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作物生产中,高产与抗倒相互制约,协调性差。而在油菜全程机械化生产过程中,高产与抗倒同等重要。油菜倒伏后,不仅产量、品质急剧下降,而且机械收获作业效率低,损失率居高不下。因此,倒伏是影响油菜产量和机械收获效率进一步提高的重要限制因素。故而,研究寻找可协同提高油菜产量和抗倒性的栽培措施,探索内在机制,可为推动油菜机械化生产,提供理论基础与技术支撑。本研究采用裂区试验设计,以密度为主区,分别为15×10~4株/hm~2(D1)、30×10~4株/hm~2(D2)、45×10~4株/hm~2(D3),以行距为副区,分别为15cm(R15)、25cm(R25)、35cm(R35)。测定油菜产量及产量构成、主要农艺性状、干物质累积与分配,以及茎秆倒伏指数、主要成分、叶片茎秆酶活性等生理指标、蛋白质组学等,研究不同密度和行距配置对油菜产量和抗倒性的影响及机理,为油菜机械化生产提供技术支撑及理论依据。本研究的主要研究结果如下:(1)随着种植密度增加、行距缩小,油菜小区产量逐渐增加。密度增加,行距减小,油菜叶面积指数、冠层截光率以及群体光能利用率均显著增加。各时期光能利用率与产量的相关性分析表明,花期对油菜产量影响密切。花期叶片蛋白质组学分析结果表明,增密缩行后,华杂62叶片中参与叶片光合、催化光合碳固定的蛋白(A0A078JFE6、A0A078H5M7、A0A078I890、A0A078JNR1、A0A078GVQ6)表现为下调;与蔗糖淀粉代谢相关的蛋白(A0A078IJ16、A0A078GF28)表现为下调;与过氧化氢代谢相关的蛋白(0A078HYU3、A0A078HK35、A0A078H4C8、A0A078IA42、A0A078IA53、A0A078IWI1)表现为下调。这些变化导致油菜叶片中二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶(Rubisco)、蔗糖合成酶(SS)、蔗糖磷酸合成酶(SPS)、果糖-1,6-二磷酸酶(FBP)的活性降低,碳水化合物含量下降。增密缩行后,1301品系叶片中与光合作用相关蛋白(A0A078G019)、与细胞色素450相关的蛋白(A5GZU7、A0A078HCB3)、与叶片过氧化物酶活性、过氧化氢代谢有关蛋白(A0A078HYU3、A0A078IH23、A0A078IA42、A0A078G1F3、A0A078H8F6)和与蔗糖代谢有关的蛋白(A0A078FUA8)表达量均表现为上调;与淀粉合成相关的蛋白(A0A078J344)、糖酵解过程中的部分酶蛋白(A0A078JNQ8)变现为下调。这些变化导致1301单株叶片光合作用相关酶活性增加,碳水化合物含量增加。本试验条件下,两品种(品系)均采用D3R15的密度行距配置的产量高于其他各处理。(2)增加种植密度、缩小行距后,华杂62倒伏指数下降,抗倒性增加;品系1301密度增加后,倒伏指数增大、抗倒性下降,缩小行距,倒伏指数降低、抗倒性增强。花期茎秆蛋白质组学分析表明,增密缩行后,油菜茎秆中与光合作用相关的光合作用蛋白(A0A078FHG9、A0A078JZM9、A0A078JQI2、A0A078H8H5)、光合作用碳固定过程作用蛋白(A0A078FJK5)、与糖代谢相关的蛋白(A0A078HRG9、A0A078H3X2)、参与苯丙烷类代谢相关蛋白(A0A078IWR4、A0A078JMY8、A0A078JQA5)的表达量均表现为上调;纤维素合成相关蛋白(A0A078I4D9)在华杂62茎秆中变现为上调,在品系1301茎秆中变现为下调;茎秆Rubisco、SPS、FBP活性增强,木质素合成关键酶过氧化物酶(POD)活性增强。华杂62茎秆中纤维素合成关键酶β-1,3-葡聚糖酶活性增强,而1301茎秆中该酶活性降低。增密缩行后,华杂62成熟期茎秆结构性与非结构性碳水化合物增加,茎秆倒伏指数减小,表现为更抗倒,本试验条件下,D3R15处理的抗倒性优于其他处理。品系1301茎秆中除纤维素含量与华杂62有差异外,其他碳水化合物变化趋势一致,D3密度条件下,R15的行距配置倒伏指数最小,表现为更抗倒,但改品系密度增加,倒伏指数也响应增加。(3)本试验结果表明,密度和行距配置对油菜叶片和茎秆的影响有所不同。高密度种植条件下,叶片光合作用对不同株型油菜品种产量形成影响差异较大,而茎秆光合在协调不同株型油菜产量和抗倒性的过程中起到关键作用。但其根本都是通过影响花期叶片和茎秆光合作用蛋白表达量,从而影响酶活性,调控物质合成与转运,协调油菜产量形成与倒伏。