[发明专利]甘蓝型油菜高芥酸材料的创制方法

说明书

技术领域

本发明涉及作物遗传育种与农业应用生物技术领域，特别是涉及一种甘蓝型油菜高芥酸材料的创制方法。

背景技术

高芥酸菜籽油可以作为工业润滑剂、化妆品、表面活性剂、塑料等的原料，具有广泛的工业用途。国内已有若干专门加工高芥酸菜籽油的生产厂家，其中，四川西普化工股份有限公司生产的高芥酸油占国际市场的1/8，占亚洲市场的60％。按照加工企业的要求，菜籽油中芥酸含量越高越好，高芥酸菜籽油可显著降低加工成本，提高产品质量，进而提高企业效益。

选育高芥酸油菜品种，一直是国内外油菜育种家的主要目标之一。油菜的脂肪酸合成过程如下：

                           (FAE)

16∶1→→18∶0→→18∶1(油酸)→→20∶1→→22∶1(芥酸)

                       ↓(FAD2)

                     18∶2(亚油酸)

                       ↓(FAD3)

                     18∶3(亚麻酸)

普通菜籽油中，芥酸含量50％左右，油酸16％左右，亚油酸13％左右，亚麻酸9％左右。

近年来，出于菜籽油营养保健功能和延长货架时间的要求，国内外广泛开展了高油酸育种，通过将FAE、FAD2、FAD3突变基因(功能丧失)聚合到一起，可创造出油酸含量达到85％以上、亚油酸9％左右、亚麻酸少于3％、芥酸少于1％的新材料。

通过传统育种方法，芥酸含量可达到55％以上，但要稳定超过60％非常困难。

发明内容

本发明的目的在于提供一种甘蓝型油菜高芥酸材料的创制方法，该方法将现有高油酸材料与高芥酸材料结合，创造出芥酸含量稳定高于60％的非转基因高芥酸材料和品种。

本发明的核心和技术思路是，在普通高芥酸材料(芥酸含量50％左右)中导入FAD2、FAD3突变基因，使油菜籽中亚油酸和亚麻酸的合成基本受阻，使其合成更多的芥酸；另一方面，由于游离脂肪酸中亚油酸和亚麻酸比例下降，芥酸比例升高，使甘油骨架的1、3位能够结合充分的芥酸，从而使菜籽油中芥酸含量超过60％。

本发明一种甘蓝型油菜高芥酸材料的创制方法通过以下步骤实现：

(1)选择现有芥酸含量50％以上的油菜材料为母本，以油酸含量80％以上的油菜突变材料为父本，杂交获得F1代种子；

(2)种植F1代植株，收获F2代种子，对F2代种子进行半粒法气相色谱仪测定，选高芥酸、低亚油酸和低亚麻酸的单粒播种；

(3)花期取3mm左右花药作小孢子培养，将小孢子放入含50mg/L秋水仙碱的的胚状体诱导培养基中，于32℃的培养箱中处理48h，完成染色体加倍，采用常规方法培养获得双单倍体DH植株；

(4)收获DH植株上的自交种子，采用气相色谱仪测定脂肪酸成份，选高芥酸、低亚油酸和低亚麻酸的单株留种；

(5)单株定向选育2～3代，最后获得FAE基因正常、FAD2、FAD3基因突变的纯合株系，实现芥酸含量60％的目标。

本发明的优点是，该方法将现有高油酸材料与高芥酸材料结合，创造出芥酸含量稳定高于60％的非转基因高芥酸材料和品种，可为工业用芥酸生产企业提供优质原料，降低生产成本，提高企业经济效益和市场竞争力。

具体实施方式

选择芥酸含量51左右的普通双高油菜材料为母本，以油酸含量82左右的高油酸材料为父本杂交，自交一代后获得F2代种子；取F2代种子200粒进行半粒法气相色谱仪测定，选高芥酸、低亚油酸和低亚麻酸的单粒34粒播种；花期取花药作小孢子培养，以秋水仙碱作染色体加倍，培养获得双单倍体(DH)植株106株；收获DH植株上的自交种子，采用气相色谱仪测定脂肪酸成份，选高芥酸、低亚油酸和低亚麻酸的22个单株播种，形成22个株系；每个株系选5株自交，自交种子采用气相色谱仪分析。最后选出三个株系，它们的单株间脂肪酸成分含量表现较一致，5个单株种子的脂肪酸含量均为芥酸含量60％左右，油酸18％左右、亚油酸9％左右、亚麻酸3％左右。由此育成高芥酸新品系。