•品种选育研究•
高油大豆种质资源合丰50特点与育种利用
郭美玲】,郭泰2,王志新2,郑伟2,李灿东2,赵海红2,徐杰飞2,张振宇2,赵星棋2
(1.黑龙江省农业科学院,哈尔滨150086;
2黑龙江省农业科学院佳木斯分院/国家大豆区域技术创新中心/
国家大豆产业技术体系佳木斯综合试验站,黑龙江佳木斯154007)
摘要为了深入研究与挖掘优异种质资源潜力,对高油大豆种质合丰50特点与育种利用效果进行了研究。该种质具有含油量高(22(7%)、丰产性好、抗逆性强、适应性好及优良性状遗传力高等突出特点,集优良性状与基因于一体。作为品种生产直接利用,年最大推广面积64.hm2,累计推广面积445.
9万hm2,增产大豆17(亿kg,创社会效益66(亿元。作为种质资源利用,先后育成了高油大豆新品种17个,油分含量>21(4%,平均值为22.)2%,最高值为24.13%,其中大豆新品种合农75油分含量为23.40%,2019年推广面积达50.7万hm2,2015—2019年累计推广面积157.7万hm2,增产大豆5(亿kg,创经济效益20.亿元。该种质既是优良品种又是优异种质资源,具有非常好的应用前景与利用价值。
关键词:高油大豆;种质资源;合丰50;特点;育种利用
DOI:10(6590/j.nki.1001-4705.2021(2(16
中图分类号:S565.1文献标志码:A文章编号:1001-4705(2021)02-0116-05
Characteristics and Breeding Utilization of Soybean Germplasm旧金山英文
Resources Hefeng50with High Oil Content
GUO Meiling1,GUO Tai,WANG Zhixin2,ZHENG Wei2,LI Candong2,
ZHAO Haihong2,XU Jiefei2,ZHANG Zhenyu2,ZHAO Xingqi2
(1.Heilongjiang Academy of Agricultural Sciences?Harbin150086?China;
2(iamusi Branch of Heilongjiang Academy of Agricultural Sciences/
National Soybean Regional Technology Innovation Centre/
State Soybean Industry Technology system Jiamusi Comprehensive Test.Station,
Jiamusi Heilongjiang154007,China)
Abstract:In order to further study and excavate the potential of excellent,germplasm resources,the characteristics and breeding utilization of high-oil soybean germplasm Hefeng50were studied.The germplasm was characterized by high oil content.(22.57%),good yield?strong resistance to adversity?good adaptability?which integrated excellent,characters and gene into one.As a direct u of variety production,the maximum annual extension area was64.9hm2,and the accumulative extension area was4.46million hm2.The soybean yield was
1.75billion kg,nd the social benefit,was6.93billion yuan.As germplasm resources?17new soybean varieties
with high oil content,were developed successively?with oil content.>21(4%?average value of22(2%and highest,value of24(3%.Among them,the oil content,of a new soybean variety,Henong75,
was23.40%.The promoted area reached507000hm2in2019,and the accumulated promoted area reached1(77million hm2 from2015to2019.The incread soybean yield was540million kg,and the economic benefit,was2.()3billion yuan.This germplasm was not only an excellent,variety but.also an excellent,germplasm resource?which had a very good application prospect,and utilization value.
收稿日期2020-09-19
云南翻译
基金项目:国家现代农业产业技术体系建设专项(CARS)4-CES05)国家重点研发计划(2017YFD0101302)
作者简介:郭美玲(1989—)女,助理研究员,主要从事科研服务与管理工作(E-mail:***************).
通讯作者:郭泰(1964—),男,二级研究员,主要从事大豆育种与栽培工作(E-mail:guotaidadou©).
-116-
Key words:high oil soybean;germplasm resource;Hefeng50;characteristics;breeding utilization
大豆种质资源既是育种工作的基础,也是新品种选育的关键[14]。大豆育种亲本主要来源于野生资
源、农家品种、育成品种及创新种质。在育种初期,主要是利用野生资源和农家品种进行品种改良,育种中期与现阶段,主要是利用育成品种与创新种质进行品种改良,特别是现在创新种质对品种改良尤其重要[5]。为此,创新种质资源是品种改良过程中的重要方法,也是育种工作的需要[6]。
高油种质资源合丰50是以合丰35为母本,与合交95-1101(合丰34X合丰35)为父本,经有性杂交,系谱法选择育成。由于该种质油分含量高(22(7%)、丰产好、抗逆性强、适应性好,既是优良品种又是高油种质资源[7]。
该种质作为品种在生产已大面积推广应用。2003—2006年先后参加了省级及国家级品种试验,分别于2006年和2007年由黑龙江省和国家农作物品种审定委员会审定推广(黑审豆2006003;国审豆2007011),2010年获植物新品种保护权(CNA 20060282.9);2004—2010年先后列入黑龙江省高油大豆良种化工程、国家大豆振兴计划重点推广品种、科技部成果转化资金与农业部科技跨越计划等项目; 2008年起至今(12年)始终是黑龙江省东部区(5区)大豆品种试验对照品种;2009—2012年连续4年被农业农村部推荐为全国大豆生产主导品种;2006—2019年累计推广面积445(万hm2,增产大豆17(亿kg,创社会效益66.亿元,创造了显著的社会效益与生态效益[9]。该种质作为育种材料已在育种上广泛利用。由于东北是高油大豆产区,所以高油种质资源倍受重视,自2002年起至今,东北地区特别是黑龙江省各育种单位相继引入,并作为高油育种的骨干或核心亲本,在不同区域创建了不同类型与规模的高油育种选择群体,选育了一批高油新品系,已育成高油大豆新品种17个,作为高油种质资源在育
种利用上获得了很好的效果。本文报道该种质资源性状特点与育种利用情况。
1高油种质资源合丰50性状特点
1.优质,油分含量突出
该种质资源,籽粒圆形,种皮黄色,有光泽,种脐黄色,百粒重20~22g;省级品种试验品质结果,油分含量22.57%,蛋白质含量37(1%;国家级品种试验品质结果,油分含量22(6%,蛋白质含量3848%,两级品种试验油分含量均超过了农业部规定的高油品种标准(>21.5%),较普通品种含油量高1(7〜3(1个百分点,较进口转基因大豆含油量(21.0%〜21.5%)高1.07-1.57个百分点,既是高油品种又是高油种质资源[7]。
1(丰产性好
该种质资源亚有限结荚习性,株高90.cm左右,主茎节数16-18个;单株有效荚数40-50个,三、四粒荚比例高,每荚粒数2(个左右,百粒重20-22g,单株粒重18-20g,综合农艺性状好,丰产性突出,表现高产稳产[7]。
该种质资源省级品种试验,区域试验平均产量2506(kg-hm2,较对照品种合丰35增产14(%,生产试验平均产量2560.8kg-hm2,较对照品种合丰35增产17(%[78]。
该种质资源国家级品种试验,区域试验平均产量3355.5kg-hm2,较对照品种绥农14增产10.%,生产试验平均产量2788.5kg-hm2,较对照品种绥农14增产6.3%[78]。
1.抗逆性强
该种质资源省和国家级品种试验,抗病性接种鉴定结果,中抗SCSH(MR);抗P.sojae(R);抗SMV I 号株系(R)中感SMV皿号株系(MS),抗大豆生产主要病害,综合抗病性好[7]。该品种对温光反应不敏感,在不同生态条件下种植株高度变化不大,综合农艺性状表现正常,产量相对稳定;对旱涝灾害有一定的抵抗能力,特别是干旱,007年在大豆生育期间,佳木斯地区遭遇了50年一遇特大干旱,该品种仍然能够正常生长发育,并获得了一定的产量,证明了该品种抗旱能力强。
1(适应性好
该种质资源春播种植,出苗至成熟生育日数115d 左右,需>10C活动积温2300C左右,适宜北方春大豆中早熟区种植,包括黑龙江省第二、三积温带、吉林省东部山区与半山区、内蒙古自治区兴安盟中部与南部及呼盟阿荣旗地区和新疆昌吉和伊犁地区。该品种对土壤肥力要求不严,种植区域与范围广,适应性好[78]。
2高油种质资源合丰50育种利用
2.1育成品种情况
合丰50为高油种质资源,在东北地区特别是黑龙
-117
-
江省已广泛用于育种亲本材料,涉及大豆不同区域的 育种单位,先后配制了大量的杂交组合,创建了不同类
型与规模的选择群体,创造了一批高油新品系,审定推 广了一批高油新品种,结果证明了该种质为高油育种 的骨干或核心亲本,有效地提升了高油育种能力与水
平,应用价值大。
据不完全统计,截止到2019年,以该种质为育种 亲本材料,先后审定推广大豆新品种17个,其中国家 级审定品种4个,省级审定品种13个,包括黑龙江省
农科院佳木斯分院育成品种9个[1014],东北农业大学 大豆研究所育成品种2个[]5],黑龙江省农科院大豆研
究所育成品种1个[16],黑龙江省农科院耕作栽培研究
所与南京农业大学联合育成品种1个,黑龙江省农垦 总局红兴隆农业科学研究所育成品种1个,黑龙江省
农科院绥化分院育成品种1个[17],黑龙江省农垦科学 院农作物开发研究所育成品种2个[8]。这些高油品
种为发展我国油用大豆生产提供了成果储备与技术支
撑(见表1)。
2( 高油种质合丰50后代主要农艺性状遗传效果
分析
2(. 高油性状
以该种质资源育成的17个大豆新品种,油分含
量>21. 24%,变幅为21.24%〜24.(3%,平均值为
22.2%,与合丰50油分含量(22(7%)接近,这一结果
充分说明该种质作为高油育种亲本,含油量性状能稳定
的遗传给后代,而且贡献率大,还有超亲现象,遗传效果
好,可作为高油育种的骨干或核心亲本(见表2)。
为了验证高油种质合丰50对后代含油量的遗传
antismokingdiogenes贡献率,筛选与大豆油分含量紧密相关的SSR 分子标 记39个,采用毛细管电泳法检测分子标记的PCR 产
物量,以高油品种合农75(合丰50 X 抗线虫4号)为
例,对其亲本高油性状进行分子标记检测,根据产物量 确定亲本遗传情况,计算含油量遗传贡献率。检测结 果,合丰50遗传贡献率为3846% ,抗线虫4号遗传贡 献率为10.6%,双亲遗传贡献率为46.(5%,说明合丰
50含油量遗传贡献率最大,双亲共同作用创造了高含
油量的品种合农75(23(0%)(见图1)。
2(( 高产性状
以该种质资源育成的17个大豆新品种,区域试验 平均产量2 990.3 kg ・hm 2,平均较对照品种增产
8.7%,产量变幅为2 522.7〜3 216.0 kg ・hm 2,增产 4(%〜14(%;生产试验平均产量2 976( kg ・hm 2 ,
平均较对照品种增产10.5%,产量变幅为2 431.9
3 268.8 kg-hm 2,增产6.0%〜13(% ,产量水平均比
表1利用高油种质资源合丰50育成新品种情况
Table 1 Introduction of new varieties bred by high — oil soybean germplasm Hefeng 50
品种名称亲本与组合审定时间审定级别选育单位
合农67合丰 50(合交 00152) X 绥 02-529
2014 年黑龙江省合农68
合丰50X 绥02-529
2014 年黑龙江省合农70合丰55X 合0423(合丰41X 合丰50)F ]
2014 年国家合农114
黑农51X 合丰502018 年国家
黑龙江省农科院合农72合丰50X 垦丰162018 年
黑龙江省佳木斯分院
2015 年黑龙江省合农75合丰50X 抗线虫4号2017 年国家
合农77合丰50X 合丰422018 年
黑龙江省合农80
合丰50X 绥农252019 年黑龙江省佳豆6号黑河38X 合丰502019 年黑龙江省东农68合丰50X 九三03-42
2019 年黑龙江省东北农业大学大豆研究所东农69合丰50X 北交922
2017 年黑龙江省东北农业大学大豆研究所
黑农87
(合丰50X 黑农44)60 CO 辐射处理2017 年黑龙江省黑龙江省农科院大豆研究所
中龙豆1号(黑农44X (合丰50X 黑农51 )F ]
2018 年黑龙江省黑龙江省农科院耕作栽培研究所、南京农业大学
红研12号奥普拉脱口秀
垦丰20 X 合丰50
2020 年黑龙江省黑龙江省农垦总局红兴隆农业科学研究所
绥无腥豆3合丰 50X (绥 03-31019-1 X 绥 04-5474)F ]
2018 年黑龙江省黑龙江省农科院绥化分院
垦豆58垦丰16X 合丰50
2017 年黑龙江省黑龙江省农垦科学院农作物开发研究所垦豆65
合丰50X 垦丰15
2017 年
国家
黑龙江省农垦科学院农作物开发研究所
-
118
-
162
174 186 198 210 222 162 174 186 198 210 222 162 174 186 198 210 222
360
320280240200
160
120
8040
Fig. 1 PCR products amplified by Satt 1 79 marker of oilcontent in both parents and Hcnong 75
亲本合丰50(省级区试与生产试验产量分别为2 506(
kg* hm 2和2 560( kg* hm 2)高,说明该种质不仅能
够提高品种油分含量,还能同步提升品种产量(见
表2)。
2(( 抗病性状
东北地区特别是黑龙江省大豆生产主要病害有灰 斑病(SCSH )、病毒病(SMV I 号株系)和疫霉病
(P.sojae ),发生普遍,危害较大,是品种改良创新的重
要目标之一。以该种质资源育成的17个大豆新品种,
SCSH 抗性鉴定结果,中抗品种16个,抗病品种1个;
SMV I 号株系抗性鉴定结果,由于省级审定品种未要
求接种鉴定,故而无结果,国家级审定品种共4个,其 中抗病品种2个(合农114和合农75)中抗品种2个
(合农70和垦豆65) ;P.sojae 抗性只对3个品种进行 了接种鉴定,中抗品种2个(合农67和合农68),抗病
品种1个(合农75),其它品种未接种鉴定,故而无结 果。综合分析,利用该种质育成的品种均抗或中抗适 宜种植区域主要生产病害,抗病性遗传效果较好 (见表2)。
表2以高油种质合丰50为亲本育成品种主要农艺性状
Table 2 Main agronomic characters of the soybean cultivars obtained from high-oil germplasm Hefeng 50
产 量/增产/抗病性
试验类别
年度
ck
适宜区域(k g ・hm —2)%
油分蛋白SCSH P.sojae SMVI 区域试验2011—2012
2 841.10(
合农67合丰5521.237.17
MR MR —黑龙江省第二积温带生产试验2013
2 774(9(区域试验
2011—2012
2 664.13(
合农68合丰5021.8
37(5MR MR
—
黑龙江省第二积温带生产试验2013
2 955.12.
区域试验
2011—2012
2 922(7(平均值A 合农70
21(839(6
MR —MS
北方春大豆中早熟区生产试验2013
3 037.512.
合交02-69
区域试验
2016—2017
3 102(9.合农114合交02-6921(438.3MR —R
北方春大豆中早熟区生产试验2017
3 222(9.区域试验
2015—2016
3 099.19(合农72合丰5123(236.8MR ——黑龙江省第三积温带生产试验2017
3 125.
13(合农75区域试验
2012—2013
2 923(14((省级试验)生产试验2014
3 000.12(
绥农2822.2
36(3MR R
R 黑龙江省第二积温带合农75区域试验
2014—2015
3 216(
6(平均值 A 23(0
35(1MR —R
北方春大豆中早熟区(国家试验)生产试验2016
rotoscope2 967.012.
合交02-69
区域试验
2015—2016
3 120.9(
合农77合丰5124.335(4MR ——黑龙江省第三积温带生产试验2017
3 006.8(区域试验
2016—2017
3 056.111(
合农80
合丰5022.336(7
MR ——黑龙江省第二积温带生产试验2018
3 257(11.
区域试验
2016—2017
3 034(7.佳豆6号合丰5122(9
36(1MR ——黑龙江省第三积温带生产试验2018
3 268.8
10.
区域试验
2015—20162 522(4(东农68绥农2622.7
37.49MR ——黑龙江省第二积温带生产试验2017—20182 929(8(区域试验
2014—2015
3 155.
6.东农69绥农2622.93
7.35
MR ——黑龙江省第二积温带生产试验2016
2 431.9(区域试验
2014—2015
3 054(
6(黑农87
合丰50
23.9
36.5
省会英文MR
—
—
黑龙江省第三积温带
生产试验2016
2 942.0
10.
-119
-
puerto rico
表2(续)
品种名称试验类别
年度产量/ 增产/(kg-hm -2) %
品质含量/% 抗病性
油分 蛋白 SCSH P.sojae SMV I
适宜区域
中龙豆1号
红研12号绥无腥豆3
垦豆58垦豆65
区域试验 2015—2016
生产试验
区域试验 2017—2018拜登外交政策演讲
生产试验
区域试验 生产试验
区域试验 生产试验
区域试验 生产试验
3 0862017
3 1843 01820192 6442015—2016
2 7222017
2 7552013—2014
3 11420153 0992014—2015
3 171
20162 8489 8.(7 11(黑农 61 22(0 38.(8 MR — 黑龙江省第一积温带2
79
7 6(合丰 50
22(0
36(9 MR — 黑龙江省第二积温带6 12(绥无腥豆 2 21(1
37.(7
MR
3 10(— 黑龙江省第二积温带9.(
4 10(
合丰 50 21(2 3788 MR 0 4(合均值 A 22.15
37.(9
5
7(合交 02-69
—
黑龙江省第二积温带MS
北方春大豆中早熟区英国大学
5R
注:“一”表示未接种鉴定;“R ”、“MR ”、“MS ”分别表示抗性级别为“抗”、“中抗”和“中感”;“合丰55”与“合交0269”为同一品种;“平均值A ”代表
所有参试品种产量的平均值°
2(( 适应性
以该种质资源育成的17个大豆新品种,适宜北方
春大豆中早熟区或早熟区种植,包括黑龙江、吉林、内 蒙古与新疆等省区;应用重点区域是黑龙江省第一至
三积温带,其中适宜第一积温带(>10°C 活动积温
2 700 C 以上)种植品种1个,适宜第二积温带(>10
C 活动积温2 500~2 700 C)种植品种12个,适宜第
三积温带(>10 C 活动积温2 3()0〜2 500 C)种植品
种4个。由于育成品种熟期类型不同,拓宽了种植区 域与范围,证明了该种质资源在改良品种适应性方面
的作用与效果(见表2)。
3小结与讨论
高油种质合丰50既是优良品种又是优异种质资
源,作为品种生产直接利用,年推广面积达64( hm 2,
2006—2019年累计推广面积445(万hm 2 ,增产大豆 17.5亿kg,创社会效益66(亿元[9];作为种质资源
育种利用,已育成高油大豆新品种17个,油分含量平 均值为22.42%,最高值为24.(3%(合农77),其中高油 大豆品种合农75,2019年推广面积达50.7万hm 2 ,
2015—2019年5年累计推广面积157(万hm 2 ,增产
大豆5(亿kg,创社会效益20.3亿元[1920]。该种质无 论是直接利用还是间接利用均获得了成功,为优异种 质资源开发与利用的典范,值得深入研究与挖掘利用。
参考文献:
[1] 王金陵,杨庆凯,吴宗璞.中国东北大豆[M].哈尔滨:黑龙江
科学技术出版社,1 999.
[2] 赵恺.大豆优异亲本材料“克交413020”的育成与应用(摘
要)[].大豆通报,1 993(4) 1 &
[3] 彭宝,崔秀红,王大秋,等.从大豆育成品种的血缘组成谈骨
干亲本的筛选与利用[J].大豆通报,1996(2) 12-13.
[4] 迟永芹,牛若超.丰收号大豆品种的亲本分析[J].作物杂志,
1995(6)21-23.
[5] 盖钧镒,熊冬金,赵团结.中国大豆育成品种系谱与种质基
础(923-2005) [M].北京:中国农业出版社,2015.
[6] 刘丽君.中国东北优质大豆[M].哈尔滨:黑龙江科学技术出
版社,2007.
[7] 郭泰,刘忠堂,王志新,等.油高产高效大豆品种合丰50的创
新与效果分析[J].中国农学通报,2007(5) 156-160.
[8] 郭泰,王志新,吴秀红,等.高油高产多抗大豆合丰50高效生
产技术体系示范[J].黑龙江农业科学,2009(6) : 1620.
[9] 郭泰,王志新,吴秀红,等.大豆优良品种合丰50迅速大面积
推广应用原因分析[J].大豆科学,2011,30(3) :518-521.
[10] 郭美玲,郭泰,王志新,等.大豆品种合农67的亲本系谱分
析及其选育研究[J].中国农技推广,201 9(9)4 143.
[11] 李灿东,郭伟,郭泰,等.大豆新品种合农68[J].中国种业,
2014(9) :80.
[12] 王志新,郑成海,郭泰,等.大豆新品种合农75的选育[].
中国种业,2016(6) :67-69.
[13] 郭美玲,郭泰,王志新,等.高油高产大豆新品种'合农72'
的选育[J].中国农学通报,2019,35(33)25-2 &
[4]郭美玲,郭泰,王志新,等.高油大豆新品种合农77的选育
[J].中国种业,2019(7) :66-68.
[15] 滕卫丽.高油高产抗病大豆新品种东农69的选育和栽培技
术[J].农业科学,2018,8(5) :434-437.
[16] 吴立滨.高脂肪大豆黑农87特征特性及高产栽培技术[J].
农民致富之友,2018(5) 155.
[17] 曲梦楠,高陆思,姜成喜,等.特用大豆绥无腥豆3号的选育
[J].黑龙江农业科学,2019(1 1) 166-16&
[18] 王继亮,蒋红鑫,姜玉久,等.国审大豆新品种垦豆65的选
育及栽培技术要点[J].大豆科技,2018(3) :4345.
[19] 郭美玲,郭泰,王志新,等.油用大豆品种'合农75,亲本系
谱与品种特性分析及应用[J].中国农学通报,2019,35
(31)1-15.
[20] 许多,屈淑兰,李灿东,等.优质大豆新品种合农75选育及
高产栽培技术[J].大豆科技,2016(6)2325.
-120
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