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    菜籽油是国际市场流通的第三大食用油，我国油菜种植面积和产量均居世界首位。油酸是油菜脂肪酸的重要成份，有较高的营养价值，热稳定性较好。高油酸菜油的油酸含量高，亚油酸、亚麻酸含量低，可降低超重人群的心血管疾病和血浆中的低密度脂蛋白胆固醇含量，有效的预防动脉硬化；在高温下不易氧化变质，保质期长，在加热到较高温度时不冒烟，烹饪时间减少，损耗也较少，同时，在煎炸过程中具有高稳定性，煎炸产品还拥有优良的香味；此外还有利于生物柴油的生产。

    因此，高油酸油菜的研究受到国内外的高度关注，油菜育种专家提出了培育“双低一高”（低芥酸、低硫甙、油酸含量高达80％以上）的油菜品种的目标，目前已选育出许多油酸含量在75％到接近90％的油菜育种材料和品种。本文综述了相关的研究进展，以期为高油酸油菜育种研究提供参考。

1高油酸油菜的遗传特点

    Olsson在1953年即开展提高油菜种子含油量的遗传育种研究工作，此后不少科学家先后从育种、栽培、生态等多方面开展了提高含油量的研究。油酸含量受减饱和基因的影响，若减饱和基因受到抑制或者发生突变，则硬脂酸和油酸减饱和转化为亚油酸的作用被抑制，油酸含量将大大提高。促进油酸减饱和的基因有油酸脱氢酶（fad2）基因（存在内质网中）和fad6基因（存在叶绿体中）。据Spieker．mann P研究，在DNA水平上，lad2等位基因分别来自油菜的B．oleyacea基因组和B．rapa基因组。克隆和测序结果表明，突变体中油酸的减饱和作用主要是来自B．oleracea的fad2等位基因，剩余作用来自B．rapa等位基因。此外，在叶绿体中Tad6基因也能促进油酸减饱和作用（图1）。

    Schierhoh等发现，控制油酸含量的基因除了1个主基因外，还有3个或更多的微效多基因，M——illers C等也发现油酸的遗传性状中包含很多基因。油菜种子油酸含量与种子含油量呈正相关；油酸含量与种子产量呈负相关，可通过育种的努力来补偿产量的降低。近年来高油酸遗传特性的研究进展如表l所示：

2栽培因素的影响

    2．1环境影响

    油菜的油酸性状主要受基因型的控制，而受环境影响很小。种子中的油酸含量在不同环境下均能稳定表达。本实验室研究发现，白天温度变化对fad2基因的表达有影响，夜温影响不显著；低温处理导致油酸减饱和反应的活性降低。但N．Izquierdo等发现，夜间温度高的油酸比例较高，增加生长初期夜间温度可得到较高的油酸含量。因此，环境的影响仍需进一步研究。

    2．2栽培管理的影响

    A．Baux等发现，HOLL冬油菜品种产量低于常规品种，但与品比试验预期值接近，采用适当的栽培管理措施对决定油菜最终品质起到关键性作用。z．Flagella等发现，早期播种和灌溉条件下油酸和亚油酸比率下降，可能是在种子生长过程中温度对油酸脱氢酶活性发生作用所致。

    2．3  高油酸油菜的农艺性状

    高油酸品系植株生长势、农艺性状、种子产量、菌核病危害程度等与普通油酸品系差异很小，单株角果数稍少，病毒病危害程度稍高，但差异未达到显著水平，因此可规模化种植。

3高油酸油菜不同育种方法研究进展

    3．1小孢子体系

    甘蓝型油菜中来自胚胎的小孢子（MDEs）含有大量显示基因型特异性脂肪酸成分（FAC）的储存脂。小孢子体系也可用于油质量的筛选，优化体外培养条件可得到一个在体外改良的特定脂肪酸基因表达，在早期阶段可通过体外小孢子培养选择高油酸材料。

    3．2远缘杂交

    远缘杂交是创造植物新类型和作物新品种的重要途经。通过远缘杂交，可打破种属间的隔离，进行异种、属间遗传物质的相互引入和转移，扩大作物遗传基础。

    姜慧芳等通过远缘杂交获得了6份高油酸花生新种质，其中yz8913——8油酸含量达67．85％，比其栽培种亲本提高近30个百分点，且棕榈酸含量仅7．60％。4份种质的综合农艺性状较好，具有重要育种利用价值。目前，也有不少利用远缘杂交培育油菜新品种的研究，但无高油酸育种方面的报道。

    3．3诱变

    诱变育种包括物理诱变和化学诱变。利用诱变培育高油酸材料目前已有较多相关研究，且取得理想的效果。大多数高O／L突变都是由“A”插入或氨基酸替代引起的。

    （1）化学诱变。化学诱变一般采用甲基磺酸乙酯（EMS），EMS诱变产生点突变的频率较高，而且诱发染色体畸变相对较少，诱变产生的多为显性突变体，对油料作物脂肪酸品质改良具有一定的特异性，目前已有不少成功的报道。此外，也有使用其它诱变剂的成功报道，加拿大通过化学诱变育种，利用8mM浓度溶在二甲亚酸中的亚硝酸乙酯溶液处理油菜品种Regent Topas和Amdor，获得突变系45A37和46A40，其油酸含量为78％。

    （2）物理诱变。物理诱变一般采用钴60照射，采用物理方法也可以得到稳定的高油酸材料。本实验室用8—10万伦琴60coy射线辐射双低油菜（B．napus）湘油15干种子，多数植株油酸含量在70％以上，最高油酸含量达93．5％。

    3．4基因工程

    在植物中的脂肪酸生物合成，尤其是在拟南芥中的脂肪酸生物合成已经非常明确，油酸脱氢酶（fad2）是负责从油酸形成亚油酸及其它多不饱和脂肪酸的关键酶，提高油酸含量可通过降低油酸脱氢酶fad2的活性来获得，高油酸突变体fad2基因转录水平下降或者丧失，目前常用的方法为反义和共抑制。   

    反义和共抑制可通过在一个特定组织中，不影响其它组织基因表达的情况下使种子中所有的fad2拷贝失活的方式来实现。fad2沉默成为种子质量的转基因修饰和增强其他性状的潜力的可靠技术，该方法已在橄榄型油菜和大豆中提高油酸含量到85％。Dongmei Yin等获得的转基因植物油酸含量增加70％。相关的研究如表2所示：

    另外，根据双链RNA介导的基因沉默原理，构建可抑制油酸脱氢酶基因表达的载体提高油酸含量的方法也十分有效。陈苇等利用十字花科蛋白基因的启动子和终止子，构建了无选择标记基因且同时具有正义及反义结构的fad2种子特异表达RNAi载体，并通过农杆菌介导的转化，获得的转基因植株油酸含量达到83．9％。Sivaraman等构建反义表达载体，抑制芥菜型油菜fad2基因表达，油酸含量提高20个百分点。

    此外，可通过剔除种子中的某些基因来提高油酸含量。Devinder Sandhu等发现，x一射线诱变产生的突变系M23油酸含量提高已被证明由于去除了Fad2——1基因，这些结果用中油酸和正常油酸的亲本杂交的5个独立群体进一步验证。

    3．5分子标记辅助育种

    如何以简单有效的手段筛选鉴定出优良的突变体，是提高诱变育种效率的关键。多隐性等位基因涉及HOLL显型。通过回交挑选和转移这些等位基因比较困难，是由于掩蔽的表型不仅是野生型等位基因，而且还受到环境的影响。最终的O／L的比例是依赖于功能拷贝的数量，但各种去饱和酶编码基因的多拷贝现象使人们利用突变筛选调整油酸和亚麻酸比例的设想受到阻碍，同时也使人们在分子水平上调控去饱和酶活性的研究受到影响。分子诊断工具可以增加HOLL育种的选择反应和成本效益。

    目前人们正在努力确定并定位出这些在种子发育过程中有功能的去饱和酶基因拷贝，以便更好地利用反义技术调控油料作物种子的脂肪酸组成。Laga B等设计PCR引物对一个高油酸、低亚麻酸突变群体作图，定位在一个QTL上，该研究可用于指导油菜的高油酸、低亚麻酸分子育种。Tanhua— npaa P等利用SCAR标记对白菜型春油菜F2群体油酸性状分子标记辅助选择研究，结果表明利用等位基因特异标记选择比SCAR——H17标记选择更有效。Tanhuanpaa等采用两个RAPD标记（OPJ——17和OPL——11）发现了另一个对油酸影响较小的QTL7，这些标记也位于LG6并与油酸位点相应的fad2基因。Pirjo Tanhuanpaa等在橄榄型油菜中fad2基因定位，比较野生型和高油酸等位基因的位点发现，只有一个核酸序列差异导致一个氨基酸改变。与橄榄型油菜油酸位点在LG6一致，符合在拟南芥中编码结构基因的18：l脱氢酶fad2基因。Xueyi Hu等基于突变型和野生型等位基因之间的序列差异，与fad2和fad3c基因突变对应建立了两个单核苷酸多态性（单核苷酸多态性）标记。

4高油酸油菜的发展现状及策略

    4．1高油酸油菜发展现状

    世界上第一个高油酸突变体是德国的RCicker和Rabbelen选育出来，德国不同品质类型油菜的脂肪酸组成如表3，高油酸类型油酸含量达86％，最高油酸品系接近90％。

    加拿大Cargill种子公司2004年已有CNR604f（油酸含量75％）、CNR603（油酸含量85％）等品系参加品比试验。芬兰的白菜型油菜的高油酸育种始于1992年，采用定向选择的方法，通过对连续4代自交个体的选择，从起始选择材料油酸含量69％达到85％——90％，其亚油酸含量为1％一3％、亚麻酸含量为3％一6％、饱和脂肪酸为3％——5％。澳大利亚第一产业部——Victoria与Cargill专业卡诺油脂公司合作，提高HOLL油菜品种的栽培适应性。2006年投放了两个品种，2007年推出两个替代品种Cargill 102和Cargill 103。欧洲第一个获得注册的HOLL品种一“SPLENDOR'’于2004年在法国注册，油酸含量为76．48％，具有较好的农艺性状和正常的油菜形态，它们无带化现象，根系发育正常。

    4．2发展策略

    目前，高油酸油菜的研究已取得了一些成效，但其产业化发展仍受到一定的制约，如在脂肪酸去饱和过程研究中，无法对该过程涉及的一些细节提出合理解释或给出试验证据；研究方法需要加强，如分子育种多集中在——ad2基因的研究等。因此，还需要进一步的研究来促进其发展，综合了各个方面的因素，认为在以下几个方面需加强研究：

    （1）高油酸遗传特性研究方面：深入了解影响油酸的因素，更好的为育种工作提供指导；

    （2）栽培方面：深入研究各种栽培因素的影响，充分利用各种有利的栽培方法，综合环境、栽培、育种等多方面因素的影响；

    （3）育种方面研究。①充分利用高油酸材料可在早期阶段通过体外小孢子培养选择的优势，节约人力、物力，并加快育种研究进程；②适当利用远缘杂交技术，加大高油酸育种材料的可选择性；③加大——ad2基因的各种影响因素研究，最大限度的发挥其减饱和性能；同时，还要充分利用新的基因分离克隆方法，如SSH、cDNA——RAPD、SAGE、ATAC——PCR等，筛选出新的、性能更好的减饱和基因；④充分利用各种辅助育种技术，如利用基因定位技术研究，确切了解影响油酸的位点；利用各种分子诊断技术究，在研究中尽量采用可增加高油酸育种的选择反应、提高成本效益的技术和方法，加快高油酸育种研究；

    （4）采用不同育种方法结合使用的方法，如将转基因方法与诱变方法结合。

责任编辑：玲儿