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油菜品质育种的目标与方法

油菜品质育种的目标与方法
摘要 简要介绍了油菜品质育种的历史和现状,对品质育种的目标方法和前
景进行了归纳和思考。

关键词 油菜;品质育种;细胞工程

油菜是世界四大主要油料作物之一,产量居世界油料作物产量的第3位。由
于油菜种子中含有芥酸、硫甙葡萄糖苷等抗氧化物质和有毒物质,使油菜品种受
到了极大影响。因此,从20世纪50年代开始,加拿大、欧洲等油菜主产区开始
进行低芥酸(含量低于1%)和低硫甙葡萄糖苷(低于30μmol/g)的双低优质油
菜育种工作。1961年,加拿大的Stefansson发现并分离出世界第1个甘蓝型油菜
无芥酸种质资源Liho等,并于1966年育成了世界上第一个芥酸含量低于1%的
低芥酸春油菜品种Oro;1973年又育成了芥酸含量低于1%、硫甙葡萄糖苷低于
30μmol/g的双低油菜品种Tower[1]。20世纪70年代后期,俄罗斯开始双低油菜
育种工作,主要引入加拿大和欧洲的双低油菜品种与本国的品种杂交进行选育,
在油菜育种中不断取得进展,至1999年,俄罗斯油菜的芥酸含量低于0.5%,硫
苷含量已降至20μmol/g以下[2]。

我国油菜品质育种工作开展较迟,但发展较快。1974年引进加拿大品种
Oro,后又引进Tower、Wesfar等单双低品种,于1980年前后正式开始单双低育
种。从1985年至2000年我国通过审定的双低油菜品种90个[3],其中常规双低
品种61个(如湘油15号、中双4号、中双7号、华双3号等),双低杂交油菜
品种29个(如湘杂油1号、皖油14号、油研8号、中油杂2号等)。

1品质育种目标
目前,世界各国油菜品质育种的目标有食用和工业用两个方面:食用方面以
“3高4低1黄籽”为目标,即选用高含油量、高油酸和亚油酸、高蛋白质和低芥
酸、低亚麻酸、低硫甙葡萄糖苷、低纤维以及黄籽品种[1];工业油方面,根据
需要可选育芥酸含量更高(55%~70%)和高月桂酸(含量高达80%以上)品种。

1.1高含油量品种选育
据谌利等[4]研究,重庆地区甘蓝型油菜中,2002年共测试468个单株,含
油量在43%以上的单株为201株,占测试总数的42.95%,其中含油量在48%以
上的单株有4株,最高含油量达48.63%。

近年来,我国在高含油量方面取得了巨大成就,继2001年谌利等[5]选育的
渝黄1号的含油量为42.84%后,张永泰等[6]于2004年选育出高含油量的甘蓝型
双低油菜品种扬油6号,其含油量为41.36%,湖南官春云等选育的高油分低芥
酸黄籽油菜品种——湘杂油631,其含油量高达45.26%。

1.2高油酸油菜品种选育
由于油酸属不饱和脂肪酸,能有效地清除血管中低密度脂蛋白,降低胆固醇,
有利于人体心血管健康,所以高油酸油被称为营养保健油。近年来,人们还发现
高油酸油能有效甲酯化,有利于生物柴油的生产。这意味着最近数年对高油酸油
商品的需求将有明显增加。基于此,西方国家如德国等在高油酸油菜育种方面取
得了很多成就,如德国育成世界上第一个高油酸品种expander,油酸含量高达
81%[7]。

近年来,中国在高油酸育种方面也取得了显著成就。浙江省农科院原子能所
农作物品质改良基因工程实验室育成转基因超级油菜“超油1号”,其油酸含量达
63.3%,熊兴华、官春云等从湘油15号中克隆Napin的基因的启动子(AF420598)
和油酸脱饱和酶FAD2基因片段,并将反义FAD2基因连在Napin启动子之后,
构建植物表达载体Pbi121.NF,利用基因枪法将其导入甘蓝型油菜,并对转基因
油菜进行PCK-southern杂交检测,为高油酸油菜育种提供了基础材料。

2 品质育种的方法
2.1油菜的转基因育种
油菜基因转移的主要方法有农杆菌介导法、基因枪法、微注射法、电激法、
激光微囊穿刺法、真空渗入遗传转化法等。根据官春云总结,从1988年至1997
年的10a间,已改良脂肪酸组成基因11个,改良种子蛋白基因5个[8]。

2.2油菜的诱变育种
诱变育种方法针对单个目标性状的改良往往是有效的。如用常规育种方法降
低油菜亚麻酸含量有较大的难度,用物理和化学方法诱变则可能是有效的。

官春云等用不同剂量的60Co放射线处理双低油菜品种湘油15号的幼苗,
结果发现经20.64C/kg处理后的植株所结种子的油酸含量明显比对照高,最高株
达66.36%,比对照高6.6%;李加纳等用60Co辐射诱变甘蓝型油菜品系84-57N-9,
得到黄籽变异单株,最后育成了高含油量的甘蓝型油菜品系GH03。

2.3细胞工程技术在油菜品质育种方面的应用
细胞工程是指在细胞水平上对植物进行遗传操作的新兴技术,它包含植物脱
毒培养、突变体筛选、细胞杂交、超低
温冷冻储藏、人工种子等。李栒等利用甘蓝型油菜与芥菜型油菜种间小孢子
培养,获得了既有甘蓝型油菜丰产性,又具有芥菜型油菜的耐旱、黄籽等优良特
性的再生植株。吴江生等采用聚合杂交、回交和小孢子培养技术育成甘蓝型优质
油菜新品种华双3号,是中国将小孢子培养技术与育种相结合育成的第一个油菜
新品种。

2.4分子标记技术在油菜品质育种中的应用
分子标记技术在油菜育种中的应用已展示广阔的前景,概括起来大致有以下
几个方面:①广泛开发利用种质资源,拓宽育种基础。②标记重要基因,提高育
种效率。③鉴定遗传多样性,确定杂优育种的亲本选配。④揭示物种亲缘关系,
有效进行种质资源创新。

Tanhuaup?覿aumL 和Vilkki(1999)采用SCAR标记,在白菜型油菜中的
F2群体中对油酸进行了分子标记辅助选择[9]。

3展望
随着科技的迅速发展和人民生活水平的提高,油菜的品质育种比高产育种显
得更加重要。在油菜的品质育种中,利用细胞工程技术进行高含油量育种和高油
酸育种将是油菜品质育种的核心内容。

4参考文献
[1] 龙艳,牛应泽. 我国油菜品质育种的进展与展望[J].四川农业大学学报,
2002,20(4):372-375.

[2] 官春云.俄罗斯油菜育种[J].作物研究,2003,17(2):99-103.
[3] 邬梦贤,官春云,李栒. 油菜脂肪酸品质改良的研究进展[J].作物研究,
2003,17(3):152-156.

[4] 谌利,唐章林,张学昆,等.甘蓝型油菜高油分育种初报[J].西南农业大
学学报(自然科学版),2004,26(5):550-553.

[5] 谌利,李加纳,唐章林,等.甘蓝型黄籽杂交油菜新品种渝黄1号的选育
[J].西南农业大学学报(自然科学版),2002,24(1):45-47.

[6] 张永泰,李爱民,惠飞虎. 优质高产甘蓝型油菜新品种扬油6号的选育
[J]. 种子,2005,24(6):79-81.
[7] 官梅.德国油菜高油酸育种简介[J].中国油料作物学报,2004,26(1):
81-83.

[8] 官春云.油菜的转基因育种[J].中国油料作物学报,2005,27(1):97-103.
[9] 马占强,林良斌.分子标记技术在油菜育种上的应用[J].分子植物育种,
2004,2(5):728-732.

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