含油量

研究菥蓂、菥蓂的种子大小和含油量

莨菪是一种耐寒的覆盖作物，在秋季玉米收获和春季大豆种植之间提供生态系统服务，例如减少土壤侵蚀和养分流失。与传统的覆盖作物不同，田间莨菪在晚春产出成熟的油籽，使农民一年内可以收获两种经济作物。野生莨菪品系已被证明可产出 >1,000 千克/公顷 1 。莨菪种子平均含油 33%（按重量计算），油是一种极好的生物燃料原料。然而，尽管有这些环境和经济效益，莨菪目前受到种子小（1 毫克/粒）的限制，这可能会使种子的种植、收获和处理变得复杂。增加种子大小也会提高油提取效率。除了改进种子大小外，增加种子中的油含量也会提高种植和加工莨菪作为生物燃料原料的经济效益。我们收集了代表北美、欧洲和西亚遗传多样性的野生荠菜种质 2 。通过表征这些种质的种子大小和含油量，我们可以鉴定出有用的改良变种。在美国农业部国家油脂研究所的资助下，我们之前开发了几种 EMS 诱导的荠菜突变株系，这些突变株系表现出关键的驯化性状，如种荚破碎减少、开花提早和脂肪酸谱改善 3 。我们还通过生成种子油中芥酸含量无法检测到的荠菜株系，开发并展示了荠菜农杆菌介导的植物转化和 CRISPR-Cas9 基因组编辑的效用 4 。利用这些最近开发的技术和种质，我们的目标是鉴定和表征可提高荠菜作为生物燃料原料物种的效率和效用，并使种子更易于生产者处理的性状。最后，我们会将这些性状渗入我们的优良育种株系，以开发出油量和种子产量更高的新型荠菜品种。为了实现这些目标，我们编制了一个包含 319 个基因型（267 个冬季型和 52 个春季型个体）的葎草关联作图面板。该面板种植在圣路易斯。