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        高亞麻酸保健功能油菜新品系選育

        2021-08-02 11:55:26余順波高志宏曾章麗戴祥來陳大倫
        貴州農(nóng)業(yè)科學(xué) 2021年5期
        關(guān)鍵詞:亞麻酸亞油酸品系

        余順波, 高志宏, 曾章麗, 戴祥來, 陳大倫*

        (1.貴州省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 油菜研究所, 貴州 貴陽 550018;2.貴州油研純香生態(tài)糧油科技有限公司, 貴州 思南 565109)

        引言

        【研究意義】從脂肪酸的作用看,植物油中飽和脂肪酸含量越高,營養(yǎng)價值越低;不飽和脂肪酸中油酸含量越高,且含有一定比例的亞油酸(ω-6族)與亞麻酸(ω-3族),其營養(yǎng)價值越高。哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院專家認(rèn)為,亞油酸︰亞麻酸在人體內(nèi)的最佳比例為1︰1,世界衛(wèi)生組織推薦標(biāo)準(zhǔn)比例為小于6︰1[1-2],《中國居民膳食營養(yǎng)素參考攝入量(2013版)》中脂肪酸組成比例參考值[3]為(1~4)︰1。亞麻酸攝入不足是亞健康、慢性病(如心腦血管疾病等)發(fā)病率上升的主要原因之一,已成為當(dāng)前我國居民的“營養(yǎng)短板”。通過改善食用油的脂肪酸構(gòu)成來補充亞麻酸是一條可行途徑。菜籽油是我國居民的主要食用油源,也是富含亞麻酸的3種常用植物油(菜籽油、大豆油、亞麻油)之一,進(jìn)一步提高油菜亞麻酸含量對提高國民健康水平具有重要意義。【前人研究進(jìn)展】隨著人們生活質(zhì)量的提高和對亞麻酸營養(yǎng)價值認(rèn)識的加深,20世紀(jì)90年代為防止亞麻酸貯藏過程或油炸中因氧化等造成酸敗變質(zhì)、延長商品貨架時間所提出的將菜籽油亞麻酸降至3%的油菜品質(zhì)改良目標(biāo)不甚合理[4-7]。2016年李殿榮等[4,8]提出高亞麻酸育種的概念,并提出將亞麻酸含量提至15%以上的目標(biāo)[8]。亞麻酸在雙低菜籽油中含9%左右,豆油中含8%左右,其他大宗食用植物油中含量很少或不含[4]。在我國油菜種植中占主導(dǎo)地位的甘藍(lán)型油菜起源于歐洲,屬于外來種,在我國沒有野生種和近緣種,遺傳背景狹窄,遺傳多樣性不高,致使可供油菜高亞麻酸育種選擇的種質(zhì)匱乏[7]。【研究切入點】為滿足廣大人民群眾對高亞麻酸食用油的需求。高亞麻酸資源材料是開展高亞麻酸油菜育種的基礎(chǔ),貴州省農(nóng)業(yè)科學(xué)院油菜研究所多年來開展富含亞麻酸油菜資源的篩選與研究,通過對3 500余份油菜種質(zhì)資源的品質(zhì)分析獲得2份高亞油酸亞麻酸品種資源(埃甘5771R和白甘5602R),但是2份材料均不宜直接應(yīng)用,因此需對材料進(jìn)行進(jìn)一步田間篩選?!緮M解決的關(guān)鍵問題】貴州省農(nóng)業(yè)科學(xué)院油菜研究所以高亞麻酸油菜資源(埃甘5771R和白甘5602R)為基礎(chǔ)材料開展系列雜交及系統(tǒng)選育工作,就高亞麻酸材料篩選、品種創(chuàng)新與應(yīng)用的相關(guān)研究過程進(jìn)行闡述,以期為開展高亞麻酸保健功能油菜新品種(系)選育與應(yīng)用提供參考。

        1 高亞麻酸油菜資源的篩選與品系選育

        1.1 資源篩選

        對3 500余份油菜種質(zhì)資源的近紅外光譜分析技術(shù)(NIR)[9]進(jìn)行品質(zhì)分析得出,亞油酸含量在23%以上、亞麻酸含量在13%以上的品種資源5份;進(jìn)一步采用化學(xué)分析法[10]獲得2份高亞油酸、高亞麻酸品種資源(埃甘5771R和白甘5602R),其中,埃甘5771R的亞油酸、亞麻酸含量分別為25.7%、15.9%,白甘5602R的亞油酸、亞麻酸含量分別為26.5%、15.7%。但是埃甘5771R在低溫時有心葉缺綠,生長勢及豐產(chǎn)性差,不宜直接應(yīng)用;白甘5602R表現(xiàn)為葉色淺、營養(yǎng)生長強、易倒伏,豐產(chǎn)性差,也不宜直接應(yīng)用。

        1.2 品系選育

        2013年春以高亞油酸、高亞麻酸材料埃甘5771R與白甘5602R雜交,后代在低海拔的貴州思南塘頭正季(秋播夏收)及高海拔的貴州威寧夏繁,利用穿梭育種法[11]進(jìn)行連續(xù)自交,結(jié)合農(nóng)藝性狀、豐產(chǎn)性、抗性及品質(zhì)分析,定向選擇高亞油酸亞麻酸優(yōu)良品系,通過4年7代的優(yōu)中選優(yōu),于2017年育成高亞麻酸常規(guī)油菜新品系,暫定名為高亞麻酸908,選育系譜見圖1。

        圖1 高亞麻酸908的選育系譜

        2 高亞麻酸908的特征特性及應(yīng)用

        2.1 品質(zhì)性狀及脂肪酸組成

        從高亞麻酸908的7個株系種子品質(zhì)與脂肪酸組成分析結(jié)果(表1)看出,7個株系均為雙低優(yōu)質(zhì)材料,油酸50.2%~52.6%,亞油酸25.4%~26.4%,亞麻酸15.3%~15.9%,7個品系的脂肪酸組成基本一致,說明高亞麻酸908的亞油酸、亞麻酸穩(wěn)定,可用于生產(chǎn)開發(fā),油酸∶亞油酸∶亞麻酸為3.3∶1.7∶1,完全符合中國營養(yǎng)學(xué)會編撰的《中國居民膳食營養(yǎng)素參考攝入量(2013版)》的脂肪酸比例要求。

        表1 高亞麻酸908的品質(zhì)性狀及脂肪酸組成

        2.2 農(nóng)藝性狀

        2018-2019年品種鑒定試驗結(jié)果(表2)顯示,高亞麻酸908平均株高168.0 cm,分枝部位高59.2 cm,一次有效分枝數(shù)6.3個,單株有效角數(shù)191.1個;平均角粒數(shù)19.5粒,千粒重3.7 g,產(chǎn)量155.8 kg/667m2,含油量44.1%;平均生育期為210 d。高亞麻酸908總體表現(xiàn)為葉色淺綠色,株高較矮,抗倒性較強,穩(wěn)產(chǎn),黃籽,籽粒較小,品質(zhì)雙低。高亞麻酸908的產(chǎn)量中等,可以作為特殊(高亞麻酸)需求品系實行訂單化生產(chǎn)應(yīng)用。

        表2 高亞麻酸908的經(jīng)濟性狀、品質(zhì)及產(chǎn)量

        2.3 應(yīng)用

        2018年采用保優(yōu)栽培技術(shù)在思南縣板橋鎮(zhèn)選擇安全隔離區(qū)域,試種高亞麻酸908示范面積1.33 hm2,共收獲油菜籽3 180 kg;2019年在開陽縣龍崗鎮(zhèn)擴大示范,采用集中連片種植3.33 余hm2,收獲油菜籽7 960 kg,經(jīng)品質(zhì)檢測,亞油酸含量25.4%,亞麻酸含量15.6%。

        貴州油研純香生態(tài)糧油科技有限公司采用脫皮低溫冷榨純物理生產(chǎn)工藝[12],對11 140 kg高亞麻酸材料進(jìn)行脫皮冷榨,獲得高亞麻酸冷榨菜胚油3 676 kg,經(jīng)檢測,具有菜籽油固有的氣味和滋味、無異味,色澤Y23、R3.1,透明度為澄清透明;水分及揮發(fā)物≤0.1%,酸值≤1.3 mg KOH/g,過氧化值≤1.5 mmol/kg,加熱時均無析出物,羅維朋比色黃色值不變、紅色值未加深;含維生素E 453.90 mg/kg,植物甾醇244.63 mg/100g;反式脂肪酸為0,溶劑殘留量為0,冷榨菜胚油理化指標(biāo)均符合GB 1536的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求,黃曲霉毒素B1未檢出,苯并(a)芘未檢出,總砷≤0.01 mg/kg,鉛≤0.09 mg/kg,均優(yōu)于GB 2716—2010食用植物油衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)限值。脂肪酸組成為飽和脂肪酸7%、芥酸0.1%、油酸50.6%、亞油酸26.4%、亞麻酸15.9%;亞麻酸含量比普通油菜(8%)高7.9百分點,高亞麻酸菜籽經(jīng)脫皮冷榨獲得菜胚油,不僅亞麻酸含量高,還富含含維生素E和植物甾醇,不含反式脂肪酸,溶劑殘留量為0,未檢出黃曲霉毒素B1、苯并(a)芘,是高質(zhì)量的新型菜胚油,說明高亞麻酸油菜品種選育是實現(xiàn)人們對亞麻酸需求的有效途徑之一。

        3 結(jié)語

        我國油菜種植中占主導(dǎo)地位的甘藍(lán)型油菜起源于歐洲,屬于外來種,在我國沒有野生種和近緣種,遺傳背景狹窄,遺傳多樣性不高。且隨著油菜育種水平的提高,大量淘汰與篩選導(dǎo)致近親繁殖現(xiàn)象明顯,種質(zhì)資源日趨同質(zhì)化,致使可供油菜高亞麻酸育種選擇的種質(zhì)較少[7],遠(yuǎn)緣雜交、分子設(shè)計育種、利用不同生態(tài)穿梭育種等均為拓寬種質(zhì)的創(chuàng)新與選育方法。

        在大量資源中采用近紅外光譜分析技術(shù)(NIR)結(jié)合化學(xué)分析法快速篩選到2份高亞麻酸種質(zhì),并將2份高亞麻酸資源相互雜交,利用低海拔的思南塘頭正季(秋播夏收)與高海拔的威寧夏季進(jìn)行穿梭育種,育成綜合性狀較好的高亞麻酸新品種(系)908。通過脫皮低溫冷榨純物理生產(chǎn)工藝,獲得高亞麻酸冷榨菜胚油,其脂肪酸組成為飽和脂肪酸7%、芥酸0.1%、油酸50.6%、亞油酸26.4%、亞麻酸15.9%,亞麻酸含量比普通油菜(8%)高7.9百分點。脂肪酸組成符合《中國居民膳食營養(yǎng)素參考攝入量(2013版)》的脂肪酸組成比例要求。

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