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种子库为油菜加持“十八般武艺”

2019-09-13 11:46

  在植物界,油菜用途广泛、经济价值高,适应性强,在平地和高原均能见到其身影,是全世界三大植物油来源之一。

  随着基因工程和测序技术的发展,破解基因奥秘,挑选并组合优异基因来培育更优异的品种成为“新潮流”。不过,前提是有大量优异的种质资源。中国农科院油料作物研究所种质资源创新团队首席科学家伍晓明研究员说,种质资源是一个“宝库”,没有作物种质资源,作物新品种选育就成了无米之炊。

  菜籽油是我国传统食用植物油,产量占国产植物油总产量的42%以上,油菜生产在保障高品质食用油供给中具有不可或缺的战略地位。油菜是芸薹属中几个收籽榨油作物的通称,其中甘蓝型油菜、白菜型油菜和芥菜型油菜为世界范围内最为重要的三大类型的栽培油菜。

  芸薹属蔬菜的驯化历史告诉我们,加强对油菜资源遗传多样性的认识,并针对其特点进行价值挖掘,可为油菜综合开发利用提供坚实的物质和理论基础。比如,我国育种家将从日本引进的高产抗病的甘蓝型油菜品种“胜利油菜”与我国早熟白菜型油菜结合,通过杂交、诱变和系统选择等方式,成功培育出适合我国生态特点的 “半冬性”甘蓝型油菜。又比如,引入国外“双低”油菜品种拉开我国 “双低”优质油菜育种的序幕。

  伍晓明指出,我国的油菜种质资源保存量居全球第一,拥有全球最大的油菜基因资源库和油菜表型信息库。

  近年来,我国科学家从全国30个省市区和全球63个国家地区收集了9681份油菜种质资源。目前已对油菜8大类,包括产量、品质、适合机械化等在内的51个性状,进行了系统性评价鉴定。

  2016年5月,科技部启动了国家重点研发计划项目“经济作物优异种质资源精准鉴定与创新利用”,对精选出的1650份性状优异和遗传变异丰富的油菜核心优异种质,在我国长江上、中、下游,黄淮和云南等7个主要生态区,对30多个关键的育种性状开展了系统的规模化表型精准鉴定,并配套完成了1650份优异种质的全基因组测序与基因型鉴定。

  我国科学家解析破译了甘蓝型油菜基因组,并提出新型改良方式,把甘蓝型油菜野生祖先种的抗病抗逆基因导入甘蓝型油菜基因组中,创制了新一代抗病和高含油量的新种质。其中,创制的抗菌核病新种质抗病性比之前最好的品种提高了60%以上。

  “中国油菜育种水平已实现了飞跃。”栗茂腾表示,油菜雄性不育系杂种优势提升产量;高含油量种质资源挖掘与育种实践大幅提升油菜含油量;菜饼也变革成为高价值的高蛋白饲料……

  比如:油菜品种的平均含油量、单产、高蛋白油菜品种的开发与利用方面还存在一定差距;随着我国油菜机械化生产的需求越来越旺盛,还需进一步加强培育适合机械化生产的油菜品种。

  伍晓明表示,过去数十年,尽管中国油菜已经实现了“双低”、高产和优质,但如今油菜品质和效益提升遭遇瓶颈期。他开始思考为油菜加持“十八般武艺”。

  我国科学家开展了不同花色油菜新品种的选育,目前已培育和筛选出白花、杏黄花、橘黄花等20多个花色品种。今年,油料所种质资源创新团队联合江汉大学生命科学学院,利用自主创制的花期长、适应性强的白花、杏黄花、橘黄花、红花等花色油菜在湖北新洲和石首等地分别打造了“绿水青山就是金山银山”和“长江大保护”主题的巨幅山水画,再一次掀起赏花热潮,获得较高旅游价值。

  此外,油菜还是优质饲料的原料,尤其与北方麦豆、南方水稻轮作,既不占用粮食等其他作物用地,又在增加牲畜饲料供给量的同时,有效提高了土地的利用效率。此外,特异油菜也可用于土壤改良、肥沃土壤。据《中国科学报》

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