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核 农 学 报 ,
犷 “
诱发大豆脂肪酸组成优良突变的研究
王 培英 王连铮 朴德万
黑龙江省农业科学院 哈尔滨 。。
本文采用 甲烷磺酸 白醋 溶液 处理大豆穗定 系 一 和
合交 一 又 哈 一 种子 , 研究大豆油主要脂肪酸的变异 , 以探求改善大豆
油 品质的有效技术方法 。 试验表 明 , 经 处理后 , 大豆油 中脂肪 酸含量发 生遗传
改变 , 其方差明显提 高 , 较未处理对照提高 倍 。 广义遗传力 、遗传进度发生一
定程度的变化 。 出现一 些亚麻酸含量明 显下降 、亚油酸含童降低较 少甚至增加 的优 良
突变体 , 如 一 , 一 等 。 现正进行杭病性 、 丰产性的培育 。 对诱发大豆
脂肪酸有益 突变是有效 的 。
关键词 大豆 脂肪酸 突变
前 言
大豆油中不饱和脂肪酸是人体必需的 , 自身不能合成 , 必须从绿色植物油中获取 , 所以具
有重要的营养价值 。 如亚油酸在人体内可转化为花生四烯酸 , 对合成磷脂
、维持正常生理活动
是不可缺少的 它能分解胆 固醇 , 对防治心血管疾病有重要作用 。亚麻酸也有类似作用 , 但它易
氧化 , 含量较高 , 常因氧化而降低油的品味和贮藏性能 。
黑龙江省大豆豆油中油酸含量平均为 , 亚油酸为 ” , 亚麻酸为 。营
养学家认为 , 脂肪酸中亚麻酸为 一 较适宜 , 但为防止氧化变质 , 亚麻酸含量为 以下
较适宜 。 据此 , 我省大豆油品质改良的主要 目标是提高油酸 和亚油酸 含量 , 适
一当降低亚麻酸 含量 。低亚麻酸含量的 自然资源不多 , 采用常规方法达到 目的困难较大 。
等川利用 射线 、 等诱变方法筛选出亚麻酸含量为 一 的突变系 。 本研
究利用 诱发遗传变异 , 探索增加大豆油中脂肪酸 、 油酸和亚油酸含量 、 降低亚麻酸含量
的有效途径 。
材 料 与 方 法
本试验采用稳定品系 一 和 杂交后代 , 合交 一 哈 一 为材料
。
年 将种子于 ℃水 中预浸 小时后 , 分别于 。和 溶液 中浸泡 小 时
℃ 。 然后用 ‘ ℃流水冲洗 小时 。 风干种子表面水分后 田间播种 。 , 代材料按处理顺
此文于 年 月 日收到
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核 农 学 报 卷
序排列 , 无重复 , 收获全部单株 、脱粒 。
‘
每株种子的一半保留至 年 , 另一半于 年播于
田间成 代株系 , 按株系收获 、 脱粒 , 每株系随机取 粒为 。代用种 。 年于 田间同时
播种 、 代及对照种子 。 次重复 。 各处理每株系随机取 株 , 用 日立 型气相色谱仪测
定硬脂酸 、棕桐酸 、 油酸 、亚油酸和亚麻酸含量 , 求出平均值 、方差 、变异系数 、广义遗传力等参
数 。
结 果 与 讨 论
一 脂肪酸含最平均值及方差
经 。 处理的稳定系和杂交早世代群体 , 在
、
代 种脂肪酸含量都表现 出的
差异 , 有的达到显著和极显著水平 。 如 一 代的硬脂酸 、亚麻酸含量比未处理对照
分别增加 和 , 棕桐酸 、 油酸和亚油酸分别减少 、 。 和
。
代的
硬脂酸 、油酸 、 亚麻酸含量高于对照 , 油酸和亚油酸较 代分别提高 和 。 。 而亚
麻酸较 代下降 。 , 合交 一 哈 一 的 代与对照 比较 , 虽有差异
但不显著 。 代较对照 油酸含量增加 , 亚油酸和亚麻酸含量分别减少 和
。 , 差异均显著 。 试材间差异表明遗传背景不同 , 诱变剂的反应也不同 。
和 代两个试材的脂肪酸含量方差均较未处理对照高 。 一 的各脂肪酸含量
方差增加 倍 , , 合交 一 又 哈 一 增加 倍 , 大部分达到显著
或极显著水平 表 、 。
表 一 , 脂肪酸含盘方差
一
棕桐酸 ’ 二
记
硬脂酸 二
油 酸 二 ’
亚油酸 心 二
‘
二
亚麻酸 连
, , 分别表示 和 。 显著水平
,
分析脂肪酸组分的分布频率可见 , 和 代脂肪酸的变异范围较对照明显增大 , 超亲
率较高 , 稳定系处理 后代各脂肪酸含量超亲率 为 杂交后代的超亲 率 为
一 。 同时 , 正负向超亲率在 、 世代间表现出不同程度的变化 。 超亲个体大
频率 出现 , 为选择提供了机会 表 、 。
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期 诱发大豆脂肪酸组成优良突变的研究
二 广义遗传力与相关系数
研究表明 , 亚油酸和棕桐酸的遗传力较高 , 世代间差异小 。 如 一 和 代的
亚油酸广义遗传力分别为 和 。 硬脂酸 、 油酸和亚麻酸的遗传力世代间变化较
表 , 合交 一 哈 一 脂肪酸含量方差
, 一 又 一
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棕桐酸 ’
硬脂酸 睡 ’
油酸 二
亚油酸 “
亚麻酸 “
表 一 , 脂肪酸含量变化
一
异数变系平均
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变幅
超亲频率
环
正 向 负向
棕桐酸
硬脂酸 。
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亚油酸
上肠了八︸亚麻酸
记
表型变异系数
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表 , 合交 一 哈 一 脂肪酸含最变化
平均 变幅
, 一 一
超亲频率
变异系数
纬 正向 负向
棕桐酸
。
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亚油酸
记
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亚麻酸
记
。
,
大 , 油酸的遗传力从 代的 增至 代的 , 硬脂酸和亚麻酸的遗传力分别由
代的 和 下降至 代的 和
。 。
在 选择率时 , 一 和 代的硬脂酸和油酸的相对遗传进度为
, 有较高的预期选择效果 。 亚麻酸相对遗传进度为 一 , 亚油酸为
。 对诱变群体进行后两种脂肪酸的选择时 , 除直接对性状选择外 , 可利用相关较密切
的性状间接选择 , 以达预期 目的 。
种脂肪酸中相关系数较密切的是油酸 、亚油酸和亚麻酸 。 代与对照群体趋势相同 , 油
酸与亚油酸 、 亚麻酸呈极显著负相关 , 亚油酸与亚麻酸呈极显著正相关 , 与其他作者的研究结
果一致 。 〔, 」。 但在 代 , , 合交 一 哈 一 处理群体的亚麻酸与油酸 , 亚油酸之间
的相关系数分别为 。和 , 处理群体亚油酸和亚麻酸含量的相关系数
为 , 均未达显著水平 。 可见 处理不同试材的第 代群体 , 不仅能诱发脂肪酸含量的
变异 , 也能诱发脂肪酸组成间相关关系的改变 。
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期 诱发大豆脂肪酸组成优 良突变的研究
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核 农 学 报 卷
三 选择优良突变体的可能性分析
溶液处理稳定系或杂交早世代大豆种子后 ,
、
代脂肪酸含量的变化为选
择优 良突变体提 供 了 可能 。 一 代 出现 个 突变体 , 亚 油酸含 量 为 一
, 较对照提高 , 亚麻酸含量降低较小或有所提高 。 亚麻酸含量降低
以上的个体 , 亚油酸含量也相应降低 。 在处理群体中发现了亚麻酸含量降低 , 亚油酸和油
酸含量都上升的个体 , 这是理想的突变体 表 。
由表 可见 , 一 的亚麻酸含量为 , 较未处理对照降低 , 亚油酸则只降低
。 一 、 一 、 一 和 一 的亚麻酸含量下降 , 而它们的油酸和亚
油酸含量都有不同程度的增加 。 一 和 一 亚麻酸含量下降 一 , 亚油酸含
量却增加 一 。 这些突变体 ‘ 代后按株系收获 , 种植至 代
。 在 , 试材处理后
代 个株系的 个单株中 , 有 个单株亚麻酸含量低于 , 个低于 。 一 的亚麻酸
含量最低 , 为 。 目前 , 正在进行抗病性 、产量性状的测定和培育 。 试验表明 ,
处理对诱发大豆脂肪酸有益突变是有效的 。
讨 论
根据脂代谢研究提出的假说 , 高等植物组织 中油酸 、亚油酸 、亚麻酸
, 是在酶的参与下由硬脂酸 连续脱饱和而形成的 。其组成和含量受基因控制 , 同时温
度 、 光 、水和盐都会影响脱饱和酶的活性而导致不饱和脂肪酸的变化 , 特别是 的合成变
化 。
本研究指出 , 可诱发大豆脂肪酸含量的遗传变异 , 各脂肪酸变异程度不同 , 引起了脂
肪酸间相关性的改变 。 如稳定系 一 对照的亚麻酸与硬脂酸含量呈显著负相关 相关
系数 一
” , 而 、 。 群体呈微弱负相关 , 相关系数分别为一 和 一 。 杂交
后代的 与对照 相关系数为一 和 一 , 均不显著 , 而 代亚麻酸与硬脂酸仍
呈微弱负相关 一
, 相应对照 咯 的相关系数 一 却达到 显著水平
。 处理后
脂代谢出现的复杂结果 , 究竟 作用于脱饱和的那一环节 , 其作用机理尚需深入研究 。 处
理群体脂肪酸相关性的改变 , 表明了突变个体的出现 。 如亚麻酸含量大幅度下降 , 亚油酸含量
降低很少 , 油酸和硬脂酸含量增加 亚麻酸 、硬脂酸含量降低 , 油酸 、亚油酸含量增加 以及亚麻
酸 、 油酸和硬脂酸含量降低 , 亚油酸含量增加等等类型的突变个体 。根据预定 目标 , 可能选育出
油酸 、亚油酸较高 , 或亚麻酸含量较低的遗传性稳定的材料 。
试验中 , 代油酸与亚麻酸之间表现出与对照不同的相关关系 一 的 、 代
亚麻酸有不同的遗传力 , 这种差异与诱变剂处理 代表现出的生理损伤有关 , 非遗传性和环
境所致 。 笔者在其他试验中也发现蛋白质含量 、株高和结荚习性等性状有类似变化 。 王义谅
等【‘
, 〕用 下射线诱发大豆籽粒大小 、产量 、 生育期变化的研究中 , 也发现了 代辐射损伤的存
在 。
·
鉴于这个因素 , 在对诱变群体进行脂肪酸尤其对易受环境条件影响的亚麻酸的选择时 , 从
。代开始为宜 。
研究表明 , 种脂肪酸的相关关系 , 从 代开始与对照的趋势相同 , 在选择高亚油酸
、 低
亚麻酸时 , 可以在化验分析的基础上 , 利用超亲育种法原理 , 直接进行选择 。也可以利用油酸与
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,
亚油酸 、亚麻酸的负相关关系 , 间接选择高 或低 油酸含量 , 低亚麻酸或高亚油酸含量的材料 。
这样 , 尽管 代亚麻酸含量的遗传力较低也会获得成功 。
参 考 文 献
卫心 , , ,
·
赵酒新等
·
黑龙江省大豆品种脂肪酸组成的研究 。 大豆科学 , ,
李永忠
·
大豆脂肪酸及其组成成分相关和通径分析 。 大豆科学 , , 一
王义谅等 下射线诱发大豆种子大粒突变的遗传研究 。 江宁农业科学 , , 一
刘忠堂 大豆早熟突变育种的研究 。 原子能农业应用 ,
月君 护
, 万口 儿
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