油菜育种学

RAPESEEDBREEDING油菜育种学刘超[e-mail]植物科学技术学院国家油菜工程技术研究中心RAPESEEDBREEDING主要内容及考核方式包括6章，共8个授课学时考试成绩（80%）：期末考试，总分100分平时成绩（20%）：出勤(10%)，作业(10%)作业：结合油菜遗传育种学某一专题，查阅相关中英文文献，写一篇综述（至少2000字，包括摘要、关键词、正文及相关参考文献；严禁抄袭）。注明姓名、学号、班级等个人信息RAPESEEDBREEDING参考书目1.油菜的遗传和育种，刘后利主编，上海科学技术出版社，19852.油菜遗传育种学，刘后利主编，中国农业大学出版社，20003.杂交油菜的育种和应用，傅廷栋主编，湖北科技出版社，2000RAPESEEDBREEDING第一章油菜育种基础一、世界油菜生产1.世界油菜生产与育种概况2．中国油菜生产发展与育种概况二、油菜和芸苔属作物的遗传进化三、油菜的生物学特性四、油菜育种目标RAPESEEDBREEDING第二章菜籽油品质改良一、脂肪酸组分与生物合成二、脂肪酸的遗传相关三、脂肪酸改良育种（一）低芥酸育种（二）高芥酸育种（三）高油酸育种（四）低亚麻酸育种（五）短碳链饱和脂肪酸育种（六）高棕榈酸(C16:0)和高硬脂酸(C18:0)育种（七）药用脂肪酸育种RAPESEEDBREEDING第三章油菜油分遗传与改良一、高油分育种基础二、高油分育种方法与途径三、黄籽育种RAPESEEDBREEDING第四章油菜饼粕品质改良一、菜饼主要化学品质组分二、低硫苷育种三、双低育种RAPESEEDBREEDING第五章油菜杂种优势利用一、油菜杂种优势利用特点二、油菜杂种优势表现三、我国油菜杂种优势研究利用的成就四、油菜杂种优势利用的途径和方法RAPESEEDBREEDING第六章油菜良种繁育一、油菜的繁殖特点二、油菜种子混杂退化原因三、防止油菜混杂退化技术四、油菜良种繁育关键技术五、油菜杂交制种技术RAPESEEDBREEDING第一章油菜育种基础一、世界油菜生产和育种概况（一）世界油菜生产与育种概况（二）中国油菜生产发展与育种概况二、油菜和芸薹属作物的遗传进化三、油菜的生物学特性四、油菜育种目标RAPESEEDBREEDING油菜：用以取籽榨油的一年生或越年生十字花科芸薹属(CruciferaeBrassica)的种和变种统称。•榨油•饼粕作饲料•饼粕作肥料•作绿肥•先锋作物：新垦荒地、盐碱地、休闲地等•养蜂RAPESEEDBREEDING世界主要油料作物：大豆、油菜、棕榈、花生、向日葵油菜籽含油量38%～42%，出油率为35%左右。蛋白质36-40%、芥酸45%～48%RAPESEEDBREEDING一、世界油菜生产和育种概况1．世界油菜分布与生产油菜分布于全世界，主要集中在五大产区：•东亚区：中国、日本、朝鲜、韩国中国：世界第二大油菜生产大国，总产和面积均为世界第二•南亚区：印度、巴基斯坦、孟加拉、阿富汗、伊朗印度：面积为世界第三，总产为世界第三，传统的油菜种植国（芥菜型油菜和白菜型油菜）•欧洲：德、法、英、波兰、荷兰、瑞典等以甘蓝型油菜种植为主•美洲：加拿大、美国加拿大：面积世界第一，总产为世界第一，上世纪40年代开始种植油菜，发展最快•大洋洲：澳大利亚等上世纪60年代开始种植油菜（一）世界油菜生产和育种概况RAPESEEDBREEDINGRAPESEEDBREEDING2.世界油菜的育种历史欧洲油菜育种欧洲的油菜育种工作始于20世纪30年代以甘蓝型油菜为主。德国于1930年代前期最早在欧洲开展油菜育种，Lembke育种站最早在北德育成的甘蓝型油菜品种Lembke是当时欧洲的主栽品种，也是欧洲油菜育种的最基础材料。1938年瑞典Svälov种子协会(现为SvälovAB)育种实验站系统开展了油菜育种工作，由引进的Lembke品种中通过系统育种育成甘蓝型冬油菜品种Matador(Andersson,1950)。此后,丹麦、法国、波兰、英国等国都相继开展了油菜育种工作RAPESEEDBREEDING印度油菜育种印度油菜育种工作也开始于1930年代。由于气候条件的影响(冬季冷凉地带）,油菜主要分布于印度北部恒河流域。北方邦(UttarPradsn)分布面积最大,约占全印油菜的1/2。油菜品种则以芥菜型油菜为主，白菜型油菜次之。白菜型油菜有三种变种：托里亚(Toria，B.campestris，var．Toria)，褐籽沙逊(Brownsarson,B.campestris，var．Brownsarson)和黄籽沙逊(Yellowsarson，B．campestris，var．Yellowsarson)。RAPESEEDBREEDING加拿大油菜育种加拿大油菜生产发展较迟，1941年起才由波兰引进白菜型春油菜（称为Polishtype），由阿根廷引进甘蓝型春油菜(称为Argentinetype)。到1950年代后期系统开展了油菜育种工作，50-60年代以低芥酸育种为主，60年代前期育成了世界上第一个甘蓝型低芥酸品种Oro，70年代初期育成了世界上第一个甘蓝型双低(低芥酸和低硫苷)品种Tower。从80年代到现在，生产上不论白菜型和甘蓝型春油菜品种都是双低品种，因而在加拿大油菜已成为仅次于小麦的一项重要外销产品，目前加拿大是世界上最大的油菜出口国。RAPESEEDBREEDING二．我国油菜生产发展和育种概况1.我国油菜史西安半坡出土菜籽，距今6000-7000年。长沙马王堆出土菜籽，距今2000多年。《诗经·谷风》、《图径本草》、《本草纲目》、《植物名实图考》等古农书中均有油菜记载。RAPESEEDBREEDING陕西半坡出土的菜籽经C14检测距今有6000－7000年RAPESEEDBREEDING采葑采菲，无以下体葑：芜菁、白菜和芥菜等表明我国的油菜生产历史悠久RAPESEEDBREEDING解放以后大力发展油菜生产；1980年以来，特别是90年代，我国油菜生产发展迅速。与50、60年代相比，近十年油菜种植面积增加了三倍多，总产增加了十五倍。2.我国油菜生产发展RAPESEEDBREEDING我国油菜面积与产量年份总面积(千万亩)平均单产（公斤/亩）总产（万吨）1950－592．90430．9088．551960－692．59531．9383．321970－793．19143．47138．651980－896.39676．91489．901990－999.37588．77932．102000-200410.936105.751157.30200510.92119.531305.00200610.33122.431264.9320078.46124.921057.2620089.89122.361210.2200910.92125.101365.7201010.95115.071260.0RAPESEEDBREEDING3.解放后的我国油菜育种甘蓝型油菜在我国是一个外来种质，原始种质为白菜型和芥菜型油菜。在1950年代以前，栽培面积最大的是白菜型油菜。自1960年以来，中国的油菜育种是以甘蓝型油菜为主开展系统研究。目前我国的油菜生产以甘蓝型为主，约占油菜总播种面积的85%左右。RAPESEEDBREEDING（1）20世纪50年代：鉴定推广优良白菜型地方品种和胜利油菜的推广•白菜型地方品种的征集、整理、推广，更换地方不良品种浠水白、麻城白果、鄱阳油菜•鉴定出甘蓝型胜利油菜、在全国试种，逐步替换白菜型品种RAPESEEDBREEDING•1950年代，当时生产上的问题，白菜型油菜易感菌核病、病毒病的危害和低产问题。•1953年在简阳棉场，从该年菌核病、病毒病严重危害后的原始材料圃中发现了从日本引进的胜利油菜，是抗（耐）病性最好的品种。农业部把胜利油菜种子发布到长江流域各省和全国各地。•胜利油菜不但是抗（耐）病性最好的品种，产量也远远高于当时生产上的主体品种白菜型油菜。全国最大种植面积达到800万亩。RAPESEEDBREEDING（2）20世纪60-70年代：鉴定、选育早熟、高产、抗耐病强的甘蓝型品种，大面积替换白菜型品种胜利油菜的大面积推广，解决了白菜型油菜长期低产和感病重的问题，但与白菜型油菜相比，胜利油菜存在晚熟的问题。为了解决上述问题，开展了从甘蓝型油菜品种湄潭洋油菜（引自欧洲）、早生朝鲜（引自欧洲）、宁波油菜（引自日本）中分离早、中熟材料的系统育种。通过甘蓝型油菜与白菜型油菜杂交把白菜型油菜的早熟性转移到甘蓝型油菜中的种间杂交，育成了一大批早、中熟高产品种。RAPESEEDBREEDING（3）20世纪80年代至今，选育推广优质甘蓝型油菜（杂交种、常规种）•1972年华中农业大学傅廷栋教授发现的甘蓝型油菜细胞质雄性不育材料Polcms,并育成了甘蓝型杂交油菜华杂2号（O）、华杂3号（OO）；•1985年陕西省农垦科教研究中心李殿荣研究员育成的世界上第一个甘蓝型杂交油菜品种“秦油2号”，并在全国各地大面积推广；•1988年中国农科院油料研究所贺源辉研究员育成的甘蓝型油菜常规品种中油821，高产稳产，抗病性强，适应性广，后成为全国各地组织品种区试的对照品种，是20世纪80-90年代全国范围内推广面积最大的一个优良的常规品种。RAPESEEDBREEDING高产、稳产、优质，抗病性强和适应性广的油菜品种RAPESEEDBREEDING4.中国油菜分布与区划（见图）冬油菜区：秋播夏收。太行山以东、秦岭以南的广大地区。为我国油菜主产区，面积占全国油菜面积90%以上。春油菜区：春播秋收。太行山以西，秦岭以北地区。RAPESEEDBREEDINGRAPESEEDBREEDING长江上游亚区长江中游亚区长江下游亚区华南沿海亚区黄淮平原亚区云贵高原亚区黄土高原亚区冬油菜区春油菜区东北平原亚区蒙新亚区青藏高原亚区长江流域是我国和世界油菜主产区——长江流域：面积总产占世界1/4。冬油菜区与春油菜区相互引种应用，一般不易成功！（春化和光周期）RAPESEEDBREEDING春油菜区与冬油菜区相互引种•青海和西北地区原产的白菜型和甘蓝型春油菜品种，一般不适于引种长江流域各省，早薹早花普遍，越冬耐寒性弱，病害重。•甘蓝型冬性品种夏繁或长期处在高温下，不能通过春化发育，就长期停留在营养生长阶段，甚至中途死亡。南方冬性强的油菜品种，向春油菜区引种，一般不容易通过春化作用。•长江上、中游甘蓝型半冬性、春性油菜品种引种到西北地区较易成功,表现早熟；RAPESEEDBREEDING长江中游亚区云贵高原亚区青藏高原亚区RAPESEEDBREEDING二、油菜和芸薹属作物的遗传进化1．芸薹属的物种1）基本种：油菜的祖先物种。(1)芸薹（白菜型油菜）：Brassicacampestris2x,AA,2n=20如小白菜、大白菜、红菜薹、白菜型油菜等(2)甘蓝:Brassicaoleracea2x,CC,2n=18(3)黑芥:Brassicanigra2x,BB,2n=16AA与CC的同源性高。RAPESEEDBREEDING2)复合种:由基本种之间天然杂交、自然加倍形成。（细胞学、分子生物学、人工合成种已证实）(1)甘蓝型油菜:Brassicanapus4X,AACC,2n=38(2)芥菜型油菜:Brassicajuncea4X,AABB,2n=36(3)埃塞俄比亚芥:Brassicacarinata4X,BBCC,2n=34甘蓝型、芥菜型和白菜型油菜是三个主要栽培物种。其中甘蓝型应用最广泛。RAPESEEDBREEDING芥菜型油菜甘蓝型油菜白菜型油菜RAPESEEDBREEDING2.油菜和芸薹属作物的遗传进化途径n=8B.nigra黑芥n=17B.carinata埃塞俄比亚芥n=18B.juncea芥菜型油菜n=9B.oleracea甘蓝n=10B.campestris白菜n=19B.napus甘蓝型油菜禹氏三角BACABBCACRAPESEEDB