利用亚麻荠属植物培育油料作物的方法及其应用的制作方法

文档序号:210954阅读:747来源:国知局
专利名称:利用亚麻荠属植物培育油料作物的方法及其应用的制作方法
技术领域
本发明涉及培育植物的方法及其应用,特别是涉及利用亚麻荠属植物培育油料作物的方法及其应用。
背景技术
中国是一个食用油消费大国。长期以来植物油供应不足。年缺在200万吨以上。在目前国内食用油中,油菜籽油比重最大,占油料总比例的50%以上。但是,目前油菜的生产存在许多问题①产量低,全国平均亩产仅100公斤左右;②栽培技术繁琐,需要先育苗,后移栽;③需要大水大肥;④病虫害较多,造成农药残留和环境污染;⑤大多数油菜籽中芥酸和硫化物偏高,食用油的品质不高,油粕的附加值较低。
专利文献CN1122646A公开的双低杂交油菜培育方法,虽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营养保健成分的含量。专利文献WO00/29585公开了一种将油菜酰基转移酶基因转入油菜中的方法及其培育这种转基因植物的方法,但也没有提高油籽中其它营养保健成分的含量。
亚麻荠属(Camelina Crantz)属于十字花科(Hansen等,1998),有7个种,其中我国有5个种。亚麻荠起源于地中海沿岸及中亚地区,作为油料作物的种植历史可追溯到青铜器时代(Patnam et al,1993),一直到铁器时代(公元前400年-公元前500年),亚麻荠还存在于人们的汤粥或面包等食品中(Zubr,1997)。从20世纪30年代到50年代亚麻荠在苏联和东欧仍然是一种油料作物。20世纪50年代后随着油菜的推广,由于油菜的产量当时远远高于亚麻荠,使得亚麻荠种植规模大幅度降低(Hubbard,1998)。近年来,由于亚麻荠油中α-亚麻酸含量高,具有独特保健特性,其食用价值和工业价值,重新引起了人们的重视(Leonard,1998)。从现有已知资源来看,法国亚麻荠(C.sativa)油品质较好,发明人从1991年开始从法国引进亚麻荠(C.sativa),在中国北京进行试种植,但其抗逆性差,生长不良,且产量低,每亩平均收获种子67公斤。通过对中国野生亚麻荠属进行筛选,发现中国内蒙的亚麻荠属野生种长柄亚麻荠(C.microcarpa f.longistipata An),抗逆性强。

发明内容
鉴于上述问题,有必要融合上述这两个亚麻荠种的优良性状,特别是高品质油和抗逆性强等性状,但是,由于这两个种间杂交的胚不能自然成熟,难以获得真正的杂交种。本发明的目的在于克服上述技术问题,提供一种利用亚麻荠培育油料作物的方法,培育出适应我国土壤气候条件、抗逆性强、产量高、品质好的保健油料作物品种,同时,提供一种利用这种作物生产食用油的方法。
为了解决上述技术问题,本发明培育油料作物的方法包括以下步骤(1)种植亲本植物法国亚麻荠(Camelina sativa)和中国长柄亚麻荠(C.macrocarpa f.longistipata),将其中之一作为母本,另一亲本为父本人工授粉,进行正交或反交杂交;(2)在杂交后10-20天内,从母本植株上取出杂交幼胚进行胚培养,培育出杂交种植株;(3)从杂交种植株的花芽中取出花药,进行杂交种小孢子培养,并培养出杂交种花粉单倍体植株;(4)从所述单倍体植株上取材进行染色体加倍处理,将处理后的材料培育成植株,获得加倍后的双倍体植株;(5)栽培所述的双倍体植株至产生成熟种子,分单株收获种子;(6)选择种子千粒重不低于1.0克株系的种子播种进行栽培,并对长成的单株根据粒重择优进行株系选择,选择出稳定株系作为大田生产栽培品种(荠蓝1号)。可以将上述双倍体植株可以进行春化处理后进行栽培;可以利用所述稳定株系的种子或所述品种的种子繁殖生产所述栽培品种。
上述培育方法中胚培养使用的基本培养基中大量元素可以按MS培养基(Murachige and Skoog,1962)的配比,微量元素和有机物按B5培养基(Goldberg等,1968)的配比,蔗糖重量浓度为3%,琼脂重量浓度为0.7%,在进行培养时,可以加入生长调节剂BA(6-苄基腺嘌呤)0.5-5.0mg/L,NAA(奈乙酸)0.5-2.0mg/L,调整培养基pH5.8。在接种后,先暗培养48小时,然后每天在1500Lx光照下培养16小时,在暗培养8小时,当幼胚开始生长或形成愈伤组织后,再转入2500-3000Lx光照条件下培养。进行芽分化时培养基中的BA浓度为1.0mg/L,进行生根培养时培养基中蔗糖减为重量的1.5%,NAA含量为0.5mg/L。进行小孢子培养时的基本培养基可以为NLN82培养基(Kellier,W.A.etal,1982),其中琼脂重量浓度为7%。其中BA为0.01-0.5mg/L,NAA为0.1-0.5mg/L;将培养物先在暗处培养30天,前3天培养温度为32℃,后27天25℃;当小孢子发育成胚或胚状体达到鱼雷形或子叶形阶段,将其转到含糖量为重量2%且不含生长调节剂的B5培养基中,置25℃条件下,每天进行16小时2500Lx光照,8小时黑暗培养;当小苗形成后,转移到含糖量为重量10%且不含生长调节剂的1/2MS培养基中培养成苗。当苗高达到3cm左右,将苗移栽到营养土中进行培养。上述染色体加倍可以用重量浓度为0.10%-0.20%的秋水仙素浸泡所述花粉植株的嫩芽3-7小时。最好是用重量浓度为0.15%的秋水仙素浸泡所述花粉植株的嫩芽5小时。
上述培育方法中所述品种在长日条件下开花,花两性,自花授粉正常结实,黄色,花瓣4枚,对生成“十”字形;子房上位,由两心皮组成;胚珠数为16-20;花序为无限花序,主枝和分枝均能分化发育成总状花序,能发育形成12-16个果枝;植株子叶为扁圆形,真叶的基生叶呈莲座状匍匐于地面;叶片具异形叶性,4-6叶呈全缘,以上为长柄缺刻叶;叶互生,螺旋排列于茎上,叶表具表皮毛,叶缘有短毛刺;茎节短缩或伸长;果荚为心形,每株结果荚500-2000个;单荚种子粒数为16-20粒;种皮黄褐色,千粒重1.0-1.3克;种子含油量占种子重量的36%-42%;所述油中以百分重量计的成分包括亚油酸含量不低于18%,α-亚麻酸含量不低于32%;100克所述种子中的维生素E含量不低于36mg;种子在15-20℃温度下能正常萌发,苗期能忍耐-16℃低温;这种品种在华北地区,其播种期与冬小麦的播种期一致。
本发明生产食用油的方法,包括利用上述方法培育作物品种,栽培所述品种生产所述品种的种子,并提取种子油。
本发明的有效果在于(1)克服了亚麻荠属种间杂交胚不能自然成熟的技术问题,能获得真正的杂交种;(2)培育出了适应我国土壤气候条件、抗逆性强、产量高、品质好、经济效益良好的新型保健油料作物荠蓝1号,该作物直接在大田播种种植,不需施用常规进行病虫害防治所用的药剂,也不需特珠的肥水管理,在一般大田栽培的条件下亩产可达100-150公斤以上。该作物的种植费用约112元/亩(112元/666.7平方米),仅相当于油菜成本的2/5,相当于小麦成本的1/2。其种子油即荠蓝油具有很好的保健功能和深加工潜力。油饼中以重量计的成分包括42%-45%蛋白质,33.10-33.86μmol/g的硫苷,可以作为优质的饲料原料。
具体实施例方式
实施例11、种间杂交及幼胚培养选择法国亚麻荠(C.sativa,以下简称Cs)和中国内蒙野生种长柄亚麻荠(C.microcarpa f.longistipata,以下简称Cm)为亲本。Cs叶全缘,短叶柄或叶柄不明显;亲本Cm,叶缘波纹形缺刻,叶柄细长。以亲本之一为母本,另一亲本为父本进行杂交组合,每一组合选择200朵花以上进行人工授粉,杂交后15-19天,采集果球,在70%的酒精中浸泡10秒,然后转到1%的砷汞液中搅动浸泡15分钟,再用无菌水漂洗5次,每次5分钟。在超净工作台上,切开已经灭菌的果球,在解剖镜下从幼种子中取出幼胚,接种在固体培养基表面,每一培养皿(直径9mm)放10个左右,每一种培养基接种3盘,重复2次。所用固体培养基基本成分包括大量元素以MS培养基中的含量为配比,微量元素及其有机物以B5培养基的含量为配比,加入重量为3%蔗糖和0.7%琼脂粉,把这种基本培养基记作BM。在BM中附加植物生长调节剂BA0.5-5.0mg/L和NAA0.5-2.0mg/L。调整到pH5.8后在120℃高压灭菌20-25分钟。
接种后,将培养物放在暗处于25℃培养48小时,然后转到1500Lx光下,每天照光16小时,暗8小时。培养温度25±1℃。当幼胚开始生长或形成愈伤组织后,再转到2500-3000Lx强光下,其他条件不变。
幼胚在接种后第3天开始发生变化,多数开始膨大。培养1周后有愈伤发生,1个月左右多数愈伤组织直径达到2-3mm,部分达到4-5mm,并拌有器官分化的迹象。在含有BA 1.0-5.0mg/L和NAA 1.0-2.0mg/L的培养基上,95%以上的幼胚都能形成愈伤组织,但只有在含有BA 2.0-5.0mg/L和NAA 1.0mg/L的培养基上,才有88%-94.6%的愈伤组织分化出芽。在含有BA 0.5-1.0mg/L和NAA 2.0mg/L的培养基上,部分愈伤分化出根或既产生根又产生芽。当再生芽长大约1cm时将其与愈伤组织分开,转接到附加有BA 1mg/L的BM中作伸长生长。2周左右长至2-3cm。当茎长2-3cm时,移到生根培养基中生根,该生根培养基是在BM中把蔗糖重量含量减为1.5%,并附加上NAA 0.5mg/L。2-3周生根率达91%以上。有少数苗茎的基部出现愈伤。生根苗在培养室开瓶炼苗3-5天后,移栽到装有花卉营养土的花盆中,放到温室,并在温室正常生长发育。
2、种间杂交苗的RAPD(随机护增多态性)鉴定为了确认由胚挽救所得的苗为种间杂种,对所获得的胚挽救苗、杂交所用的双亲(Camelina sativa和C.macrocarpa f.longistipata)及其姊妹系进行了RAPD(Random Amplified Polymorphism DNAs)分析。
按照CTAB(Doyle和Doyle,1990)方法进行亚麻荠属种间杂交胚挽救苗及其亲本的基因组DNA的提取,其中CTAB重量浓度为2%。每株用幼叶1g左右。RAPD引物为美国Operon Technology公司生产的十聚体核苷酸。其它化学试剂购自上海生工公司。PCR(链式扩增反应)反应在Research Inc.的PTC-100仪器上进行。总反应体积20μl,其中模板DNA 25ng,RAPD引物为Operon A12,16pM,Taq DNA聚合酶1U,4种dNTP各250μM,10×Buffer 2μl(pH8.3),其中MgCl21.5mM,。反应程序为95℃预变性2分钟,94℃变性1min,34℃复性30s,72℃延伸60s,38个循环之后,在72℃保持5min。扩增产物用含有0.5μg/ml溴化乙锭的1.5%琼脂糖凝胶进行电泳,电压3-5V/cm。电泳缓冲液为1xTAE。电泳后在紫外透射仪下观察电泳结果、照相。
PCR扩增产物的电泳结果表明,亲本1-C.sativa(P1)有一条大约700bp的特异性带,该带在亲本2-C.macrocarpa f.longistipata(P2)中没有出现;P2有一条大约450bp的特异性带,该带在P1中缺乏。而在它们的杂交胚挽救苗(F1)中,这2条带同时存在。这表明,胚挽救苗同时具有其双亲的遗传物质,是双亲的杂交后代。
3、种间杂种胚挽救苗的小孢子培养远缘亲本,遗传差异很大,因此杂交的后代的遗传分离很大。要获得纯合的株系需要利用杂种进行多代的自交,这需要很长的时间。为了尽快纯化用胚挽救方法得到而且通过RAPD鉴定的亚麻荠属种间杂种,进行了小孢子培养的研究。在十字花科植物,特别是十字花科芸苔属(Brassica)植物,通过杂交一代F1的小孢子培养来纯化已经是十分成熟的方法,国外有诸多的报道,国内曹鸣庆研究组等也有系统的研究。
从经过RAPD鉴定确认并且生长健壮的Cs×Cm杂种胚挽救苗上取花芽。花芽用重量浓度为5%的次氯酸钠表面消毒15min,无菌水冲洗3次,每次5min。在无菌条件下,从芽中取出花药,接种在7%琼脂固体NLN82培养基上,其中分别附加BA为0.0-0.5mg/L和NAA为0.0-0.5mg/L,调整到pH5.8后于120℃高压灭菌20min。将花药培养物置于暗处培养30天。培养温度为前3天32℃,后27天25℃。期间,随机抽其花药压片,用醋酸洋红染色,以检查小孢子的发育进程。当胚或胚状体达到鱼雷形或子叶形阶段,将其转到含糖重2%但不含生长调节剂的B5培养基中,置25℃于每天光照2500 Lx下16h、黑暗下8h进行培养。当小苗形成后,转移到含糖重10%但不含生长调节剂的1/2MS培养基中,作伸长培养。当株高达到3cm左右,将苗移栽到含有花卉营养土的花盆,放到温室。
接种时,多数小孢子处于单核中晚期,培养4天后,小孢子开始核分裂,形成双核小孢子。大约培养10天左右,可见4核花粉。此后不到1周的时间(接种培养2周多一点),多数4核花粉分裂形成单核细胞团,培养3周左右细胞团形成球形胚。在暗培养结束时(接种后1个月),有大量心形胚形成。此后1周左右,心形胚发育成鱼雷形胚。转到光下培养后,后期鱼雷形胚和早期子叶形胚发育迅速,很快(大约1周)进入后期子叶形胚。当子叶形胚转到不含生长调节剂的B5培养基上继代培养后,2周左右便形成具有子叶和根的完整小苗植株。
使用不同含量的生长调节剂对小孢子胚胎发生发育影响很大,在不含BA的培养基中,几乎没有胚的形成。在没有生长调节剂的培养基中,绝大多数花药枯黄,小孢子发育终止。
在只含有BA的培养基中,小孢子都能发育成胚。但胚的产量因BA浓度的不同而异。在BA 0.01-0.25mg/L的范围内,单个芽的小孢子胚数量随着BA浓度的升高而增加(最高51个胚/芽),但BA 0.5mg/L减少了胚的数量。在同时含有BA和NAA的培养基中,特别是在高浓度的BA(0.25-0.5mg/L)与高浓度的NAA(0.5mg/L)并用时,部分小孢子发育成胚或胚状体,部分小孢子则形成愈伤组织,当从只含BA的培养基中形成的胚转移到没有生长调节剂的B5培养基中后,大约25%左右的胚能正常发芽。然而,从既含有BA又含有NAA的培养基上形成的胚,当继代到B5培养基后,只有5%左右的胚能正常发芽,而有近10%左右的胚在子叶处形成二次胚或胚状体,同时还有部分不规则发芽。
由小孢子获得温室成熟株58株,由此反接回试管,形成58个无性株系。
4、F1花粉植株染色体加倍及花粉双倍体的获得众多的文献报道,在十字花科芸苔属不同种的小孢子再生植株中,大约有20%-30%的“天然”染色体加倍,形成“组培因素”引起的双单倍体(DoubleHaploid,DH)植株。也有文献报道,部分花药培养的再生植株是有花药壁组织起源,这样的二倍体与花药母体一样,是非双单倍体。为了检测我们通过小孢子培养所获得的植株是否为单倍体,我们首先对这些再生植株进行了染色体检查。通过染色体检查确认为单倍体的植株,取其嫩芽再用秋水仙素处理,所得再生植株再作染色体检查。从而得到真正的双单倍体。
于上午9点左右切取试管苗2cm左右根根尖或茎尖放入0.001M 8-羟基喹啉溶液中进行预处理,准备进行染色体观察。预处理时间为3~4h。预处理完毕后,用卡诺固定液(3∶1无水乙醇∶冰醋酸)在4℃下固定24h,然后将固定材料转入70%乙醇中,放在4℃冰箱中保存待用。酸解时,取出固定的根尖或茎尖,用蒸馏水漂洗干净,放在盛有1M盐酸的三角瓶中,在60℃的恒温水浴锅中温浴12分钟。酸解好的材料用蒸馏水漂洗干净,以备染色。染色时,将酸解好的根尖或茎尖上的水分用滤纸吸干,放在擦洗干净的载片上,然后用镊子和刀片切取根尖或茎尖2 mm左右,滴一滴卡宝品红进行染色。染色后,轻轻盖上盖玻片,用镊子轻轻压片,进行镜检。一般边压片边镜检,寻找分裂相,寻找到合适的分裂相后,进行显微照像。
取经过染色体检查确认的杂种F1小孢子再生单倍体植株的侧芽,在无菌条件下放在0.22μM过滤膜过滤的无菌秋水仙素溶液(重量浓度0.1-0.2%)中在室温下(20℃左右)浸泡1-7h(1、3、5或7h),随即用无菌水反复冲洗,冲洗5次,每次至少5min。洗净的芽用无菌滤纸吸干,接种到含有BA 1.0mg/L和NAA 0.5mg/L的改良MS培养基上培养。在同一培养皿中,接种未经秋水仙素处理的单倍体芽作为对照。每处理10个芽。当接种的芽萌动、茎伸长到1cm左右,将其继代到新鲜培养基中,部分仍然留在原有的培养基中作为对照。接种后的1-2天,25℃暗培养,然后移到2500-3000Lx光下,每天照光16h。当植株长到3cm左右,转到生根培养基中生根,生根苗开瓶炼苗后移栽到花盆,放在温室。在移苗入土前,取根尖作染色体检查。
结果表明,亚麻荠属种间杂种胚挽救苗(F1)有42条染色体,即2n=42;F1花粉植株的染色体数为21,即n=21;种间杂种胚挽救苗花粉植株经秋水仙素处理后所得苗的染色体数为42,即2n=42。从染色体观察结果看,亚麻荠属种间杂种胚挽救苗(F1)的染色体数与其亲本Cs和Cm没有差别。在F1的58个株系花粉植株中,有12个株系的染色体数为42,占总株数的20.68%。这些株可能是由于组培因素加倍所产生的“天然”双单倍体,也可能是来自花药壁的母体二倍体。由于它们的“来源”难以判断,因此被淘汰。46个株系染色体为21的花粉植株的芽用于作秋水仙素处理。部分处理芽所得到的再生植株的染色体数为42,也有部分芽的再生植株的染色体数远远大于42,其中有些是21的整倍数,有些不是21的整倍数,这取决于秋水仙素的浓度与处理时间的长短。从秋水仙素处理F1小孢子单倍体再生苗(n=21)的效果来看,0.15%的秋水仙素浸泡亚麻荠属种间杂种F1花粉植株的嫩芽5h对芽的染色体加倍的效果最好,有76.1%(35/46)的处理芽的染色体正好增加了1倍(2n=42),其次为0.20%秋水仙素浸泡5h和0.10%浸泡7h。在所用的三种浓度范围内,浸泡时间在3h以内不足以使多数芽的染色体加倍,而浸泡时间过长(如7h)又导致近50%的芽的倍性超过2,同时也产生一些非整倍体。
从经过染色体鉴定确认的F1小孢子单倍体植株上取下的侧芽,经过秋水仙素(0.15-0.20%)浸泡处理5-7h,接种到培养基1周左右后开始萌发,新梢及其叶片比未经秋水仙素处理的单倍体的新梢及其叶片明显加粗和变大,单倍体的新梢及其叶片细小,在培养皿中可以明显区分。将这些新梢继代到新的培养基后,它们之间的差异更加明显。这些差异明显的梢的茎尖的染色体检查证明,经过秋水仙素处理后生长粗壮者,其染色体数为42,即为双单倍体。而未经秋水仙素处理的者,其染色体数仍然为21,即保持着单倍性。F1同一个芽的小孢子植株经过秋水仙素加倍后,所得到的双单倍体植株的形态有很大的差异,有些象F1的父本,有些象F1的母本,有些(16株)具有F1的父本和母本两者的特征。经过伸长生长后,经过秋水仙素加倍所得到的双单倍体和未经秋水仙处理的单倍体植株在生根培养基上都能生根,只是单倍体的生根和生长较弱,而双单倍体的较强。
将加倍后所得的亚麻荠属种间杂种花粉双单倍体植株和未加倍单倍体植株在3-5℃低温春化处理60天,然后移入花盆和田间,两者都可以开花,但单倍体株生长弱,开花量少,而且不能产生种子。而双单倍体植株则生长较旺,花量较大,而且正常产生种子。
5、系统选育将具有F1双亲特性的16株F1花粉双单倍体植株从温室移栽到大田进行栽培,成熟时,分单株收获、脱粒。保留千粒重为1.0-1.3g的种子,最好选用种子褐色,且色泽明亮,相对一致的8个单株的种子。分株系秋播当选的8个优株的种子,每株系1行,行长2m,行距30cm。来年春夏继续进行小区株系选育,分株系进行脱粒、考种、鉴定,保留6个株系。同年秋将当选的6个株系再次进行分株系播种,仍然采用每株系1行,行长2m,行距30cm。随后,下一年春夏继续进行株系选择,从6个株系中选出2个优胜者。秋季对最后保留的2个株系进行比较鉴定,小区面积为0.01亩,2次重复。最后测产结果为第一个株系的小区产量折合为234kg/亩,第二个株系小区产量折合为185kg/亩。第二年继续对上述两个株系进行小区鉴定,小区面积为0.01亩,3次重复,两个株系的折合产量分别为第一个株系小区为234kg/亩,第二个株系小区为172kg/亩。因此,保留第一个株系,并定名称为“荠蓝1号”。
在上述系统选育中,主要以千粒重为指标进行系选,此外,还考虑了其它生物学特性状,最好选择冬型长日照类型的株系,要求种子在秋季平均气温15-20℃能正常发芽,苗期能忍耐-16℃低温。因此,在秋冬播种条件下,能顺利通过春化,能在长日条件下开花结实。在华北地区,播种期在9月底和10月上旬,这与冬小麦的播种期一致。但以9月底前播种更适合。在植株性状上,要求子叶扁圆形,真叶的基生叶呈莲座状匍匐于地面;叶片具异形叶性,下部4-6叶呈全缘,以上为长柄缺刻叶;叶互生,螺旋排列于茎上,叶表具表皮毛,叶缘有短毛刺。茎节短缩或伸长两种,短缩茎上着生基生叶,并可长出多个分枝;茎高一般140cm左右。主枝和分枝均能分化发育成总状花序。在正常情况下形成12-16个果枝。花黄色,花瓣4枚,对生成“十”字形。花两性,自花授粉正常结实。子房上位,两心皮组成。胚珠数一般为16-20。果荚为心形,每株可结果荚500-2000个;单荚种子粒数一般在16-20粒。种皮黄褐色,千粒重1.0-1.3克。种子含油量不低于重量36%;种子油重量中亚油酸含量不低于18%,α-亚麻酸含量不低于32%,芥酸含量不高于3.2%;每100克种子中维生素E含量不低于36mg。
实施例2用实施例1所得到的第一个株系即“荠蓝1号”种子,进行小区栽培试验,小区面积为0.5亩,2次重复,分别设置2万株/亩、3万株/亩和4万株/亩的种植密度;产量分别为种植密度为2万株/亩,折合亩产为200kg;种植密度为3万株/亩,折合亩产为260kg;种植密度为4万株/亩,折合亩产为210kg。田间调查,无病虫害发生。
实施例3用实施例1得到的第一个株系即“荠蓝1号”的种子分别在北京和河北易县秋播进行了的大田试验。
在北京,进行了不同施肥量和不同播种密度试验,其中,施底肥量处理包括处理I-施20公斤磷酸二铵/亩;处理II-施10公斤磷酸二铵/亩;处理III-施5公斤磷酸二铵/亩;设CK(用量为0公斤/亩);每小区一亩地;10月上旬播种,收获时,产量分别为196.8公斤/亩、156.公斤/亩、137.6公斤/亩和118.4公斤/亩。播种密度包括三个处理,即I-200g/亩;II-100g/亩;III-50g/亩。每小区一亩地。10月上旬播种,收获时,折合亩产分别为I-139.8Kg/亩;II-121.7Kg/亩;III-103.6Kg/亩。
随机取上述“荠蓝1号”种子,送到农业部武汉油料检测中心进行了品质在分析;其主要分析结果为种子含油量为种子重量的36%-42%;在油中以百分重量计的成分包括18%-25%的亚油酸、32%-36%的α-亚麻酸、3.05%-3.08的芥酸;每100克“荠蓝1号”种子中的维生素E含量为36-44mg;油饼中以重量计包括42%-45%的蛋白质,硫苷33.10-33.86umol/g。河北易县,共种植77亩,分为两个播期10月上旬播种42亩和10月下旬播种35亩。收获时,10月上旬播种的平均亩产为177.5kg/亩,而10月下旬播种的平均亩产近100kg/亩。
在河北易县,共种植77亩,分为两个播期10月上旬播种42亩和10月下旬播种35亩。收获时,10月上旬播种的平均亩产为177.5kg/亩,而10月下旬播种的平均亩产近100kg/亩。
权利要求
1.一种培育油料作物的方法,包括以下步骤(1)种植亲本植物法国亚麻荠(Camelina sativa)和中国长柄亚麻荠(C.macrocarpa f.longistipata),分别以其中之一作为母本,另一亲本为父本人工授粉,进行正交或反交;(2)在杂交后10-20天内,从母本植株上取出杂交幼胚进行胚培养,培育出杂交种的植株;(3)从杂交种植株的花芽中取出花药,进行小孢子培养,培养出杂交种花粉单倍体植株;(4)从所述单倍体植株上取材进行染色体加倍处理,将处理后的材料培育成植株,获得加倍后的双倍体植株;(5)栽培所述的双倍体植株至产生成熟种子,分单株收获种子;(6)选择种子干粒重不低于1.0克株系的种子播种进行栽培,并对长成的单株根据粒重择优进行株系选择,选择出稳定株系作为大田生产栽培品种(荠蓝1号)。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于利用所述稳定株系的种子繁殖生产所述栽培品种;或者利用所述品种的种子播种繁殖所述品种。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于所述胚培养使用的基本培养基中大量元素按MS培养基的配比,微量元素和有机物按B5培养基的配比,蔗糖重量浓度为3%,琼脂重量浓度为0.7%;培养时在所述基本培养基中加入生长调节剂BA的量为0.5-5.0mg/L,NAA的量为0.5-2.0mg/L,pH5.8;接种后,先暗培养48小时,然后每天在1500Lx光照下培养16小时,在暗培养8小时,当幼胚开始生长或形成愈伤组织后,再转入2500-3000Lx光照条件下培养。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于胚培养中进行芽分化时培养基中的BA浓度为1.0mg/L,进行生根培养时培养基中蔗糖重量浓度减为1.5%,NAA含量为0.5mg/L。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于进行小孢子培养时使用的培养基为NLN82培养基,其中琼脂重量浓度为7%,BA为0.01-0.5mg/L,NAA为0.1-0.5mg/L;培养时先在暗处培养30天,其中前3天培养温度为32℃,后27天为25℃;当小孢子发育成胚或胚状体达到鱼雷形或子叶形阶段,转到糖重量浓度为2%且不含生长调节剂的B5培养基中,置25℃条件下,每天进行16小时2500Lx光照,8小时黑暗培养;当小苗形成后,转移到糖重量浓度为10%且不含生长调节剂的1/2MS培养基中培养成苗;当苗高达到2-4cm时,将苗移栽到营养土中进行培养。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于所述染色体加倍是用重量浓度为0.10%-0.20%的秋水仙素浸泡所述花粉植株的嫩芽3-7小时
7.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于所述品种在长日照条件下开花,花两性,自花授粉正常结实,黄色,花瓣4枚,对生成“十”字形子房上位,由两心皮组成;胚珠数为16-20;花序为无限花序,主枝和分枝均能分化发育成总状花序,单株能发育出12-16个果枝;子叶为扁圆形,真叶的基生叶呈莲座状匍匐于地面;叶片具异形叶性,下部4-6叶全缘,以上为长柄缺刻叶;叶互生,螺旋排列于茎上,叶表具表皮毛,叶缘有短毛刺;茎节短缩或伸长;果荚为心形,每株结果荚500-2000个;单荚种子粒数为16-20粒;种皮黄褐色,千粒重1.0-1.3克;种子含油量为种子重量的36%-42%;种子能在气温15℃-20℃条件下正常发芽,苗期能忍耐-16℃低温。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于所述油中以百分重量计的成分包括亚油酸含量不低于18%,α-亚麻酸含量不低于32%;100克所述种子中的维生素E含量不低于36mg。
9.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于所述品种在华北地区的播种期与冬小麦的播种期一致。
10.一种生产食用油的方法,其特征在于利用权利要求1-9之一所述方法培育品种,栽培所述品种生产所述品种的种子,提取种子油。
全文摘要
一种利用亚麻荠植物培育油料作物的方法,其步骤包括以法国亚麻荠(Camelina sativa)和中国长柄亚麻荠(C. macrocarpa f. longistipata)为亲本杂交后10-20天内,将杂交幼胚培养成杂交种植株;用杂交种植株的花药培养出花粉单倍体植株,然后进行染色体加倍处理培育出双倍体植株;再对双倍体植株种子千粒重不低于1.0克的株系进行多代选择,选出稳定株系作为大田生产栽培品种。本发明的种子油中以百分重量计亚油酸含量不低于18%,α-亚麻酸含量不低于33%,荠酸不低于3.05%;100克所述油中的维生素E含量不低于36mg。
文档编号A01H1/02GK1473462SQ03123520
公开日2004年2月11日 申请日期2003年5月9日 优先权日2003年5月9日
发明者张青文, 肖兴国, 李绍华, 孙宝启 申请人:北京康福多生物技术发展有限公司
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