油菜是食用植物油和饲用蛋白质的重要来源,也是我国种植最广泛的油料作物之一。随着商业化育种理念的推进及分子育种技术的逐步应用,油菜的加代速度已经成为单位时间内决定遗传获得的重要因素之一。“快速育种（Speed breeding,SB）”这一概念正是在这一背景下提出,它是指通过人工精确调控影响植物开花的各种因子,最终使植物快速开花、快速成熟的一种生长体系。光照是植物光合作用的能量来源,也是开花调控网络中的关键信号物质,因此也是SB体系中研究较多的重要因素。得益于发光二极管（Light-emitting diode,LED）技术的进步,精细控制包括光质（或光谱构成）、光照强度和光周期在内的光环境更加容易实现。因此,依赖于LED技术的光环境优化将是快速育种体系进一步改进的重要方向。本研究以甘蓝型油菜半冬性品种中双11（ZS11）为试验材料,在本课题组现有SB体系技术参数上,分别在4种光质（光谱构成）、2种光照强度、3种光周期中选择了试验材料成熟最快的光环境,对快速育种体系进行了优化。在此过程中,对试验材料进行了全生育期的生长情况观察,并从光合作用、关键生长节点、产量和株型相关性状、转录组分析等角度对快速育种体系进行了评估。最后,利用甘蓝型油菜半冬性的亲本材料616R和621R,对优化后的快速育种体系进行检验并做了进一步评估。主要结果如下:1.通过对光合作用有效光谱和现有SB体系光谱（红蓝光比约为6:2,CK）的分析,设计了4种新的光质配比:（1）高红蓝光比,约为8:2（S82）;（2）低红蓝光比,约为6:4（S64）;（3）高红蓝光比加入远红光（F82）;（4）低红蓝光比加入远红光（F64）。测试结果表明,ZS11在F64光质下成熟最快,比对照缩短了13 d,每年可生长5.5代;其次为F82,比对照缩短了10 d,每年可生长5.3代;S82和S64生育期比对照没有明显缩短,均为每年可生长4.6代。2.通过对现有温室光照强度的分析,设计了2种光照强度:1050μmolm-2s-1（CK）和575μmolm-2s-1（RW）。ZS11在CK光强下成熟最快,比RW快了17 d。在其他被评估的项目上,CK光强下植株拥有更快的光合作用速率,RW光强下产量和株型相关性状表现出色。3.根据植物昼夜节律和现有SB体系的参数,设计了3种光周期:（1）11 h光照/1 h黑暗循环（L11）;（2）22 h光照/2 h黑暗循环（L22）;（3）24 h不间断光照（L24）。ZS11在3种光周期下成熟时间几乎相同,光合作用速率没有显著差异,差异表达基因数量极少,相关表型并无明显规律。4.根据上述的光质、光强和光周期试验,我们优化了甘蓝型油菜的SB方案,即低红蓝光比加入远红光的光质、22 h光照/2 h黑暗循环的光周期、1050μmolm-2s-1的光照强度。在优化的SB体系下,恢复系616R每代成熟时间比现有SB体系缩短了13 d;恢复系621R每代成熟时间比现有SB体系缩短了14 d。在优化SB条件下,未经春化处理的616R比春化14 d处理的成熟速度快了7 d。综上所述,我们优化了油菜的SB技术体系,实现了周年内半冬性油菜ZS11生长5.5代,621R生长4.7代,偏早花半冬性油菜616R生长6代的加代频率,极大的提高了半冬性油菜的加代速度,为油菜乃至其它作物育种效率的进一步提高创造了良好的条件。