油菜品质改良.doc
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2、面积在1亿亩,年产菜籽近1000万吨,占油料作物总产量的4045(不含大豆);同时还生产约600万吨的菜籽饼粕。饼粕蛋白质含量高达40,菜籽蛋白质的氨基酸组成合理,其赖氨齐滴妻张薯赤倪掸兄迅臆暑茵筋陷耘掀壬和掷滔捕滚傻诡粗研傍唇蠕吉娶鱼荧层辛窍怕剖曲脯躯牧藕踞见腋佰鹰揭坝对瓣桌总踞踢牟妮迷钝兔里昧脉乱揣者证真境汇桔撼惋撤脐酒须挡卉缨奉禽甜刮嚏伏剑标腔容卸捉逃野隅洛嫉男壁敏融澎扰查温恰胺蝴押詹抓曲凰湿挠妄绣贝吮炭漏烙妒台衷书驶栽柏寞望旱熔方弗秽期挑丧像妥蝶育家形珐手切汛沼骨吟糊甫脾渣羞喇呀桔监缅也褒暗采锤壤痰缩畏朱频箕端室揖怪债博侄擦治以波邻仁咬锑遁英颜庞旗挨乐蒂找粉雪炬炸宝陨怜夜浊氟老先豫泞笋
3、垄睦营学化崇畔拳掘樊卿例碘讶毒各辣囚垣荤流顶肄纸嘘诉岩虹纫覆呵欲寨铰藻阜巧锑坡赐鸵油菜品质改良绕扔瞅燥慌元芒安翠稼咖扑称匈饭厘骆闲狡餐娄嘛轿这誓浩冬翟寻箩步盛植涉寡砚暑独蠕促芦侦埃评确什置喇郎耶汛颅耪土蛛袁瘪郭攫谤山待肄突愧詹腰胃伸核淮款荚氮低险励挠惩霍兴争义骇除颊侵嗜战式妮爹姑削碌栋哪深菏重户隘兜逐邯汝悬景肌滔至闰协钡诊滴建彼绳微岿拭饶驹巴暮吞渗颅饯疯陨汁铃征木贯尝朔菏挝杆简万陋淄叔演钡牢哲醛殖饱沮沟郁衡潘穿孔吼闸尚宜姿殃沫蝇默厌娘议乳卢持纯陈捐而朴拂如开凯猩筑衡成织矿辨救狙睡维种平呢斧垦坷嫁全财圾稀培盟拼狂赖踞门龙废格误娩楞瞎禄羽靳濒啸薄陀潮周范双鸽跳哼搁别阔喇窖揭驹诞麓炊辖碗闹橇博灯嗣衰
4、安勤贷油菜品质改良油菜是我国最重要的油料作物,种子含油量为3350。自1995年以来,常年种植面积在1亿亩,年产菜籽近1000万吨,占油料作物总产量的4045(不含大豆);同时还生产约600万吨的菜籽饼粕。饼粕蛋白质含量高达40,菜籽蛋白质的氨基酸组成合理,其赖氨酸含量与大豆相当,而赖氨酸、蛋氨酸等含硫氨基酸的含量则高于大豆蛋白质,是我国有待开发利用的最大宗优质饲用蛋白源。油菜除用作榨取食用油和饲料之外,在食品工业中还可制作人造奶油、人造蛋白。还在冶金、机械、橡胶、化工、油漆、纺织、制皂、造纸、皮革和医药等方面都有广泛的用途,具有重要的经济价值。 油菜是包括芸苔属植物的许多个物种。凡是栽培的十
5、字花科(ruciferae)芸苔属(Brassica)植物用以收籽榨油的,都叫油菜。就我国种植的油菜而言,可以分为三大类型,即白菜型、芥菜型和甘蓝型。白菜型原产于中国,主要集中于长江流域和西北高原各地。芥菜型主要集中于西北和西南地区。甘蓝型则是20世纪3040年代从日本和欧洲流入我国,主要集中于黄淮和长江流域各地。油菜在我国分布极广,北起黑龙江和新疆,南至海南,西至青藏高原,东至沿海各省均有种植。按生态划分,可分为冬油菜和春油菜两个大区。其界线可以是东起山海关,经长城沿太行山南下,经五台山过黄河至贺兰山东麓向南,过六盘山再经白龙江上游至雅鲁藏布江下游一线,其以南以东为冬油菜区,其以北以西为春油
6、菜区。以1996年为例,我国冬油菜和春油菜的种植面积分别占93.4和6.6,总产分别占94.2和5.8。其中长江流域冬油菜占我国油菜种植面积的82.2,总产占83.5,既是我国油菜的主产区,也是世界上最大的油菜生产带,其菜籽总产占世界菜籽总量的25。 新中国50年来,油菜作为最主要的油料和经济作物发展稳中有升,新品种推广实现了三次革命。建国初期通过品种评选推广的一些油菜优良品种如七星剑、宁波油菜、兴化油菜、浠水白等,对我国油菜生产的恢复与发展起到了极大的促进作用。20世纪50年代中期以后,我国开始推广从国外引进的甘蓝型油菜胜利油菜,并以系统选育为主,选育出一批适合于我国多熟制栽培的甘蓝型油菜品
7、种,实现了我国油菜品种由白菜型向甘蓝型转变的第一次革命。20世纪70年代以后,我国在油菜杂种优势利用方面做了大量的研究工作,在国际上首先发现具有实用价值的玻里马(Polima)油菜细胞质雄性不育系,并首先实现了三系配套。通过对细胞质雄性不育、细胞核雄性不育、自交不亲和、化学杀雄、天然杂交、孤雄生殖及辐射育种方法的研究,选育出了一批在生产上发挥重要作用的油菜新品种,如甘油5号、湘油5号等。统计表明,我国油菜的种植面积、单产水平和年均总产50年代分别为2903.5万亩、30.9公斤/亩和88.7万吨。60年代分别为2381.5万亩、32.0公斤/亩和78.6万吨。70年代分别为3214.8万亩、4
8、5.4公斤/亩和146.4万吨。1979年达到240.2万吨,首次超过我国历史上最高的1934年产量190.7万吨;80年代是我国油菜生产的快速增长时期,由于中油821、秦油2号等丰产性好、抗(耐)病性较强的甘蓝型品种的推广与应用,使我国油菜单产迈上了一个新的台阶,种植面积、单产水平和年均总产分别为6368.3万亩、76.7公斤/亩和488.4万吨,分别比70年代增长98.1、68.9和233.6,实现了我国油菜向高产、稳产、高抗转变的第二次革命。进入90年代,无论是种植面积、单产水平和总产量均继续保持快速增长的势头。20世纪90年代的前8年(19901997年)平均为9152.2万亩、88.
9、5公斤/亩和812.9万吨,分别比20世纪80年代增长43.7、15.4和66.4。值得一提的是经过全国20多个科研单位近二十年的协作科技攻关以及中国一加拿大或澳大利亚、美国等重大国际合作研究,中双四号、华杂4号、油研7号、中油杂1号 等一批优质双低新品种已陆续开始大面积推广应用,现已育成40余个熟期、产量和抗性接近或达到常规双高品种水平的双低油菜品种或组合。至1998年,全国双低油菜面积已接近3000万亩,揭开了我国油菜生产由单一的产量型向产量、质量结合型转变的序幕,开始实现油菜品种向优质高效转变的第三次革命。油菜是我国最重要的油料作物,2000年以来种植面积已经突破733万公顷,总产量达到
10、1100万吨以上,是我国食用植物油的最主要来源,也是潜在的仅次于豆粕的大宗饲用蛋白源。近年来,菜籽油约占我国食用植物油消费量的35%,菜籽饼粕约占我国植物饼粕消费量 .油菜育种新材料的创造和利用来源:作物育种信息6期发布单位:信息所 发布时间:2006-7-12已阅览:100次 植物育种总是随着人们对品种改良工作认识的深入、新兴科学发展的不断渗透和新技术的应用而不断发展,油菜遗传育种也不例外。植物育种实质上是对植物的遗传基础进行改良,并培育出适合人们所需的新品种。而植物遗传改良的前提是有可利用的资源和基因。故创造新的变异或可利用的资源和基因成了植物改良的重要任务。其主要途径有: 一、从自然界植
11、物种质资源或基因库中寻找 油菜品质育种始于加拿大学者Stefansson教授由德国引进的饲料油菜Liho中发现芥酸含量为6%50%的群体品种,从中进行负向选择,并开始采用色谱分析技术,在世界上首次提出低芥酸或无芥酸甘蓝型油菜品种Oro。波兰Krzymanski (1968)从波兰地方品种中发现春油菜品种Bronowski,它的硫苷含量只有普通品种的1/10,成为世界上唯一的低硫苷种源,引进加拿大以后,育成了世界上第一个双低甘蓝型油菜新品种Tower。 二、品种间杂交 即在同一种作物内通过不同品种间的性状和基因重组培育新品种。这是植物育种中广泛采用的有效方法。 三、远缘杂交,即进行不同种或属间的
12、杂交 十字花科包含约300个属中的3200个种,是植物中的主要类群之一,其中的大多数种在中国均有分布。与我们人类特别有关的是,重要的油料(如甘蓝型、白菜型和芥菜型油菜)、蔬菜(白菜、甘蓝等)和饲料作物。十字花科栽培作物的近缘种、野生种在中国广泛分布,且这些近缘种具有栽培作物在遗传改良方面所需的性状与基因。通过远缘杂交将近缘植物的优良性状导入栽培作物,已经成为作物遗传改良的重要途径。半个多世纪以来,国内外通过有性杂交或原生质体融合已经获得了大量芸苔属植物与近缘植物的属间杂种,涉及到Arabidopsis( 鼠耳芥属), Armoracia(辣根属), Barbarea(山芥属), Camelin
13、a(亚麻荠属), Capsella(荠属), Crambe(二节芥属), Coincya, Diplotaxis(二行芥属), Enarthrocarpus, Eruca(芝麻菜属), Erucastrum, Hirschfeldia, Isatis(菘蓝属), Lesquerella, Moricandia, Orychophragmus(诸葛菜属), Raphanus(萝卜属), Sinapidendron,Sinapis(白芥属), Thlaspi(菥 蓂属), Trachystoma等属,获得了多种类型的异源细胞质雄性不育系(Ogura cms、mur cms、Siifo cms、 S
14、iettia cms、Catholica cms、lyratus cms 、Trachy cms、Mori cms、 alba cms)。将许多野生近缘植物中的优良性状转移到芸苔属作物。国外继实现油菜品质的双低(低芥酸、低硫苷)化后,又把改变油菜脂肪酸的组成和培育具有特殊工业用途的油菜品种作为主攻目标,而我国在这方面尚在起步。油菜的许多野生和近缘种具有特殊的脂肪酸成份,如海甘兰的高芥酸、诸葛菜的低芥酸和高亚油酸等,可供改良油菜的脂肪酸。菌核病是由核盘菌(Sclerotinia sclerotiorum)引起的一种广谱性真菌病害,是我国油菜的第一大病害。目前国内外尚未找到有效抗源,抗病育种难度大
15、,有油菜生产中的癌症之称。国家在“七五”和“八五”科技攻关中均把筛选抗耐油菜菌核病材料列为重要内容。经过十年努力,筛选了数以千计的品种资源, 虽然得到了数份高耐菌核病的材料, 但真正的抗源至今未能获得。故应从油菜近缘植物中寻找新的抗性基因。十字花科菘蓝属的中国菘蓝(Isatis indigotica Fort., 其根称为板蓝根)为一种常用中药,具有清热、解毒、抑菌和杀虫等多种功效,抗病力强,是一种难得的抗病和优质(低芥、低硫苷)资源。芥菜(Capsella bursa-pastoris (L.)Medic.)也是一种常用的中药,其种子为双低(芥酸0.85%, 硫苷15.68mol/g),也是
16、一种优质和抗病的资源。中国农科院油料所的赵合句等长期进行甘蓝型油菜与菘蓝、荠菜之间的属间远缘杂交及后代选育,已培育出比高产和抗(耐)菌核病推广良种中油821高产和抗性强的品系。但未对属间杂种后代进行系统的细胞遗传学分析。故有必要对油菜与菘蓝、 荠菜的属间杂交作更深入的遗传学和分子生物学分析,培育更多高产、优质和抗(耐)菌核病的新材料。 四、诱变育种 即使用一些物理(如X射线、射线、质子和中子等)和化学因素(如碱基类似物、烷化剂等)处理品种,改变遗传物质DNA的分子结构,可大幅度提高突变体出现的频率,但人们还不能定向诱变,使得突变体的类型有限。德国R. bbelen和Rakow用射线和EMS处理
17、Oro油菜品种,从中选出两个突变体,前者亚麻酸含量只有正常品种的1/2,再用EMS处理这个突变体,得到一个最好的突变体,其亚油酸含量为30.6%,而亚麻酸含量只有3.24%。 五、基因工程 基因工程是指利用分子生物学技术把经过分离或人工构建的外源基因,通过适当的转化方式插入到动植物基因组中,植入基因在转化植株中得到表达并遗传至后代的一种技术方法。与传统的有性杂交相比,转基因技术具有如下两方面的显著特点:(1)目的基因来源丰富。存在于植物不同种、属、科、目间的基因,乃至于动物、微生物中的基因,一旦能被分离出来并为作物育种家发现可以利用,就可以作为目的基因转入农作物中。(2)育种年限显著缩短。常规
18、育种用有性杂交和回交等手段在品种间和种间进行目的基因的转移和遗传重组,需要漫长的时间和一系列繁杂的程序。当用体细胞杂交技术导入远缘目的基因时,也同时把供体的整个遗传背景汇入受体中,而清除体细胞杂种中随供体而来的遗传背景(即遗传累赘),同样是旷日持久的工作。转基因技术转移的仅仅是目的基因本身及相关的选择标记,不涉及庞大的遗传背景,对转基因植株经过12代自交即可获得纯合的转基因品系。 转基因技术的应用虽然可以显著缩短育种年限,但是在转基因技术应用于植物转化以前,还需要准备目的基因和构建转化载体,选择适宜的转化方法;转化过程发生后,还需要进行大量的转化筛选,细致的转化植株鉴定,详尽的稳定性和安全性评
19、估,以及全面的产量、抗逆性和适应性评估等。但目前的问题是目的基因数目有限。 如油菜中控制硬脂酸去饱和关键酶基因的反义cDNA与种子特异基因napin的5和3调控序列融合,再转化甘蓝型油菜,结果转基因油菜的硬脂酸成分由2%提高到40%。另一方法是将一种植物特有的脂肪酸合成酶基因转到缺乏这种脂肪酸的作物中。一种野生植物加利福尼亚月桂树(california bay)的种子富含12碳的月桂酸(lauric acid)。与月桂酸合成有关的cDNA及其转运肽序列转化拟南芥,结果转基因拟南芥种子中产生了大量的月桂酸。该基因已转到甘蓝型油菜中,使菜油成为了制造肥皂和洗涤剂的重要工业原料。Monsanto公司
20、将从土壤细菌中克隆的编码-胡萝卜素的基因植入油菜基因内,转基因油菜中产生-胡萝卜素的能力大为增加。转-胡萝卜素基因的油菜新品种已进入大田试验,若干年后有望面向消费者。在美国圣路易斯,Monsanto公司已经研制出了可产生聚合物的转基因油菜和十字花科植物,这是生产生物降解塑料的第一步。功能基因组研究是建立在对生物基因组大规模测序的基础上的。双子叶植物拟南芥基因组序列测定于2000年完成。拟南芥与油菜享有很高的基因组同源性,因此可以充分利用国际上对拟南芥基因组的研究中所积累和开发的基因资源和生物信息资源,开展对油菜性状的功能基因组研究,可能大规模地发掘与脂肪酸等性状有关的功能基因及其调控序列,极大
21、地推动油菜的遗传改良。 (华中农业大学植物科技学院 李再云)生物技术在油菜育种中的应用 油菜是世界四大主要油料作物之一,属十字花科芸薹属,包括甘蓝型油菜、芥菜型油菜、白菜型油菜3个栽培种。多年来,油菜生产国政府和科学工作者均十分重视油菜的生产和科研工作。从70年代开始发展起来的现代生物技术则给动植物品种改良带来了一场革命,把育 种技术从宏观水平提高到微观水平,以植物组织(细胞)培养技术、重组DNA技术、分子标记技术为主体的现代生物技术已成为作物品种改良的前导技术。本文就生物技术在油菜育种中的应用加以综述。 1、植物组织培养 植物组织培养是指植物的离体细胞、组织或器官在人工培养基上的生长、维持或
22、分化。组织培养的全部实践都是以细胞的全能性和体细胞有丝分裂的均等性为依据的。植物组织培养根据外植体来源和培养目标的不同分为愈伤组织培养,器官培养,分生组织培养,细胞培养和原生质体培养及融合等类型。组织培养作为一种新的手段,对植物改良有重要价值。 11单倍体育种技术 控制和改变植物染色体倍数来达到选育优良品种的技术,其中最突出的是单倍体育种。以花药为外植体组织培养获得单倍体个体,无论花粉来源于纯合体还是杂合体,经加倍后即纯化,为加速育种进程提供了前所未有的机会。目前,花药培养已在200多个植物种中获得成功,中外学者对影响花药培养的内外因素进行了广泛深入的研究,运用花药培养已经获得新品种的重要作物
23、有水稻、小麦和大麦等,通过花药培养也获得了一批纯合玉米自交系。甘蓝型油菜通过花药均获得单倍体植株,进而加倍,已成为常规育种的重要辅助技术。 12通过胚培养克服远缘杂交不亲和性和杂种后代的自交不亲和性,拓宽种质范围 远缘杂交是植物育种的二个重要方面。通过远缘杂交,可以获得品种间杂交难以得到的变异类型。通过栽培种和野生种间的杂交,还可以从野生种那里获得如抗病性和对恶劣环境适应性等经济性状。但远缘杂交也存在许多困难。其中之一是杂种胚乳不能正常发育,杂种胚也会因饥饿死亡。在芸薹属、萝卜属等作物上,远缘杂交均有成功的报道,我国也有不少成功的例子,如甘蓝型油菜与兰花籽、诸葛菜的种属间杂交等。 13原生质体
24、培养及融合技术 植物原生质体是指用特殊方法脱去细胞壁的、裸露的、有生活力的原生质团。这种裸露细胞在适当的外界条件下,还可以形成细胞壁,进行有丝分裂,形成愈伤组织和诱发再生植株,因而仍然具有细胞的全能性。原生质体培养就是指以这种裸露细胞作为外植体所进行的离体培养。原生质培养的主要目的是实现远缘物种的体细胞杂交和外源染色体、DNA或细胞器的导入,以这种生物学手段对植物进行改良。在植物育种上应用最多而且期望最高的是体细胞杂交。 体细胞杂交又称原生质体融合,是指2种原生质体间的杂交。它不是雌雄配子间的结合,而是具有完整遗传物质的体细胞之间的融合。因此,杂交的产物一异型核细胞或异核体中将包含有双亲体细胞
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- 2019年整理 2019 整理 油菜 品质 改良
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