本發(fā)明涉及到甘藍(lán)型油菜新材料選育技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及利用人工合成甘藍(lán)型油菜制備高芥酸甘藍(lán)型油菜的方法。

背景技術(shù)：

芥酸是一種二十二碳長(zhǎng)鏈不飽和脂肪酸，具有用途廣泛、附加值高、市場(chǎng)需求量大以及可再生等特點(diǎn)，在現(xiàn)代諸多工業(yè)領(lǐng)域中正顯示出越來(lái)越重要的作用，被譽(yù)為21世紀(jì)的重要精細(xì)化工原料。目前，芥酸主要從高芥酸菜籽油中提取。我國(guó)是世界油菜生產(chǎn)大國(guó)，也是芥酸主要生產(chǎn)國(guó)，芥酸年產(chǎn)量約占全世界的1/3，產(chǎn)品除滿足國(guó)內(nèi)需求外，還出口到日本、歐美等國(guó)家。然而，近年來(lái)世界范圍內(nèi)推廣雙低油菜品種，使得高芥酸菜籽油的供應(yīng)變得越來(lái)越短缺，芥酸生產(chǎn)企業(yè)正面臨著嚴(yán)重的原料危機(jī)。因此，在大力發(fā)展雙低食用油菜生產(chǎn)的同時(shí)，工業(yè)專(zhuān)用高芥酸油菜新品種的選育和生產(chǎn)，以滿足精細(xì)油脂化工企業(yè)對(duì)高芥酸菜籽油的需求就顯得尤其重要。近10多年來(lái)，德國(guó)、美國(guó)、澳大利亞和加拿大等國(guó)家運(yùn)用常規(guī)技術(shù)，先后選育出一批芥酸含量為50％～60％的高芥酸油菜育種材料。我國(guó)近幾年才真正開(kāi)始工業(yè)專(zhuān)用高芥酸油菜新品種的選育，雖然時(shí)間短，但是已經(jīng)選育出部分農(nóng)藝性狀優(yōu)良、芥酸含量55％左右的油菜品種用于生產(chǎn)，并取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益?，F(xiàn)在的高芥酸油菜育種主要在現(xiàn)有的育種群體中進(jìn)行定向選擇，由于長(zhǎng)期的“雙低”(低硫甙、低芥酸)油菜育種，使得現(xiàn)有的育種群體芥酸資源相對(duì)匱乏，高芥酸基因累積困難，獲得突破性品種不易。油菜種子中的儲(chǔ)藏脂肪酸都是以三酰甘油酯的形式存在，芥酸只能結(jié)合于甘油骨架兩端的sn-1和sn-3位，通常不能進(jìn)入到中央的sn-2位，目前國(guó)內(nèi)外一些科研機(jī)構(gòu)都在開(kāi)展基因工程研究以提高油菜種子芥酸含量，也獲得了部分芥酸含量在50％以上的轉(zhuǎn)基因品系，但是由于人們對(duì)轉(zhuǎn)基因的不認(rèn)同，轉(zhuǎn)基因油菜在生產(chǎn)上大面積推廣還有一定難度。由于栽培種在長(zhǎng)期育種過(guò)程中導(dǎo)致種質(zhì)資源相對(duì)匱乏，國(guó)內(nèi)外多數(shù)科研單位開(kāi)始通過(guò)不同途徑人工合成新型甘藍(lán)型油菜，以拓展甘藍(lán)型油菜種質(zhì)資源，并進(jìn)行遺傳、進(jìn)化和雜種優(yōu)勢(shì)利用方面的工作，但是未見(jiàn)報(bào)道特別利用人工合成甘藍(lán)型油菜創(chuàng)制高芥酸材料。

綜上所述，現(xiàn)在的高芥酸材料主要通過(guò)發(fā)掘現(xiàn)有的甘藍(lán)型油菜種質(zhì)資源，通過(guò)常規(guī)育種手段獲得，這種方法需要的育種選擇群體大、工作量大、變異幅度小、操作麻煩。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種高芥酸甘藍(lán)型油菜材料創(chuàng)制的育種方法，旨在解決現(xiàn)在的高芥酸材料主要通過(guò)發(fā)掘現(xiàn)有的甘藍(lán)型油菜種質(zhì)資源，通過(guò)常規(guī)育種手段獲得，這種方法需要的育種選擇群體大、工作量大、變異幅度小、操作麻煩的問(wèn)題。

本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種利用人工合成甘藍(lán)型油菜制備高芥酸甘藍(lán)型油菜的方法，所述利用人工合成甘藍(lán)型油菜制備高芥酸甘藍(lán)型油菜的方法將人工合成甘藍(lán)型油菜和天然甘藍(lán)型油菜雜交，拓寬油菜種子脂肪酸組成變異范圍；由于人工合成甘藍(lán)型油菜遺傳不穩(wěn)定，染色體組間存在著大量的染色體組內(nèi)和染色體組間的重組，又因?yàn)槿斯ず铣筛仕{(lán)型油菜和天然甘藍(lán)型油菜遺傳差異大，因此，其雜交后代染色體間必然存在著大量的非對(duì)稱(chēng)性交換、造成基因序列間缺失、插入、轉(zhuǎn)座、失活等行為，可誘導(dǎo)形成大量的變異，影響甘藍(lán)型油菜油酸油脂代謝途徑；雜種后代進(jìn)行自交，通過(guò)變異積累、定向選擇可獲得高芥酸材料；利用人工合成的甘藍(lán)型油菜和天然甘藍(lán)型油菜雜種后代染色體間的大量交換重組、基因序列的缺失、插入、轉(zhuǎn)座、失活，獲得大量的變異，影響甘藍(lán)型油菜油脂代謝途徑，利用變異積累獲得高芥酸材料。

進(jìn)一步，選用芥酸含量較高的人工合成甘藍(lán)型油菜和雙低普通油酸含量的甘藍(lán)型油菜雜交，獲得雜種F₁；雜種F₁自交，獲得F₂群體，F(xiàn)₂群體單株自交后得到F_2:3株系。

進(jìn)一步，F(xiàn)_2:3每個(gè)株系套袋自交2-3株，每個(gè)株系選擇種子結(jié)實(shí)正常單株1株用于構(gòu)建F_2：4株系；

在F_2:4株系后代F_2:5開(kāi)始利用近紅外技術(shù)對(duì)獲得的單株進(jìn)行籽粒脂肪酸組成及其含量測(cè)定；根據(jù)測(cè)定結(jié)果選擇芥酸含量45％的單株進(jìn)行自交獲得F_2:6株系群體。

進(jìn)一步，在F_2:5每個(gè)株系中繼續(xù)套袋自交4-5株F_2:6，根據(jù)近紅外測(cè)試結(jié)果判斷株系油酸含量性狀遺傳穩(wěn)定性，并適當(dāng)提高芥酸含量50％選擇壓力獲得高芥酸單株進(jìn)行種植構(gòu)建F_2:6株系群體。

進(jìn)一步，在F_2:6每個(gè)株系中繼續(xù)套袋自交4-5株F_2:7，根據(jù)近紅外測(cè)試結(jié)果判斷株系油酸含量性狀遺傳穩(wěn)定性，選擇近紅外芥酸含量平均50％株系內(nèi)單株進(jìn)行氣相色譜測(cè)定，進(jìn)一步判斷株系芥酸含量。將獲得的芥酸含量高于50％的材料用于遺傳育種。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種利用所述利用人工合成甘藍(lán)型油菜制備高芥酸甘藍(lán)型油菜的方法制備的高芥酸甘藍(lán)型油菜。

本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是：利用人工合成的甘藍(lán)型油菜不易穩(wěn)定的特點(diǎn)，把人工合成甘藍(lán)型油菜和天然甘藍(lán)型油菜雜交，拓寬油菜種子脂肪酸組成變異范圍；利用人工合成的甘藍(lán)型油菜和天然甘藍(lán)型油菜雜種后代染色體間的大量交換重組、基因序列的缺失、插入、轉(zhuǎn)座、失活等，獲得大量的變異，從而影響甘藍(lán)型油菜油脂代謝途徑，利用變異積累獲得高芥酸材料。本發(fā)明在稍早世代(F_2：4之前)不用對(duì)芥酸性狀進(jìn)行選擇，可以通過(guò)加代技術(shù)縮短育種年限，且只對(duì)結(jié)實(shí)率進(jìn)行選擇，以保證后期獲得農(nóng)藝性狀優(yōu)良的育種材料；早期世代種植群體只需要300株(系)左右，后期只對(duì)芥酸含量高于45％的材料進(jìn)行選擇，工作量較小；由于人工合成甘藍(lán)型油菜能夠增加每代變異率，通過(guò)定向選擇，逐代增加選擇壓力，使獲得不同類(lèi)型高芥酸材料頻率上升；獲得的材料含有人工合成甘藍(lán)型油菜成分，拓展了種質(zhì)資源，有利于在后期育種中獲得強(qiáng)雜種優(yōu)勢(shì)。本發(fā)明需要的育種選擇群體小、工作量小、變異幅度大，已經(jīng)獲得芥酸含量高于55％的高芥酸甘藍(lán)型油菜種質(zhì)資源，拓寬了高芥酸種質(zhì)資源。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的利用人工合成甘藍(lán)型油菜制備高芥酸甘藍(lán)型油菜的方法流程圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的應(yīng)用原理作詳細(xì)的描述。

如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例提供的利用人工合成甘藍(lán)型油菜制備高芥酸甘藍(lán)型油菜的方法包括以下步驟：

S101：選用芥酸含量較高的人工合成甘藍(lán)型油菜(芥酸含量45％左右)和雙低普通油酸含量的甘藍(lán)型油菜雜交(芥酸低于2％)，獲得雜種第一代(F₁)；雜種F₁自交，獲得F₂群體(300單株左右)，F(xiàn)₂群體單株自交后得到F_2:3株系(300個(gè)左右)；

S102：F_2:3每個(gè)株系套袋自交2-3株，每個(gè)株系選擇種子結(jié)實(shí)正常單株1株用于構(gòu)建F_2：4株系；

S103：在F_2:4株系后代(F_2:5)開(kāi)始利用近紅外技術(shù)對(duì)獲得的單株進(jìn)行籽粒脂肪酸組成及其含量測(cè)定；根據(jù)測(cè)定結(jié)果選擇芥酸含量45％左右的單株進(jìn)行自交獲得F_2:6株系群體；

S104：在F_2:5每個(gè)株系中繼續(xù)套袋自交4-5株(F_2:6)，根據(jù)近紅外測(cè)試結(jié)果判斷株系油酸含量性狀遺傳穩(wěn)定性，并適當(dāng)提高芥酸含量(50％左右)選擇壓力獲得高芥酸單株進(jìn)行種植構(gòu)建F_2:7株系群體；

S105：在F_2:6每個(gè)株系中繼續(xù)套袋自交4-5株(F_2:7)，根據(jù)近紅外測(cè)試結(jié)果判斷株系油酸含量性狀遺傳穩(wěn)定性，選擇近紅外芥酸含量平均50％左右的株系內(nèi)單株進(jìn)行氣相色譜測(cè)定，進(jìn)一步判斷株系芥酸含量(是否達(dá)到高芥酸標(biāo)準(zhǔn))。將獲得的芥酸含量高于50％的材料用于遺傳育種。

下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的應(yīng)用原理作進(jìn)一步的描述。

實(shí)施例1：

本發(fā)明實(shí)施例提供的利用人工合成甘藍(lán)型油菜制備高芥酸甘藍(lán)型油菜的方法利用人工合場(chǎng)甘藍(lán)型油菜(10D130)和優(yōu)質(zhì)雙低高產(chǎn)的甘藍(lán)型油菜(中雙11號(hào))人工創(chuàng)制高芥酸材料；具體包括以下步驟：

1、2010年春，在重慶市北碚區(qū)西南大學(xué)重慶市油菜工程中心歇馬實(shí)驗(yàn)基地(田間實(shí)驗(yàn)均在此地進(jìn)行)利用10D130(人工合成甘藍(lán)型油菜，芥酸含量45％以上，含油量40％以上)和雙低優(yōu)質(zhì)甘藍(lán)型油菜品種中雙11(天然甘藍(lán)型油菜、芥酸含量低于1％，含油量45％以上)雜交，獲得雜種第一代F₁。

2、2011年春，雜種F₁代自交獲得F₂代群體，該群體共256個(gè)單株。

3、2012年春，對(duì)獲得F₂代群體256進(jìn)行套袋自交，獲得F_2:3株系群體，該群體共235株系。

4、2013年春，對(duì)F_2:3群體的235株系進(jìn)行套袋自交，每個(gè)株系套袋3株，選擇結(jié)實(shí)率高的單株構(gòu)成F_2:4株系。

5、2014年春，對(duì)F_2:4群體的株系進(jìn)行套袋自交，每個(gè)株系繼續(xù)套袋3株，選擇結(jié)實(shí)率高的單株構(gòu)成F_2:5株系。

6、2015年春，對(duì)F_2:5群體的株系進(jìn)行套袋自交，每個(gè)株系套袋5株(F_2:6)。收獲后進(jìn)行利用近紅外進(jìn)行品質(zhì)測(cè)試，篩選芥酸含量高于45％以上的單株用于構(gòu)建選育高芥酸材料群體F_2:6。

7、2016年春，對(duì)獲得用于高芥酸創(chuàng)制群體(F_2:6)進(jìn)行套袋自交，每個(gè)株系套袋5株(F_2:7)，近紅外掃描各個(gè)株系單株，對(duì)株系內(nèi)單株芥酸含量均高于45％的株系所有單株籽粒進(jìn)行氣相色譜掃描，獲得芥酸含量高于55％，且含油量均在40％以上的株系5個(gè)(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％)。

本發(fā)明需要的育種選擇群體小、工作量小、變異幅度大，已經(jīng)獲得芥酸含量高于55％的高芥酸甘藍(lán)型油菜種質(zhì)資源，拓寬了高芥酸種質(zhì)資源。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。