油菜品质育种现状及展望

国际油菜品质改良始于20世纪60年代,以降低油菜籽中芥酸和硫代葡萄糖苷为主要目标.随着历史的不断发展,油菜的品质改良已不再局限于这两个指标.在食用油方面,已将提高油酸、亚油酸含量,降低饱和脂肪酸和亚麻酸含量作为今后的主攻方向,使之成为最健康的食用油;在工业用油方面,高芥酸和中等长度的脂肪酸改良已逐渐展开.今后常规育种、杂种优势利用和生物技术的有机结合,将使油菜品种的改良进入到一个新的阶段.     

中国油菜种质资源研究利用策略与进展

油菜是我国第一大国产植物油来源,种质资源在促进油菜育种和产业发展中发挥了关键作用,通过不断收集引进和发掘利用各类优异种质资源,培育高产优质高抗新品种,我国油菜每公顷水平由1949年的487.5 kg提高到了2017年的1995.2 kg,品质由"高芥酸和高硫苷"改良为"低芥酸和低硫苷",油品质可与橄榄油媲美,显著提升了我国食用植物油供给水平和质量。本文对我国在油菜种质资源收集编目、繁殖保存、评价挖掘、创新利用等方面的背景依据和研究进展进行了分析和评述,总结了近20年来中国油菜种质资源研究利用策略与取得的突破性进展,展望了今后我国油菜种质资源发展方向和重点任务。     

不同甘蓝型油菜高含油量种质资源的脂肪酸成分分析

甘蓝型油菜是我国最为重要的油料作物之一.目前我国面临着植物油严重不足的局面.提高含油量是目前甘蓝型油菜育种的主要方向之一.目前.我国育种工作者已经筛选出了大量含油量超过50%的甘蓝型油菜种质.本文对两种类型的高含油量甘蓝型油菜种质进行了脂肪酸组分分析,结果显示芥酸含量高的种质和芥酸含量低的种质的脂肪酸在菜籽油中变化范围和平均值明显不同.油酸和亚油酸在低芥酸高含油量甘蓝型油菜种质中的含量较高,约占整个油分的80%左右,其他脂肪酸组分则在10%以下;而芥酸则是高芥酸高含油量种质的最主要的成分,约占整个油分的44%左右,油酸、亚油酸等的含量则均在10%左右.相关性分析表明:芥酸和其他脂肪酸之间呈现显著负相关,因此.可以通过降低高芥酸油菜种质中的芥酸含量来提高比如油酸和亚油酸的含量.从而使这些种质的油分更适合人类的健康.     

植物脂肪酸代谢途径遗传调控的研究进展

目前,利用传统育种方法改良油料作物脂肪酸组分已取得巨大成功,通过有性杂交、X-射线或EMS处理等方法都可用来修饰存在于油菜中脂肪酸的性质。国外已培育出高棕榈酸、高或低亚油酸、高油酸和无芥酸的油菜品种。但由于油料作物基因池(Gene Pool)的局限性使得育种学家不得不寻找其他种质资源。随着基因克隆和遗传转化技术的进步,通过基因工程改良油料作物品质已成可能。本文主要介绍了植物脂肪酸的代谢途径以及通过操纵TAG的生物合成来改变油的成分等研究,其中主要包括脂肪酸链长度的改良、饱和度改良、增加脂肪酸含量以及新的不饱和脂肪酸的改良等方面。不久的将来,转基因油料作物中将会产生更有价值的脂肪酸造福于人类。     

光谱技术在甘蓝型油菜品质检测中的研究进展

在双低品质的基础上提高油酸含量是目前油菜脂肪酸改良的热点。传统品质检测和育种后代材料筛选均存在周期长、操作难、工作量大、专业性强等显著弊端。本文综述了油菜品质性状特点以及光谱技术应用的国内外研究进展,表明利用光谱技术可以对油菜生育时期的营养器官进行油酸和其他脂肪酸含量的检测,为高油酸油菜品质评价提供了快速的数据支撑,进而为筛选育种材料、缩短品种选育周期、提高检测效率、降低检测成本、简化操作流程等目标构建新的技术途径,具有重要的现实意义和指导作用。     

薄层色谱法分离植物种子中主要不饱和脂肪酸的研究

测定植物种子中主要不饱和脂肪酸,在油脂品质鉴定、营养研究、油料作物品种选育(特别是油菜)以及发掘新的有价值的油料植物资源等方面,都有重要意义。现在检测菜籽油芥酸含量的方法有:气相色谱法、纸色谱法、冷冻法、分步沉淀法和混浊法。用于分离较长链不饱和脂肪酸的方法除了气相色谱     

甘蓝型油菜芥酸含量的SSR标记分析

目的：探讨高芥酸材料与低芥酸材料杂交效果,为促进高芥酸油菜育种的研究。方法：采用高芥酸材料与低芥酸材料杂交的F2群体作为材料,研究其遗传性状,并对亲本间的芥酸含量进行了SSR标记分析。结果：发现F2群体中的单株芥酸含量受两对基因控制,其遗传规律符合由一对基因控制的分离比例,得到CB10364、Ra2-E12两个共显性标记。结论：CB10364标记与芥酸含量紧密连锁,单株带型为CB10364-a的芥酸含量〈6%,单株带型为CB10364-h的芥酸含量6%～36%,带型为CB10364-b的芥酸含量〉36%,能较好的区分群体的芥酸含量,该结果可促进高芥酸油菜的育种研究。     

甘蓝型油菜芥酸含量的SSR 标记分析

目的:探讨高芥酸材料与低芥酸材料杂交效果,为促进高芥酸油菜育种的研究。方法:采用高芥酸材料与低芥酸材料杂交的F2群体作为材料,研究其遗传性状,并对亲本间的芥酸含量进行了SSR标记分析。结果:发现F2群体中的单株芥酸含量受两对基因控制,其遗传规律符合由一对基因控制的分离比例,得到CB10364、Ra2-E12两个共显性标记。结论:CB10364标记与芥酸含量紧密连锁,单株带型为CB10364-a的芥酸含量<6%,单株带型为CB10364-h的芥酸含量6%～36%,带型为CB10364-b的芥酸含量>36%,能较好的区分群体的芥酸含量,该结果可促进高芥酸油菜的育种研究。     

芥菜型油菜芥酸和廿碳烯酸的遗传

本试验研究了芥菜型油菜种子油中芥酸和廿碳烯酸含量的遗传。结果表明,芥菜型油菜芥酸含量 和廿碳烯酸含量的遗传行为与甘蓝型油菜十分相似。二者均受种子的胚基因型控制,与母体植株的基 因型无关。芥酸含盘受两对显性效应很小的加性基因控制,廿碳烯酸受两对具有重叠作用的显性基因 控制。低芥酸总是与低廿碳烯酸相联系。世代均值分析表明,芥酸符合加性显性模型,以加性效应为 主。廿碳烯酸不符合加显模型,但符合二基因互作模型,基因效应以显性作用为主。     

高芥酸油料植物资源的研究

对高芥酸油料植物,油菜、海甘蓝、草地泡沫和旱金莲等资源的生长习性、农学性状和育种改良等进行综述。     

芥菜(Brassica juncea)花粉胚状体与离体种胚脂肪酸的变化

在油菜改良品质育种中,利用单个花粉胚状体筛选低或无芥酸株系,需要了解花粉胚状体在发育过程中芥酸含量的变化及与其他脂肪酸变化的关系。Gurr(1972),Dasgupta等(1973)和黄尚琼(1980)研究了不同种、不同品种种子发育过程中脂肪酸组成的变化,但均未曾对离体花粉胚状体和离体种胚进行研究。本文在于探索离     

人工合成甘蓝型油菜中花色与芥酸含量的遗传连锁分析

利用人工合成的甘蓝型油菜品系．No．2127-17(白花、有芥酸)与加拿大双低甘蓝型油菜品种Quantum(黄花、低芥酸)配制杂交组合。对亲本、F1、BC1、F2和DH(doubled haploid)5个世代的花色及芥酸含量进行分析,结果表明：花色受单基因控制,且白花对黄花为显性;芥酸含量仅表现出一对基因的差异且具有加性效应的遗传模式。花色和芥酸含量的连锁分析表明：白花与高芥酸紧密连锁．在DH群体中重组频率为5．8％。采用集团分离分析法(Bulked Segregant Analysis,BSA),从685条10个碱基的随机引物筛选到一个与黄花和低芥酸含量紧密连锁的RAPD标记S92-1400。在遗传图谱上黄花基因和低芥酸基因距离S92-1400标记的图距分别为2．2cM和5．4cM。     

甘蓝型油菜数量性状遗传变异的研究

本试验采用单因素遗传设计,连续两年分别研究了42个和50个稳定遗传的甘蓝型油菜品种22个数量性状的平均表现和遗传变异,结果表明,开花期、株高、分枝高度、着粒密度、每果粒数、千粒重、一次分枝数、总角果数、单株产量和含油量的表现受大环境的影响较大。开花期、果长、千粒重、主花序长度的遗传力高,总角果数、单株产量、着果密度、分枝高度、每果粒数的遗传力较低。随着芥酸含量的降低,开花期延迟,主花序变短,主花序角果数减少。无芥酸品种的总角果数和单株产量显著低于有芥酸品种。中国的高芥酸品种具芥酸含量显著高于国外的高芥酸品种。     

RNAi技术在作物品质改良中的应用

RNA干涉(RNAi)是由同源性内源或外源dsRNA引起的序列特异性基因沉默现象,在动、植物和真菌中广泛存在并被证实。目前已应用RNAi技术在改善油脂的品质、改良淀粉品质、提高营养物质或降低有害物质含量、提高抗褐化能力、提高果实耐贮性、进行代谢调控以获得目的次生代谢物等方面进行了作物品质改良研究。作为一种下调表达技术,该技术在研究植物基因功能和改良作物品质等领域有良好的应用前景。本文重点从上述六个方面对近年来应用RNAi技术在作物品质改良研究方面进行了回顾并对其存在的问题作了初步探讨。     

油菜和播娘蒿体细胞杂交创造油菜高油双低新种质

在甘蓝型双低油菜品种与播娘蒿原生质体融合杂种的自交后代群体中,实施定向选择和品质鉴定,在F3收获的247株中筛选获得9份含油量大于45%、芥酸含量小于0.5%、硫苷含量小于30μmol/g的高油双低甘蓝型油菜新种质,其中有2份是黄籽高油双低材料,这些材料的F4仍保持高含油量双低性状。在F4群体收获的905株中新选出了15份高含油量双低油菜新种质,其中有5份是黄籽高油双低材料。因此,通过播娘蒿与油菜原生质体融合及其后代选择可以获得高含油量优质油菜新种质。     

不同芥酸含量油菜品系FAD2基因克隆测序分析

对高芥酸品系M136、0Coγ辐照得到的高芥酸油菜突变体H27和低芥酸品系742的FAD2基因克隆并测序。结果发现,FAD2基因存在两个拷贝FAD2.1(1155bp)、FAD2.2(1140bp)。H27的FAD2.1与M13序列相同,但FAD2.2核苷酸序列中M13在409位点A(腺嘌呤)变成了T(鸟嘌呤),导致密码子由AGA变换为TGA(终止密码子),使H27中的FAD2.2基因的功能丧失,这可能是芥酸含量的提高原因。     

荠菜的细胞学观察简报

十字花科荠菜属的荠菜[Capsella bursa-pastoris(L·)Medic]是一种常用的中草药,也是油菜品种改良的种质资源。1992年我们首次测得荠菜种子的芥酸含量为1.34%,硫苷含量为12.64μmol/g。荠菜的抗逆性强,耐瘠抗旱。因而,荠菜应是油菜双低(芥酸、硫苷)和抗病育种的可贵资源。赵合句于1970年起,用荠菜与油菜杂交,1983年获得杂交种子,现已选育出数个优质抗病高产的油菜新品系。     

芥菜型油菜脂肪酸含量的变异、相关性分析及芥酸调控基因FAE1特异引物设计

芥菜型油菜是我国芸苔属的三大油料作物之一,具有耐旱、抗病虫等优良特性;而我国是芥菜型油菜的重要起源中心,具有丰富的种质资源.该研究从全国各地搜集了34份芥菜型油菜,在贵阳环境条件下种植,其脂肪酸含量(芥酸、油酸、硬脂酸、亚麻酸和亚油酸)表现出丰富的变异,并呈正态分布.结果表明:这些芥菜型油菜种质资源的不同脂肪酸含量间的相关性发现,芥酸和油酸间呈极显著负相关,亚麻酸和硬脂酸呈极显著的正相关,亚麻酸和亚油酸呈现负相关.利用这些材料的脂肪酸含量进行主成分分析,发现绝大部分材料(30份,占88.2%)集中在二维图的特定区域,只有少数其它材料散落在图中其它区域,他们分别是SL63、棱角油菜、T6342和长阳黄芥,这些变异较大的材料在芥菜型油菜的育种中可以发挥特殊作用.此外,运用来自甘蓝型油菜和甘蓝的芥酸调控基因FAE1的已知序列,并设计了FAE1特异引物,而引物在全部34份芥菜型油菜种质资源中均表现出了较好的扩增效果.因此证实芥菜型油菜中至少含有一个FAE1拷贝.该研究结果对于芥菜型油菜育种在我国的开展及其未来的分子育种具有重要的指导意义.     

高油酸油菜遗传育种研究进展

油酸（C18∶1）是双低菜籽油的主要脂肪酸之一,合理的高油酸菜籽油脂肪酸组分更有利于人体健康,因此提高油酸含量是双低油菜品质育种的一个重要方向。当前我国高油酸油菜品种选育相关研究进展缓慢,高油酸菜籽油产业化进程急需提速。围绕高油酸油菜主要从四个方面开展论述：国内外利用理化方法成功创建的油菜高油酸种质资源及其高油酸性状遗传模式;油菜高油酸性状的控制基因及其突变位点;世界上高油酸品种的培育以及我国高油酸品种的发展趋势;当前高油酸品种的不足及今后高油酸油菜品种的改良途径。为油菜育种工作者较全面地展示了国际上高油酸油菜在遗传育种方面的研究成果,也为今后我国高油酸油菜的进一步发展提供了参考。     

甘蓝型油菜芥酸和二十碳烯酸含量的基因效应

以甘蓝型油菜的4种纯合芥酸基因型之间所有可能的6个杂交组合的P_1、P_2、F_1、P_2、B_1和B_2世代为材料,用生统遗传学方法研究了芥酸和二十碳烯酸的基因作用形式及效应。发现无论亲本是单基因差异还是二基因差异,F_1和F_2代的芥酸含量都接近中亲值,F_1略大于中亲值和F_(20)世代均值分析表明,芥酸含量的遗传符合加性显性模型,加性效应占绝对优势,显性效应不显著。用数量遗传学方法估计的芥酸基因数与已知的结果相近。