甘蓝型黄籽油菜遗传机理与新品种选育—— “量身定制”让油菜质更优

众所周知,菜油在川菜中扮演着十分重要的角色。传统的菜籽油是黑褐色的,上个世纪80年代开始,清澈透明、色泽金黄的色拉油、调和油开始进入千家万户的厨房。然而,比起传统的菜籽油,它们似乎总是缺点风味。如果有一种油,能够兼备菜籽油的清香和色拉油的清澈,该多好!

事实上,由西南大学牵头完成,并获得2015年度国家科技进步奖二等奖的“甘蓝型黄籽油菜遗传机理与新品种选育”项目,就为人们带来了这样的食用油。1月11日,该项目负责人、西南大学农学与生物科技学院教授李加纳为记者揭秘了他们通过28年研究,对油菜进行“量身定制”的奥秘。

改良油菜基因,打造“优良血统”

“菜籽油好吃不好看,加工成色拉油后,却好看不好吃,解决这个问题的关键是改良油菜的遗传基础。”

李加纳解释道,油菜根据原产地不同,可分为白菜型、芥菜型和甘蓝型三种,前两者有部分黄籽品种,油色较黄,油质较高,但产量偏低。甘蓝型油菜产量高,应用面积大,但油色偏黑,油质差。

过去生产上广泛应用的甘蓝型油菜中,并没有天然黄籽,也就不可能榨出好看的黄色菜油。为此,项目组采用传统安全的育种方法,从白菜型油菜、芥菜型油菜、埃塞俄比亚芥、甘蓝4种植物中提取黄籽基因,获得了携带黄籽基因的甘蓝型黄籽油菜。这种油菜不但菜籽鲜黄、出油量和产量高,还具备遗传稳定性,奠定了此后育种和遗传研究的基础。

更令人欣喜的是,近年来,项目组又发现了3个黄籽油菜的新基因,它们控制着黄籽油菜的色素合成,是对其他基因发号施令的“总司令”。找到它们并加以控制,就能得到各种新的黄籽油菜品种。李加纳说,这就好比对油菜的“血统”进行了一次全面的提升。

运用分子标记技术选育“全能油菜”

然而,仅仅改良油菜的菜籽颜色是远远不够的。油菜也和其他作物一样,面临着病虫害、大风等威胁,能不能选育一种既高产、又抗病,还抗风吹不易倒的“全能油菜”呢?

项目组采用了先进的分子标记技术。植物中是否带有高产优质抗病抗倒伏等优良基因用肉眼无法判断,但可以在这些优良基因的附近找到一些特殊的标记,通过仪器检测,就能知道某一个油菜植株是否带有这些优良基因。

李加纳介绍,优良基因标记就像一张进入油菜选育科研的“入场券”。一旦在油菜植株上发现这个标记,就意味着这个植株具备以上优点。对这样的植株有意识地进行优先选育,就能更快更有效地产生具备更多优点的油菜新品种。

事实证明,项目组的思路是正确的。他们将传统育种方法与分子标记技术结合,利用前期育成的100多种黄籽油菜新材料,建立了聚合育种技术体系。于是,具备黄籽、高产、高含油量、抗病抗风吹、高配合力等优点的甘蓝型黄籽油菜新品种“宁油10号”、“渝黄1号”、“渝黄2号”和“渝黄4号”相继问世。

甘蓝型黄籽油菜“浑身是宝”

李加纳告诉记者,目前,上述4个甘蓝型黄籽油菜新品种均已通过国家审定,并大规模推广种植。其中,云贵川渝地区主要种植“渝黄1号”和“渝黄4号”,湖南、湖北等地种植“渝黄2号”,江浙一带则多种植“宁油10号”。

“甘蓝型黄籽油菜不仅产量高、油质量好,还‘浑身是宝’。”李加纳说,甘蓝型黄籽油菜的菜籽饼(即油菜榨油后留下的副产品)可以制成家禽、家畜的饲料。由于这种油菜饼的营养含量高,在饲料市场上也很受欢迎。

因为这些优点,甘蓝型黄籽油菜的“身价”也跟着往上涨。据统计,甘蓝型黄籽油菜和菜籽饼的市场均价比黑籽油菜高出20%以上。李加纳表示,目前甘蓝型黄籽油菜应用面积已达9370.8万亩,为农户增收72亿元以上,企业增效37.9亿元以上。

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