花生含油量全基因组选择及近红外光谱筛选的育种技术探究

花生含油量对单位面积产油量至关重要。该性状受多个微效基因控制,但可用的紧密连锁标记十分有限,传统的分子标记辅助选择育种准确性不高。全基因组选择作为一种新的育种方法,可实现对数量性状的早期预测;近红外光谱分析可对作物品质性状(如含油量等)进行无损检测。通过两者优势互补,建立花生含油量全基因组选择和近红外光谱筛选联合的育种技术,探讨影响花生含油量全基因组选择预测准确性的因素,为花生分子育种奠定理论基础。本研究以216个重组自交系为材料构建训练群体;分别以139、464和505株F_(2)、F_(3)和F_(4)为材料构建育种群体;利用自主开发的“PeanutGBTS40K”液相芯片进行基因分型,开展含油量全基因组选择育种模型分析;通过联合全基因组选择和近红外光谱筛选技术,开展花生含油量性状的育种应用,并评价其育种效果。结果显示,对训练群体进行基因分型后,总共获得30,355个高质量SNPs,并用于11个全基因组预测的模型选择分析。含油量预测准确性最高的模型为rrBLUP,其次是randomforest和svmrbf。以重组自交系为预测群体,F_(2)、F_(3)和F_(4)各世代含油量的预测准确性分别为0.116、0.128和0.119;以重组自交系叠加上一轮的育种群体为预测群体,各世代含油量的预测准确性分别为0.116、0.131和0.160。全基因组选择联合近红外筛选要比单独的全基因组选择对各世代的含油量选择效果提高1.8%、2.7%和3.4%;与单独的近红外筛选相比,差异不显著(0.10%、0.06%和0.07%);而近红外筛选与全基因组选择相比,含油量可显著提高1.7%、2.6%和3.3%。通过联合全基因组选择和近红外光谱筛选育种,F_(3)和F_(4)分别比F_(2)的含油量提高1.2%和1.0%。F_(4)总共获得16个入选改良株系,有10个株系含油量≥55.0%,其中2个株系(SF_(4)_201和SF_(4)_379)的理论产量分别比对照增产7.0%和11.1%。本研究通过建立花生含油量性状的全基因组选择-近红外光谱筛选联合育种技术,可有效实现花生含油量性状的遗传改良。

花生含油量的遗传基础与QTL定位研究进展

花生是我国重要的油料作物,含油量是花生重要的品质性状和育种目标。花生含油量每提高1个百分点,相当于增产2个百分点,油脂加工利润可提高7个百分点。培育高油高产花生品种是增加食用油供给和保障食用油供给安全的重要途径。本文概述了花生含油量表型鉴定的4种常用方法;阐述了花生含油量的遗传特性是多基因控制的数量性状,即受加性效应和显性效应的影响,也存在基因型和环境互作;总结了已报道的含油量QTL124个,表型变异解释率超过10%的主效位点有36个,分布在A03、A05和A08上的8个主效QTL可重复检测到;构建了一张花生含油量的一致性遗传图谱,A08染色体上33.59~50.24 Mb为热点区间;介绍了油脂合成及调控相关基因等方面的研究进展,以期为花生含油量遗传改良和高油品种培育提供理论指导。

转录组结合区域关联分析挖掘油菜含油量积累的候选基因

油菜(Brassica napus L.)是中国食用植物油的主要来源,提高种子含油量是增加菜籽油供应最为有效的方法。本研究利用4个油菜自交系授粉后25 d、35 d、45 d的种子转录组数据分析,筛选出43个与油脂合成相关基因,其中33个基因持续上调表达,10个基因持续下调表达,主要基因包括BnLEC1、BnABI5、BnOLEO4和BnOBAP1a等。同时,结合50份半冬性甘蓝型油菜重测序数据,检测到与含油量显著相关3个SNP、9个SNP分别定位到BnOBAP1a-A10和BnABI5-A05,其中BnOBAP1a-A10_Hap1对应材料含油量显著高于Hap2,BnABI5-A05_Hap1对应材料含油量显著高于Hap3。此外,利用WGCNA构建基因共表达网络发现,BnOBAP1a与BnABI5通过3个转录因子LEC1、HMGB3、HTA11间接相连,形成了潜在调控的分子网络,影响种子油脂积累。这些结果有利于我们开发单体型功能标记进一步提高油菜籽含油量。

基于混池高通量测序的花生含油量相关基因初定位

为开发花生高油相关分子标记,促进花生高油育种,并提高我国食用油自给率,以普通油酸含量高油花生品种HFLS与3个高油酸花生品种(系)花育665、花育668、FB4为亲本搭配4个杂交组合,选择含油量遗传规律相对简单且主基因遗传率最高的HFLS×花育665组合,利用F_(2)群体构建各包括30个个体的极端高油和极端低油混池,连同亲本HFLS和花育665进行高通量测序。将花生含油量基因初步定位在A02和A05染色体上,候选区间总长度分别为5.3、5.1 Mb。在候选区间内设计119对SNP和InDel引物,筛选出双亲间具有多态性的InDel标记和SNP标记共14对;利用F_(2)群体验证这14对标记,经单标记分析发现,A02染色体上的4对标记(Chr02-7、Chr02-25、Chr02-65和Chr02-34)和A05染色体上的1对标记(Chr05-80)与花生含油量显著相关,表型变异解释率分别为46.4%、33.2%、34.8%、31.0%和28.3%。其中,标记Chr02-65、Chr02-7、Chr02-25和Chr02-34所对应的物理位置为A02染色体87578082~88550841 bp之间,区间大小约为0.97 Mb,区间内基因为37个。本研究定位区间与前人报道的无重叠,为花生高油分子育种提供了新的标记。

44份三叶木通种质的果实性状及其与含油量的关联度分析

为了筛选三叶木通种质及明确不同果实性状与含油量、鲜食率的关系,为三叶木通育种提供参考,对44份三叶木通种质的油脂含量、鲜食率与7个果实性状进行相关性与关联度分析。结果表明:各果实性状变异系数10.74%~50.48%;三叶木通平均含油量达40.40%,含油量最高的是M002-1(53.88%),鲜食率最高是贵大3-2(39.50%);对含油量影响最大的是种子百粒重,对鲜食率影响最大的是果实横径。

甘蓝型油菜含油量性状的A05染色体KASP标记开发

为寻求能广泛用于不同遗传背景下高油品种选育的含油量筛选的分子标记,利用前人研究结果,开发了油菜含油量KASP分子标记,进行了KASP分子标记筛选试验。结果表明:通过F2群体验证,该标记与A05染色体上含油量QTL紧密连锁,这将助力于在长江中游地区定向选育高含油量“丰(沣)油”系列油菜品种。

基于角果皮转录组研究夜间低温对油菜种子含油量的影响

为探究油菜角果皮对夜间低温的响应情况,结合主要气象因子分析不同海拔油菜种子含油量变化趋势,通过不同海拔及夜间低温处理试验,对不同处理间材料进行含油量及脂肪酸含量检测,进一步对各处理的角果皮进行转录组分析。结果表明,随着海拔升高,强敏感型材料DH0815种子含油量和芥酸含量显著升高,弱敏感型材料DH0729则差异不显著;夜间温度越低,DH0815含油量及芥酸含量差异越大,因此,夜间温度是影响油菜DH0815种子含油量及芥酸含量的主要因素;结合生育期数据,得出20/18℃(CK)和20/13℃(LNT)为研究夜间低温对油菜种子含油量的相对处理条件;转录组结果显示,夜间低温促进了油菜角果皮蔗糖合成及转运和相关转录因子基因(SIP、ATPase 11、SUT、SWEET、SPP、CINV1、SUC1、ABI4、WRKY51、NAC104、DOF3、ARF8)上调表达,保证了种子油脂合成的底物含量和能量水平,促进了角果皮蔗糖向种子转运效率,同时,在LNT处理下,DH0815种子中油脂合成相关基因(SAD、HAD、KASⅡ、FAD2、FAD3、KAR、ECR)的表达量显著上调,该验证结果与转录组结果相吻合。夜间温度是影响油菜种子含油量和芥酸含量的主要因素,夜间低温使得油菜角果皮蔗糖合成及转运和相关转录因子基因上调表达,蔗糖转运和合成能力增强,促进了油脂合成底物的增加和能量水平的提高,进而促进油菜种子油脂合成。

高含油量油菜新品种赣油杂108的选育及栽培技术

利用油菜与蔊菜远缘杂交创制出不育系和恢复系,并配制杂交组合,经过多年鉴定筛选育成油菜新品种赣油杂108。该品种平均产量为2091.90 kg/hm^(2),含油量为46.46%,芥酸含量为0.46%,硫苷含量为27.72μmol/g;2022年通过农业农村部品种登记,登记编号为GPD(2018)360064,适宜江西省及长江中游油菜产区种植。介绍了赣油杂108的选育经过、产量表现、特征特性及配套栽培技术。

高含油量油菜新品种赣油杂108

赣油杂108于2022年通过了农业农村部品种登记,适宜在江西省及长江中游油菜产区种植。1.特征特性。该品种属隐性核不育两系甘蓝型杂交种,中晚熟,全生育期206天。苗期半直立,叶片浅绿色,长度中等,宽度中等;有裂片,裂片数量为2片;叶柄长度中等。

安康市“中油杂19”采薹后菜籽产量及含油量测试试验初报

“中油杂19”未采薹处理菜籽产量高于采薹处理,但差异不显著;未采薹处理菜籽含油量显著高于采薹处理菜籽含油量;未采薹处理菜籽中的油酸、亚油酸、亚麻油酸及棕榈酸含量平均值均高于采薹处理菜籽含量,但差异均不显著。在该试验中,“中油杂19”在直播栽培技术模式下,二月初按照采薹标准,采摘105.083 kg菜薹,667 m^(2)产油量下降1.659 kg,降低产值1.64%,对“中油杂19”产油量产值影响很小,但增加了菜薹产值1050.83元。因此,按照技术要求,大力开展以“中油杂19”为主的“油蔬两用”生产技术推广,对油菜籽的产油量产值影响很小,在二月初通过采摘油菜薹销售,不但可以提高油菜的种植经济效益,促进农民增收,而且还满足了春节期间广大消费者对蔬菜产品的消费需求。

厨余含油量对黑水虻体内营养物质的影响

为研究基质中含油量对黑水虻体内营养成分及基质转换率的影响,设置不同含油量基质:5.3%、8.2%、11.3%、16.2%。结果表明:黑水虻对不同含油量基质的转化率各试验组差异不显著,最高在5.3%试验组,达86.66%;不同含油量基质对黑水虻体内营养成分含量有一定影响,水分含量最高达65.45%,各试验组间存在显著差异;8.2%试验组的灰分含量最高,5.3%试验组含量最低;总糖含量最高达6.08 g/100 g,最低为4.69 g/100 g,各试验组间差异未达显著水平;脂肪含量最高的是16.2%试验组,与其他试验组相比差异显著;总蛋白含量最高的是16.2%试验组;总黄酮在各试验组含量差异不显著。

早熟高含油量油菜品种玉油8号的选育及种植技术

玉油8号是玉溪市农业科学院2009年以20-5-10-1-2为母本,以A35-0608-4为父本杂交,从分离群体中发现早熟优良变异单株Y1005,进入系统选育经多年加代纯化于2017年稳定选系定型而成。该品种较早熟,分枝部位较低,一次有效分枝较多,单株有效角果数较多,芥酸未检出,含油量达44.94%,平均单产比对照花油8号增产10.90%。从适期播种、合理密植、合理施肥和病虫草害防治方面总结了玉油8号种植技术,以期为该品种的推广应用提供参考。

压缩空气系统含油量检测、分析与启示

通过2个实际案例对压缩空气含油量的检测方法进行了介绍和分析,对压缩空气系统含油量的控制与检测具有一定的指导作用。

西康扁桃种仁含油量及营养成分分析

以甘肃生长的西康扁桃为材料,测定了其种子一般成分、种仁营养成分、种仁油脂肪酸组成及主要活性物质。结果显示,西康扁桃种子的纯仁率37.80%、杂质9.00%、水分6.32%;种仁的含油量45.20%、蛋白质30.35%、粗纤维4.19%、水分4.25%、灰分2.85%;种仁油共检出10种脂肪酸,其中饱和脂肪酸含量低(6.88%),以棕榈酸(4.92%)和硬脂酸(1.81%)为主,不饱和脂肪酸含量高(93.15%),以油酸(73.10%)和亚油酸(19.60%)为主;种仁油富含角鲨烯、维生素E、多酚等生物活性物质,其中维生素E含量较高(409.30 mg/kg),以α-和γ-生育酚形式存在,并以γ-生育酚为主,其次为角鲨烯含量(347.90 mg/kg),多酚含量<6.0 mg/kg。西康扁桃种子出仁率高,种仁含油量也高,且种仁和油脂富含营养成分,是一种营养丰富的植物油源,具有成为新型高品质食用油的潜质。

高含油量油菜在恩施的稀植表现及高产栽培技术

为实现高含油量油菜在武陵山区的轻简化高效种植,恩施土家族苗族自治州农业科学院于2019-2021年引进庆油3号和中油杂19品种,研究集成了超稀栽培技术。为加快该科技成果的转化,本文作者介绍了该品种在恩施示范中的稀植表现和高产栽培技术要点,为高含油量油菜品种在山区大面积推广应用、促进油菜轻简高效生产提供科技支撑。

螺杆空气压缩机排气含油量高原因分析和解决措施研究

本研究针对螺杆空气压缩机排气含油量高的问题进行了深入分析,探讨了其产生的原因,并提出了相应的解决措施,本文还着重强调了空气压缩机在海上石油平台的重要性及其主要用途。作为海上石油平台的关键设备,空气压缩机不仅关系到平台的安全生产,还承担着为平台提供稳定气源的重要任务。其主要用途包括作为作业平台公用气的来源,用于系统吹扫、设备运转等;作为作业仪表气、氮气发生器的气源,从而确保平台控制系统的正常运行、气动阀门的正常控制以及氮气系统的正常供应,对螺杆空气压缩机排气含油量高的问题进行深入研究,并采取有效的解决措施,对于保障海上石油平台的正常运行具有重要意义。

甘蓝型油菜含油量的遗传与QTL定位

利用主基因+多基因遗传模型对甘蓝型油菜品系APL01(低含油量亲本)与M083(高含油量亲本)杂交所获得的6个基本世代(P1,P2,F1,B1,B2,F2)的含油量进行遗传分析,并以(APL01/M083)BC1F1为作图群体,利用251个分子标记,构建了由19个连锁群组成的分子标记遗传图谱,经WinQTLCart 2.0对种子含油量进行QTL扫描。结果表明,该杂交组合种子含油量由1对加性-显性主基因+加性-显性-上位性多基因控制,主基因遗传率为38.37%~47.16%,多基因遗传率为24.29%~38.28%。共获得qOC1、qOC8、qOC10、qOC13-1和qOC13-2等5个与含油量相关的QTL,其中qOC1位于N1连锁群的m19e21c^A0214Ra142区间,可解释含油量表型变异的5.21%;qOC8位于N8连锁群的A0216Gb206~m5e42区间,可解释含油量表型变异的6.34%;qOC10位于N10连锁群的m15e48~A0228Bb437区间,可解释含油量表型变异的9.45%;qOC13-1位于N13连锁群的A0224Rb157~A0301Gb399区间,可解释含油量表型变异的18.12%;qOC13-2位于N13连锁群的A0226Ba377~A0226Ba367区间,可解释含油量表型变异的10.17%。5个QTL中qOC10和qOC13-2位点APL01对含油量的贡献为正值,qOC1、qOC8和qOC13-1位点M083的贡献为正值。qOC13-1效应值较大,属主效基因位点,其余4个QTL效应相对较小,可作为多基因位点。

NIRS定量分析油菜种子含油量、蛋白质含量数学模型的创建

用近红外光谱 (NIRS)分析油菜品质。采用残余法测试了近 2 116份甘蓝型油菜品种资源种子的含油量 ,用近红外仪采集数据 ,选择 12 88份代表性样品 ,建立了数学模型。用该模型测试 96份待测样品 ,其NIRS的测试值与残余法测试的油菜种子含油量实测值相关系数为 0 .950 3 ,相对误差小于 3 .5% ,用凯氏定氮法测试了 63 7份油菜籽饼粕的蛋白质含量 ,选择 168份代表性样品 ,建立数学模型。 3 0份样品检测模型 ,NIRS测试值与凯氏定氮法测试的油菜籽饼粕蛋白质含量的实测值相关系数为 0 .9515,相对误差小于 6%。结果表明 ,这 2个数学模型已经可用来准确、快速、无污染。

花生含油量杂种优势表现及主基因+多基因遗传效应分析

【目的】了解是花生遗传改良主要目标含油量的杂种优势和遗传特点,指导花生育种实践。【方法】利用植物数量性状主基因与多基因混合遗传模型的P1、P2、F1、F24个世代联合分析方法,分析以花生野生种为高油基因源的4个组合后代群体含油量的遗传效应。【结果】4个组合均存在一定的杂种优势,中亲优势率分别为1.41%～9.42%。不同亲本组合含油量基因遗传特点差异明显。SW9721-3×特21和SW9721-12×濮花22号2个组合分离世代F2含油量次数分布均呈混合正态分布,符合主基因+多基因遗传特征。D-0模型是这2个组合含油量的最佳遗传模型,其含油量遗传受1对加性-显性主基因+加性-显性-上位性多基因控制,主基因遗传率为45.00%～47.51%,多基因遗传率为18.72%～22.75%。SW9721-23×95-3和SW9721-38×鲁花11号2个组合F2含油量次数分布均呈正态分布,符合多基因遗传特征,多基因遗传率为66.09%～66.51%。【结论】花生含油量杂种优势和超亲分离普遍存在;控制含油量性状的基因在效应上存在较大差异,有的出现主基因特性;加性基因在花生含油量遗传中起主要作用,通过高油单株定向选择育种可以实现含油量的有效改良。

选育高含油量双低油菜品种的理论与实践

含油量作为油菜生产最终目标性状产油量的组成因素,与油菜生产效益的提高息息相关。在目前我国油菜产量水平已得到相当程度提高的前提下,培育高含油量油菜品种是进一步发展油菜产业的必由之路。根据油菜含油量的遗传特点,结合培育高含油量杂交油菜品种中油杂8号和中油杂11的体会,提出了除了利用黄籽以外,培育大粒和适宜植株形态性状的品种也是提高油菜含油量的重要途径。初步构建了高含油量油菜品种的形态组成,并基于近年来参加和通过国家区域试验的冬油菜品种含油量变化情况,展望了我国高含油量油菜育种的发展前景。