[发明专利]低剂量60Co-γ射线处理油菜萌动种子创建高油酸新种质的方法

说明书

技术领域

本发明涉及到低剂量⁶⁰Co-γ射线处理油菜萌动种子创建高油酸新种质的方法，属于植物育种方法，具体涉及种子预处理方法、⁶⁰Co-γ射线低辐射剂量和对辐射后代的选育方法。

背景技术

油菜是我国重要油料作物，常年种植面积7.0×10⁶hm²，面积和总产占世界1/3，居油菜生产国首位。油菜脂肪酸主要有棕搁酸(C16:0)、硬脂酸(C18:0)、油酸(C18:1)、亚油酸(C18:2)、亚麻酸(C18:3)、二十碳烯酸(C20:1)和芥酸(C22:1)组成。我国三大类型油菜品种中，油酸、亚油酸和亚麻酸等不饱和脂肪酸含量较低，二十碳烯酸和芥酸等长链脂肪酸含量较高。在十八碳烯酸中油酸含量约为15～16％，亚油酸含量约为14～15％，亚麻酸含量约为9～10％，三者仅占脂肪酸总量的40％左右，而芥酸含量高达50％左右。芥酸是十字花科芸苔属(Brassica)作物的特征脂肪酸，碳链长、分解慢、不易被人体消化吸收、营养价值较低。上世纪七十年代末，我国开始引进国外低芥酸种质资源进行油菜品质改良工作，经过近二十年努力成功地将油菜脂肪酸中的芥酸含量由传统栽培品种的50％左右降低至1％以下，同时油酸、亚油酸、亚麻酸等十八碳烯酸含量由40％提高到90％以上，其中油酸含量由15-16％提高到60％左右，极大地改善了菜籽油的营养价值。以降低芥酸含量为目标的油菜脂肪酸品质改良育种完成后，对低芥酸油菜中油酸含量的再改良，即进一步提高油酸含量、降低亚麻酸含量是油菜脂肪酸品质改良第二步目标的重要内容。在十八碳脂肪酸中，多不饱和脂肪酸亚油酸(C18:2)和亚麻酸(C18:3)是人体必须脂肪酸，但其化学结构不稳定，亚油酸有2个双键，亚麻酸有3个双键，极易氧化分解而变味，产生对人体有害的物质。而油酸的营养价值较高，能有效帮助人体降低血液中的胆固醇含量，防止冠心病发生。人体动脉血管中的胆固醇含量与高密度脂蛋白和低密度脂蛋白密切相关，低密度脂蛋白的主要功能是贮集胆固醇，高密度脂蛋白的功能正好与其相反，亚油酸在降低低密度脂蛋白的同时也降低了高密度脂蛋白的含量，而油酸在降低低密度脂蛋白的同时不影响高密度脂蛋白含量，因此油酸对预防人体动脉血管硬化、防止冠心病的发生有其独特的功能。国外流行病学调查曾发现地中海地区国家的居民比较长寿，心血管病发病率较低，这与当地人们普遍食用富含油酸(C18:1)的橄榄油有关。另外由于油酸仅有一个双键，化学结构相对比较稳定，抗氧化能力较强，在精炼、贮藏和煎炸时不易变质。因此，降低食用菜籽油中多不饱和脂肪酸含量，提高油酸含量已成为继油菜双低品质改良成功后的又一重要目标，国内外对双低油菜(低芥酸、低硫苷)品质育种中油酸含量的期望值由目前的60％提高到80％以上。

提高油酸含量主要通过2条途径，一是基因工程技术，二是诱变辐射技术。油酸脱饱和酶(fad2)是植物产生多不饱和脂肪酸的关键酶，基因工程途径主要利用反义RNA(Anti-sense RNA)技术、共抑制技术(Co-suppression)或RNA基因沉默技术(RNAi)诱导油菜种子中fad2基因发生转录后基因沉默，阻断油酸进一步脱氢生成亚油酸，从而达到降低种子中亚油酸含量，提高油酸含量的目的。但利用转基因技术获得的高油酸材料中一般带有抗生素(如卡那霉素)、抗除草剂(如草铵膦)等标记基因。转基因作物进入商业化生产必须通过严格的安全性评价，目前我国转基因油菜还未批准进入大面积释放，从而限制了以转基因技术创造的高油酸材料的应用。化学诱变主要通过对油菜种子或小孢子胚进行化学诱变剂处理，如EMS处理选择高油酸突变株，再对其进一步选育，最终获得高油酸油菜材料。化学诱变具有随机性和偶然性，需要对大群体进行突变体筛选鉴定，才能获得所需要的目标性状，选择效率较低。物理诱变一般利用⁶⁰Co-γ射线对油菜干燥种子进行高剂量处理，在后代选育高油酸突变株，通过干种子高剂量辐射处理诱变获得的高油酸材料往往伴随着大量不良的农艺性状，需要大群体筛选才能鉴定到有用的目标突变体，不仅工作量大，而且突变体往往难以稳定，选择周期较长。本发明是以刚萌动的油菜活体种子为物理诱变材料，而非干燥种子，所以处理剂量较低，为80Gray，而非干燥种子的高剂量处理，因此突变产生的不良农艺性状较少，选择群体相对不需太大，突变性状较易稳定，是创制油菜特异新种质的有效方法。

发明内容

技术问题

本发明能够弥补已有专利或技术的不足，提供了一种创建油菜高油酸材料的新方法。

技术方案