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利用亞麻薺屬植物培育油料作物的方法及其應用的制作方法

文檔序號:210954閱讀:943來源:國知局
專利名稱:利用亞麻薺屬植物培育油料作物的方法及其應用的制作方法
技術領域
本發明涉及培育植物的方法及其應用,特別是涉及利用亞麻薺屬植物培育油料作物的方法及其應用。
背景技術
中國是一個食用油消費大國。長期以來植物油供應不足。年缺在200萬噸以上。在目前國內食用油中,油菜籽油比重最大,占油料總比例的50%以上。但是,目前油菜的生產存在許多問題①產量低,全國平均畝產僅100公斤左右;②栽培技術繁瑣,需要先育苗,后移栽;③需要大水大肥;④病蟲害較多,造成農藥殘留和環境污染;⑤大多數油菜籽中芥酸和硫化物偏高,食用油的品質不高,油粕的附加值較低。
專利文獻CN1122646A公開的雙低雜交油菜培育方法,雖然可以降低了油菜籽中的芥酸和硫化物,但不能提高籽中其它營養保健成分的含量。專利文獻WO00/29585公開了一種將油菜酰基轉移酶基因轉入油菜中的方法及其培育這種轉基因植物的方法,但也沒有提高油籽中其它營養保健成分的含量。
亞麻薺屬(Camelina Crantz)屬于十字花科(Hansen等,1998),有7個種,其中我國有5個種。亞麻薺起源于地中海沿岸及中亞地區,作為油料作物的種植歷史可追溯到青銅器時代(Patnam et al,1993),一直到鐵器時代(公元前400年-公元前500年),亞麻薺還存在于人們的湯粥或面包等食品中(Zubr,1997)。從20世紀30年代到50年代亞麻薺在蘇聯和東歐仍然是一種油料作物。20世紀50年代后隨著油菜的推廣,由于油菜的產量當時遠遠高于亞麻薺,使得亞麻薺種植規模大幅度降低(Hubbard,1998)。近年來,由于亞麻薺油中α-亞麻酸含量高,具有獨特保健特性,其食用價值和工業價值,重新引起了人們的重視(Leonard,1998)。從現有已知資源來看,法國亞麻薺(C.sativa)油品質較好,發明人從1991年開始從法國引進亞麻薺(C.sativa),在中國北京進行試種植,但其抗逆性差,生長不良,且產量低,每畝平均收獲種子67公斤。通過對中國野生亞麻薺屬進行篩選,發現中國內蒙的亞麻薺屬野生種長柄亞麻薺(C.microcarpa f.longistipata An),抗逆性強。

發明內容
鑒于上述問題,有必要融合上述這兩個亞麻薺種的優良性狀,特別是高品質油和抗逆性強等性狀,但是,由于這兩個種間雜交的胚不能自然成熟,難以獲得真正的雜交種。本發明的目的在于克服上述技術問題,提供一種利用亞麻薺培育油料作物的方法,培育出適應我國土壤氣候條件、抗逆性強、產量高、品質好的保健油料作物品種,同時,提供一種利用這種作物生產食用油的方法。
為了解決上述技術問題,本發明培育油料作物的方法包括以下步驟(1)種植親本植物法國亞麻薺(Camelina sativa)和中國長柄亞麻薺(C.macrocarpa f.longistipata),將其中之一作為母本,另一親本為父本人工授粉,進行正交或反交雜交;(2)在雜交后10-20天內,從母本植株上取出雜交幼胚進行胚培養,培育出雜交種植株;(3)從雜交種植株的花芽中取出花藥,進行雜交種小孢子培養,并培養出雜交種花粉單倍體植株;(4)從所述單倍體植株上取材進行染色體加倍處理,將處理后的材料培育成植株,獲得加倍后的雙倍體植株;(5)栽培所述的雙倍體植株至產生成熟種子,分單株收獲種子;(6)選擇種子千粒重不低于1.0克株系的種子播種進行栽培,并對長成的單株根據粒重擇優進行株系選擇,選擇出穩定株系作為大田生產栽培品種(薺藍1號)。可以將上述雙倍體植株可以進行春化處理后進行栽培;可以利用所述穩定株系的種子或所述品種的種子繁殖生產所述栽培品種。
上述培育方法中胚培養使用的基本培養基中大量元素可以按MS培養基(Murachige and Skoog,1962)的配比,微量元素和有機物按B5培養基(Goldberg等,1968)的配比,蔗糖重量濃度為3%,瓊脂重量濃度為0.7%,在進行培養時,可以加入生長調節劑BA(6-芐基腺嘌呤)0.5-5.0mg/L,NAA(奈乙酸)0.5-2.0mg/L,調整培養基pH5.8。在接種后,先暗培養48小時,然后每天在1500Lx光照下培養16小時,在暗培養8小時,當幼胚開始生長或形成愈傷組織后,再轉入2500-3000Lx光照條件下培養。進行芽分化時培養基中的BA濃度為1.0mg/L,進行生根培養時培養基中蔗糖減為重量的1.5%,NAA含量為0.5mg/L。進行小孢子培養時的基本培養基可以為NLN82培養基(Kellier,W.A.etal,1982),其中瓊脂重量濃度為7%。其中BA為0.01-0.5mg/L,NAA為0.1-0.5mg/L;將培養物先在暗處培養30天,前3天培養溫度為32℃,后27天25℃;當小孢子發育成胚或胚狀體達到魚雷形或子葉形階段,將其轉到含糖量為重量2%且不含生長調節劑的B5培養基中,置25℃條件下,每天進行16小時2500Lx光照,8小時黑暗培養;當小苗形成后,轉移到含糖量為重量10%且不含生長調節劑的1/2MS培養基中培養成苗。當苗高達到3cm左右,將苗移栽到營養土中進行培養。上述染色體加倍可以用重量濃度為0.10%-0.20%的秋水仙素浸泡所述花粉植株的嫩芽3-7小時。最好是用重量濃度為0.15%的秋水仙素浸泡所述花粉植株的嫩芽5小時。
上述培育方法中所述品種在長日條件下開花,花兩性,自花授粉正常結實,黃色,花瓣4枚,對生成“十”字形;子房上位,由兩心皮組成;胚珠數為16-20;花序為無限花序,主枝和分枝均能分化發育成總狀花序,能發育形成12-16個果枝;植株子葉為扁圓形,真葉的基生葉呈蓮座狀匍匐于地面;葉片具異形葉性,4-6葉呈全緣,以上為長柄缺刻葉;葉互生,螺旋排列于莖上,葉表具表皮毛,葉緣有短毛刺;莖節短縮或伸長;果莢為心形,每株結果莢500-2000個;單莢種子粒數為16-20粒;種皮黃褐色,千粒重1.0-1.3克;種子含油量占種子重量的36%-42%;所述油中以百分重量計的成分包括亞油酸含量不低于18%,α-亞麻酸含量不低于32%;100克所述種子中的維生素E含量不低于36mg;種子在15-20℃溫度下能正常萌發,苗期能忍耐-16℃低溫;這種品種在華北地區,其播種期與冬小麥的播種期一致。
本發明生產食用油的方法,包括利用上述方法培育作物品種,栽培所述品種生產所述品種的種子,并提取種子油。
本發明的有效果在于(1)克服了亞麻薺屬種間雜交胚不能自然成熟的技術問題,能獲得真正的雜交種;(2)培育出了適應我國土壤氣候條件、抗逆性強、產量高、品質好、經濟效益良好的新型保健油料作物薺藍1號,該作物直接在大田播種種植,不需施用常規進行病蟲害防治所用的藥劑,也不需特珠的肥水管理,在一般大田栽培的條件下畝產可達100-150公斤以上。該作物的種植費用約112元/畝(112元/666.7平方米),僅相當于油菜成本的2/5,相當于小麥成本的1/2。其種子油即薺藍油具有很好的保健功能和深加工潛力。油餅中以重量計的成分包括42%-45%蛋白質,33.10-33.86μmol/g的硫苷,可以作為優質的飼料原料。
具體實施例方式
實施例11、種間雜交及幼胚培養選擇法國亞麻薺(C.sativa,以下簡稱Cs)和中國內蒙野生種長柄亞麻薺(C.microcarpa f.longistipata,以下簡稱Cm)為親本。Cs葉全緣,短葉柄或葉柄不明顯;親本Cm,葉緣波紋形缺刻,葉柄細長。以親本之一為母本,另一親本為父本進行雜交組合,每一組合選擇200朵花以上進行人工授粉,雜交后15-19天,采集果球,在70%的酒精中浸泡10秒,然后轉到1%的砷汞液中攪動浸泡15分鐘,再用無菌水漂洗5次,每次5分鐘。在超凈工作臺上,切開已經滅菌的果球,在解剖鏡下從幼種子中取出幼胚,接種在固體培養基表面,每一培養皿(直徑9mm)放10個左右,每一種培養基接種3盤,重復2次。所用固體培養基基本成分包括大量元素以MS培養基中的含量為配比,微量元素及其有機物以B5培養基的含量為配比,加入重量為3%蔗糖和0.7%瓊脂粉,把這種基本培養基記作BM。在BM中附加植物生長調節劑BA0.5-5.0mg/L和NAA0.5-2.0mg/L。調整到pH5.8后在120℃高壓滅菌20-25分鐘。
接種后,將培養物放在暗處于25℃培養48小時,然后轉到1500Lx光下,每天照光16小時,暗8小時。培養溫度25±1℃。當幼胚開始生長或形成愈傷組織后,再轉到2500-3000Lx強光下,其他條件不變。
幼胚在接種后第3天開始發生變化,多數開始膨大。培養1周后有愈傷發生,1個月左右多數愈傷組織直徑達到2-3mm,部分達到4-5mm,并拌有器官分化的跡象。在含有BA 1.0-5.0mg/L和NAA 1.0-2.0mg/L的培養基上,95%以上的幼胚都能形成愈傷組織,但只有在含有BA 2.0-5.0mg/L和NAA 1.0mg/L的培養基上,才有88%-94.6%的愈傷組織分化出芽。在含有BA 0.5-1.0mg/L和NAA 2.0mg/L的培養基上,部分愈傷分化出根或既產生根又產生芽。當再生芽長大約1cm時將其與愈傷組織分開,轉接到附加有BA 1mg/L的BM中作伸長生長。2周左右長至2-3cm。當莖長2-3cm時,移到生根培養基中生根,該生根培養基是在BM中把蔗糖重量含量減為1.5%,并附加上NAA 0.5mg/L。2-3周生根率達91%以上。有少數苗莖的基部出現愈傷。生根苗在培養室開瓶煉苗3-5天后,移栽到裝有花卉營養土的花盆中,放到溫室,并在溫室正常生長發育。
2、種間雜交苗的RAPD(隨機護增多態性)鑒定為了確認由胚挽救所得的苗為種間雜種,對所獲得的胚挽救苗、雜交所用的雙親(Camelina sativa和C.macrocarpa f.longistipata)及其姊妹系進行了RAPD(Random Amplified Polymorphism DNAs)分析。
按照CTAB(Doyle和Doyle,1990)方法進行亞麻薺屬種間雜交胚挽救苗及其親本的基因組DNA的提取,其中CTAB重量濃度為2%。每株用幼葉1g左右。RAPD引物為美國Operon Technology公司生產的十聚體核苷酸。其它化學試劑購自上海生工公司。PCR(鏈式擴增反應)反應在Research Inc.的PTC-100儀器上進行。總反應體積20μl,其中模板DNA 25ng,RAPD引物為Operon A12,16pM,Taq DNA聚合酶1U,4種dNTP各250μM,10×Buffer 2μl(pH8.3),其中MgCl21.5mM,。反應程序為95℃預變性2分鐘,94℃變性1min,34℃復性30s,72℃延伸60s,38個循環之后,在72℃保持5min。擴增產物用含有0.5μg/ml溴化乙錠的1.5%瓊脂糖凝膠進行電泳,電壓3-5V/cm。電泳緩沖液為1xTAE。電泳后在紫外透射儀下觀察電泳結果、照相。
PCR擴增產物的電泳結果表明,親本1-C.sativa(P1)有一條大約700bp的特異性帶,該帶在親本2-C.macrocarpa f.longistipata(P2)中沒有出現;P2有一條大約450bp的特異性帶,該帶在P1中缺乏。而在它們的雜交胚挽救苗(F1)中,這2條帶同時存在。這表明,胚挽救苗同時具有其雙親的遺傳物質,是雙親的雜交后代。
3、種間雜種胚挽救苗的小孢子培養遠緣親本,遺傳差異很大,因此雜交的后代的遺傳分離很大。要獲得純合的株系需要利用雜種進行多代的自交,這需要很長的時間。為了盡快純化用胚挽救方法得到而且通過RAPD鑒定的亞麻薺屬種間雜種,進行了小孢子培養的研究。在十字花科植物,特別是十字花科蕓苔屬(Brassica)植物,通過雜交一代F1的小孢子培養來純化已經是十分成熟的方法,國外有諸多的報道,國內曹鳴慶研究組等也有系統的研究。
從經過RAPD鑒定確認并且生長健壯的Cs×Cm雜種胚挽救苗上取花芽。花芽用重量濃度為5%的次氯酸鈉表面消毒15min,無菌水沖洗3次,每次5min。在無菌條件下,從芽中取出花藥,接種在7%瓊脂固體NLN82培養基上,其中分別附加BA為0.0-0.5mg/L和NAA為0.0-0.5mg/L,調整到pH5.8后于120℃高壓滅菌20min。將花藥培養物置于暗處培養30天。培養溫度為前3天32℃,后27天25℃。期間,隨機抽其花藥壓片,用醋酸洋紅染色,以檢查小孢子的發育進程。當胚或胚狀體達到魚雷形或子葉形階段,將其轉到含糖重2%但不含生長調節劑的B5培養基中,置25℃于每天光照2500 Lx下16h、黑暗下8h進行培養。當小苗形成后,轉移到含糖重10%但不含生長調節劑的1/2MS培養基中,作伸長培養。當株高達到3cm左右,將苗移栽到含有花卉營養土的花盆,放到溫室。
接種時,多數小孢子處于單核中晚期,培養4天后,小孢子開始核分裂,形成雙核小孢子。大約培養10天左右,可見4核花粉。此后不到1周的時間(接種培養2周多一點),多數4核花粉分裂形成單核細胞團,培養3周左右細胞團形成球形胚。在暗培養結束時(接種后1個月),有大量心形胚形成。此后1周左右,心形胚發育成魚雷形胚。轉到光下培養后,后期魚雷形胚和早期子葉形胚發育迅速,很快(大約1周)進入后期子葉形胚。當子葉形胚轉到不含生長調節劑的B5培養基上繼代培養后,2周左右便形成具有子葉和根的完整小苗植株。
使用不同含量的生長調節劑對小孢子胚胎發生發育影響很大,在不含BA的培養基中,幾乎沒有胚的形成。在沒有生長調節劑的培養基中,絕大多數花藥枯黃,小孢子發育終止。
在只含有BA的培養基中,小孢子都能發育成胚。但胚的產量因BA濃度的不同而異。在BA 0.01-0.25mg/L的范圍內,單個芽的小孢子胚數量隨著BA濃度的升高而增加(最高51個胚/芽),但BA 0.5mg/L減少了胚的數量。在同時含有BA和NAA的培養基中,特別是在高濃度的BA(0.25-0.5mg/L)與高濃度的NAA(0.5mg/L)并用時,部分小孢子發育成胚或胚狀體,部分小孢子則形成愈傷組織,當從只含BA的培養基中形成的胚轉移到沒有生長調節劑的B5培養基中后,大約25%左右的胚能正常發芽。然而,從既含有BA又含有NAA的培養基上形成的胚,當繼代到B5培養基后,只有5%左右的胚能正常發芽,而有近10%左右的胚在子葉處形成二次胚或胚狀體,同時還有部分不規則發芽。
由小孢子獲得溫室成熟株58株,由此反接回試管,形成58個無性株系。
4、F1花粉植株染色體加倍及花粉雙倍體的獲得眾多的文獻報道,在十字花科蕓苔屬不同種的小孢子再生植株中,大約有20%-30%的“天然”染色體加倍,形成“組培因素”引起的雙單倍體(DoubleHaploid,DH)植株。也有文獻報道,部分花藥培養的再生植株是有花藥壁組織起源,這樣的二倍體與花藥母體一樣,是非雙單倍體。為了檢測我們通過小孢子培養所獲得的植株是否為單倍體,我們首先對這些再生植株進行了染色體檢查。通過染色體檢查確認為單倍體的植株,取其嫩芽再用秋水仙素處理,所得再生植株再作染色體檢查。從而得到真正的雙單倍體。
于上午9點左右切取試管苗2cm左右根根尖或莖尖放入0.001M 8-羥基喹啉溶液中進行預處理,準備進行染色體觀察。預處理時間為3~4h。預處理完畢后,用卡諾固定液(3∶1無水乙醇∶冰醋酸)在4℃下固定24h,然后將固定材料轉入70%乙醇中,放在4℃冰箱中保存待用。酸解時,取出固定的根尖或莖尖,用蒸餾水漂洗干凈,放在盛有1M鹽酸的三角瓶中,在60℃的恒溫水浴鍋中溫浴12分鐘。酸解好的材料用蒸餾水漂洗干凈,以備染色。染色時,將酸解好的根尖或莖尖上的水分用濾紙吸干,放在擦洗干凈的載片上,然后用鑷子和刀片切取根尖或莖尖2 mm左右,滴一滴卡寶品紅進行染色。染色后,輕輕蓋上蓋玻片,用鑷子輕輕壓片,進行鏡檢。一般邊壓片邊鏡檢,尋找分裂相,尋找到合適的分裂相后,進行顯微照像。
取經過染色體檢查確認的雜種F1小孢子再生單倍體植株的側芽,在無菌條件下放在0.22μM過濾膜過濾的無菌秋水仙素溶液(重量濃度0.1-0.2%)中在室溫下(20℃左右)浸泡1-7h(1、3、5或7h),隨即用無菌水反復沖洗,沖洗5次,每次至少5min。洗凈的芽用無菌濾紙吸干,接種到含有BA 1.0mg/L和NAA 0.5mg/L的改良MS培養基上培養。在同一培養皿中,接種未經秋水仙素處理的單倍體芽作為對照。每處理10個芽。當接種的芽萌動、莖伸長到1cm左右,將其繼代到新鮮培養基中,部分仍然留在原有的培養基中作為對照。接種后的1-2天,25℃暗培養,然后移到2500-3000Lx光下,每天照光16h。當植株長到3cm左右,轉到生根培養基中生根,生根苗開瓶煉苗后移栽到花盆,放在溫室。在移苗入土前,取根尖作染色體檢查。
結果表明,亞麻薺屬種間雜種胚挽救苗(F1)有42條染色體,即2n=42;F1花粉植株的染色體數為21,即n=21;種間雜種胚挽救苗花粉植株經秋水仙素處理后所得苗的染色體數為42,即2n=42。從染色體觀察結果看,亞麻薺屬種間雜種胚挽救苗(F1)的染色體數與其親本Cs和Cm沒有差別。在F1的58個株系花粉植株中,有12個株系的染色體數為42,占總株數的20.68%。這些株可能是由于組培因素加倍所產生的“天然”雙單倍體,也可能是來自花藥壁的母體二倍體。由于它們的“來源”難以判斷,因此被淘汰。46個株系染色體為21的花粉植株的芽用于作秋水仙素處理。部分處理芽所得到的再生植株的染色體數為42,也有部分芽的再生植株的染色體數遠遠大于42,其中有些是21的整倍數,有些不是21的整倍數,這取決于秋水仙素的濃度與處理時間的長短。從秋水仙素處理F1小孢子單倍體再生苗(n=21)的效果來看,0.15%的秋水仙素浸泡亞麻薺屬種間雜種F1花粉植株的嫩芽5h對芽的染色體加倍的效果最好,有76.1%(35/46)的處理芽的染色體正好增加了1倍(2n=42),其次為0.20%秋水仙素浸泡5h和0.10%浸泡7h。在所用的三種濃度范圍內,浸泡時間在3h以內不足以使多數芽的染色體加倍,而浸泡時間過長(如7h)又導致近50%的芽的倍性超過2,同時也產生一些非整倍體。
從經過染色體鑒定確認的F1小孢子單倍體植株上取下的側芽,經過秋水仙素(0.15-0.20%)浸泡處理5-7h,接種到培養基1周左右后開始萌發,新梢及其葉片比未經秋水仙素處理的單倍體的新梢及其葉片明顯加粗和變大,單倍體的新梢及其葉片細小,在培養皿中可以明顯區分。將這些新梢繼代到新的培養基后,它們之間的差異更加明顯。這些差異明顯的梢的莖尖的染色體檢查證明,經過秋水仙素處理后生長粗壯者,其染色體數為42,即為雙單倍體。而未經秋水仙素處理的者,其染色體數仍然為21,即保持著單倍性。F1同一個芽的小孢子植株經過秋水仙素加倍后,所得到的雙單倍體植株的形態有很大的差異,有些象F1的父本,有些象F1的母本,有些(16株)具有F1的父本和母本兩者的特征。經過伸長生長后,經過秋水仙素加倍所得到的雙單倍體和未經秋水仙處理的單倍體植株在生根培養基上都能生根,只是單倍體的生根和生長較弱,而雙單倍體的較強。
將加倍后所得的亞麻薺屬種間雜種花粉雙單倍體植株和未加倍單倍體植株在3-5℃低溫春化處理60天,然后移入花盆和田間,兩者都可以開花,但單倍體株生長弱,開花量少,而且不能產生種子。而雙單倍體植株則生長較旺,花量較大,而且正常產生種子。
5、系統選育將具有F1雙親特性的16株F1花粉雙單倍體植株從溫室移栽到大田進行栽培,成熟時,分單株收獲、脫粒。保留千粒重為1.0-1.3g的種子,最好選用種子褐色,且色澤明亮,相對一致的8個單株的種子。分株系秋播當選的8個優株的種子,每株系1行,行長2m,行距30cm。來年春夏繼續進行小區株系選育,分株系進行脫粒、考種、鑒定,保留6個株系。同年秋將當選的6個株系再次進行分株系播種,仍然采用每株系1行,行長2m,行距30cm。隨后,下一年春夏繼續進行株系選擇,從6個株系中選出2個優勝者。秋季對最后保留的2個株系進行比較鑒定,小區面積為0.01畝,2次重復。最后測產結果為第一個株系的小區產量折合為234kg/畝,第二個株系小區產量折合為185kg/畝。第二年繼續對上述兩個株系進行小區鑒定,小區面積為0.01畝,3次重復,兩個株系的折合產量分別為第一個株系小區為234kg/畝,第二個株系小區為172kg/畝。因此,保留第一個株系,并定名稱為“薺藍1號”。
在上述系統選育中,主要以千粒重為指標進行系選,此外,還考慮了其它生物學特性狀,最好選擇冬型長日照類型的株系,要求種子在秋季平均氣溫15-20℃能正常發芽,苗期能忍耐-16℃低溫。因此,在秋冬播種條件下,能順利通過春化,能在長日條件下開花結實。在華北地區,播種期在9月底和10月上旬,這與冬小麥的播種期一致。但以9月底前播種更適合。在植株性狀上,要求子葉扁圓形,真葉的基生葉呈蓮座狀匍匐于地面;葉片具異形葉性,下部4-6葉呈全緣,以上為長柄缺刻葉;葉互生,螺旋排列于莖上,葉表具表皮毛,葉緣有短毛刺。莖節短縮或伸長兩種,短縮莖上著生基生葉,并可長出多個分枝;莖高一般140cm左右。主枝和分枝均能分化發育成總狀花序。在正常情況下形成12-16個果枝。花黃色,花瓣4枚,對生成“十”字形。花兩性,自花授粉正常結實。子房上位,兩心皮組成。胚珠數一般為16-20。果莢為心形,每株可結果莢500-2000個;單莢種子粒數一般在16-20粒。種皮黃褐色,千粒重1.0-1.3克。種子含油量不低于重量36%;種子油重量中亞油酸含量不低于18%,α-亞麻酸含量不低于32%,芥酸含量不高于3.2%;每100克種子中維生素E含量不低于36mg。
實施例2用實施例1所得到的第一個株系即“薺藍1號”種子,進行小區栽培試驗,小區面積為0.5畝,2次重復,分別設置2萬株/畝、3萬株/畝和4萬株/畝的種植密度;產量分別為種植密度為2萬株/畝,折合畝產為200kg;種植密度為3萬株/畝,折合畝產為260kg;種植密度為4萬株/畝,折合畝產為210kg。田間調查,無病蟲害發生。
實施例3用實施例1得到的第一個株系即“薺藍1號”的種子分別在北京和河北易縣秋播進行了的大田試驗。
在北京,進行了不同施肥量和不同播種密度試驗,其中,施底肥量處理包括處理I-施20公斤磷酸二銨/畝;處理II-施10公斤磷酸二銨/畝;處理III-施5公斤磷酸二銨/畝;設CK(用量為0公斤/畝);每小區一畝地;10月上旬播種,收獲時,產量分別為196.8公斤/畝、156.公斤/畝、137.6公斤/畝和118.4公斤/畝。播種密度包括三個處理,即I-200g/畝;II-100g/畝;III-50g/畝。每小區一畝地。10月上旬播種,收獲時,折合畝產分別為I-139.8Kg/畝;II-121.7Kg/畝;III-103.6Kg/畝。
隨機取上述“薺藍1號”種子,送到農業部武漢油料檢測中心進行了品質在分析;其主要分析結果為種子含油量為種子重量的36%-42%;在油中以百分重量計的成分包括18%-25%的亞油酸、32%-36%的α-亞麻酸、3.05%-3.08的芥酸;每100克“薺藍1號”種子中的維生素E含量為36-44mg;油餅中以重量計包括42%-45%的蛋白質,硫苷33.10-33.86umol/g。河北易縣,共種植77畝,分為兩個播期10月上旬播種42畝和10月下旬播種35畝。收獲時,10月上旬播種的平均畝產為177.5kg/畝,而10月下旬播種的平均畝產近100kg/畝。
在河北易縣,共種植77畝,分為兩個播期10月上旬播種42畝和10月下旬播種35畝。收獲時,10月上旬播種的平均畝產為177.5kg/畝,而10月下旬播種的平均畝產近100kg/畝。
權利要求
1.一種培育油料作物的方法,包括以下步驟(1)種植親本植物法國亞麻薺(Camelina sativa)和中國長柄亞麻薺(C.macrocarpa f.longistipata),分別以其中之一作為母本,另一親本為父本人工授粉,進行正交或反交;(2)在雜交后10-20天內,從母本植株上取出雜交幼胚進行胚培養,培育出雜交種的植株;(3)從雜交種植株的花芽中取出花藥,進行小孢子培養,培養出雜交種花粉單倍體植株;(4)從所述單倍體植株上取材進行染色體加倍處理,將處理后的材料培育成植株,獲得加倍后的雙倍體植株;(5)栽培所述的雙倍體植株至產生成熟種子,分單株收獲種子;(6)選擇種子干粒重不低于1.0克株系的種子播種進行栽培,并對長成的單株根據粒重擇優進行株系選擇,選擇出穩定株系作為大田生產栽培品種(薺藍1號)。
2.根據權利要求1所述的方法,其特征在于利用所述穩定株系的種子繁殖生產所述栽培品種;或者利用所述品種的種子播種繁殖所述品種。
3.根據權利要求1所述的方法,其特征在于所述胚培養使用的基本培養基中大量元素按MS培養基的配比,微量元素和有機物按B5培養基的配比,蔗糖重量濃度為3%,瓊脂重量濃度為0.7%;培養時在所述基本培養基中加入生長調節劑BA的量為0.5-5.0mg/L,NAA的量為0.5-2.0mg/L,pH5.8;接種后,先暗培養48小時,然后每天在1500Lx光照下培養16小時,在暗培養8小時,當幼胚開始生長或形成愈傷組織后,再轉入2500-3000Lx光照條件下培養。
4.根據權利要求3所述的方法,其特征在于胚培養中進行芽分化時培養基中的BA濃度為1.0mg/L,進行生根培養時培養基中蔗糖重量濃度減為1.5%,NAA含量為0.5mg/L。
5.根據權利要求1所述的方法,其特征在于進行小孢子培養時使用的培養基為NLN82培養基,其中瓊脂重量濃度為7%,BA為0.01-0.5mg/L,NAA為0.1-0.5mg/L;培養時先在暗處培養30天,其中前3天培養溫度為32℃,后27天為25℃;當小孢子發育成胚或胚狀體達到魚雷形或子葉形階段,轉到糖重量濃度為2%且不含生長調節劑的B5培養基中,置25℃條件下,每天進行16小時2500Lx光照,8小時黑暗培養;當小苗形成后,轉移到糖重量濃度為10%且不含生長調節劑的1/2MS培養基中培養成苗;當苗高達到2-4cm時,將苗移栽到營養土中進行培養。
6.根據權利要求1所述的方法,其特征在于所述染色體加倍是用重量濃度為0.10%-0.20%的秋水仙素浸泡所述花粉植株的嫩芽3-7小時
7.根據權利要求1或2所述的方法,其特征在于所述品種在長日照條件下開花,花兩性,自花授粉正常結實,黃色,花瓣4枚,對生成“十”字形子房上位,由兩心皮組成;胚珠數為16-20;花序為無限花序,主枝和分枝均能分化發育成總狀花序,單株能發育出12-16個果枝;子葉為扁圓形,真葉的基生葉呈蓮座狀匍匐于地面;葉片具異形葉性,下部4-6葉全緣,以上為長柄缺刻葉;葉互生,螺旋排列于莖上,葉表具表皮毛,葉緣有短毛刺;莖節短縮或伸長;果莢為心形,每株結果莢500-2000個;單莢種子粒數為16-20粒;種皮黃褐色,千粒重1.0-1.3克;種子含油量為種子重量的36%-42%;種子能在氣溫15℃-20℃條件下正常發芽,苗期能忍耐-16℃低溫。
8.根據權利要求7所述的方法,其特征在于所述油中以百分重量計的成分包括亞油酸含量不低于18%,α-亞麻酸含量不低于32%;100克所述種子中的維生素E含量不低于36mg。
9.根據權利要求1或2所述的方法,其特征在于所述品種在華北地區的播種期與冬小麥的播種期一致。
10.一種生產食用油的方法,其特征在于利用權利要求1-9之一所述方法培育品種,栽培所述品種生產所述品種的種子,提取種子油。
全文摘要
一種利用亞麻薺植物培育油料作物的方法,其步驟包括以法國亞麻薺(Camelina sativa)和中國長柄亞麻薺(C. macrocarpa f. longistipata)為親本雜交后10-20天內,將雜交幼胚培養成雜交種植株;用雜交種植株的花藥培養出花粉單倍體植株,然后進行染色體加倍處理培育出雙倍體植株;再對雙倍體植株種子千粒重不低于1.0克的株系進行多代選擇,選出穩定株系作為大田生產栽培品種。本發明的種子油中以百分重量計亞油酸含量不低于18%,α-亞麻酸含量不低于33%,薺酸不低于3.05%;100克所述油中的維生素E含量不低于36mg。
文檔編號A01H1/02GK1473462SQ03123520
公開日2004年2月11日 申請日期2003年5月9日 優先權日2003年5月9日
發明者張青文, 肖興國, 李紹華, 孫寶啟 申請人:北京康福多生物技術發展有限公司
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