花生属区组间杂种高油酸自然突变体的结实特性和脂肪酸成分分析

王传堂，王秀贞，唐月异，吴　琪，孙全喜，张建成，崔凤高

(山东省花生研究所，山东 青岛 266100)



花生属区组间杂种高油酸自然突变体的结实特性和脂肪酸成分分析

王传堂，王秀贞，唐月异，吴琪，孙全喜，张建成，崔凤高

(山东省花生研究所，山东 青岛 266100)

摘要：高油酸是当前花生最重要的育种目标之一。发掘新的高油酸亲本材料，对于拓宽花生高油酸育种的遗传基础、培育突破性新品种具有重要意义。通过从花生栽培种与不亲和野生种A. rigonii的杂种后代中鉴定出高油酸自然突变体，并对其后代的结实特性和部分材料的脂肪酸成分进行了分析，初步获得了丰产性较好的高油酸大花生新材料。

关键词：花生；区组间杂种；高油酸；自然突变体

高油酸是花生重要的品质育种目标，创制鉴定高油酸新种质是花生高油酸育种极其重要的一环[1]。鉴于国内外育成的高油酸花生品种仅来源于少数几个高油酸亲本，继续发掘新的高油酸材料仍属必要[1]。

利用自主构建的预测花生主要品质指标的近红外模型，得以从花生栽培种与不亲和野生种A.rigonii的杂种回交后代中鉴定出高油酸自然突变体，并对其结实特性和籽仁脂肪酸成分进行了分析。

1材料和方法

1.1材料

供试花生材料为“日花1号×玫瑰红”杂交后代(F2、F3植株及F3、F4种子)及其亲本。母本日花1号系山东日照市东港花生研究所育成的抗青枯病大花生品种，父本玫瑰红是本项目组育成的四粒红与匍匐区组野生种A.rigonii种间杂种品系。

1.2方法

花生属区组间杂种回交后代种植于山东省花生研究所莱西试验农场，地膜覆盖栽培，田间管理同常规。花生收获后日晒干燥，剥壳后以单株为单位进行近红外扫描，预测其油酸含量[2]。

油酸含量不低于72%的单株，进一步通过单粒种子近红外分析预测油酸含量[3]，并按杨传得等所述方法经气相色谱确认单粒种子脂肪酸成分[4]。

油酸含量不低于72%的单粒花生于次年春种于田间，秋天收获后统计各单株结实情况。根据25粒饱满籽仁重计算百仁重。在考察单株果重和单株仁重基础上，根据种植密度推算单产量。对部分单粒种子脂肪酸成分进行色谱分析。

2结果与分析

总共扫描了180个日花1号×玫瑰红F2单株，结果发现只有1个单株油酸含量超过72%。

图1　具FAD2 G/A插入型突变的(日花1号×玫瑰红) F3单株Fig.1　A (Rihua1 × Rosy Red) F3plant with G/A insertion in FAD2

图2　高油酸单粒花生(F2)长成的F3单株及其双亲所结荚果Fig.2　Pods harvested from some single (Rihua1 × Rosy Red) F3 plants derived from the high-oleic mutant discovered in (Rihua1 × Rosy Red) F2 and their parents注：1-9、12-14：高油酸种子发育而成的单株(编号2对应图1单株)；10、11：普通油酸种子发育成的单株；　 15：日花1号；16：玫瑰红Note: 1-9、12-14：Single plants resulting from high-oleic seeds (Plant No.2 corresponded to the plant in Fig.1); 　　10、11：Single plants resulting from normal-oleic seeds; 15：Rihua1; 16: Rosy Red

逐粒扫描该单株所结饱满种子(F3)，并经GC法分析确认，其中12粒油酸含量超过72%，其油亚比为25.26～58.05。

随机抽取3粒高油酸花生种子，对其FAD2基因进行克隆测序，发现其编码区均具有A插入型突变，其中1粒还具有G插入型新突变。这粒花生次年种于田间，编号为2号单株，其株型、果形如图1、图2所示(2号单株)。该单株主茎高33cm，侧枝长45cm，茎粗0.6cm，结实范围10cm，分枝数11条，结果枝数10条。单株果数32个，单株仁数53个。百仁重83.22g。单株荚果重45.46g，单株籽仁重34.9g。折平均单产荚果219.41kg/667m2、籽仁168.45kg/667m2(表1)。对该单株所结的50粒种子，经GC法逐一测定脂肪酸含量，油酸含量为73.72%～81.32%，油亚比为12.42～40.81(表2)。表明高油酸特性能够稳定遗传。

(日花1号× 玫瑰红)F2单株自发突变体所结种子种于田间，所有12粒高油酸种子发育而成的单株结实情况如表1所示，百仁重均在80g以上，有的超过100g，属大粒花生。株号为3的单株，其百仁重最高，为119.44g，超过双亲(表1)。株号为8的单株荚果产量398.72kg/667m2、籽仁产量294.32kg/667m2，超过母本日花1号。对这12个高油酸单株所结种子进行近红外扫描，发现油酸含量预测值均在72%以上。

表 1　来自同一株高油酸自然突变体(F2)的F3单株及其亲本的结实特性

注：株号同图2。

Note: Plant No. in the table was the same as that in Fig.2.

表 2　具FAD2 G插入型突变的高油酸花生单株(F3)所结种子(F4)脂肪酸成分

3结语与讨论

本研究对高油酸花生自然突变体后代的结实特性进行分析，发现这些高油酸材料均属大粒花生。初步观察，有的单株相较于母本日花1号具有一定的产量优势，其后代结实状况仍须持续关注。对具FAD2 G插入型突变的高油酸单株所结的50粒种子脂肪酸成分进行了分析，结果这些种子均为高油酸表型，证明其高油酸特性可遗传。

该突变体来源于花生属区组间杂种，其直接母本为抗青枯病品种日花1号，父本玫瑰红为栽培种与不亲和野生种A.rigonii杂种品系。陈本银等(2008)在湖北红安鉴定出该野生种两份材料对青枯病达高抗水平[5]。王传堂等(2009)在山东日照发现两份A.rigonii杂种衍生品系对青枯病高抗[6]。对这些高油酸突变体后代材料进行青枯病抗性鉴定是必要的，将青枯病抗性与高油酸性状结合起来自然是十分期待的育种目标。

令人感兴趣的课题还包括具FAD2 G插入型突变的高油酸单株上收获的五十多粒花生种子中有否继承了该新突变的种子。若果如此，则需要针对该突变建立相应的基因分型技术[7]。

注意到那些来源于同一高油酸单株(突变体)、最初表现为普通油酸的单粒种子发育成的植株，其中有的丰产性较好(如表1中单株11)。其后代中能否分离出高油酸材料也是值得关心的、下一步需要开展的工作。

简言之，本研究所报道的高油酸大花生突变体，为培育高油酸高产大果型花生新品种提供了新的亲本资源，有助于拓宽花生高油酸育种的遗传基础。

参考文献：

[1] Wang C T, Wang X Z, Tang Y Y, et al. Chapter 6. Genetic improvement in oleate content in peanuts [C]. // Cook R W. Peanuts: Production, Nutritional Content and Health Implications. New York: Nova Science Publisher. 2014:95-140.

[2] Wang C T, Wang X Z, Li G J, et al. Sodium azide mutagenesis resulted in a peanut plant with elevated oleate content[J/OL]. Electronic Journal of Biotechnology. 2011,14(2). doi: 10.2225/vol14-issue2-fulltext-4.[2015-12-30]. http://www.ejbiotechnology.equipu.cl/index.php/ejbiotechnology/article/view/v14n2-4/1291.

[3] Wang C T, Wang X Z, Tang Y Y, et al. Predicting main fatty acids, oil and protein content in intact single seeds of groundnut by near infrared spectroscopy [J]. Advanced Material Research, 2014, 860-863:490-496.

[4] Yang C D, Guan S Y, Tang Y Y, et al. Rapid non-destructive determination of fatty acids in single groundnut seeds by gas chromatography [J]. Journal of Peanut Science, 2012, 41(3), 21-26.

[5] 陈本银，姜慧芳，任小平，等. 野生花生抗青枯病种质的发掘及分子鉴定[J]. 华北农学报，2008，23(3)：170-175.

[6] Wang C T, Wang X Z, Tang Y Y, et al. Field screening of groundnut genotypes for resistance to bacterial wilt in Shandong province in China [J/OL]. Journal of SAT Agricultural Research. 2009,7. [2015-12-30]. http://www.ejournal.icrisat.org/Volume7/Groundnut/GN704.pdf.

[7] Yu H T, Yang W Q, Tang Y Y, et al. An AS-PCR assay for accurate genotyping of FAD2A/FAD2B genes in peanuts (ArachishypogaeaL.) [J]. Grasasy Aceites, 2013, 64 (4):395-399.

Pod-setting Characteristics and Fatty Acid Profiles of High-oleic Peanut Natural Mutants of Intersectional Hybrid Origin

WANG Chuan-tang, WANG Xiu-zhen, TANG Yue-yi, WU Qi,SUN Quan-xi, ZHANG Jian-cheng, CUI Feng-gao

(ShandongPeanutResearchInstitute,Qingdao266100,China)

Abstract:High oleate is one of the major breeding objectives of peanut. Discovering new parental materials is of great significance to broadening the gene base of peanut breeding and making big breakthroughs in developing new cultivars. Natural mutants with high oleate were identified from interspecific hybrid derivatives of the cultivated peanut and A. rigonii. Primary evaluation of their descendants for productivity and analysis of seed fatty acid components were carried out, and high-oleic large-seeded peanut materials with high yields were tentatively obtained.

Key words:peanut; intersectional hybrid; high oleate; natural mutant

中图分类号：S565.2;S331

文献标识码：A

作者简介：王传堂(1968-)，男，山东莱阳人，山东省花生研究所研究员，博士，主要从事花生生物技术育种研究。

基金项目：国家花生产业技术体系(CARS-14)；山东省农业科学院科技创新重点项目(2014CGPY09)

收稿日期：2016-01-06

DOI：10.14001/j.issn.1002-4093.2016.01.010