种选育和高产栽培提供理论基础。【方法】选择高产油菜品种秦优1618(Q1618)、油菜材料QF1以及常规油菜品种中双11(ZS11),2020—2021年在黄淮地区（陕西永寿）和长江中游地区（湖北阳逻）分别进行大田试验，研究不同生态区3个不同品种冬油菜的生长发育和生理特性。【结果】不同生态区显著影响冬油菜根系生长特性、干物质积累分配和碳氮积累特征。两个生态区均以Q1618的根系生长最为旺盛，其根长在越冬期较ZS11和QF1分别平均提高了21.0%和6.0%。此外，在阳逻3个品种油菜花期的根系主要集中分布在土壤浅层（0—15 cm），永寿点主要集中分布在土壤深层（15—30 cm）。与ZS11和QF1相比，两个地点的Q1618油菜花期的深层根长、根表面积、根系平均直径、根尖数分别平均提高了138.1%、78.8%、24.2%、83.3%和104.8%、103.1%、44.2%、41.6%。油菜越冬期和花期根系生长与产量显著正相关，且在永寿点相关性更强；越冬期，黄淮产区油菜地上部干物质积累减缓，叶片氮含量降低，根部可溶性糖含量积累，各器官（根、茎、叶）中蔗糖、果糖含量整体表现为QF1>Q1618>ZS11，且该区各器官可溶性糖含量与产量正相关。长江中游产区冬油菜根茎叶基本处于同步生长期，其越冬期干物质积累量整体较黄淮产区提高3.0倍，而该区越冬期干物质积累与单株有效角果数显著正相关。抽薹期后，两个试验点均以Q1618的干物质积累量最大，永寿试验点冬油菜成熟期的干物质积累量和角果中的干物质分配比例提高，分别较阳逻点显著提高10.3%和39.0%。整体而言，长江中游产区提高了冬油菜单株有效角果数，但黄淮产区冬油菜通过提高每角粒数和千粒重，其实测产量（除ZS11受冻害严重减产外）较长江中游产区平均提高了21.1%。相关性分析也表明，永寿点油菜产量与每角粒数和千粒重显著正相关，阳逻点油菜产量与单株有效角果数显著正相关。【结论】长江中游地区通过促进油菜冬前生长，提高单株有效角果数。黄淮产区则通过适当控制越冬期油菜地上部营养体的生长，抽薹期后促进根和茎秆的干物质向籽粒分配来提高每角粒数和千粒重，有利于实现冬油菜高产。

关键词：油菜根系碳、氮积累干物质分配产量

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长江流域冬油菜品种产量构成及育种策略分析

中国油料作物学报 2024年第1期46卷 13-18页

作者：黄郢赵培森谢伶俐徐劲松程勇张学昆许本波长江大学生命科学学院/涝渍灾害与湿地农业湖北省重点实验室湖北荆州434025 长江大学农学院/长江大学湿地生态与农业利用教育部工程研究中心湖北荆州434025 中国农业科学院油料作物研究所/农业农村部油料作物生物学与遗传育种重点开放实验室湖北武汉430062

为提高长江流域油菜育种效率,根据2018-2020国家冬油菜品种试验结果,利用方差分析、相关分析及通径分析等方法分析了长江流域油菜农艺性状、产量的构成差异,以探讨我国长江流域油菜育种策略。结果发现,长江上游组中密度、株高、每角粒... 详细信息

为提高长江流域油菜育种效率,根据2018-2020国家冬油菜品种试验结果,利用方差分析、相关分析及通径分析等方法分析了长江流域油菜农艺性状、产量的构成差异,以探讨我国长江流域油菜育种策略。结果发现,长江上游组中密度、株高、每角粒数、苗期长势以及抗倒性与油菜产量显著正相关,病情指数与产量显著负相关,单株有效角果数对产量直接通径系数最大,为0.665;长江中游组株高、每角粒数、千粒重、抗倒性和苗期长势与油菜产量显著正相关,病情指数和全生育期与产量显著负相关,单株有效角果数对产量直接作用最大,为0.529;长江下游地区产量与株高、有效分枝数、单株有效角果数、千粒重、生育期和苗期长势显著正相关;密度、病情指数与产量负相关,对长江下游地区产量影响最大的是千粒重,直接通径系数为0.694。综合考虑,在育种策略上应加强群体选择;其中,长江上游和中游地区在常规选择基础上,要加强角粒数和抗倒性选择;长江下游地区应该在保障单株有效角果数前提下注重籽粒千粒重选择。

关键词：甘蓝型油菜产量构成育种策略相关分析通径分析