高亞麻酸蘿卜胞質雜交油菜新品種油研 712的選育

陳俊錕， 曾章麗， 高志宏， 余順波,2， 戴祥來， 陳大倫*

(1.貴州省農業科學院 油菜研究所， 貴州 貴陽 550018； 2.貴州油研純香生態糧油科技有限公司， 貴州 思南 565109)

0 引言

【研究意義】亞麻酸攝入不足是心腦血管疾病等慢性病發病率上升的主要原因之一，我國居民膳食中亞麻酸攝入嚴重不足，已成為當前我國居民的“營養短板”，而通過改善食用油的脂肪酸構成來補充亞麻酸是一條可行途徑[1]。菜籽油是我國居民的主要食用油源，其脂肪酸組成比較平衡，特別是飽和脂肪酸含量低，油酸含量較高，還含有一定量的亞油酸和亞麻酸，維生素E和植物甾醇含量也較豐富，有利于人體健康，是食用植物油中的優質油品[2-5]。近年來，“脫皮低溫冷榨”“真空或充氮包裝”技術的應用[6]，解決了菜籽油中亞麻酸因氧化等造成酸敗變質的問題，為保護菜籽油的亞麻酸成分提供了技術基礎。在此基礎上，篩選高亞麻酸的油菜品種，為生產高亞麻酸菜籽油提供優質原料，能更好滿足廣大人民群眾對優質健康(保健功能)食用油的需求，對提高國民健康水平具有重要意義。【前人研究進展】2016年李殿榮等[1-2]提出高亞麻酸育種的概念，并提出將亞麻酸提高到15%以上的目標[2]，將會使我國居民攝入亞油酸/亞麻酸的比例從目前的20︰1的不良比例，趨向世界衛生組織(WHO)提出的4︰1的正常范圍[7-8]，更接近2︰1到1︰1，即(n-6)/(n-3)脂肪酸的人體健康目標比例[9]。【研究切入點】我國油菜種植中占主導地位的甘藍型油菜起源于歐洲，屬外來種，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。同時，隨著油菜育種水平的提高，大量品種的淘汰與篩選導致近親繁殖現象明顯，種質資源日趨同質化，致使可供高亞麻酸油菜育種選擇的種質較少[5]，需開展進一步的選育研究。【擬解決的關鍵問題】通過蘿卜胞質不育雜種優勢利用途徑，將不同遺傳背景的高亞麻酸材料分別育成蘿卜胞質不育系及恢復系，以此進一步選育出高亞麻酸且生產性能較好的雜交油菜品種，為生產高亞麻酸食用油提供優質原料，更好滿足廣大人民群眾對優質健康(保健功能)食用油的需求。

1 親本材料與選育過程

1.1 親本材料

1.1.1 高亞麻酸親本 對貴州省農業科學院油菜研究所3 500余份油菜種質資源采用近紅外光譜分析技術(NIR)[10]及化學分析法[11]分析篩選到埃甘5771R和白甘5602R高亞油酸亞麻酸品種資源。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%。埃甘5771R在低溫時有心葉缺綠，生長勢及豐產性差，不宜直接應用；白甘5602表現為葉色淺、營養生長強、易倒伏，豐產性差，也不宜直接應用。

1.1.2 蘿卜胞質不育系材料 蘿卜胞質不育系的優點是育性穩定、轉育速度快，能快速育成與保持系一致的不育系。利用2005年貴州大學農學院林樹春老師贈送心葉不缺綠類型蘿卜胞質白菜不育系，將油菜油研10號的父本942與該蘿卜胞質不育系連續回交育成蘿卜胞質不育類型的甘藍型油菜不育系11A。

1.1.3 蘿卜胞質不育恢復系材料 利用云油雜12號[12](為蘿卜細胞質不育系雜交油菜種)后代可育株作母本與作者自育的常規油菜優良品系11R雜交，并連續2次回交、自交，于2014年育成全恢的蘿卜胞質油菜恢復系11R。

1.2 選育過程

1.2.1 蘿卜胞質雄性不育系5771A選育 2014年春在貴州省農業科學院油菜研究所思南縣塘頭基地，利用蘿卜胞質類型油菜不育系11A與高亞麻酸的埃甘5771R雜交并連續回交，于2017年育成高亞麻酸的蘿卜胞質不育系5771A。選育系譜見圖1。

注：F為可育株，S為不育株。下同。

1.2.2 蘿卜胞質雄性不育恢復系5602R選育 2013年春在貴州省農業科學院油菜研究所思南縣塘頭基地，利用蘿卜胞質恢復系11R(細胞質為蘿卜胞質不育)作母本與高亞麻酸的白甘5602R雜交，并連續選擇可育株與白甘5602R回交，再經過兩代自交，選擇無不育株分離的優良株系即為蘿卜胞質不育恢復系，于2017年育成蘿卜胞質油菜恢復系5602R。選育系譜見圖2。

圖2 高亞麻酸蘿卜胞質恢復系5602R的選育系譜

1.2.3 蘿卜胞質交雜油菜品種油研712選育 2017年在貴州威寧油菜夏繁基地，以高亞麻酸的蘿卜胞質不育系5771A為母本、恢復系5602R為父本，配制成高亞麻酸的蘿卜胞質雜交油菜新組合。于2017秋在塘頭基地參加組合觀察試驗，表現優良；經2018—2019年品種鑒定試驗，認為其品質優、產量高，暫定名為油研712(選育系譜見圖3)，供貴州油研純香生態糧油科技有限公司作為產業化訂單品種。

圖3 油研712的選育系譜

2 親本和雜交種的產量表現及特征特性

2.1 親本

2.1.1 不育系5771A 5771A為全不育系，在2018年品比試驗(地點為思南塘頭基地、3次重復、小區面積7.5 m2)中，平均產量為158.6 kg/667m2，株高為187.4 cm，一次有效分枝數5.5個，單株有效角果數為198.5個，每角粒數為20.8粒，千粒重4.3 g，單株產量為17.2 g。套袋自交的品質及脂肪酸組成為硫甙21.6 μmol/g·餅、芥酸0.5%、飽和脂肪酸7.1%、油酸50.9%、亞油酸25.7%、亞麻酸15.8%。脂肪酸組成與埃甘5771R相近，保持了高亞麻酸特性。

2.1.2 恢復系5602R 5602R為全可育系，與蘿卜胞質不育系測配為全恢復系，恢復性良好，在2018年品比試驗(地點為思南基地、3次重復、小區面積7.5 m2)，平均產量為161.6 kg/667m2，株高為177.9 cm，一次有效分枝數5.3個，單株有效角果數為181.3個，每角粒數為18.7粒，千粒重3.8 g，單株產量為15.5 g。套袋自交的品質及脂肪酸組成為硫甙38.3 μmol/g·餅、芥酸0.1%、飽和脂肪酸7.3%、油酸51.4%、亞油酸25.9%、亞麻酸15.3%。

2.2 雜交種油研712

油研712在2018—2019年的新組合鑒定試驗中(試驗地點為思南、遵義、開陽、安順)，平均產量為194.14 kg/667m2。經貴州省農業科學院油菜研究所應用近紅外儀對該組合商品籽混合樣進行品質分析檢測，其芥酸、硫甙、含油量、籽粒蛋白質的平均含量分別為0.9%、36.7 μmol/g、43.9%、23.8%。該組合在本年度試驗的平均生育期為211.7 d，平均株高為185.7 cm，一次有效分枝數5.9個，單株有效角果數為238.5個，每角粒數為19.8粒，千粒重4.2 g，單株產量為20.2 g。品比試驗套袋樣品的品質及脂肪酸組成為硫甙37.5 μmol/g·餅、芥酸0.3%、飽和脂肪酸6.8%、油酸51.3%、亞油酸25.4%、亞麻酸16.2%。

3 結語

通過對貴州省農業科學院油菜研究所3 500余份現有油菜種質資源的品質分析，篩選獲得2份不同來源的高亞麻酸品種資源，為選育高亞麻酸油菜品種提供了一定的材料基礎。依托蘿卜胞質不育類型雜種優勢利用途徑快速育成相應的不育系及恢復系，并成功配制高亞麻酸的雜交油菜品種，為開發保健功能食用油打下了堅實的品種基礎。蘿卜胞質雜種優勢利用途徑的優點在于選育不育系非常容易，幾乎所有的常規品種(系)都是其保持系，在本研究的不育系選育過程中，能快速將埃甘5771的高亞麻酸性狀轉育到不育系中；而恢復系的快速轉育方法，則可用蘿卜胞質恢復材料為母本與任何品種(系)雜交并連續選擇可育株與目標親本回交、最后自交，選擇沒有不育株分離的優良株系均為蘿卜胞質恢復系，同樣實現快速將白甘5602R的高亞麻酸性狀轉育到恢復系中。育成的蘿卜胞質不育系、恢復系及雜交種，其油酸、亞油酸、亞麻酸均穩定在50%、25%、15%左右，脂肪酸組成符合《中國居民膳食營養素參考攝入量(2013版)》的脂肪酸組成比例；同時雜交種油研712的豐產性較好，可進一步開展種植和加工試驗，推進其在高亞麻酸菜籽油生產中的應用。