油菜育种讲义 油菜育种讲义 一、油菜育种概况 最早：油菜进行育种最早的是德国人 Hans Lembke ， 他于 1897 年开始油菜育种， 1910 年他首次建立了 油菜科学育种体系，即个体选择和系谱测验， 1917 年育成第一个高产的甘蓝型冬性品种 “Lembke Winterraps” ，该品种在德国和欧洲各国作为高产品 种应用长达半个世纪。 德国、日本、瑞典：开展油菜育种比较早。 加拿大、澳大利亚等 ：出口国家 中国：进口国

重要的进展 其一，油菜的亲缘关系与实验进化育种 禹长春等（ 1935 ）； Olsson,G 等 其二，油菜的优质资源的发现和利用 加拿大 Stefanson 等（ 50 年代） Krzymanski,J. （ 1968 ） 其三，雄性不育资源发现和杂种优势利用 Polima cms 、 nap cms 、陕 2A 等 核不育 其四，生物技术在油菜研究上的广泛应用 抗除草剂、雄性 MS 、细胞融合、小孢子培养

二、油菜常规品种选育 育种目标： 油菜的高产育种 ； 双低油菜育种 ； 高含油量育种 ； 抗逆性品种选育 ； 无花瓣性状 、单倍体 、实验进化 、 特异脂肪酸构成

高产育种 遗传上，产量相关因素的遗传率大小次 序为：果长 > 开花期 > 千粒重 > 主花序长度 > 主花序结角密度 > 每角粒数 > 着角密度 > 分枝部位 > 株高 > 主花序角果数 > 单株产量 > 总角果数（刘定富， 1984 ）。 要求：各个产量构成要素综合协调 综合遗传学、生理知识，指导育种过程。

双低油菜育种 ，芥酸的碳链比较长，食用后易在血管 中积累胆固醇等物质，可能造成心脑血 管疾病。降低芥酸含量，则油酸等短链、 不饱和脂肪酸含量则会提高，这些短链 脂肪酸有益利于人体，因而减低芥酸含 量会提高菜油的利用价值。 食用菜油一般要求芥酸含量小于 1% ，商 品菜籽收购时国际标准采用小于 2% 。

脂肪酸构成 菜油中，主要有硬脂酸 (Stearic acid) 、油酸 (Oleic acid) 、亚油酸 (Linoeic acid) 、二十烷烯酸 (Eicosenoic acid) 、芥酸（ Erucic acid ）、亚麻酸 (Linoleic acid) 等。脂肪酸的生物合成主要是通过 油酸向两个方面进行的，一是碳链的减饱和作用， 以油酸（ C 18 ： 1 ）为前体，增加不饱和度生成亚油 酸（ C 18 ： 2 ），再生成亚麻酸（ C 18 ： 3 ）；二是通 过碳链的延长作用，把一个乙酸分子加到油酸的 羧基末端，组成二十烷烯酸（ C 20 ： 1 ），再加上一 个乙酸分子组成芥酸（ C 22 ： 1 ）。

芥酸的遗传 芥酸含量受胚基因型控制，由两对具有 加性效应的基因控制 (Harvey,B.L. 等， Downey,R.K.,1964) 。白菜型油菜的芥酸 含量受 A 染色体组上的一个位点控制。芥 菜型和埃塞俄比亚芥的芥酸含量都受两 个位点控制。据 Downey 等研究，甘蓝型 油菜控制芥酸的 2 个位点的 4 个基因各控 制芥酸含量 9~10% 。

硫甙 菜籽饼粕中，含有硫甙，白菜型含量为 3% ，甘 蓝型含量为 4~7% ，芥菜型含量为 5~7% 。硫甙在 芥子酶或水解酶的作用下，可以分解为恶唑烷硫 酮、异硫氰酸盐和睛等有毒物质，可使单胃动物 的甲状腺肿大，并导致代谢混乱，但对反刍动物 无害。低硫甙品种的菜饼可饲喂猪、鸡。 甘蓝型油菜中，硫甙水解产物为恶唑烷硫酮、异 硫氰酸盐。脱脂后饼粕中异硫氰酸盐降低到 0.5~ 1.5 毫克 / 克，才不致使家畜中毒。 育种要求降低硫甙含量到小于 40 微摩尔 / 克（含 吲哚硫甙），或小于 30 微摩尔 / 克（不含吲哚硫 甙），欧洲的硫甙标准近年来有所提高，要求硫 甙含量小于 10~20 微摩尔 / 克。

硫甙遗传 遗传上硫甙是 3 对或 3 对以上基因控制的 （ Morice,J ），低硫甙性状在遗传 上为隐性，但是不同类型的油菜的硫甙 成分不同，含量也因为品种而异。低硫 甙性状往往与不良农艺性状间存在连锁， 但是低硫甙与不良农艺性状的连锁可以 通过长期育种过程来打破的。

品质：播娘蒿硫苷成分 R 基

高含油量育种 多世代的单株选择 种间杂交 黄籽油菜育种 刘后利（ 1975 ）发现了甘蓝型油菜的黄籽突变体， 遗传研究表明是受 3 对隐性基因控制，且发现在 同等遗传背景下的含油量高 1.2~4.3% ，还育成了 黄籽品种华黄 1 号，其含油量比普通黑籽品种高 5~8% 。 吴江生等（ 1998 ）又发现了两个位点控制的显性 黄籽种质，黄籽基因型为 YcYcbcbc ， Bc 基因的 出现可以抑制黄籽的产生，形成黑籽。

不同含油量的资源

油菜油脂合成

脂肪酸合成

抗逆性品种选育 抗逆性包括：抗病虫性、抗寒性、耐旱 性和耐湿性、耐盐性、耐瘠性等。 甘蓝型抗性较强，芥菜型次之，白菜型 感病一般较严重。油菜的病害还包括黑 胫病、根肿病、白锈病等，这些病害在 我国发病不普遍。 抗裂角性 、抗倒伏等 转基因：抗除草剂、抗病、抗虫

油菜常规育种的其它方面 无花瓣品种 ： 3 对隐性基因。抗病、提高 物质利用效率 单倍体育种 ：自 1982 年 Lichter 等用甘蓝型 油菜游离小孢子获得再生植株以来，油菜 小孢子培养技术逐步成熟 油菜实验进化育种 ：白菜与甘蓝的种间杂 交人工合成甘蓝型油菜 特异脂肪酸构成的品种选育 ：任意脂肪酸 含量高都能够大大提高效益。

油菜与播娘蒿融合

花和花粉

三、油菜杂交种选育 不育材料的来源及其遗传 1972 年英国 Thompson 和日本 Shiga 发现了细胞质与细胞核互作型 雄性不育材料，后合并称为 nap cms ，该不育材料在低温情况下不 育，温度高于 20 0 C 时，出现大量花粉，利用价值不大。同年，中 国傅庭栋在品种资源 Polima 中发现了 19 株天然不育株，分散给各 单位利用和研究，后该不育系统被命名为 Polima cms ，属于细胞 质与细胞核互作型雄性不育材料，被普遍认为是最有价值的雄性 不育基因资源。 1976 年，李殿荣在种间杂交组合 S74-3× （丰收 4 号 ）中发现雄性不育系，经过回交、选择，育成了陕 2A cms 不育系和保持系，后育成了世界上第一个大规模应用的杂交种 “ 秦 油 2 号 ” ，标志着油菜杂种优势利用的突破性进展。

油菜与播娘蒿融合

质核互作型不育系选育

细胞核不育系选育

显性核不育系的选育

细胞核 + 细胞质不育系的选育

自交不亲和系的选育

转基因基因不育系的选育

化学杀雄杂交种 化学杀雄杂交种是用杀雄剂将母本的雄蕊杀死， 作为不育系，与常规品种杂交配制强优势组合 的方式生产的。最早有官春云等提出并研制了 杀雄剂 1 号，在单核花粉期喷施，造成花粉死 亡，雄性不育，制种时能够获得 50% 到 80% 的 杂种率。 化学杀雄利用杂种优势的方法，具有简便，易 于配制杂交组合，育种进程快的优点，但是杂 交种的纯度不易保证。

生态型不育系的选育

隐性上位性核不育系选育

四、杂交种制种技术 设置好隔离区，保证制种条件 调节开花期，保证父母本花期一致 保证亲本纯度 选择适当的行比 做好除杂、去劣工作 拔除野生十字花科植物、清理制种区 做好栽培管理 开花后砍除父本 人工辅助授粉