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油菜是世界上四大油料作物之一,油菜既是油料作物、蛋白质作物,又是工业原料作物、能源作物等。菜油已占世界食用植物油总量的20%以上,仅次于大豆油。过去的半个世纪,国内外油菜生产发展迅速,种植面积和单产得到同步的增长,其结果导致油菜籽及菜籽油均出现供大于求的局面。因此,油菜生产必须要实现从粗放型增长向集约型增长转变,而超高油油菜育种是实现这一转变的重要途径。 本研究通过根癌农杆菌共培养法将PEP反义基因导入甘蓝型油菜主栽品种浙油758和浙优油1号,获得高含油量植株,进而育成超含油量的油菜种质系——超油1号和超油2号。经GUS组织学染色及PCR扩增检测,证明外源基因已插入油菜基因组,并得到了高效表达。遗传研究结果表明,外源PEP反义基因是在受体植物中为一个单显性基因,遵循孟德尔分离规律。含油量分析结果表明,转基因超高油油菜新品系超油1号和超油2号籽粒含油量分别达47.4%和52.82%,分别比遗传背景品种(浙油758和浙优油1号)提高24.74%和25.76%,其中超油2号创世界甘蓝型油菜含油量的最高纪录。田间试验结果表明,超油1号和超油2号均保持了受体亲本浙油758和浙优油1号的优良农艺性状,产量略有提高,相当于在无需增加生产投入的情况下,亩产油量可增加25%,大大提高了油菜的生产效益。含油量的提高使油脂加工企业生产成本下降,农民也将得到优质优价带来的实惠,具有重大的产业化前景。经浙江省医学科学院急性毒性试验和致突变试验结果表明,反义PEP转基因菜籽油食用安全,对哺乳动物健康无不良影响。 转基因超高油油菜产业化过程中会遇到如下困难:(1)知识产权容易受到损害。(2)转基因菜籽油的安全性知识不易被消费者接受。(3)知识产权保护与加快产业化步伐难以协调。因此,加快产业化步伐的主要对策包括以下几个方面:(1)要利用新品系含油量显著高于其它油菜品种这一特点,抓住国内外油菜生产供大于求的机会,发挥新品系单位菜籽油成本低、竞争力强的优势,加快产业化步伐。(2)要加快新品种知识产权保护的制度建设,利用现代生物技术创造多样化的超高油油菜种质资源,改良其脂肪酸组成和蛋白质品质,来拓展产业化的空间。(3)要加强现有新品系转基因油菜知识产权的自我保护,利用三系杂交等手段保护现有新品系的专利,实现商业化运作。(4)要积极引入工商资本,建立育种繁育和高产示范基地,加快产业化过程。要研究新品系与其它油菜生产新技术的结合,确保产业化的稳定推进。