本发明专利技术公开了一种高亚麻酸油菜基因供体，该高亚麻酸油菜基因供体在中国典型培养物保藏中心的命名为甘蓝型油菜Brassica napus高亚麻酸油菜R8Q10，保藏号为CCTCC NO：P201820。利用该高亚麻酸油菜基因供体选育油菜新品种，通过自交、杂交、回交等衍生后代中分离出新的高亚麻酸品系，用于常规品种，或者利用自交不亲和、雄性不育等授粉控制系统，配制杂交种，能够获得脂肪酸中亚麻酸含量达到15％‑17％以上的高亚麻酸油菜品种。
A Gene Donor for High Linolenic Acid Rapeseed and Its Application
The invention discloses a high linolenic acid rape gene donor, which is named Brassica napus high linolenic acid rape R8Q10 and CCTCC NO: P201820 in the Chinese typical culture preservation center. A New Rapeseed Variety with high linolenic acid content was bred by using the high linolenic acid gene donor. New high linolenic acid strains were isolated from the derived offspring of self-crossing, crossing and backcrossing. The new high linolenic acid strains could be used in conventional varieties, or used in pollination control systems such as self-incompatibility and male sterility to prepare hybrid varieties. The high linolenic acid content in fatty acids could reach 15%-17%.
【技术实现步骤摘要】
一种高亚麻酸油菜基因供体及其应用
本专利技术属于农作物食用品质改良利用
，具体涉及一种高亚麻酸油菜基因供体及其在品种的选育应用。
技术介绍
1、油菜脂肪酸成分油菜(主要指甘蓝型油菜BrassicanapusL)是中国和世界的第二大油料农作物，是食用植物油最主要的来源，菜籽油中脂肪酸组成直接决定其食用品质和营养价值。油菜种子中的主要脂肪酸有以下七种(刘后利主编，油菜的遗传和育种,上海科学技术出版社，1985)，分别是棕榈酸(C16:0)、硬脂酸(C18:0)、油酸(C18:1Δ9)、亚油酸(C18:2，Δ9，12)、α一亚麻酸(C18:3Δ9，12，15)、二十碳烯酸(C20:1Δ9)和芥酸(C22:1Δ9)。其中棕榈酸、硬脂酸属于饱和脂肪酸，油酸(oleicacid)、亚油酸(linoleicacid)和亚麻酸(linolenicacid,简称ALA)属于不饱和脂肪酸。亚油酸和亚麻酸是人体正常功能所必需的脂肪酸，自身不能合成而必须从食物中获取。植物油中不同脂肪酸成分的含量通常以其在总脂肪酸中的相对含量(百分比例来表示)。在传统高芥酸油菜品种中，芥酸含量为48.52％，而油酸、亚油酸和亚麻酸分别为18～20％、12％、8％；对于低(无)芥酸油菜品种，其芥酸含量在1％以下，而油酸、亚油酸和亚麻酸分别为58～65％、18～22％和8～10％(杨庆勇.油菜种子高油酸低亚麻酸的遗传控制及等位基因特异标记开发.华中农业大学博士论文,2012)。蔡东芳等对来源于世界主要油菜种植国家的192份甘蓝型油菜品系的三年种子用近红外光谱仪进行分析发现亚麻酸含量范围为4.41％～12.75％，均值6.90％～8.57％(蔡东芳，张书芬，肖英杰，吴江生，刘克德.甘蓝型油菜油酸、亚油酸和亚麻酸含量的关联分析.中国油料作物学报.2016，38(4):397-405)。总的来说，甘蓝型油菜脂肪酸中的亚麻酸含量约8～9％左右(李殿荣，陈文杰，于修烛，王灏，任军荣，张耀文.双低菜籽油的保健作用与高含油量优质油菜育种及高效益思考.2016,38(6):850-854)。植物油脂脂肪酸合成是一个整体系统途径，尤其是油酸、亚油酸、亚麻酸和芥酸的合成过程具有密切关联。芥酸是油酸经过碳链延长后形成的，脂肪酸延长酶1(FAE1)基因突变降低油菜籽中芥酸含量并显著提高油酸的含量。油酸到亚油酸、亚麻酸合成途径主要受到FAD2、FAD3基因的控制。油酸去饱和酶(Fattyaciddesaturase2，FAD2)是ω-6脂肪酸去饱和酶，在单不饱和脂肪酸中引入第二个双键。亚油酸去饱和酶(Fattyaciddesaturase3，FAD3)催化亚油酸产生第三个双键形成亚麻酸。这两个基因对于改变油菜种子中不饱和脂肪酸含量有重要作用。某些fad3突变削弱酶催化功能可以进一步降低亚麻酸含量，从而提高FAD3酶的底物油酸的含量(杨庆勇.油菜种子高油酸低亚麻酸的遗传控制及等位基因特异标记开发.华中农业大学博士论文,2012)。2、高亚麻酸油菜育种的必要性从上世纪70年代起，自加拿大发端的油菜品质育种使得油菜籽脂肪酸成分得到大幅度改良，是农作物品质改良的典范之一。首先，通过低芥酸育种去掉了营养价值不明确的芥酸(C22:1)而提高了ω-9的油酸(C18:1)、ω-6的亚油酸(C18:2)在脂肪酸中的比例，二者合起来含量升高到75％～80％左右，使得油菜成为营养价值媲美橄榄油的最佳食用油之一。后来，加拿大还通过诱变获得低亚麻酸种质，使ω-3的α-亚麻酸(C18:3)从平均8％～9％降低到3％以下，并且亚麻酸的降低使得油酸含量继续升高可到85％以上。降低亚麻酸的目的有2个：(1)亚麻酸容易氧化导致油脂酸败，降低后可延长菜籽油货架期；(2)能够减少高温烹饪过程产生的油烟。但后来的实践表明低亚麻酸育种并不能取得像低芥酸育种那样的巨大成绩。首先，低亚麻酸育种导向得油菜品种的多不饱和脂肪酸含量降低，营养价值有所降低。更为严重的问题是，由于亚麻酸(18:3)对油菜的生长发育起着至关重要的作用：亚麻酸是膜脂重要构成成分，更是植物体茉莉酸甲酯等合成途径的前体物质，对于植物的生物和非生物胁迫抗性反应起到重要的作用。高油酸、低亚麻酸(HOLL)品种存在对逆境胁迫抗性下降，长势差，贪青晚熟、产量低等严重缺陷，所以难以大面积推广。关于高油酸、低亚麻酸的缺陷方面的文献积累已经很多，例如：(1)KinneyAJ.Geneticmodificationofthestoragelipidsofplants.CurrentOpinioninBiotechnology，1994，5(2):144-151。(2)MiquelM.JamesD,DoonerH.Arabidopsisrequirespolyunsaturatedlipidsforlowtemperaturesurvival.ProcNatlAcadSciUSA，1993，90(13):6208。(3)MiquelM.High-oleateoilseedsfailtodevelopatlowtemperature.PlantPhysio1ogy，1994，106(2):421-427。(4)BeckerHC，andSchierholtA.Influenceofoleicacidcontentonyieldinwinteroilseedrape.CropScience，2011，51(5):1973-1979。(5)WangM，LiuM，LiDeta1.OverexpressionofFAD2promotesseedgerminationandhypocotylelongationinBrassicanapus.PlantCell，TissueandOrganCulture，2010，102(2):205-211。(6)ZhangJ，LiuH，SunJ，eta1.ArabidopsisfattyaciddesaturaseFAD2isrequiredforsalttoleranceduringseedgerminationandearlyseedlinggrowth.PloSone，2012，7(1):e30355。目前的油菜品质育种概念有所改变，高亚麻酸重新得到重视，原因在于高亚麻酸的氧化问题不再成为桎梏：(1)由于人口激增及生活水平上升带来的食用油供给缺口增大，食用油货架期无需太久；(2)随着油品加工、储藏技术发展，油菜籽及食用商品油杂质少且密封性很好，因亚油酸、亚麻酸而导致油脂酸败的机会大为减少；(3)大众消费观念改变、食谱多元化变化使得高温煎炸比重有所下降，相反的，人类日益增长的生活需求对高亚麻酸保健油的需求很高。人类日益认识到：α-亚麻酸作为人体必需脂肪酸，在人体新陈代谢的过程中是不可缺少的成分，对人体的生长发育起着重要作用。健康理念使得大众消费对多不饱和脂肪酸的需求大为增加，各国卫生组织推荐的ω-3/ω-6的理想摄入比值1:5左右(见下表)，欧美发达国家膳食摄入该比例可以达到1:10～1:20，而目前国内食用油ω-3严重不足，该比值在1:20～1:40(孙翔宇等，多不饱和脂肪酸的研究进展.食品工业科技.2012，33(7)本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高亚麻酸油菜基因供体，其特征在于，该高亚麻酸油菜基因供体在中国典型培养物保藏中心的命名为甘蓝型油菜Brassica napus高亚麻酸油菜R8Q10，保藏号为CCTCC NO：P201820。
【技术特征摘要】
1.一种高亚麻酸油菜基因供体，其特征在于，该高亚麻酸油菜基因供体在中国典型培养物保藏中心的命名为甘蓝型油菜Brassicanapus高亚麻酸油菜R8Q10，保藏号为CCTCCNO：P201820。2.权利要求1所述的高亚麻酸油菜基因供体用于品种选育的应用。3.如权利要求2所述的应用，其特征在于，按下列方式进行：1)用高亚麻酸油菜基因供体或其衍生材料连续自交，对植株或籽粒的某些性状进行选择，选育与高亚麻酸油菜基因供体其他性状有所不同的...
【专利技术属性】
技术研发人员：于澄宇，练景龙，任莉锁，弓琼，董军刚，黄镇，徐爱遐，
申请(专利权)人：西北农林科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61
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