利用人工合成甘蓝型油菜制备高芥酸甘蓝型油菜的方法
阅读：71发布：2021-12-02
专利汇可以提供利用人工合成甘蓝型油菜制备高芥酸甘蓝型油菜的方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种利用人工合成甘蓝型油菜制备高芥酸甘蓝型油菜的方法，将人工合成甘蓝型油菜和天然甘蓝型油菜杂交，拓宽油菜 种子 脂肪酸 组成变异范围；利用人工合成的甘蓝型油菜和天然甘蓝型油菜杂种后代 染色 体间的大量交换重组、基因序列的缺失、插入、转座、失活，获得大量的变异，影响甘蓝型油菜油脂代谢途径，利用变异积累获得高芥酸材料。本发明通过加代技术缩短育种年限，后期只对芥酸含量高于45％的材料进行选择，工作量较小；通过定向选择，逐代增加选择压 力 ，使获得不同类型高芥酸材料 频率 上升；获得的材料含有人工合成甘蓝型油菜成分，拓展了种质资源，有利于在后期育种中获得强 杂种优势 。，下面是利用人工合成甘蓝型油菜制备高芥酸甘蓝型油菜的方法专利的具体信息内容。
1.一种利用人工合成甘蓝型油菜制备高芥酸甘蓝型油菜的方法，其特征在于，选用芥酸含量较高的人工合成甘蓝型油菜和低芥酸、低硫苷的普通油酸含量的甘蓝型油菜杂交，获得杂种F1；杂种F1自交，获得F2群体，F2群体单株自交后得到F2:3株系；
F2:3每个株系套袋自交2-3株，每个株系选择种子结实正常单株1株用于构建F2：4株系；
在F2:4株系后代F2:5开始利用近红外技术对获得的单株进行籽粒脂肪酸组成及其含量测定；根据测定结果选择芥酸含量45％的单株进行自交获得F2:6株系群体；
根据近红外测试结果判断株系芥酸含量性状遗传稳定性，并适当提高芥酸含量50％选择压力获得高芥酸单株进行种植构建F2:6株系群体；
在F2:6每个株系中继续套袋自交4-5株得到F2:7，根据近红外测试结果判断株系芥酸含量性状遗传稳定性，选择近红外芥酸含量平均50％株系内单株进行气相色谱测定，进一步判断株系芥酸含量；将获得的芥酸含量高于50％的材料用于遗传育种。
利用人工合成甘蓝型油菜制备高芥酸甘蓝型油菜的方法
技术领域
[0001] 本发明涉及到甘蓝型油菜新材料选育技术领域，尤其涉及利用人工合成甘蓝型油菜制备高芥酸甘蓝型油菜的方法。
背景技术
[0002] 芥酸是一种二十二碳长链不饱和脂肪酸，具有用途广泛、附加值高、市场需求量大以及可再生等特点，在现代诸多工业领域中正显示出越来越重要的作用，被誉为21世纪的重要精细化工原料。目前，芥酸主要从高芥酸菜籽油中提取。我国是世界油菜生产大国，也是芥酸主要生产国，芥酸年产量约占全世界的1/3，产品除满足国内需求外，还出口到日本、欧美等国家。然而，近年来世界范围内推广双低油菜品种，使得高芥酸菜籽油的供应变得越来越短缺，芥酸生产企业正面临着严重的原料危机。因此，在大力发展双低食用油菜生产的同时，工业专用高芥酸油菜新品种的选育和生产，以满足精细油脂化工企业对高芥酸菜籽油的需求就显得尤其重要。近10多年来，德国、美国、澳大利亚和加拿大等国家运用常规技术，先后选育出一批芥酸含量为50％～60％的高芥酸油菜育种材料。我国近几年才真正开始工业专用高芥酸油菜新品种的选育，虽然时间短，但是已经选育出部分农艺性状优良、芥酸含量55％左右的油菜品种用于生产，并取得了良好的经济效益和社会效益。现在的高芥酸油菜育种主要在现有的育种群体中进行定向选择，由于长期的“双低”(低硫甙、低芥酸)油菜育种，使得现有的育种群体芥酸资源相对匮乏，高芥酸基因累积困难，获得突破性品种不易。油菜种子中的储藏脂肪酸都是以三酰甘油酯的形式存在，芥酸只能结合于甘油骨架两端的sn-1和sn-3位，通常不能进入到中央的sn-2位，目前国内外一些科研机构都在开展基因工程研究以提高油菜种子芥酸含量，也获得了部分芥酸含量在50％以上的转基因品系，但是由于人们对转基因的不认同，转基因油菜在生产上大面积推广还有一定难度。由于栽培种在长期育种过程中导致种质资源相对匮乏，国内外多数科研单位开始通过不同途径人工合成新型甘蓝型油菜，以拓展甘蓝型油菜种质资源，并进行遗传、进化和杂种优势利用方面的工作，但是未见报道特别利用人工合成甘蓝型油菜创制高芥酸材料。
[0003] 综上所述，现在的高芥酸材料主要通过发掘现有的甘蓝型油菜种质资源，通过常规育种手段获得，这种方法需要的育种选择群体大、工作量大、变异幅度小、操作麻烦。
发明内容
[0004] 本发明的目的在于提供一种高芥酸甘蓝型油菜材料创制的育种方法，旨在解决现在的高芥酸材料主要通过发掘现有的甘蓝型油菜种质资源，通过常规育种手段获得，这种方法需要的育种选择群体大、工作量大、变异幅度小、操作麻烦的问题。
[0005] 本发明是这样实现的，一种利用人工合成甘蓝型油菜制备高芥酸甘蓝型油菜的方法，所述利用人工合成甘蓝型油菜制备高芥酸甘蓝型油菜的方法将人工合成甘蓝型油菜和天然甘蓝型油菜杂交，拓宽油菜种子脂肪酸组成变异范围；由于人工合成甘蓝型油菜遗传不稳定，染色体组间存在着大量的染色体组内和染色体组间的重组，又因为人工合成甘蓝型油菜和天然甘蓝型油菜遗传差异大，因此，其杂交后代染色体间必然存在着大量的非对称性交换、造成基因序列间缺失、插入、转座、失活等行为，可诱导形成大量的变异，影响甘蓝型油菜油酸油脂代谢途径；杂种后代进行自交，通过变异积累、定向选择可获得高芥酸材料；利用人工合成的甘蓝型油菜和天然甘蓝型油菜杂种后代染色体间的大量交换重组、基因序列的缺失、插入、转座、失活，获得大量的变异，影响甘蓝型油菜油脂代谢途径，利用变异积累获得高芥酸材料。
[0006] 进一步，选用芥酸含量较高的人工合成甘蓝型油菜和双低普通油酸含量的甘蓝型油菜杂交，获得杂种F1；杂种F1自交，获得F2群体，F2群体单株自交后得到F2:3株系。
[0007] 进一步，F2:3每个株系套袋自交2-3株，每个株系选择种子结实正常单株1株用于构建F2：4株系；
[0008] 在F2:4株系后代F2:5开始利用近红外技术对获得的单株进行籽粒脂肪酸组成及其含量测定；根据测定结果选择芥酸含量45％的单株进行自交获得F2:6株系群体。
[0009] 进一步，在F2:5每个株系中继续套袋自交4-5株F2:6，根据近红外测试结果判断株系油酸含量性状遗传稳定性，并适当提高芥酸含量50％选择压力获得高芥酸单株进行种植构建F2:6株系群体。
[0010] 进一步，在F2:6每个株系中继续套袋自交4-5株F2:7，根据近红外测试结果判断株系油酸含量性状遗传稳定性，选择近红外芥酸含量平均50％株系内单株进行气相色谱测定，进一步判断株系芥酸含量。将获得的芥酸含量高于50％的材料用于遗传育种。
[0011] 本发明的另一目的在于提供一种利用所述利用人工合成甘蓝型油菜制备高芥酸甘蓝型油菜的方法制备的高芥酸甘蓝型油菜。
[0012] 本发明具有的优点和积极效果是：利用人工合成的甘蓝型油菜不易稳定的特点，把人工合成甘蓝型油菜和天然甘蓝型油菜杂交，拓宽油菜种子脂肪酸组成变异范围；利用人工合成的甘蓝型油菜和天然甘蓝型油菜杂种后代染色体间的大量交换重组、基因序列的缺失、插入、转座、失活等，获得大量的变异，从而影响甘蓝型油菜油脂代谢途径，利用变异积累获得高芥酸材料。本发明在稍早世代(F2：4之前)不用对芥酸性状进行选择，可以通过加代技术缩短育种年限，且只对结实率进行选择，以保证后期获得农艺性状优良的育种材料；早期世代种植群体只需要300株(系)左右，后期只对芥酸含量高于45％的材料进行选择，工作量较小；由于人工合成甘蓝型油菜能够增加每代变异率，通过定向选择，逐代增加选择压力，使获得不同类型高芥酸材料频率上升；获得的材料含有人工合成甘蓝型油菜成分，拓展了种质资源，有利于在后期育种中获得强杂种优势。本发明需要的育种选择群体小、工作量小、变异幅度大，已经获得芥酸含量高于55％的高芥酸甘蓝型油菜种质资源，拓宽了高芥酸种质资源。
附图说明
附图说明
具体实施方式
[0014] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0015] 下面结合附图对本发明的应用原理作详细的描述。
[0016] 如图1所示，本发明实施例提供的利用人工合成甘蓝型油菜制备高芥酸甘蓝型油菜的方法包括以下步骤：
[0017] S101：选用芥酸含量较高的人工合成甘蓝型油菜(芥酸含量45％左右)和双低普通油酸含量的甘蓝型油菜杂交(芥酸低于2％)，获得杂种第一代(F1)；杂种F1自交，获得F2群体(300单株左右)，F2群体单株自交后得到F2:3株系(300个左右)；
[0018] S102：F2:3每个株系套袋自交2-3株，每个株系选择种子结实正常单株1株用于构建F2：4株系；
[0019] S103：在F2:4株系后代(F2:5)开始利用近红外技术对获得的单株进行籽粒脂肪酸组成及其含量测定；根据测定结果选择芥酸含量45％左右的单株进行自交获得F2:6株系群体；
[0020] S104：在F2:5每个株系中继续套袋自交4-5株(F2:6)，根据近红外测试结果判断株系油酸含量性状遗传稳定性，并适当提高芥酸含量(50％左右)选择压力获得高芥酸单株进行种植构建F2:7株系群体；
[0021] S105：在F2:6每个株系中继续套袋自交4-5株(F2:7)，根据近红外测试结果判断株系油酸含量性状遗传稳定性，选择近红外芥酸含量平均50％左右的株系内单株进行气相色谱测定，进一步判断株系芥酸含量(是否达到高芥酸标准)。将获得的芥酸含量高于50％的材料用于遗传育种。
[0022] 下面结合具体实施例对本发明的应用原理作进一步的描述。
[0023] 实施例1：
[0024] 本发明实施例提供的利用人工合成甘蓝型油菜制备高芥酸甘蓝型油菜的方法利用人工合场甘蓝型油菜(10D130)和优质双低高产的甘蓝型油菜(中双11号)人工创制高芥酸材料；具体包括以下步骤：
[0025] 1、2010年春，在重庆市北碚区西南大学重庆市油菜工程中心歇马实验基地(田间实验均在此地进行)利用10D130(人工合成甘蓝型油菜，芥酸含量45％以上，含油量40％以上)和双低优质甘蓝型油菜品种中双11(天然甘蓝型油菜、芥酸含量低于1％，含油量45％以上)杂交，获得杂种第一代F1。
[0026] 2、2011年春，杂种F1代自交获得F2代群体，该群体共256个单株。
[0027] 3、2012年春，对获得F2代群体256进行套袋自交，获得F2:3株系群体，该群体共235株系。
[0028] 4、2013年春，对F2:3群体的235株系进行套袋自交，每个株系套袋3株，选择结实率高的单株构成F2:4株系。
[0029] 5、2014年春，对F2:4群体的株系进行套袋自交，每个株系继续套袋3株，选择结实率高的单株构成F2:5株系。
[0030] 6、2015年春，对F2:5群体的株系进行套袋自交，每个株系套袋5株(F2:6)。收获后进行利用近红外进行品质测试，筛选芥酸含量高于45％以上的单株用于构建选育高芥酸材料群体F2:6。
[0031] 7、2016年春，对获得用于高芥酸创制群体(F2:6)进行套袋自交，每个株系套袋5株(F2:7)，近红外扫描各个株系单株，对株系内单株芥酸含量均高于45％的株系所有单株籽粒进行气相色谱扫描，获得芥酸含量高于55％，且含油量均在40％以上的株系5个(16DF221芥酸含量59.64％、16DF169油酸含量55.38％，16DF234油酸含量55.70％，16DF231芥酸含量56.21％和16DF094芥酸含量55.55％)。
[0032] 本发明需要的育种选择群体小、工作量小、变异幅度大，已经获得芥酸含量高于55％的高芥酸甘蓝型油菜种质资源，拓宽了高芥酸种质资源。
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