油菜是我国第一大食用植物油来源，在保障国家食用油供给安全方面起到重要作用。油菜在生长发育过程中会遭受多种病原菌的侵害，其中由核盘菌侵染引起的菌核病是最常见、危害最大、被研究最多、被研究时间最长的病害。本文结合相关研究结果，从病原菌角度阐述核盘菌的病害循环和致病机理，从植物角度对抗性种质的创制、抗性基因挖掘、抗性机理解析等方面的研究进展进行综述。介绍了新发现的SsCP1等与致病相关的分泌蛋白，通过远缘杂交聚合来源于甘蓝的抗性位点、创制抗病材料方面取得的突破，多个研究指出控制油菜开花时间与菌核病抗性的遗传位点存在共定位，揭示了油菜在受到核盘菌侵染后WRKY28-WRKY33模块精细调控抗性强度的分子机制。本文还对油菜菌核病研究方向进行了展望，重点以挖掘抗病种质为主，以期为我国油菜菌核病抗性研究提供参考。
为明确油菜抗菌核病、根肿病育种和抗病品种利用现状，采用人工接种辅以自然病圃诱发方式，连续7年对西南区（云、贵、川、渝）油菜新品种/育种材料和主栽品种进行抗病性评价。结果表明近7年共获得OM109、华油杂706R、南油1958R、川农油2251和川农油2252共5份高抗根肿病新品种。其中，2023年获得3份高抗根肿病新品种和16份育种材料，抗根肿病育种进展最为显著。油菜菌核病抗病新品种选育尚无明显突破，抗病类型主要以低抗菌核病为主，达到43.69%，中高抗菌核病品种抗性不稳定，连续两年鉴定显示无高抗菌核病品种。主栽品种根肿病、菌核病跟踪监测发现，抗病品种应用少，无兼抗根肿病、菌核病品种。本研究结果直观解析了油菜抗病育种成效，将为油菜抗病育种及抗病品种利用、推广提供理论参考。
核盘菌是危害十字花科作物生产的重要病原菌。核盘菌诱导寄主产生过量活性氧（ROS），造成寄主细胞死亡，硫氧还蛋白（Trx）在寄主抗氧化过程中起重要作用。筛选并鉴定硫氧还蛋白（Trx），分析其与核盘菌抗性的关系，将为植物抗菌核病育种提供基因资源。本研究通过生物信息学及转录组数据分析，从拟南芥中筛选到一个关键Trx基因AtTrx5。AtTrx5与甘蓝型油菜BnaA08g04320D的亲缘关系最近，氨基酸相似性为85%。油菜同源基因Trx5表现出上调表达。AtTrx5超表达植株在接种核盘菌24 h后的菌斑面积相比野生型（WT）减小30%~39%，而AtTrx5基因T-DNA突变体的菌斑面积比WT增加39.2%。在侵染过程中超表达转基因拟南芥中AtTrx5的表达量均高于WT，而T-DNA突变体中AtTrx5的表达量则低于WT。DAB染色、H2O2含量、·O2-含量测定结果表明，侵染过程中拟南芥T-DNA突变体中积累的ROS高于WT，超表达转基因拟南芥中积累的ROS少于WT。
油菜与核盘菌相互作用的过程中，JA（茉莉酸）合成相关基因表达量升高，但是JA信号传递却受到了抑制，推测核盘菌分泌的效应蛋白可能直接或间接作用于JAR1蛋白，使其活性降低，从而抑制依赖JA途径的油菜防御系统。前期通过转录组测序获得了差异表达基因BnJar1全长序列，为进一步揭示BnJar1基因参与油菜-核盘菌相互作用过程的机理，本研究对BnJAR１蛋白进行生物信息学分析和预测，构建了核盘菌-油菜互作表达基因酵母文库，并以BnJar1作为诱饵蛋白对文库进行酵母双杂交筛选，获得了５个来自油菜的互作蛋白：丙二烯氧化物环化酶2（BnAOC2）、COP9信号复合物（BnCOP9）、4a-羟基四氢生物蝶呤脱水酶（BnDcoH）、腈水解酶2（BnNIT2）和茎特异性蛋白（BnTSJT1）；２个来自核盘菌的互作蛋白：MFS结构域蛋白（SsMFS）和Rho3 GTP酶（SsRho3）。相关结果为研究油菜-核盘菌的相互作用，挖掘致病或抗病相关基因，进一步解析其机理奠定了基础。
菌核病是严重危害油菜生产的广谱性病害，而芥菜型油菜中蕴含着丰富的菌核病抗性基因资源。因此，开展芥菜型油菜菌核病抗性种质资源筛选，定位与发掘抗性位点对油菜菌核病抗性育种具有重要意义。本研究对云南省各地收集而来的芥菜型油菜种质资源在三种生长环境下进行菌核病抗性鉴定，并结合其中91份芥菜型油菜种质材料基因组重测序数据开展菌核病抗性位点全基因组关联分析研究。根据三种生长环境下离体叶片鉴定结果，筛选出1份高抗菌核病种质材料J7667和1份相对高抗菌核病种质材料J047。91份重测序数据比对到芥菜型油菜参考基因组上进行变异检测分析，共检测出11 337 871个SNP和4 017 890个InDel，分布于芥菜型油菜18条染色体上；数据过滤后获得403 211个高质量SNP；分别利用Emmax和Tassel两种分析软件对91份材料在罗平冬播、小哨夏播、小哨冬播三种生长环境下的离体叶片、离体茎秆与活体茎秆菌核病抗性鉴定表型数据进行全基因组关联分析。离体叶片中，两种分析方法在三种不同生长环境下共定位到62个抗性显著关联SNP位点，其中罗平冬播和小哨冬播分别检测到23个与39个显著关联SNP位点，小哨夏播环境下未检测到抗性位点；罗平冬播活体茎秆中两种方法共检测到3个与抗性显著关联SNP位点；而小哨夏播环境下离体茎秆未检测到显著相关的SNP。Tassel方法中罗平冬播和小哨冬播分别在A2、A8、B2染色体上检测到位置相近抗性SNP位点；Emmax方法中罗平冬播和小哨冬播分别在B5、B8染色体上检测位置相近抗性SNP位点。此外，本研究还将前人鉴定到的菌核病抗性QTL位点与本研究鉴定到的抗性位点共同映射到芥菜型油菜参考基因组，发现本研究鉴定到抗性QTL区间（XLRA2-2、XLRA1-4）分别与前人报道的抗性QTL位点Sll2和qsr10-1重叠。
近年来根肿病爆发式蔓延，对十字花科作物生产造成了严重威胁，以油菜为例，据不完全统计至2022年底全国发病已超133万公顷。培育抗病品种是阻止根肿病快速蔓延最经济有效的方式，而目前使用的抗性位点只有PbBa8.1和CRb，面对不同地区复杂多样的根肿菌和随时产生的新的变异类型，需要不断更新抗性种质资源。本研究通过接菌鉴定筛选了14份抗根肿病大白菜，根据已有的抗性位点相关标记鉴定发现DG117、ZS105、SG01、SR06、JQ07五份大白菜中不含CRb位点，且抗性强于华双5R/华油杂5R；含有CRb位点的KL02对PbXM（新民菌）的抗性表现强于现有材料409R，可能含有新的优异抗性位点。以上材料可作为新的根肿病抗性资源应用于甘蓝型油菜的抗根肿病新品种选育，为现有抗性资源做出补充。
目前根肿病已成为长江流域油菜主要病害之一，严重影响油菜产业发展。为利用分子标记辅助选择技术快速转育抗根肿病、高配合力亲本，本研究以双抗根肿材料18NS（含PbBa8.1和CRb抗病位点）为供体亲本、波里马恢复系37R为轮回亲本，利用分子标记辅助选择的方法，结合田间表型性状综合选择、室内品质分析、配合力测定以及抗性鉴定结果创制双抗根肿病甘蓝型油菜亲本37RR。通过分子标记辅助选择，在BC3F3世代筛选到8个携带PbBa8.1+CRb纯合抗病位点的株系。根肿病田间抗性鉴定结果表明，8个株系在南充和广元两地均表现为免疫抗性。配合力测定结果表明，8个株系配合力由高到低依次为20S200-2 > 20S199-8 > 20S200-11 > 20S205-3 > 20S200-8 > 20S199-1 > 20S199-7 > 20S205-1。株系20S200-2于2021年定型并命名为37RR，其杂交种1937R参加西南地区冬油菜品种试验9个试验点中8点增产，平均单产3204.00 kg·hm-2，在获得根肿病抗性的同时，产量较原始杂交种南油1937也有所提升。
GLK（GOLDEN2-like）转录因子是GARP转录因子超家族的成员，可直接激活大量光合作用相关蛋白的靶基因，包括叶绿素生物合成、光捕获和电子传输相关的靶基因，在植物生理活动过程和非生物胁迫应激反应中发挥关键作用。为解析甘蓝型油菜GLK基因家族，探究其与油菜响应盐旱胁迫的相关功能，本研究在甘蓝型油菜全基因组水平上鉴定出159个BnaGLK基因，对其进行了基因结构特征、系统进化、启动子顺式作用元件、基因表达模式等分析。结果表明，159个BnaGLK基因不均匀地分布在19条染色体上。它们可被分为9个亚族，每个亚族中BnaGLK基因的外显子和内含子数量和结构都非常相似。启动子分析发现了多种激素和非生物胁迫响应相关的顺式调控元件，特别是干旱响应元件。选择在油菜叶片中高表达的8个BnaGLKs进行了盐旱胁迫下的表达模式分析。结果揭示BnaGLK基因在油菜非生物胁迫响应中发挥重要作用。本研究为进一步解析GLK基因家族在甘蓝型油菜中的生物学功能奠定了基础。
种子萌发期对盐碱胁迫最敏感，因而建立准确、简便、高效的种子萌发期耐盐碱鉴定评价体系对于筛选出优质耐盐碱油菜种质具有重要价值。本研究以166个甘蓝型油菜品种、骨干亲本和杂交组合等为试验材料，用穴盘、医用纱布、方形容器等组建了一套油菜水培萌发装置。依靠此系统，选取1.0% NaCl和0.10% Na2CO3模拟盐碱混合胁迫，对甘蓝型油菜种质萌发期抗性进行了鉴定与评价。研究结果显示，高盐碱胁迫抑制油菜种子萌发，且不同基因型种子材料萌发期耐盐碱性存在广泛的遗传变异性。进一步对油菜种子萌发后状态进行分级，可将所测定的166份油菜资源分为4个耐盐碱等级，其中，筛选获得11份抗性等级为3级的耐盐碱油菜资源，主要包括华油杂62、华油杂158、67棚20育11、67棚20育16等品种、骨干亲本和杂交组合。本研究为油菜耐盐碱遗传研究与育种改良提供了鉴定技术和种质资源。
为了解不同芥菜型油菜种质资源的耐盐程度，本研究利用0、150、200和250 mmol/L浓度的NaCl溶液对479份来自不同国家的芥菜型油菜种质资源进行盐胁迫处理，并测定发芽率、根长、芽长和鲜重；采用主成分分析、隶属函数、多元线性回归分析和聚类分析对参试材料的耐盐性进行综合评价。结果发现在200 mmol/L的NaCl溶液处理下，可以有效地将479份材料划分为4类，第I类为耐盐品种12份，第Ⅱ类为75份中等耐盐品种，第Ⅲ类为313份不耐盐品种，第Ⅳ类为79份盐极敏感品种，并建立了芥菜型油菜耐盐性鉴定的多元线性回归方程，y=0.537x1+0.310x2+0.089x3+0.064x4。筛选得到的耐盐性材料为培育油菜耐盐新品种奠定基础。
油菜是修复利用盐碱地的优势大田作物，为解析油菜耐盐性的遗传基础、获得耐盐新种质，本研究利用不同浓度的NaCl溶液（200、250、300 mmol/L）对前期构建的重组自交系群体（RIL）的种子进行处理，分别统计第3 d和第7 d的发芽率，结合高密度SNP遗传图谱，进行QTL定位及候选基因分析。结果表明，RIL群体在不同盐浓度下的发芽率呈连续分布。QTL定位结果显示，6个处理条件下共定位了17个QTL，单个QTL解释的表型变异范围为3.75%~17.57%，其中4个位于C3染色体的QTL（cqST.C3-1、cqST.C3-2、cqST.C3-3和cqST.C3-4）解释的表型变异率大于10%，且能够被重复检测到，是本研究定位的主效QTL。根据RIL群体两个亲本的重测序结果，结合拟南芥同源基因的功能注释，在4个主效QTL置信区间内，筛选获得了5个与耐盐性相关的候选基因。此外，根据发芽率的鉴定结果，认为250 mmol/LNaCl溶液处理7 d的发芽率，可作为油菜种子萌发期耐盐性鉴定的指标，并在此条件下筛选获得了5份耐盐优异种质，发芽率为82.2%~100.0%。
抗除草剂油菜的商业化应用是油菜除草技术的革命性突破，然而油菜与部分近缘种杂草的高亲合性为抗除草剂基因飘逸提供了途径，因此油菜抗除草剂基因商业化伴随的潜在生态风险一直被关注。本文基于当前商业化抗除草剂油菜类型及其抗性机制，从两个方面分析油菜抗除草剂基因飘逸的可能性：一是影响油菜与近缘种杂交从而导致抗性基因的转移的遗传和非遗传因素；二是从远缘杂交后代的适合度上分析抗性基因在近缘种中持续存在的可能性。进一步从亚基因组水平比较了油菜不同亚基因组上抗性基因飘逸的风险差异，总结了抗性杂草的综合防控技术，并结合我国油菜生产实际提出了今后抗除草剂油菜安全商业化应用的建议以及在抗除草剂油菜生态风险领域亟待研究的问题。
鉴定抗除草剂油菜种质对不同种类除草剂的交互抗性，获得可安全交替使用的其他类型除草剂，可延长抗性品种使用时间。本研究以油菜抗SU类除草剂新种质PN19及转抗性基因的拟南芥和烟草为材料，在3-5叶期喷施不同浓度梯度的五大类ALS抑制类除草剂（SU、IMI、TP、PB和SCT类），通过抗性鉴定以确定PN19对各类除草剂的交互抗性。结果表明：SU和SCT类交互抗性最强，IMI和TP类其次，PB类最低。转基因植株除草剂抗性评价及烟草ALS酶体外活性分析表明，五类除草剂交互抗性功能源于靶标ALS酶对各除草剂敏感性下降。且五类除草剂处理后PN19抗性基因较野生型表达上调。本研究为田间ALS类除草剂混合使用进行杂草防控提供了可能性。
为提高种植效益，筛选长江下游地区适宜迟播的油菜品种，探索其耐寒性作用机理，利用6个已审定（登记）的油菜品种，设置6个温度处理，分析低温下种子萌发特性和生理指标变化，利用RNA-seq技术，进一步探索不同耐寒性油菜品种低温萌发差异的原因。结果显示，随着温度的降低，各品种萌发速率和相对萌发率相应降低，越优1301和越优1510在低于10℃低温条件下，具有明显的抗寒耐迟播优势；SOD活性变化与低温萌发表型结果一致；在越优1301和沣油737中，共检测到920个DGE参与油菜低温萌发过程，并筛选到与ABA途径和淀粉蔗糖代谢途径相关的21个DEG。越优1301具有较强的低温萌发能力，可能通过植物激素信号转导、活性氧清除系统的激活和糖类代谢稳态变化引起种子萌发能力差异，在一定程度上解释了越优1301表现较强耐寒性的原因。本研究为保障长江下游地区迟播油菜的生产安全和种植效益提供理论参考和技术指导。
为指导河北等地冬油菜的水分管理，明确冬前灌溉对河北冬油菜产量形成的影响，选用12个白菜型冬油菜及9个甘蓝型冬油菜品种（品系），进行冬灌处理，统计越冬率，测定叶片及角果的氮、磷、钾含量，考察产量及产量构成等指标。试验结果表明：冬灌可以有效预防油菜冻害、提高越冬率，有利于油菜返青后的生长、农艺性状的改善及产量的形成。与对照（不进行冬灌）相比，冬灌处理对冬油菜生育期无明显影响；但供试油菜品种的越冬率均可达90%以上，显著高于对照；且分枝部位高度、株高等农艺性状及产量均显著提高，分别较对照增加33%、90.3%、14.5%；6个供试冬油菜叶片中的氮、磷含量与果皮中的钾含量均高于其它器官。
短生育期油菜迟播后发芽和苗期温度偏低，导致生长缓慢，是制约长江流域三熟制油菜生产的重要因素之一，选育耐迟播短生育期的甘蓝型油菜新品种具有重要意义。本研究以81个甘蓝型油菜品种为材料，分析了不同低温对油菜种子萌发期、幼苗生长等的影响，以期筛选耐迟播短生育期材料。结果表明：低温会导致油菜种子萌发率降低、发芽时间延长，幼苗生长减缓、叶片气孔关闭或减小、净光合速率显著下降。甘蓝型油菜的萌发期性状和苗期性状间没有明显相关性，低温条件下种子的萌发率和苗鲜重与油菜幼苗在-2~-6℃低温冻害下的存活率显著相关，不同品种的油菜幼苗根系对低温敏感程度不同。10个形态生理参数的主成分分析结果显示，发芽率、净光合速率、冻害存活率和总鲜重在品种筛选过程中占据相对重要的位置，这4个参数可作为评价油菜品种萌发期与苗期耐寒性即耐迟播性的主要依据。根据各品种的综合表现，筛选出了20个耐迟播短生育期甘蓝型油菜品种。
低温是限制花生生长的重要非生物胁迫因子之一，选育耐冷品种是解决低温冷害最直接有效的手段。本研究以国内外收集的372份花生种质资源为研究对象，对其在温暖区（武汉）和冷凉区（昆明）两种不同生态环境下的产量相关性状及品质进行分析，采用隶属函数法结合连锁聚类分析，筛选优异耐冷资源，并分析冷凉气候对产量相关因子及品质的影响，筛选关键耐冷性鉴定指标，对其耐冷性进行鉴定评价。结果表明，花生的植株、产量和品质主要受结荚期和饱果成熟期温度、光照和积温等影响，温度和积温越高、光照时间越长，产量和含油量、蛋白质等含量越高，油酸、亚油酸和蔗糖含量越低，且不同材料对低温的耐受性存在差异。对综合耐冷评价值（D）进行聚类分析，将372份材料划分为4类，第Ⅰ类属于强耐冷型共2 份；第Ⅱ类属于耐冷型共86份材料；第Ⅲ类属于不耐冷型共280份材料；第Ⅳ类属于敏感型共4份材料。采用多元逐步回归分析法，建立花生田间耐冷性评价模型Y=-0.002＋0.003X1＋0.008X2+0.002X3+0.001X4，并筛选出相对百仁重、相对单株果数、相对株高和相对单株产量可作为花生田间耐冷性初筛选指标。本研究为花生耐冷性新品种培育和相关理论研究提供基础材料和高效鉴定方法。
为探讨白绢病菌菌株在花生品种间的致病力差异，本研究将强、中和弱致病力菌株田间接种不同抗病性花生品种后考察发病严重度。结果表明，白绢病菌株接种后14 d为最佳调查时间；强致病力菌株ZY2、SQ1和弱致病力菌株GP3-1在所测试的10个花生品种间病情指数差异不显著，而中等致病力菌株（HA、H1-3和BL1-1）在品种间病情指数差异显著。弱致病力菌株GP3-1对各品种的致病力较弱；强致病力菌株能导致供试品种抗性的丧失；中等致病力菌株在抗感品种间的致病力存在分化。本实验筛选出1份对中等致病力菌株存在广谱抗性的花生品种。
为了探究花生种子生化品质与胁迫处理下花生种子萌发能力的关系，对90个花生材料分别进行盐（0.12 mol/L即0.7% NaCl）、碱（0.1 mol/L NaHCO3, pH 8.3）、干旱（15% PEG6000）、低温（2℃浸泡72 h）处理，对胁迫处理下的发芽指标与花生种子生化品质进行典型相关分析。研究发现：盐胁迫下油酸与活力指数是正相关关系，低温胁迫下油酸与发芽率是负相关系，油酸有利于盐胁迫下花生种子萌发，不利于低温胁迫下种子萌发；干旱胁迫下棕榈酸与发芽指数是正相关关系，棕榈酸有利于干旱胁迫下花生种子萌发；碱胁迫下维生素E与发芽指数的正相关关系，维生素E有利于碱胁迫下种子萌发。研究结果对于花生芽期抗逆育种、探讨花生芽期抗逆机制具有一定参考价值。
大豆在生长过程中遭受多种咀嚼式害虫的严重侵害，如斜纹夜蛾、棉铃虫等。现有的防治方法存在农药污染环境、干扰生态平衡以及抗药性增强等问题。培育种植抗虫品种是解决虫害问题的关键。本文阐述了大豆对咀嚼式害虫抗性研究的现状和进展，包括大豆害虫种类及大豆抗虫性研究、大豆抗咀嚼式害虫资源的研究与开发、大豆抗咀嚼式害虫QTL定位研究进展等方面。综合研究认为，关注野生大豆资源，寻找优异的大豆抗虫材料，发掘优良抗性基因，利用生物技术及大豆转育得到新资源，是提高大豆抗虫性、增加产量及品质、降低农业生产成本的经济环保且行之有效的途径。本文旨在为大豆抗虫育种提供理论依据和实践指导，为油料产业的可持续发展奠定基础。
脂质代谢对于植物响应非生物胁迫具有重要作用。利用前期筛选得到的4株耐盐碱溶磷菌（W5、Y7、Y14、Y31，学名分别为Bacillussiamensis、Pseudomonas sp.、B.wiedmannii、Acinetobacter sp.）进行大豆盆栽试验，研究盐碱条件下溶磷菌对大豆植株生长的影响，并分析大豆叶片脂质化合物含量的变化。结果表明，4株菌处理的大豆叶绿素含量、株高、根长、地上部鲜重、地上部干重、根鲜重和根干重均有提高，其中Y7菌株处理组效果最好，选用Y7菌株处理组进行大豆叶片脂质代谢分析。结果表明，共检测到429种脂质，Y7菌株处理组筛选得到30种差异明显的代谢物（上调16个，下调14个）。自脂质代谢中选出差异最大的代谢通路为甘油酯代谢，其中甘油二酯（DG）含量显著上升，甘油三酯（TG）含量显著下降，而磷脂酰乙醇胺（PE）、磷脂酰胆碱（PC）和磷脂酰丝氨酸（PS）总化合物含量上调明显，磷脂酸（PA）、磷脂酰肌醇（PI）总化合物含量下降明显。综合结果表明，耐盐碱溶磷菌施入盐碱土中，对大豆有明显的促生作用并且对大豆叶片脂质代谢产生影响。
选育耐荫高光效的大豆品种是玉米大豆带状复合种植模式的重要研究内容之一，通过分析野生大豆和栽培大豆幼苗在正常及荫蔽环境下的叶片形态和光合生理响应差异，揭示其耐荫机制，可为培育耐荫高光效新大豆品种提供理论基础。本研究以两种栽培大豆（南豆12、天隆1号）和两种野生大豆（W1、W2）为试验材料，设置自然光和50%遮荫两种光环境，探究栽培大豆和野生大豆的叶片形态及光合特性对荫蔽的响应差异。结果表明，荫蔽胁迫下野生大豆和栽培大豆的比叶重、叶片厚度、栅栏组织厚度、净光合速率、气孔导度、Chlb含量均显著低于自然光照。在荫蔽下，栽培大豆的净光合速率、光合色素含量、海绵组织厚度和叶面积变化幅度高于野生大豆，而比叶重和栅海比显著低于野生大豆。野生大豆可以通过维持Chlb含量、增加叶绿素在光合色素中的比例和激发潜在最大光合活性等响应措施提高对弱光环境的适应性。野生大豆和栽培大豆对荫蔽环境的响应差异可以为今后培育耐荫大豆提供理论支撑。
