承德市农林科学院在野生大豆育种方面的研究进展.pdf

2023年第期地方种业42基金项目：冀北春播区综合试验推广站项目（HBCT2019190405）；大豆现代种业科技创新团队项目（21326313D）；承德市农林科学院自主科研项目（202301A006）通信作者：王瑞霞承德市农林科学院在野生大豆育种方面 的研究进展周欣陈士亮桑利民邙光伟王瑞霞（承德市农林科学院农作物研究所，河北承德 067000）摘要：野生大豆具有繁殖系数高、高蛋白、抗生物胁迫与非生物胁迫等优点，适宜作为育种的亲本材料。多年来以野生大豆作为父本与栽培大豆杂交的品种居多，作母本与栽培大豆杂交，技术难度大，不易成功。承德市农林科学院突破了这一技术瓶颈，自 1985 年利用高蛋白野生大豆作母本与栽培大豆杂交获得成功以来，30 多年间，一直致力于种间的回交改良工作，陆续开发了一系列承豆号高产多抗大豆新品种（系），拓宽了栽培大豆的遗传基础。后续将继续创制具有 25%100%的野生大豆细胞质新种质材料，促进冀北地区春播大豆品种的遗传改良。同时集成春播大豆丰产高效栽培技术体系，通过新技术示范推广与技术示范区建设，提升大豆的产量和品质。为此，从承德市农林科学院大豆育种的历史沿革、已经审定的品种和未来的发展方向等方面进行论述，以期为在野生大豆育种方面的相关研究和应用提供参考。关键词：野生大豆；育种；研究；进展Research Progress of Wild Soybean Breeding in Chengde Academy of Agricultural and Forestry SciencesZHOU Xin，CHEN Shiliang，SANG Limin，MANG Guangwei，WANG Ruixia（Institute of Crop Research，Chengde Academy of Agricultural and Forestry Sciences，Chengde 067000，Hebei）野生大豆是栽培大豆的祖先，为 Soja 亚属，是一年生草本植物1-3。野生大豆具有很多育种上的优点，诸如繁殖系数高、高蛋白、抗生物胁迫与非生物胁迫等，不失为一种优异的亲本材料4-5。野生大豆也具有一些育种方面的不良性状，如蔓生、裂荚、倒伏、低产等6。部分育种家在规避野生大豆低劣性的同时发挥它的优势，以其作为父本与栽培大豆杂交，已经选育出一些高产、优质、抗病的大豆新种质7-9，但以野生大豆作为母本的育种研究较少。因野生大豆的子房和胚囊很小，作母本与栽培大豆杂交，技术难度大，不易成功。山西农业大学程舜 华10利用野生大豆作为母本、栽培大豆作为父本，野葱资源，开展蔬菜育种研究，建立育研繁为一体的蔬菜种子基地，用优异的地方资源不断研发蔬菜新品种，为当地培育新型产业做好保护和利用的 结合。参考文献1 徽县志编撰委员会 徽县志（1990-2015）兰州：甘肃文化出版社，20202 徽县志编撰委员会 徽县志 西安：陕西人民出版社，20033 陈雯花，牛永峰，安琼刚，赵璐辉，朱斌峰，王海平，龙亚玲 甘肃陇南成县农作物种质资源普查与收集初报 中国种业，2022（12）：33-384 袁义强 农产品地理标志质量控制技术规范徽县泥阳紫皮大蒜 农业科技与信息，2016（14）：37-38（收稿日期：2023-06-15）2023年第期地方种业43杂交 1 次，对其 13 代性状的遗传分离表现进行观察。于德花等11利用耐盐野生大豆与栽培大豆杂交、回交，采用系谱选择法定向选择培育耐盐饲用大豆新品种。陈维等12以半野生大豆 ZYD05689 作母本，以贵州省地方品种 ZDD15633 作父本进行杂交，经多年定向选育，得到具有稳产、广适等优点的大豆新品种安豆 10 号。承德市农林科学院在以野生大豆作母本的育种方面作出了巨大的贡献13，自1985 年利用高蛋白野生大豆作母本与栽培大豆杂交获得成功以来，30 多年间，陆续开发问世了一系列具有自主知识产权的承豆系列品种，为提升我国大豆的产量和品质提供了契机，同时也拓宽了栽培大豆的遗传基础，为野生大豆育种利用开辟了一条新路径。本文从承德市农林科学院大豆育种的历史沿革、已经审定的品种和未来的发展方向等方面进行论述，以期为在野生大豆育种方面的相关研究和应用提供参考。1野生大豆育种研究概况多年来，承德市农林科学院一直致力于以野生大豆作母本改良栽培大豆的科研工作，此项技术为国内首创，填补了我国野生大豆细胞质利用上的空白。技术路线如图 1 所示。1985 年承德市农林科学院大豆课题组的工作人员利用高蛋白野生大豆作母本与栽培大豆杂交获得成功，自此开展了一系列回交改良工作并取得成绩14-18。2001 年河北省自然科学基金资助的“野生大豆细胞质及有益基因转移的遗传研究”获承德市科技进步三等奖。2005 年12 月 28 日利用野生大豆拓宽栽培大豆细胞质遗传基础的方法获中国发明专利授权（ZL03105306.8）。该方法利用野生大豆的细胞质和部分细胞核，选用优良栽培大豆品种作父本进行杂交选育，提供了具有野生大豆细胞质的杂交技术和方法，为大豆育种开辟了一条新路径19。2008 年“承豆 6 号大豆新品种选育”获得承德市科技进步三等奖。2011 年承德市农林科学院与河北省农业科学院作物所合作项目“优异大豆种质发掘、创新及利用”获河北省科学技术进步一等奖。2015 年承德市农林科学院与河北农业大学合作项目“高产、优质、抗病大豆新品种选育与种质创新”获得教育部科技进步一等奖。2019 年承德市农林科学院与河北农业大学合作项目“大豆重要性状分子标记发掘与优质抗病高产新品种选育”获得河北省科技进步三等奖。2022 年承德市农林科学院大豆课题组申报的 3 项中国实用新型专利先后获得授权（专利号：ZL202122171778.7、ZL202220283214.4、ZL202221966051.6）。?100?25?F1?100?50?图 1以野生大豆为母本的杂交育种技术路线图2通过审定的品种承德市农林科学院从 1985 年利用高蛋白野生大豆作母本与栽培大豆杂交成功以来，一直在做回交改良工作。在育成品种方面，经过几十年的杂交、三交、广义回交等工作，陆续育成了一些优良品种，通过审定的品种有：承豆 5 号、承豆 6 号、承豆 8 号、承豆 9 号和承豆 10 号，各品种的育成年限和审定编号如表 1 所示。表 1承德市农林科学院育成并通过审定的大豆品种年份品种名称审定编号审定单位2000承豆 5 号冀承审 200005河北省农作物品种审定委员会2000承豆 6 号冀承审 200006河北省农作物品种审定委员会2003承豆 6 号宁审豆 2003003宁夏回族自治区农作物品种审定委员会2003承豆 6 号国审豆 2003014国家农作物品种审定委员会2015承豆 8 号甘审豆 2015001甘肃省农作物品种审定委员会2015承豆 9 号甘审豆 2015002甘肃省农作物品种审定委员会2022承豆 10 号冀审豆 20220003河北省农作物品种审定委员会2023年第期地方种业442.1承豆 5 号承豆 5 号母本为承 7907-2-3-2-1，父本为铁丰 25，较抗大豆病毒病和霜霉病，适宜在河北省承德以南、唐山和廊坊春大豆区种植20。该品种连续 5 年的品比试验平均产量较对照增产 24.7%。承豆 5 号为有限结荚习性，椭圆形叶，白花灰毛，百粒重 19.7g，其主要农艺性状和籽粒品质如表 2 所示。2.2承豆 6 号承豆 6 号母本为承 7907-2-3-2，父本为铁丰 25，较抗大豆病毒病和霜霉病，适宜在辽宁南部、山西中部平川地区、甘肃中部、新疆南部、陕西中部以及宁夏灌区春播种植21。该品种在全国北方春大豆晚熟组区域试验中 2 年平均增产率为 9.9%，现为宁夏大豆区域试验对照品种。承豆 6号为亚有限结荚习性，披针形叶，白花灰毛，百粒重23.0g，其主要农艺性状和籽粒品质如表 2 所示。2.3承豆 8 号承豆 8 号母本为承 8125，父本为郑 84240-B1，抗大豆黑斑病，抗病抗逆性强，适宜在甘肃省白银、兰州和平凉等地种植22。在 2013 年甘肃省大豆品种（系）生产试验中，该品种较对照增产 8.70%，产量居参试品种（系）第 2 位。承豆 8号为亚有限结荚习性，椭圆形叶，紫花棕毛，百粒重28.2g，其主要农艺性状和籽粒品质如表 2 所示。2.4承豆9号承豆9号母本为承9039-1-8-1-鉴9大，父本为科丰14，抗大豆黑斑病，中抗大豆病毒病和霜霉病，适宜在甘肃省白银、兰州和平凉等地种植23。在 2014 年甘肃省大豆品种（系）生产试验中，该品种较对照增产 4.76%，产量居参试品种（系）第 3 位。承豆 9 号为亚有限结荚习性，披针形叶，白花灰毛，百粒重 25.6g，其主要农艺性状和籽粒品质如表 2 所示。2.5承豆 10 号承豆 10 号母本为野 8650-1 蓝-1-3-3-2 白粒，父本为豫豆 25，抗大豆病毒病和霜霉病，适宜在河北省中北部春播大豆区春播种植。2018-2019 年参加河北省大豆春播组区域试验，每 hm2平均产量分别为 3015.00kg、2728.50kg；2020 年参加河北省大豆春播组生产试验，平均产量3469.5kg。目前承豆 10 号在承德本地口碑较好，丰产稳产。2021 年 10 月经专家田间测产，产量高达4562.7kg/hm2，创河北省春播区高产记录。该品种被推荐为河北省大豆玉米带状复合种植主推品种，2023 年计划在安徽、山东等夏播区选取试验点小表 2承德市农林科学院育成大豆品种主要农艺性状和籽粒品质品种名称承豆 5 号承豆 6 号承豆 8 号承豆 9 号承豆 10 号结荚习性有限亚有限亚有限亚有限亚有限花色白白紫白紫茸毛色灰灰棕灰灰叶形椭圆形披针形椭圆形披针形椭圆形生育期153147155132138156株型收敛半开张半开张半开张收敛生长习性直立直立直立直立直立粒型扁椭圆椭圆椭圆椭圆椭圆种皮颜色黄黄黄黄黄脐色白极淡褐黄淡褐色黄籽粒光泽有有无无无蛋白质含量（%）42.2942.7436.3945.0637.60脂肪含量（%）20.2319.8217.9219.3022.30株高（cm）103.0121.1133.6141.968.776.8107.3有效分枝数2.10.71.22.31.22.31.22.3单株荚数66.255.170.378.645.259.665.0单株粒数120.0124.8125.0120.0140.7167.2单荚粒数2.03.02.33.03.03.0百粒重（g）19.723.028.225.622.32023年第期地方种业45面积引种试验，其主要农艺性状和籽粒品质如表 2所示。3结语与展望栽培大豆品种的遗传基础狭窄，仅从栽培大豆品种中直接选取高产高蛋白的品种已十分困难。育种工作者为了改变这种局面，正在努力拓宽栽培大豆的遗传基础。野生大豆因蛋白质和异黄酮含量高、抗逆性强等特点，成为拓宽栽培大豆遗传基础的重要种质资源24-28。承德市农林科学院在这一方面做了很多工作，利用野生大豆与栽培大豆种间杂交材料选育优异种质资源，目前已选育出具有野生大豆细胞质、高蛋白、高产、抗大豆食心虫的大豆新品系几十份，经河北省农林科学院化验的 34 个稳定品系蛋白含量在 40.20%51.67%之间。2022 年育成的承豆 10 号田间表现良好，备受农民喜爱，将进入大面积推广应用阶段。承 1353、承 1340 和承 1023 等新品系正在参加河北省大豆品种试验，完成试验后将提交河北省农作物品种审定委员会进行品种审定。选出的 20 份苗头品系材料计划后续扩区示范种植。未来，承德市农林科学院将一方面创制具有25%100%的野生大豆细胞质新种质材料，另一方面利用承德山区特殊生态条件，集成春播大豆丰产高效栽培技术体系，使品种高产、优质潜力得到进一步发掘，为大豆持续增产提供技术支撑。通过新技术示范推广与技术示范区建设，使大豆产量大幅提高，农民科学种田水平显著提升。这一良举将对促进冀北地区春大豆品种的遗传改良以及推动我国大豆产业的高效发展起到积极的促进作用。参考文献1 程春明，王瑞珍，赵现伟，赵朝森，吴问胜，刘会荣 野生大豆研究利用进展及建议 江西农业学报，2011，23（4）：22-262 王克晶，李福山 我国野生大豆（G soja）种质资源及其种质创新利用 中国农业科技导报，2000，2（6）：69-723 王有福，朱飞宇，罗佳，刘卉秋 野生大豆资源利用研究进展 现代农业科技，2021（23）：30-324 马晓萍，杨光宇，杨振宇，王洋，陈健 野生大豆在大豆育种中的应用 作物研究，2009，23（1）：11-125 陈爱国，王岩 野生大豆资源保护及利用研究进展 农业开发与装备，2020（12）：58-596 董英山 中国野生大豆研究进展 吉林农业大学学报，2008，30（4）：394-4007 陈丽丽，王明玖，何丽君，胡卫静，包阿荣高娃 内蒙古野生大豆与栽培大豆杂交后代农艺性状比较及聚类分析 中国油料作物学报，2013，35（2）：142-1478 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