專利名稱：用聚合育種和小孢子培養(yǎng)技術(shù)選育高油油菜品種的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種，尤其是涉及一種用聚合育種和小孢子培養(yǎng)技術(shù)選育高油油菜品種的方法。
背景技術(shù)：
油菜是重要的食用油料和高蛋白作物，是世界四大油料作物之一，占全部食用植物油的40％以上，同時(shí)菜餅富含蛋白質(zhì)(40％左右)，與大豆相當(dāng)。我國是世界油菜生產(chǎn)大國，油菜種植面積和產(chǎn)量均居世界首位。因此，油菜在國民經(jīng)濟(jì)、人民生活中占有重要地位。油菜的主要產(chǎn)品是菜籽油，提高油菜含油量是主要的育種目標(biāo)之一，但我國菜籽平均含油量普遍較低，僅為35-38％，國際油菜主產(chǎn)國澳大利亞、加拿大等國含油量平均水平為42％。
目前國內(nèi)外市場對油菜籽的需求旺盛，從國內(nèi)市場看，我國人均食用植物油消費(fèi)量8-9公斤，是世界平均水平的62％，東南亞國家為15-16公斤，美國為24-25公斤。近幾年我國每年菜籽的進(jìn)口量在350萬噸左右，占市場總量近1/3。提高含油量一直是油菜育種研究中難以攻克的的技術(shù)難點(diǎn)之一，也是當(dāng)前組織培養(yǎng)、基因工程研究的一個(gè)熱點(diǎn)。
聚合育種是利用育種技術(shù)方法將多種有利基因聚合到1個(gè)品種中，使其具有多種優(yōu)良性狀的一種育種技術(shù)。近年來該項(xiàng)技術(shù)發(fā)展很快，并且越來越受到重視，“十五”863、“十五”863重大專項(xiàng)、國家“十五”攻關(guān)等多項(xiàng)國家重點(diǎn)科技計(jì)劃指南中都把聚合育種作為育種的核心技術(shù)。小麥、水稻、玉米等主要農(nóng)作物已開展此項(xiàng)技術(shù)的研究。
游離小孢子培養(yǎng)技術(shù)是大量獲得單倍體的主要途徑，將單倍體加倍即可獲得具有純合基因的雙倍體，大大縮短育種年限，加快育種進(jìn)程，而且可以創(chuàng)制出具有優(yōu)異性狀的育種新材料。
單倍體在遺傳和植物育種領(lǐng)域中的重要意義早已為人所知，然而，由于在自然界單倍體出現(xiàn)的頻率極低(通常為0.001％～0.01％)，因此，他們并未得到廣泛的應(yīng)用。通過游離小孢子培養(yǎng)技術(shù)大大提高了單倍體的產(chǎn)生率。利用單倍體能很快使基因純合，獲得遺傳穩(wěn)定的基因純系。如在具有高度雜合性的異花授粉作物中，用傳統(tǒng)的育種方法獲得穩(wěn)定的性狀需要7～8年的時(shí)間，若采用F1代植株小孢子培養(yǎng)的辦法，只要一個(gè)世代就可達(dá)到純合的目的。
經(jīng)過調(diào)研和檢索，未發(fā)現(xiàn)利用聚合育種和游離小孢子培養(yǎng)技術(shù)選育出高油油菜品種的現(xiàn)有技術(shù)及資料等。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就在于提供一種用聚合育種和游離小孢子培養(yǎng)技術(shù)選育高油油菜品種的方法。
本發(fā)明的目的可通過以下措施來實(shí)現(xiàn)本發(fā)明用聚合育種和游離小孢子技術(shù)選育高油油菜品種的方法如下A、選取具有高含油量、低硫甙、優(yōu)良農(nóng)藝性狀、抗病性強(qiáng)性狀的不同油菜品種；B、通過雜交、回交、輪回選擇育種技術(shù)聚合優(yōu)良基因，獲得具有各種優(yōu)良性狀基因的雜合體；C、利用游離小孢子培養(yǎng)技術(shù)，培養(yǎng)出大量的單倍體胚狀體；D、經(jīng)過染色體加倍，獲得可遺傳的、具有純合基因的二倍體植株；E、在眾多的植株中進(jìn)行田間農(nóng)藝性狀篩選和抗病性鑒定；F、收獲后，對種子進(jìn)行品質(zhì)分析，選擇具有目標(biāo)性狀純合二倍體株系進(jìn)行繁殖，進(jìn)一步篩選后獲得具有超高含油量等優(yōu)良性狀的油菜新品系。
本發(fā)明中所述步驟A中的不同油菜品種包括高含油量品種與低硫甙品種?；蛘撸霾襟EA中的不同油菜品種包括優(yōu)良農(nóng)藝性狀品種與抗病性強(qiáng)性狀品種?；蛘?，所述步驟A中的不同油菜品種包括高含油量品種與抗病性強(qiáng)性狀品種?；蛘?，所述步驟A中的不同油菜品種包括高含油量品種與優(yōu)良農(nóng)藝性狀品種?；蛘撸霾襟EA中的不同油菜品種包括低硫甙品種與優(yōu)良農(nóng)藝性狀品種。或者，所述步驟A中的不同油菜品種包括低硫甙品種與抗病性強(qiáng)性狀品種。當(dāng)然，也有同時(shí)具有多中合適性狀的品種，則可僅通過雜交即可。
本發(fā)明由于采用上述技術(shù)，使之可選育出高含油量的品種。在具體實(shí)驗(yàn)中，河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花油料作物研究所油菜研究室利用此項(xiàng)技術(shù)方法進(jìn)行油菜品種的選育，于2002年培育出了超高含油量油菜新品系高油T057-7。該品種經(jīng)過農(nóng)業(yè)部油料及制品監(jiān)督檢測測試中心檢驗(yàn)，各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到優(yōu)良。具體如下高油T057-7在植物分類學(xué)中屬十字花科蕓苔屬中的甘藍(lán)型油菜(拉丁名為Brassica napus L.)。該品系株高中等，主花序長度中等，分枝部位中，勻生分枝，側(cè)枝長度中，一次有效分枝數(shù)中，二次有效分枝數(shù)中，莖桿微紫色；花色黃色，花大小中；葉形琴狀裂葉，葉片深綠色，有蠟質(zhì)，葉片有缺刻，底部葉片4-5對裂葉，頂裂大而橢圓，葉緣鋸齒狀。每株角果數(shù)中，角果形狀普通型，角果長度中，角果微紫色，每角粒數(shù)中，籽粒圓形，黑褐色，千粒重中；生育期中。
高油T057-7選育過程1986年引進(jìn)華中農(nóng)大育成的華農(nóng)4312雙低品系，經(jīng)連續(xù)多年的選擇和改良，其豐產(chǎn)性和抗逆性良好，含油量較高。1992年用改良的華農(nóng)4312作母本與我所雙低、農(nóng)藝性狀優(yōu)良的品系220為父本進(jìn)行雜交，經(jīng)多代選擇及室內(nèi)品質(zhì)化學(xué)篩選育成CP018(華農(nóng)4312×220)。1998年、1999年用CP018作母本與本研究所選育出的抗寒、長勢強(qiáng)的育種材料PD20151雜交、回交，2000年游離小孢子培養(yǎng)、加倍技術(shù)得到高油純合二倍體，2001、2002年進(jìn)行田間農(nóng)藝性狀篩選、產(chǎn)量比較和抗病性鑒定，培育出高油T057-7，2002年經(jīng)本實(shí)驗(yàn)室分析其含油量高達(dá)52.93％。
2003年6月經(jīng)國家油菜權(quán)威品質(zhì)檢測機(jī)構(gòu)“農(nóng)業(yè)部油料及制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測試中心”檢測，高油T057-7粗脂肪含量達(dá)到50.15％，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過國家規(guī)定的油菜“含油量高于40％”的品種審定標(biāo)準(zhǔn)。
高油T057-7餅粕中菜籽中硫苷的含量也很低，只有30.15μmol/g餅(15.36μmol/g種子)，生產(chǎn)的低硫無毒菜餅可飼養(yǎng)畜禽或用作飼料添加劑，可為國家節(jié)約大量糧食，對畜牧業(yè)的發(fā)展具有很大的促進(jìn)作用，也可以減輕我國對糧食需求的巨大壓力和增加出口創(chuàng)匯。而且它還可作為石油的代用品，具有潛在的戰(zhàn)略意義。
經(jīng)河南省農(nóng)科院植保所抗性鑒定，該品系對油菜菌核病屬抗(耐)病類型，對病毒病屬抗病類型。沒有發(fā)現(xiàn)感染霜霉病、白銹病。
高油T057-7大幅度地提高了油菜的含油量，可廣泛用于高油油菜品種的選育，也可作為優(yōu)良品種直接推廣，產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益；又因其沒有轉(zhuǎn)基因作物的種種限制，所以對我國入世后提高油菜產(chǎn)業(yè)國際市場競爭力也將起到重要作用，而且它還可作為石油的代用品，具有潛在的戰(zhàn)略意義。該品種在國內(nèi)外同類研究中處于領(lǐng)先水平。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明以下結(jié)合附圖
和實(shí)施例作以詳細(xì)的描述實(shí)施例1
A、選取具有高含油量、低硫甙等性狀的不同油菜品種；B、通過雜交、回交、輪回選擇育種技術(shù)聚合優(yōu)良基因，獲得具有各種優(yōu)良性狀基因的雜合體；C、利用游離小孢子培養(yǎng)技術(shù)，培養(yǎng)出大量的單倍體胚狀體；D、經(jīng)過染色體加倍，獲得可遺傳的、具有純合基因的二倍體植株；E、在眾多的植株中進(jìn)行田間農(nóng)藝性狀篩選和抗病性鑒定；F、收獲后，對種子進(jìn)行品質(zhì)分析，選擇具有目標(biāo)性狀純合二倍體株系進(jìn)行繁殖，進(jìn)一步篩選后獲得具有超高含油量等優(yōu)良性狀的油菜新品系。
實(shí)施例2A、選取具有高含油量、優(yōu)良農(nóng)藝性狀等性狀的不同油菜品種；B、通過雜交、回交、輪回選擇育種技術(shù)聚合優(yōu)良基因，獲得具有各種優(yōu)良性狀基因的雜合體；C、利用游離小孢子培養(yǎng)技術(shù)，培養(yǎng)出大量的單倍體胚狀體；D、經(jīng)過染色體加倍，獲得可遺傳的、具有純合基因的二倍體植株；E、在眾多的植株中進(jìn)行田間農(nóng)藝性狀篩選和抗病性鑒定；F、收獲后，對種子進(jìn)行品質(zhì)分析，選擇具有目標(biāo)性狀純合二倍體株系進(jìn)行繁殖，進(jìn)一步篩選后獲得具有超高含油量等優(yōu)良性狀的油菜新品系。
實(shí)施例3A、選取具有高含油量、抗病性強(qiáng)等性狀的不同油菜品種；B、通過雜交、回交、輪回選擇育種技術(shù)聚合優(yōu)良基因，獲得具有各種優(yōu)良性狀基因的雜合體；C、利用游離小孢子培養(yǎng)技術(shù)，培養(yǎng)出大量的單倍體胚狀體；D、經(jīng)過染色體加倍，獲得可遺傳的、具有純合基因的二倍體植株；E、在眾多的植株中進(jìn)行田間農(nóng)藝性狀篩選和抗病性鑒定；F、收獲后，對種子進(jìn)行品質(zhì)分析，選擇具有目標(biāo)性狀純合二倍體株系進(jìn)行繁殖，進(jìn)一步篩選后獲得具有超高含油量等優(yōu)良性狀的油菜新品系。
實(shí)施例4A、選取具有優(yōu)良農(nóng)藝性狀、抗病性強(qiáng)性狀等性狀的不同油菜品種；B、通過雜交、回交、輪回選擇育種技術(shù)聚合優(yōu)良基因，獲得具有各種優(yōu)良性狀基因的雜合體；C、利用游離小孢子培養(yǎng)技術(shù)，培養(yǎng)出大量的單倍體胚狀體；D、經(jīng)過染色體加倍，獲得可遺傳的、具有純合基因的二倍體植株；E、在眾多的植株中進(jìn)行田間農(nóng)藝性狀篩選和抗病性鑒定；F、收獲后，對種子進(jìn)行品質(zhì)分析，選擇具有目標(biāo)性狀純合二倍體株系進(jìn)行繁殖，進(jìn)一步篩選后獲得具有超高含油量等優(yōu)良性狀的油菜新品系。
實(shí)施例5A、選取具有低硫甙、抗病性強(qiáng)性狀等性狀的不同油菜品種；B、通過雜交、回交、輪回選擇育種技術(shù)聚合優(yōu)良基因，獲得具有各種優(yōu)良性狀基因的雜合體；C、利用游離小孢子培養(yǎng)技術(shù)，培養(yǎng)出大量的單倍體胚狀體；D、經(jīng)過染色體加倍，獲得可遺傳的、具有純合基因的二倍體植株；E、在眾多的植株中進(jìn)行田間農(nóng)藝性狀篩選和抗病性鑒定；F、收獲后，對種子進(jìn)行品質(zhì)分析，選擇具有目標(biāo)性狀純合二倍體株系進(jìn)行繁殖，進(jìn)一步篩選后獲得具有超高含油量等優(yōu)良性狀的油菜新品系。
實(shí)施例6A、選取具有優(yōu)良農(nóng)藝性狀、低硫甙性狀等性狀的不同油菜品種；B、通過雜交、回交、輪回選擇育種技術(shù)聚合優(yōu)良基因，獲得具有各種優(yōu)良性狀基因的雜合體；C、利用游離小孢子培養(yǎng)技術(shù)，培養(yǎng)出大量的單倍體胚狀體；D、經(jīng)過染色體加倍，獲得可遺傳的、具有純合基因的二倍體植株；E、在眾多的植株中進(jìn)行田間農(nóng)藝性狀篩選和抗病性鑒定；F、收獲后，對種子進(jìn)行品質(zhì)分析，選擇具有目標(biāo)性狀純合二倍體株系進(jìn)行繁殖，進(jìn)一步篩選后獲得具有超高含油量等優(yōu)良性狀的油菜新品系。
實(shí)施例7根據(jù)本發(fā)明的方案培育了高油T057-7。高油T057-7在植物分類學(xué)中屬十字花科蕓苔屬中的甘藍(lán)型油菜(拉丁名為Brassica napus L.)。該品系株高中等，主花序長度中等，分枝部位中，勻生分枝，側(cè)枝長度中，一次有效分枝數(shù)中，二次有效分枝數(shù)中，莖桿微紫色；花色黃色，花大小中；葉形琴狀裂葉，葉片深綠色，有蠟質(zhì)，葉片有缺刻，底部葉片4-5對裂葉，頂裂大而橢圓，葉緣鋸齒狀。每株角果數(shù)中，角果形狀普通型，角果長度中，角果微紫色，每角粒數(shù)中，籽粒圓形，黑褐色，千粒重中；生育期中。
高油T057-7選育過程1986年引進(jìn)華中農(nóng)大育成的華農(nóng)4312雙低品系，經(jīng)連續(xù)多年的選擇和改良，其豐產(chǎn)性和抗逆性良好，含油量較高。1992年用改良的華農(nóng)4312作母本與我所雙低、農(nóng)藝性狀優(yōu)良的品系220為父本進(jìn)行雜交，經(jīng)多代選擇及室內(nèi)品質(zhì)化學(xué)篩選育成CP018(華農(nóng)4312×220)。1998年、1999年用CP018作母本與本研究所選育出的抗寒、長勢強(qiáng)的育種材料PD20151雜交、回交，2000年游離小孢子培養(yǎng)、加倍技術(shù)得到高油純合二倍體，2001、2002年進(jìn)行田間農(nóng)藝性狀篩選、產(chǎn)量比較和抗病性鑒定，培育出高油T057-7，2002年經(jīng)本實(shí)驗(yàn)室分析其含油量高達(dá)52.93％。
2003年6月經(jīng)國家油菜權(quán)威品質(zhì)檢測機(jī)構(gòu)“農(nóng)業(yè)部油料及制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測試中心”檢測，高油T057-7粗脂肪含量達(dá)到50.15％，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過國家規(guī)定的油菜“含油量高于40％”的品種審定標(biāo)準(zhǔn)。
高油T057-7餅粕中菜籽中硫苷的含量也很低，只有30.15μmol/g餅(15.36μmol/g種子)，生產(chǎn)的低硫無毒菜餅可飼養(yǎng)畜禽或用作飼料添加劑，可為國家節(jié)約大量糧食，對畜牧業(yè)的發(fā)展具有很大的促進(jìn)作用，也可以減輕我國對糧食需求的巨大壓力和增加出口創(chuàng)匯。而且它還可作為石油的代用品，具有潛在的戰(zhàn)略意義。
經(jīng)河南省農(nóng)科院植保所抗性鑒定，該品系對油菜菌核病屬抗(耐)病類型，對病毒病屬抗病類型。沒有發(fā)現(xiàn)感染霜霉病、白銹病。
高油T057-7大幅度地提高了油菜的含油量，可廣泛用于高油油菜品種的選育，也可作為優(yōu)良品種直接推廣，產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益；又因其沒有轉(zhuǎn)基因作物的種種限制，所以對我國入世后提高油菜產(chǎn)業(yè)國際市場競爭力也將起到重要作用，而且它還可作為石油的代用品，具有潛在的戰(zhàn)略意義。該品種在國內(nèi)外同類研究中處于領(lǐng)先水平。
權(quán)利要求
1.一種用聚合育種和小孢子培養(yǎng)技術(shù)選育高油油菜品種的方法，其特征在于A、選取具有高含油量、低硫甙、優(yōu)良農(nóng)藝性狀、抗病性強(qiáng)性狀的不同油菜品種；B、通過雜交、回交、輪回選擇育種技術(shù)聚合優(yōu)良基因，獲得具有各種優(yōu)良性狀基因的雜合體；C、利用游離小孢子培養(yǎng)技術(shù)，培養(yǎng)出大量的單倍體胚狀體；D、經(jīng)過染色體加倍，獲得可遺傳的、具有純合基因的二倍體植株；E、在眾多的植株中進(jìn)行田間農(nóng)藝性狀篩選和抗病性鑒定；F、收獲后，對種子進(jìn)行品質(zhì)分析，選擇具有目標(biāo)性狀純合二倍體株系進(jìn)行繁殖，進(jìn)一步篩選后獲得具有超高含油量等優(yōu)良性狀的油菜新品系。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用聚合育種和小孢子培養(yǎng)技術(shù)選育高油油菜品種的方法，其特征在于所述步驟A中的不同油菜品種包括高含油量品種與低硫甙品種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用聚合育種和小孢子培養(yǎng)技術(shù)選育高油油菜品種的方法，其特征在于所述步驟A中的不同油菜品種包括優(yōu)良農(nóng)藝性狀品種與抗病性強(qiáng)性狀品種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用聚合育種和小孢子培養(yǎng)技術(shù)選育高油油菜品種的方法，其特征在于所述步驟A中的不同油菜品種包括高含油量品種與抗病性強(qiáng)性狀品種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用聚合育種和小孢子培養(yǎng)技術(shù)選育高油油菜品種的方法，其特征在于所述步驟A中的不同油菜品種包括高含油量品種與優(yōu)良農(nóng)藝性狀品種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用聚合育種和小孢子培養(yǎng)技術(shù)選育高油油菜品種的方法，其特征在于所述步驟A中的不同油菜品種包括低硫甙品種與優(yōu)良農(nóng)藝性狀品種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用聚合育種和小孢子培養(yǎng)技術(shù)選育高油油菜品種的方法，其特征在于所述步驟A中的不同油菜品種包括低硫甙品種與抗病性強(qiáng)性狀品種。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種聚合育種和小孢子培養(yǎng)技術(shù)選育高油油菜品種的方法，A.選取具有高含油量、低硫甙、優(yōu)良農(nóng)藝性狀、抗病性強(qiáng)性狀的不同油菜品種；B.通過雜交、回交、輪回選擇育種技術(shù)聚合優(yōu)良基因，獲得雜合體；C.利用游離小孢子培養(yǎng)技術(shù)，培養(yǎng)出大量的單倍體胚狀體；D.經(jīng)過染色體加倍，獲得可遺傳的、具有純合基因的二倍體植株；E.在眾多的植株中進(jìn)行田間農(nóng)藝性狀篩選和抗病性鑒定；F.收獲后，對種子進(jìn)行品質(zhì)分析，選擇具有目標(biāo)性狀純合二倍體株系進(jìn)行繁殖，進(jìn)一步篩選后獲得具有超高含油量的油菜新品系。利用此項(xiàng)技術(shù)方法進(jìn)行油菜品種的選育，培育出油菜新品系高油T057－7。
文檔編號A01G7/00GK1586116SQ20041006055
公開日2005年3月2日 申請日期2004年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月30日
發(fā)明者張書芬 申請人:河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花油料作物研究所