46315 47819 65210 115317 133115 151815 159618 147715 158110 181312 179310
88155 83132 138165 489190 832110 1138110 1133110 1055122 1142100 1318117 1305123
75～80
10
<3
0～2
向日葵油 玉米油 橄榄油 大豆油 花生油 芝麻油 棉籽油 猪油 棕榈油
12
16
71
少
0
13
29
57
1
0
15
75
9
1
0
15
23
54
80Leabharlann 194833
少
0
12
39
45
0
0
27
19
54
少
0
43
47
9
1
0
51
39
10
少
0
资料来源 : 根据加拿大 Pos Pilot Plant Corporation, Saskatoon, 1994的资料作了一些补充 。 油酸含量高 、饱和脂肪酸含量低 , 是衡量食用油 油 (75% ) , 而高油酸的双低油菜油其油酸达 75 ～ 脂肪酸组成品质的重要指标 。吸收过多的饱和脂肪 80% , 超过了橄榄油 。油酸能降低血内总胆固醇 , 特 酸 , 易使胆固醇升高 , 患心脏病的危险增大 。从表 4 别降低低密度脂蛋白胆固醇 (不利的 ) , 而不降低高 资料可以看出 , 双低油菜油的饱和脂肪酸只有 7% , 密度脂蛋白胆固醇 (有利的 ) , 减少心血管疾病 。加 是普通食用 油最 低的 , 比大 豆油 ( 15% ) 低一 倍 , 拿大 、芬兰 、瑞典 、美国科学家研究证明 , 食用双低 比猪油 ( 43% ) 、棕榈油 ( 51% ) 低 6 ～7 倍 , 这是 油菜油其胆 固醇 总量 较常 规 饮 食 的 人 群 低 15% ～ 油菜油作为食用油的第一个优点 。第二 , 双低油菜单 20% ; 其胆固醇中低密度脂蛋白含量较常规饮食人群 不饱和脂肪酸中的油酸 ( C18: 1 ) 含量特别高 , 现 也低 15% ～20% , 说明双低油菜是最有利于健康的 在的双低油菜的油酸含量平均为 61% , 仅次于橄榄 食用油 。由 于 这 些 原 因 , 加 拿 大 每 年 消 费 植 物 油
饱和脂肪酸 ( % ) C12: 0, C14: 0, C16: 10,
C18: 0, C20: 0 7 7
油酸 ( % ) C18: 1
17 61
亚油酸 ( % ) 亚麻酸 ( % )
C18: 2
C18: 3
13
10～11
21
11
芥酸 ( % ) C22: 1
41 0～2
双低高油酸 低亚麻酸菜油
7
211 油菜品质改良的目标 综合起来 , 食用油菜品质育种的主要目标是 :
“三高 ”, 即高 油 份 、高 油 酸 、高 蛋 白 含 量 ; “四 低 ”, 即低芥酸 、低亚麻酸 、低饱和脂肪酸和低硫 苷含量 。 212 关于提高含油量的遗传改良
根据中国农科院油料作物研究所对我国 832份油 菜品种资源的分析结果表明 , 我国现有品种资源含油 量的变异范围从 26%至 51% (大多数品种都在 38% ～42% ) 之间 , 4份含油量超过 50%的品种均是西藏 和云贵高原的品种 。欧洲 、加拿大油菜品种油份含量 较高 , 一般在 43% ～45%之间 , 但年份间差别很大 , 如加拿大 1998 年平均含油量为 4110% , 1999 年为 4515%。瑞典 O lsson ( 1960 ) 就报道筛选到含油量 52% ～56%的油菜材料 , 曾育成含油量 53%的品种 。 中国农科院油料作物研究所 、陕西农垦中心 、华中农 业大学通过杂交筛选也获得含油量超过 54%的材料 。 当然 , 高油份含量只是优良品种的一个重要性状 , 而 且年份间气候变化 , 对含油量也有影响 , 品种能否在 生产上大面积推广 , 还要通过区域试验 , 全面鉴定其 抗性 、产量 、品质等 。
收稿日期 : 2007 - 7 - 17 作者简介 : 傅廷栋 ( 1938—) , 男 , 广东郁南人 , 中国工 程院院士 , 发展中国家科学院 ( TWAS) 院士 ; 主要从事油菜 的杂种优势及利用研究 。
我国油菜生产还将进一步发展 ①双低油菜油的品 质好 , 是最有利于健康的食用油 , 消费量增加 , 低硫 苷饼可作饲料 , 市场需求量大 , 效益好 。 ②油菜是多 用途的作物 (油料 、饲料 、能源 、肥料 、蜜源 、观 景等等 ) 。 ③油菜是用地养地相结合的作物 , 在轮作 中有重要地位 ; 油菜后种水稻比小麦后种水稻 , 水稻 增产 15%。 ④油菜是长江流域冬季作物 , 与粮食争 地的矛盾较少 ; 目前我国油菜面积约 0107 亿 hm2 , 估计还有 0107亿 hm2 冬闲田可发展油菜生产 。
16 0 CROP RESEARCH
¸ÃÎĵµÓÉ Foxit Reader ±à¼°æȨûÓÐ ·-°æ²»¾¿ 油菜½的ö品¹©种Æ改À良¹À¡£
品种
双高品种 “中油 821” 双低杂交种
表 2 双高常规品种与双低杂交种产量 、品质对比
产量 (%)
含油量 (%)
硫苷 (μmol/ g饼 )
2007第 3期
油菜的品种改良
作物研究 161
成一批双低黄籽材料 。我国甘蓝型黄籽油菜的研究倍 受国外同行的关注 , 预计我国双低黄籽品种将在 3年 内应用于大面积生产 。 213 食用菜油脂肪酸组成的遗传改良
当前食用菜油的脂肪酸组成改良的重点是降低芥 酸的含量 。传统油菜品种在食用品质上最大的缺点是 芥酸的含量高 , 芥酸占总脂肪酸含量 40% ～50% , 对人类健康有利的油酸 、亚油酸含量低 (两者之和 只 30%左右 ) , 而其他植物油不含芥酸 , 其油酸 、亚 油酸总量都超过 80%。低芥酸育种的目标是把芥酸 含量从 40% ～50%降到只有 1%左右 , 油酸 、亚油酸 含量就可大幅度增加 ( > 80% ) , 使菜油的品质在脂 肪酸组成上产生根本性的改变 。
芥酸 (%)
油酸 (%)
100
40
120
42
17
120
40～42
20～28
015
62～65
亚油酸 (%) 13
18
2007 (3)
亚麻酸 (%) 10 10
表 3 油菜食用油品质育种的目标
传统品种
目前双低品种
进一步要求达到的目标
芥酸 ( % ) 廿碳烯酸 ( % )
油酸 ( % ) 亚油酸 ( % ) 亚麻酸 ( % ) 饱和脂肪酸 ( % ) 硫甙 (苷 ) μmol/ g (饼 ) 种子粗蛋白质 (干基 % ) 长江流域含油量 ( % )
从油菜脂肪酸的生物合成途径可以看出 , 以油酸 为前体物 , 碳链的延长就形成廿碳烯酸和芥酸 , 阻止 碳链的延长 , 就可达到降低廿碳烯酸和芥酸的目的 ; 油酸随着减饱和的作用 , 形成亚油酸 、亚麻酸 , 降低
图 1 油菜的脂肪酸生物合成及其改良示意图
表 4 不同食用油的脂肪酸组成
食用油种类
双高油菜油 双低油菜油
选育黄籽油菜是提高含油量的重要途径之一 。加 拿大 白 菜 型 黄 籽 油 菜 比 黑 籽 油 菜 油 份 高 117% ～ 410% , 纤维素含量低 412% ～510% , 蛋白质含量高 319% ～512%。过去只有白菜型 、芥菜型油菜有黄籽 品种 , 1975年刘后利教授在国内首次发现黄籽甘蓝 型油菜材料并育成 “华黄 1 号 ”, 目前西南农业大 学 、华中农业大学 、湖南农大 、陕西农垦中心等都育
2007第 3期
油菜的品种改良
作物研究 159
油菜的品种改良
傅 廷 栋
(华中农业大学 , 武汉 430070)
摘 要 : 目前我国油菜面积 、总产比 20世纪 50 - 60年代分别增了三倍多和十倍多 。油菜品种面临重大改革 : “双 高 ”品种改革为 “双低 ”品种 ; 常规品种改革为杂交种 ; 低油份品种改革为高油分品种 ; 高杆品种改革为半矮杆 、 适宜机械化耕作的品种 。目前双低品种及杂交种的面积分别占我国油菜总面积的 70%和 60%。本文着重论述了油 菜品质改良的目标 、进展及成果 , 并预测了我国油菜生产与研究的发展方向 。 关键词 : 油菜 ; 生产概况 ; 品质改良 中图分类号 : S565103 文献标识码 : A 文章编号 : 1001 - 5280 (2007) 03 - 0159 - 04
40～50 10～15 15～20 10～15 10左右 7左右 100～150 < 22～24 40左右
< 1～2 < 1～2 > 55 > 20～25 10左右
<7 < 30～40 < 22～24
40
010 <1 > 75 10～15 <3 <4 < 20 > 25 > 42～45
2 油菜的品质改良
种改革为较高含油量品种 : 长江流域由含油量 40% 左右提高到 42% ～45% , 将来可达 48%以上 ; ④是 株型高大的品种改革为半矮杆 、适于密植 、机械化栽
培的品种 。
近年育成的油菜杂交种 90%以上为双低杂交种 。 不但产量增加约 20% , 而且品质得到根本性的改变 , 说明油菜是近年来遗传改良效果最显著的大田作物 。
提高含油量有很大的潜力 。在现有的品种中分离 高油份的材料是可能的 : 单株定向选择高油份的材 料 , 在一定范围内不影响产量 , 可能得到含油量和产 量的同时提高 , 含油量的选择效果往往高于单株产量 的选择效果 。据前苏联学者估计 , 油菜含油量将来可 能达到 65% ～70% , 其根据是 : ①含油量与含糖量不 同 , 糖溶于水 , 糖份含量太高 , 必然影响细胞液的浓 度 , 影响细胞的正常代谢 , 因此自然界植物含糖量超 过 20%是很少的 (甘蔗为 13% ～15%左右 ) ; 而含油 量却不同 , 因油份不溶于水 , 以油滴状存在于细胞中 , 有一定范围的油份含量增加 , 并不影响细胞的正常代 谢 。 ②自然界就存在有含油量达 70%以上的植物 , 根 据自然平衡进化的原理 , 人工选择含油量达到 65% ～ 70%的油菜品种是可能的 。 ③根据前苏联从 20 世纪 50 - 70年代向日葵含油量改良的事实 , 向日葵品种平 均含油量从 28%提高到 56% , 高的达 70%。