白菜型与甘蓝型冬油菜抗寒机理差异的研究

来源：华北农学报杂志2016年第1期北京时间：

作者：马骊, 孙万仓, 刘自刚, 赵艳宁, 杨刚, 刘海卿, 武军艳, 方彦, 李学才, 刘林波, 钱武, 侯献飞

单位：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, 甘肃农业大学农学院, 甘肃兰州 730070

摘要：为探究白菜型与甘蓝型冬油菜抗寒机理差异的原因。以8个抗寒性不同的冬油菜品种为材料,采用大田试验和盆栽试验相结合的方法,待油菜长至5~6片真叶时,大田试验进行植物学形态,干物质积累量的测定,盆栽试验按24℃→10℃→5℃→0℃→-5℃→-10℃各48 h依次降温处理后测定生理生化指标。结果表明,白菜型冬油菜冬前生长点洼陷,幼苗匍匐生长,干物质积累主要集中在地下部分,其中白菜型冬油菜地下部鲜质量与地下部干质量较甘蓝型冬油菜平均增加了236.1%,263.0%,说明抗寒性强的冬油菜能够在营养生长阶段将光合有机产物优先运输到地下部,建立庞大的根系,为安全越冬提供代谢能量。随着温度的变化,不同类型冬油菜的生理生化活性有较大的差异,-5℃时陇油7号SOD活性较CK增加了10.7%,0℃时陇油7号CAT、POD活性较CK分别增加了24.7%,28.6%,而0℃时白菜型冬油菜SP含量较甘蓝型冬油菜平均增加了32.3%,-10℃时白菜型冬油菜的SS含量较甘蓝型冬油菜平均增加了71.4%,-10℃甘蓝型冬油菜MDA含量较白菜型冬油菜平均增加了52.8%,这说明抗寒性强的品种在低温条件下能够保护自身免受损伤,其中CAT、POD、SP是抵抗冷害的保护性物质,SOD、SS是抵御冻害的保护性物质。白菜型冬油菜比甘蓝型冬油菜在形态学及生理水平上都具有明显的优势,形态学上的优势使其有利于抵御极端低温天气,提供维持越冬及冬后返青所需的代谢能量;生理水平上,低温胁迫后保护性酶活性、调节性物质含量增加,能够有效地保护细胞膜结构,MDA含量减少,可以缓解低温对冬油菜叶片的伤害,从而保证高越冬率,为北方白菜型与甘蓝型冬油菜抗寒性研究提供理论依据。

关键词：白菜型,甘蓝型,冬油菜,抗寒性,形态特征,干物质积累,生理生化,隶属函数,

基金资助：国家"863"高技术研究发展计划项目(2011AA10A104);国家自然科学基金项目(30960199);国家现代农业产业技术体系建设专项(CARS-13);甘肃农业大学盛彤笙科技创新基金项目(GSAU-STS-1428)