全 文 ：书西北植物学报!
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收稿日期$
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&修改稿收到日期$
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基金项目$国家
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(高技术研究发展计划"
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#&国家公益性行业"农业#科研专项"
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#&现代农业产业技术体系建
设专项"
3245)#%
#&甘肃省科技重大专项"
#!"%6789""#(
#
作者简介$董红业"
#1(1
#!女!在读硕士生!主要从事作物方面的研究)
:);<.=
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通信作者$孙万仓!教授!博士!主要从事油菜育种及十字花科种质资源研究)
:);<.=
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自交对白菜型冬油菜生理生化
特性及抗寒性的影响
董红业!孙万仓"!刘自刚!张正丽!杨
!
刚!王丽萍!王
!
月!赵燕宁!钱
!
武
"
#
甘肃省油菜工程技术研究中心!兰州
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&
!
甘肃省作物遗传改良与种质创新重点实验室%甘肃省干旱生境作物学重点实
验室!兰州
&%""&"
&
%
甘肃农业大学 农学院!兰州
&%""&"
#
摘
!
要$为了解自交对白菜型冬油菜后代生理生化特性及抗寒性的影响!以
+
份白菜型冬油菜为材料!研究了在越
冬降温前与降温后!自交和开放授粉后代植株叶片生理生化指标及越冬率的变化)结果表明$"
#
#除
A82
含量外!
无论是降温前还是降温后!白菜型冬油菜自交后代植株叶片中的
5B8
*
32C
*
DB8
的活性以及可溶性蛋白和游离
脯氨酸含量都较开放授粉表现出不同程度的降低!其幼苗越冬率也较开放授粉植株显著降低)"
!
#与降温前相比!
降温后所有测定指标在两种授粉方式后代中都表现为上升的趋势!其中以
32C
活性变化最为显著)研究认为!自
交会使白菜型冬油菜后代植株叶片中保护酶活性及可溶性蛋白和游离脯氨酸含量明显降低!
A82
含量升高!导致
幼苗的越冬率显著下降!进而引起其植株抗寒性减弱)
关键词$白菜型冬油菜&自交&开放授粉&生理生化特征&抗寒性
中图分类号$
E1$*,&(
文献标志码$
2
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!!
植物的有性繁殖方式包括自花授粉*异花授粉
和常异花授粉
%
种类型+#,)自花授粉是植物最主
要的繁殖方式之一!自交的遗传效应有
%
个方面$
一是使纯合基因型保持不变!二是使杂合基因型的
后代发生性状分离!三是引起后代生活力衰退)异
花授粉植物有明显的自交衰退现象+!,)自交不亲和
性是植物为了防止近亲繁殖*实现异花受精和遗传
重组而形成的一种遗传控制机制!这种控制机制是
植物在长期的进化过程中形成的各种有利于异花受
精的机制之一!而且被认为是被子植物进化迅速的
重要原因之一+%,)自交不亲和植物具有自交衰退的
共性+$)#",!植物的自交不亲和特性使植物处于高度
杂合状态!最大限度地保持其物种活性!有利于其在
自然界生存和繁衍)通过选育自交不亲和系利用杂
种优势已经成为十字花科作物提高产量*改良品质
的重要途径之一+%)(,)但自交不亲和特性使植物不
耐自交)
白菜型油菜"
!"#$$%&#"#
(
#M,
!
!0^!]^22
!^"
#为芸薹属作物二倍体基本种之一!早熟*耐寒
而且类型丰富!是世界上重要的油料作物之一)白
莱型油菜中!除印度的黄籽沙逊和中国青海的大黄
油菜为具有较强自交亲和特性的种群外!其它白菜
型油菜均属自交不亲和作物!自然异交率
(*_
"
1",*_
+
%)*
,
)自交衰退主要表现在结实率下降*长势
差和抵抗力下降等方面+1,!这种特性也是白菜型油
菜育种研究进展比甘蓝型油菜迟缓的主要原因之
一+##,)中国北方的强冬性白菜型冬油菜属于典型
的异花授粉作物!具有自交不亲和性!由于其具有强
抗寒性并能在北方大面积安全越冬!成为北方冬季
重要的油料作物&自交会使其后代在很多性状方面
出现退化!但自交会不会同样引起抗寒性的降低!目
前对于这方面的研究还比较少)因此!本研究选用
+
个强抗寒的白菜型冬油菜品种"系#!以它们的自
交和开放授粉后代群体为研究对象!对与抗寒性相
关的生理生化指标和越冬率进行分析!探讨自交对
其后代生理生化特性和抗寒性的影响!为白菜型冬
油菜育种提供理论依据)
#
!
材料和方法
A,A
!
试验材料
供试材料为
+
个白菜型冬油菜品种"系#!包括
甘肃农业大学培育的高代品系-
!"##
临甘
#
白.和
强冬性油菜品种-陇油
+
号.*-陇油
&
号.*-陇油
(
号.*-陇油
1
号.!以及陕西省延安市农业科学研究
所育成的冬油菜品种-延油
!
号.)
A,B
!
田间设计
试验于
!"##
年
(
月
"
!"#%
年
+
月在兰州沙井
驿大田连续进行
!
年!所有材料在
!"##
年
(
月中旬
播种于田间!第二年返青后开始试验)花期对材料
进行剥蕾自交和开放授粉两种处理!成熟后分别收
获它们的种子)
!"#!
年
(
月中旬将上述按品种收
获的自由种和自交种按小区播种!每个小区
%
行!行
长
#,*;
!行距
",$;
!株距
",#;
!拔出杂苗*小苗!
使长势一致)田间管理同一般大田)
A,C
!
测定指标及方法
A,C,A
!
生理生化指标测定
!
分别于降温前"
#"
月
!*
日#和降温后"
##
月
!#
日#两个时期采样!取每株
同一位点生长健壮的功能叶片测定各项生理生化指
标!每个样品设
%
次重复)超氧化物歧化酶"
5B8
#
活性测定采用氮蓝四唑"
6` C
#光还原法+#!)#%,!
#
个
酶活单位定义为将
6` C
的还原抑制到对照的一半
时所需的酶量&过氧化氢酶"
32C
#活性采用紫外吸
收法+#$,测定!以每分钟内
2
!$"
减少
",#
的酶量为
#
个酶活性单位&过氧化物酶"
DB8
#活性测定采用愈
创木酚比色法+#*,!以每分钟内
2
$&"
变化
","#
为
#
个过氧化物酶活单位&可溶性蛋白含量测定采用考
马斯亮蓝
F)!*"
染色法+#*,&游离脯氨酸含量测定采
用茚三酮显色法+#+,&丙二醛"
A82
#含量测定采用
硫代巴比妥酸法+#&,)
A,C,B
!
越冬情况统计
!
冬前所有单株挂牌标记!第
二年返青后统计各单株的越冬情况!安全越冬记为
是(!不能越冬记为否(!然后统计出越冬的株数!
计算越冬率)以越冬情况评价抗寒性的优劣!能安
全越冬的材料记为抗寒性优良!反之!抗寒性差)
A,D
!
数据分析
数据利用
A.?U@/@WV:]?J=
及
5D55#1
处理)
!
!
结果与分析
B,A
!
自交对白菜型冬油菜叶片保护性酶活性影响
B!
4=8
活性
!
32C
是生物体内重要的
G
!
B
!
清除酶之一!主要存在于植物组织的过氧化体中!它
的主要作用是催化
G
!
B
!
分解为
G
!
B
与
B
!
!使得
G
!
B
!
不致于与
B
!
在铁螯合物作用下反应生成有
害的羟基自由基+#(,)植物组织中的
G
!
B
!
含量和
32C
活性与植物的抗逆性密切相关)图
#
!
2
表
明$无论降温前"
#"
月
!*
日#还是降温后"
##
月
!#
日#!所有油菜品种"系#开放授粉后代植株叶片
32C
活性均高于相应自交后代植株!但增幅在品种
(&!!
西
!
北
!
植
!
物
!
学
!
报
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
%$
卷
"系#间差异明显)其中!
+
个品种"系#开放授粉后
代植株叶片
32C
活性在降温前显著高出自交后代
植株
#,"1_
"
&(,$$_
!并以-陇油
(
号.的差异最
大"
+
#
","*
#!-陇油
1
号.差异最小&降温后则显著
高出
*,&"_
"
%(,1+_
!差异最大的仍是-陇油
(
号.!差异最小的是-陇油
+
号.)同时!在开放授粉
植株中!叶片的
32C
活性在降温前以-陇油
&
号.
最高"
%,1#K
/
H
#
/
;.0
#
#!其次为-
!"##
临甘
#
白."
%,+&K
/
H
#
/
;.0
#
#!最小的是-延油
!
号.
"
,+#K
/
H
#
/
;.0
#
#&而在降温后以-陇油
1
号.
最高"
#",""K
/
H
#
/
;.0
#
#!其次为-陇油
+
号.
"
1,$&K
/
H
#
/
;.0
#
#!最小的仍是-延油
!
号.)
自交后代植株中!叶片的
32C
活性在降温前仍以
-陇油
&
号.最高"
!,1(K
/
H
#
/
;.0
#
#!其次为
-
!"##
临甘
#
白."
!,"$K
/
H
#
/
;.0
#
#!最低的是
-陇油
(
号."
,$&K
/
H
#
/
;.0
#
#&而在降温后以
-陇油
+
号.最高"
(,1%K
/
H
#
/
;.0
#
#!其次为
-陇油
1
号."
&,(&K
/
H
#
/
;.0
#
#!最小的还是
-延油
!
号.)从上述结果可以看出!
+
个品种开放
授粉植株和自交后代植株叶片中的
32C
活性在降
温后都比降温前明显提高!而开放授粉植株叶片的
32C
活性又比自交植株增强!低温胁迫使冬油菜叶
片中的
32C
活性明显升高!自交使得白菜型冬油
菜后代植株的
32C
活性明显降低)
B!
-EF
活性
!
DB8
是植物中活性氧清除系统
的一种重要酶类+#1,)图
#
!
`
显示$与
32C
活性表
现相似!降温前后所有品种"系#油菜开放授粉植株
叶片
DB8
活性均不同程度地高于自交植株!但增加
幅度在材料间有明显差异)其中!各品种"系#降温
前增加
!,$&_
"
%&,**_
!并以-陇油
+
号.增幅最
大!-延油
!
号.增幅最小&降温后增加
!,#1_
"
#*,"!_
!但只有-陇油
+
号.和-陇油
1
号.达到显著
水平"
+
#
","*
#)同时!各品种"系#开放授粉植株
和自交后代植株叶片中的
DB8
活性在降温前均以
-陇油
&
号.最高"分别达到
$(,&%
和
$#,(1K
/
H
#
/
;.0
#
#!其次为-陇油
+
号."分别为
!&,$"
和
#&,##K
/
H
#
/
;.0
#
#!最小的都是-陇油
(
号.&
DB8
活性在降温后仍以-陇油
&
号.最高"分别达到
+!,"1
和
+",&%K
/
H
#
/
;.0
#
#!其次为-延油
!
号."分别为
$%,$%
和
$%,"!K
/
H
#
/
;.0
#
#!最小
的都是-
!"##
临甘
#
白.)另外!所有的品种"系#叶
片的
DB8
活性在降温后都显著高于降温前)上述
结果说明!自交使得白菜型冬油菜后代植株的
DB8
活性明显降低)
B!
)EF
活性
!
5B8
能够催化超氧阴离子自由
基发生歧化反应形成氧分子和过氧化氢!平衡机体
内的氧自由基!可以避免超氧自由基对细胞膜的过
氧化作用!是活性氧清除系统中第一个发挥作
用+!",)它与过氧化物酶*过氧化氢等酶协同作用防
御活性氧或过氧化物自由基对细胞膜系统的伤害)
图
#
!
3
显示!所有品种"系#降温前后开放授粉植株
叶片
5B8
活性都显著高于自交后代植株!增加幅度
最大和最小的品种在降温前分别是-陇油
(
号.和
图
#
!
各品种"系#油菜开放授粉和自交植株叶片中
32C
*
DB8
和
5B8
活性降温前后的变化
#
,!"##
临甘
#
白&
$
,
陇油
+
号&
%
,
陇油
&
号&
&
,
陇油
(
号&

,
陇油
1
号&
(
,
延油
!
号&
B` ,
降温前开放株&
5` ,
降温前自交株&
B2,
降温后开放株&
52,
降温后自交株&下同
9.
H
,#
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JU&
CPJ/<;J##
期
!!!!!!!!!!!
董红业!等$自交对白菜型冬油菜生理生化特性及抗寒性的影响
-陇油
1
号.!降温后分别是-延油
!
号.和-
!"##
临
甘
#
白.)同时!对各品种"系#开放授粉植株而言!
叶片中的
5B8
活性在降温前以-陇油
&
号.最高
"
#!(,+$K
/
H
#
/
;.0
#
#!并显著高于其他品种!
其次为-陇油
(
号."
#!+,*!K
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H
#
/
;.0
#
#!最小
的是-延油
!
号."
#&1,"#K
/
H
#
/
;.0
#
#&而在降
温后以-陇油
(
号.最高"
#(+,$*K
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H
#
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;.0
#
#!
其次为-延油
!
号."
#&1,"#K
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#
/
;.0
#
#!最小
的是-
!"##
临甘
#
白."
#$#,$"K
/
H
#
/
;.0
#
#)
就各品种"系#自交后代植株而言!它们叶片中的
5B8
活性在降温前是-陇油
&
号.显著高于其他品
种"
#!*,%(K
/
H
#
/
;.0
#
#!其次是-
!"##
临甘
#
白."
##1,11K
/
H
#
/
;.0
#
#!最小的是-延油
!
号."
1",+#K
/
H
#
/
;.0
#
#&而在降温后以-陇油
(
号.的
5B8
活性最高"
#*1,"%K
/
H
#
/
;.0
#
#!其
次是-陇油
&
号."
#$&,"(K
/
H
#
/
;.0
#
#!最小的
是-陇油
1
号."
#%!,%1K
/
H
#
/
;.0
#
#)另外!
+
个品种开放授粉植株叶片中
5B8
活性在降温后比
降温前高出
#!,&!_
"
$*,$1_
!增加幅度最大的是
-延油
!
号.!最小的是-
!"##
临甘
#
白.&而相应的
自交后代植株叶片中的
5B8
活性也比降温前高出
&,"!_
"
%+,((_
!增幅最大的还是-延油
!
号.!最
小的是-陇油
1
号.)以上结果说明自交使得白菜型
冬油菜后代植株的
5B8
活性明显降低!它们对低温
胁迫的反应敏感性差异明显)
B,B
!
自交对白菜型冬油菜叶片丙二醛含量的影响
植物器官衰老或在逆境下遭受伤害!往往发生
膜脂过氧化作用!丙二醛"
A82
#是膜脂过氧化的最
终分解产物!其含量可以反映植物遭受逆境伤害的
程度!
A82
的积累可能对膜和细胞造成一定的伤
害)植物叶片中
A82
含量越高!叶片的伤害程度
越大!抗寒性就越弱)由图
!
可以看出!
A82
含量
的变化规律与上述各项指标相反!
+
个品种降温前
自交后代植株叶片
A82
含量明显比开放授粉植株
高
$,""_
"
&!,(+_
&降温后自交后代植株叶片
A82
含量显著高出开放授粉植株
#",1%_
"
+#,$1_
&同时比较不同时间开放授粉植株和自交后
代植株叶片中的
A82
含量!
+
个品种不论是降温
前还是降温后开放授粉植株叶片中的
A82
含量都
比自交后代的低且呈显著差异"
+
#
","*
#&降温后
+
个品种开放授粉叶片中
A82
含量比降温前的高!
分别高出
1,$!_
"
&+,#&_
&降温后
+
个品种自交
叶片中
A82
含量也比降温前的高!高出
#1,"+_
"
*#,($_
)上述结果表明!低温胁迫后!相比开放
授粉植株!自交后代植株受到的伤害程度大)
B,C
!
自交对白菜型冬油菜叶片中可溶性蛋白和游
离脯氨酸含量的影响
B,C,A
!
可溶性蛋白含量
!
植物在低温锻炼期间!细
胞内可溶性蛋白含量和抗冻性之间呈明显的正相
关!即可溶性蛋白含量随低温锻炼抗冻性的提高而
增加!高含量的可溶性蛋白增加了细胞液浓度!对提
高植株的抗寒性有重要作用+!#,)由图
%
!
2
可以看
出!所有品种降温前开放授粉植株叶片中的可溶性
蛋白含量明显比自交后代植株叶片中的高
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!降温后开放授粉植株叶片中的可溶性蛋
白含量显著高于自交后代植株叶片
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同时间开放授粉植株和自交后代植株叶片中的可溶
性蛋白含量!降温后!所有品种无论是开放授粉植株
还是自交后代植株叶片中的可溶性蛋白含量都明显
比降温前的高!其中差异最显著的都是-
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临甘
#
白.!差异最小的都是-陇油
1
号.&降温后的可溶性
蛋白含量都比降温前的高!说明经低温胁迫后所有
的品种的叶片中的可溶性蛋白含量都有所增加!提
高了冬油菜的抗寒性)
B,C,B
!
游离脯氨酸含量
!
植物在正常条件下!游离
脯氨酸含量很低!但遇到干旱*低温*盐碱等逆境时!
游离脯氨酸便会大量积累!并且积累指数与植物的
抗逆性有关)因此!脯氨酸可作为植物抗逆性的一
项生化指标)图
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表明!
+
个品种降温前开放授
粉植株叶片中的游离脯氨酸含量显著高出自交后代
叶片
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中的游离脯氨酸含量仍显著高出自交后代植株叶片
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图
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各品种"系#油菜开放授粉和自交植株叶片可溶性蛋白和游离脯氨酸含量降温前后的变化
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自交油菜植株越冬率的变化
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放授粉植株和自交后代植株叶片中的游离脯氨酸含
量!降温后游离脯氨酸含量比降温前的高!说明游离
脯氨酸含量与油菜的抗寒性呈正相关关系)
B,D
!
自交对白菜型冬油菜幼苗越冬率的影响
越冬率是油菜抗寒性强弱的直接表现!表
#
为
+
个白菜型冬油菜品种的越冬情况!由表
#
可以看
出$所有品种的越冬率都表现为开放授粉明显高于
自交后代!且都呈显著差异"
+
#
","*
#)说明自交
后代的抗寒性弱于开放授粉的后代)
%
!
讨论与结论
C,A
!
自交对植物生理生化特性的影响
玉米有
%
个脂酶的同工酶!由等位基因控制其
合成)当把具有这些基因的纯合体植株杂交时!其
杂种脂酶活性明显升高)后来!不少研究者在过氧
化氢酶*过氧化物酶*苹果酸脱氢酶等同工酶研究
中!都发现杂交时可能产生有高酶活性的同工酶类
型)以几个具有不同的乙醇脱氢酶的等基因系杂
交!结果杂种的酶活性显著高于自交系)以上同工
酶的研究!从分子水平上解释了等位基因间的互补
和非等位基因间互补产生杂种优势的理论+!!,)研
究表明开放授粉叶片的
5B8
*
32C
*
2Da
活性均显
著高于自交后代)本实验研究结果表明!白菜型冬
油菜自交后植株叶片中的
5B8
*
32C
*
DB8
的活性
和可溶性蛋白*游离脯氨酸含量都较开放授粉叶片
中的低!而
A82
含量较开放授粉叶片中的高!这与
前人研究的结果相符)
C,B
!
抗寒性与植物生理生化特性的关系
低温逆境中
5B8
*
32C
活性水平与植物的抗
寒性强弱具有十分密切的关系!并可以作为植物抗
寒性检测的生理指标+!%,)
5B8
和
32C
共同组成
保护酶系统!对清除自由基!避免细胞膜的伤害有重
要作用)植物在低温锻炼期间!可溶性蛋白含量随
低温锻炼抗冻性的提高而增加!高含量的可溶性蛋
白增加了细胞液浓度!对提高植株的抗寒性有重要
作用)可溶性蛋白的含量与植物的抗冷性之间存在
密切关系!多数研究者认为$低温胁迫下!植物可溶
性蛋白含量增加)可溶性蛋白的亲水胶体性质强!
它能明显增强细胞的持水力!而可溶性蛋白质的增
加可以束缚更多的水分!同时可以减少原生质因结
冰而伤害致死的机会+!$,)低温伤害不仅破坏植物
细胞代谢!而且导致体内生理功能发生变化!自由基
的增加伤害细胞膜系统!引发了膜脂过氧化作用!膜
脂过氧化作用最终产物
A82
可扩散到其它部位!
对质膜有毒害作用!破坏体内正常代谢的进行+!*,)
本实验结果表明!白菜型冬油菜自交后植株叶片中
的
5B8
*
32C
活性比开放授粉叶片中的低!从而使
活性氧引起膜脂过氧化及其他伤害程度加重!导致
植株的抗寒性减弱&同时!低温胁迫后油菜叶片中的
#(!!
##
期
!!!!!!!!!!!
董红业!等$自交对白菜型冬油菜生理生化特性及抗寒性的影响
可溶性蛋白含量增加!但自交后代叶片中的可溶性
蛋白含量较开放授粉植株的低!说明自交后代植株
原生质因结冰而伤害致死的机会越大!其抗寒性就
越弱&另外!
A82
含量与植物的抗寒性密切相关!
低温胁迫后油菜叶片中的
A82
含量增加!但自交
后代叶片中的
A82
含量较开放授粉植株的高!说
明自交后代植株细胞伤害程度较大!其抗寒性较弱!
这与前人研究的结果一致)
综上所述!自交对白菜型冬油菜后代植株的生
理生化特性和抗寒性具有不利影响!自交使得白菜
型冬油菜植株叶片
5B8
*
32C
*
DB8
的活性和可溶
性蛋白*游离脯氨酸含量都较开放授粉出现不同程
度的降低&相反!
A82
含量较开放授粉出现不同程
度的升高&同时!越冬率也较开放授粉的低)而降温
前与降温后相比!所有测定指标在两种授粉方式后
代中都有所提高!其中以
32C
变化最为显著)可
见!自交会使白菜型冬油菜后代植株叶片中保护酶
活性以及其他生理指标和越冬率的下降 进而引起
其植株抗寒性减弱)
参考文献!
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OG26FQG
"张亚宏#!
5K6L3
"孙万仓#!
L:NLG
"魏文慧#!
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"
.03P.0J/J
#
,
+
!
,
!
张天真
,
作物育种学总论+
A
,
,
北京$中国农业出版社!
""%
$
#%#$,
+
%
,
!
FK263GQ
"官春云#
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#+
"
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,
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$
,
!
傅廷栋
,
杂交油菜的育种和利用+
A
,
,
武汉$湖北科学技术出版社!
"""
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A
,
,
长沙$中南大学技术出版社!
"""
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!
琦
,
植物生理生化实验指导+
A
,
,
北京$中国农业出版社!
#11*,
+
#+
,
!
李合生
,
植物生理生化实验原理和技术+
A
,
,
北京$高等教育出版社!
""",
+
#&
,
!
王学奎
,
植物生理生化实验原理和技术"第
!
版#+
A
,
,
北京$高等教育出版社!
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,
植物生理生化实验+
A
,
,
北京$中国农业出版社!
#11$,
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,
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.03P.0J/J
#
,
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!*
,
!
何若韫
,
植物低温逆境生理+
A
,
,
北京$中国农业出版社!
#11*,
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