高亞麻酸保健功能油菜新品系選育

余順波， 高志宏， 曾章麗， 戴祥來， 陳大倫*

(1.貴州省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 油菜研究所， 貴州 貴陽 550018；2.貴州油研純香生態(tài)糧油科技有限公司， 貴州 思南 565109)

引言

【研究意義】從脂肪酸的作用看，植物油中飽和脂肪酸含量越高，營養(yǎng)價(jià)值越低；不飽和脂肪酸中油酸含量越高，且含有一定比例的亞油酸(ω-6族)與亞麻酸(ω-3族)，其營養(yǎng)價(jià)值越高。哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院專家認(rèn)為，亞油酸︰亞麻酸在人體內(nèi)的最佳比例為1︰1，世界衛(wèi)生組織推薦標(biāo)準(zhǔn)比例為小于6︰1[1-2]，《中國居民膳食營養(yǎng)素參考攝入量(2013版)》中脂肪酸組成比例參考值[3]為(1～4)︰1。亞麻酸攝入不足是亞健康、慢性病(如心腦血管疾病等)發(fā)病率上升的主要原因之一，已成為當(dāng)前我國居民的“營養(yǎng)短板”。通過改善食用油的脂肪酸構(gòu)成來補(bǔ)充亞麻酸是一條可行途徑。菜籽油是我國居民的主要食用油源，也是富含亞麻酸的3種常用植物油(菜籽油、大豆油、亞麻油)之一，進(jìn)一步提高油菜亞麻酸含量對提高國民健康水平具有重要意義。【前人研究進(jìn)展】隨著人們生活質(zhì)量的提高和對亞麻酸營養(yǎng)價(jià)值認(rèn)識的加深，20世紀(jì)90年代為防止亞麻酸貯藏過程或油炸中因氧化等造成酸敗變質(zhì)、延長商品貨架時間所提出的將菜籽油亞麻酸降至3%的油菜品質(zhì)改良目標(biāo)不甚合理[4-7]。2016年李殿榮等[4，8]提出高亞麻酸育種的概念，并提出將亞麻酸含量提至15%以上的目標(biāo)[8]。亞麻酸在雙低菜籽油中含9%左右，豆油中含8%左右，其他大宗食用植物油中含量很少或不含[4]。在我國油菜種植中占主導(dǎo)地位的甘藍(lán)型油菜起源于歐洲，屬于外來種，在我國沒有野生種和近緣種，遺傳背景狹窄，遺傳多樣性不高，致使可供油菜高亞麻酸育種選擇的種質(zhì)匱乏[7]。【研究切入點(diǎn)】為滿足廣大人民群眾對高亞麻酸食用油的需求。高亞麻酸資源材料是開展高亞麻酸油菜育種的基礎(chǔ)，貴州省農(nóng)業(yè)科學(xué)院油菜研究所多年來開展富含亞麻酸油菜資源的篩選與研究，通過對3 500余份油菜種質(zhì)資源的品質(zhì)分析獲得2份高亞油酸亞麻酸品種資源(埃甘5771R和白甘5602R)，但是2份材料均不宜直接應(yīng)用，因此需對材料進(jìn)行進(jìn)一步田間篩選。【擬解決的關(guān)鍵問題】貴州省農(nóng)業(yè)科學(xué)院油菜研究所以高亞麻酸油菜資源(埃甘5771R和白甘5602R)為基礎(chǔ)材料開展系列雜交及系統(tǒng)選育工作，就高亞麻酸材料篩選、品種創(chuàng)新與應(yīng)用的相關(guān)研究過程進(jìn)行闡述，以期為開展高亞麻酸保健功能油菜新品種(系)選育與應(yīng)用提供參考。

1 高亞麻酸油菜資源的篩選與品系選育

1.1 資源篩選

對3 500余份油菜種質(zhì)資源的近紅外光譜分析技術(shù)(NIR)[9]進(jìn)行品質(zhì)分析得出，亞油酸含量在23%以上、亞麻酸含量在13%以上的品種資源5份；進(jìn)一步采用化學(xué)分析法[10]獲得2份高亞油酸、高亞麻酸品種資源(埃甘5771R和白甘5602R)，其中，埃甘5771R的亞油酸、亞麻酸含量分別為25.7%、15.9%，白甘5602R的亞油酸、亞麻酸含量分別為26.5%、15.7%。但是埃甘5771R在低溫時有心葉缺綠，生長勢及豐產(chǎn)性差，不宜直接應(yīng)用；白甘5602R表現(xiàn)為葉色淺、營養(yǎng)生長強(qiáng)、易倒伏，豐產(chǎn)性差，也不宜直接應(yīng)用。

1.2 品系選育

2013年春以高亞油酸、高亞麻酸材料埃甘5771R與白甘5602R雜交，后代在低海拔的貴州思南塘頭正季(秋播夏收)及高海拔的貴州威寧夏繁，利用穿梭育種法[11]進(jìn)行連續(xù)自交，結(jié)合農(nóng)藝性狀、豐產(chǎn)性、抗性及品質(zhì)分析，定向選擇高亞油酸亞麻酸優(yōu)良品系，通過4年7代的優(yōu)中選優(yōu)，于2017年育成高亞麻酸常規(guī)油菜新品系，暫定名為高亞麻酸908，選育系譜見圖1。

圖1 高亞麻酸908的選育系譜

2 高亞麻酸908的特征特性及應(yīng)用

2.1 品質(zhì)性狀及脂肪酸組成

從高亞麻酸908的7個株系種子品質(zhì)與脂肪酸組成分析結(jié)果(表1)看出，7個株系均為雙低優(yōu)質(zhì)材料，油酸50.2%～52.6%，亞油酸25.4%～26.4%，亞麻酸15.3%～15.9%，7個品系的脂肪酸組成基本一致，說明高亞麻酸908的亞油酸、亞麻酸穩(wěn)定，可用于生產(chǎn)開發(fā)，油酸∶亞油酸∶亞麻酸為3.3∶1.7∶1，完全符合中國營養(yǎng)學(xué)會編撰的《中國居民膳食營養(yǎng)素參考攝入量(2013版)》的脂肪酸比例要求。

表1 高亞麻酸908的品質(zhì)性狀及脂肪酸組成

2.2 農(nóng)藝性狀

2018-2019年品種鑒定試驗(yàn)結(jié)果(表2)顯示，高亞麻酸908平均株高168.0 cm，分枝部位高59.2 cm，一次有效分枝數(shù)6.3個，單株有效角數(shù)191.1個；平均角粒數(shù)19.5粒，千粒重3.7 g，產(chǎn)量155.8 kg/667m2，含油量44.1%；平均生育期為210 d。高亞麻酸908總體表現(xiàn)為葉色淺綠色，株高較矮，抗倒性較強(qiáng)，穩(wěn)產(chǎn)，黃籽，籽粒較小，品質(zhì)雙低。高亞麻酸908的產(chǎn)量中等，可以作為特殊(高亞麻酸)需求品系實(shí)行訂單化生產(chǎn)應(yīng)用。

表2 高亞麻酸908的經(jīng)濟(jì)性狀、品質(zhì)及產(chǎn)量

2.3 應(yīng)用

2018年采用保優(yōu)栽培技術(shù)在思南縣板橋鎮(zhèn)選擇安全隔離區(qū)域，試種高亞麻酸908示范面積1.33 hm2，共收獲油菜籽3 180 kg；2019年在開陽縣龍崗鎮(zhèn)擴(kuò)大示范，采用集中連片種植3.33 余hm2，收獲油菜籽7 960 kg，經(jīng)品質(zhì)檢測，亞油酸含量25.4%，亞麻酸含量15.6%。

貴州油研純香生態(tài)糧油科技有限公司采用脫皮低溫冷榨純物理生產(chǎn)工藝[12]，對11 140 kg高亞麻酸材料進(jìn)行脫皮冷榨，獲得高亞麻酸冷榨菜胚油3 676 kg，經(jīng)檢測，具有菜籽油固有的氣味和滋味、無異味，色澤Y23、R3.1，透明度為澄清透明；水分及揮發(fā)物≤0.1%，酸值≤1.3 mg KOH/g，過氧化值≤1.5 mmol/kg，加熱時均無析出物，羅維朋比色黃色值不變、紅色值未加深；含維生素E 453.90 mg/kg，植物甾醇244.63 mg/100g；反式脂肪酸為0，溶劑殘留量為0，冷榨菜胚油理化指標(biāo)均符合GB 1536的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求，黃曲霉毒素B1未檢出，苯并(a)芘未檢出，總砷≤0.01 mg/kg，鉛≤0.09 mg/kg，均優(yōu)于GB 2716—2010食用植物油衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)限值。脂肪酸組成為飽和脂肪酸7%、芥酸0.1%、油酸50.6%、亞油酸26.4%、亞麻酸15.9%；亞麻酸含量比普通油菜(8%)高7.9百分點(diǎn)，高亞麻酸菜籽經(jīng)脫皮冷榨獲得菜胚油，不僅亞麻酸含量高，還富含含維生素E和植物甾醇，不含反式脂肪酸，溶劑殘留量為0，未檢出黃曲霉毒素B1、苯并(a)芘，是高質(zhì)量的新型菜胚油，說明高亞麻酸油菜品種選育是實(shí)現(xiàn)人們對亞麻酸需求的有效途徑之一。

3 結(jié)語

我國油菜種植中占主導(dǎo)地位的甘藍(lán)型油菜起源于歐洲，屬于外來種，在我國沒有野生種和近緣種，遺傳背景狹窄，遺傳多樣性不高。且隨著油菜育種水平的提高，大量淘汰與篩選導(dǎo)致近親繁殖現(xiàn)象明顯，種質(zhì)資源日趨同質(zhì)化，致使可供油菜高亞麻酸育種選擇的種質(zhì)較少[7]，遠(yuǎn)緣雜交、分子設(shè)計(jì)育種、利用不同生態(tài)穿梭育種等均為拓寬種質(zhì)的創(chuàng)新與選育方法。

在大量資源中采用近紅外光譜分析技術(shù)(NIR)結(jié)合化學(xué)分析法快速篩選到2份高亞麻酸種質(zhì)，并將2份高亞麻酸資源相互雜交，利用低海拔的思南塘頭正季(秋播夏收)與高海拔的威寧夏季進(jìn)行穿梭育種，育成綜合性狀較好的高亞麻酸新品種(系)908。通過脫皮低溫冷榨純物理生產(chǎn)工藝，獲得高亞麻酸冷榨菜胚油，其脂肪酸組成為飽和脂肪酸7%、芥酸0.1%、油酸50.6%、亞油酸26.4%、亞麻酸15.9%，亞麻酸含量比普通油菜(8%)高7.9百分點(diǎn)。脂肪酸組成符合《中國居民膳食營養(yǎng)素參考攝入量(2013版)》的脂肪酸組成比例要求。