植物遗传资源科学(Joural of Plant Genetic Resources)


 

大豆优异种质资源的利用与创新

 

林 红1 姚振纯1 齐 宁1 刘晓洁2

(1 黑龙江省农科院育种所特用大豆资源育种研究室,哈尔滨 150086;

2 国家大豆工程技术研究中心,哈尔滨 150086)

 

摘要 黑龙江省农科院利用已获得的具有野生大豆(含半野生大豆)多花荚、多分枝、高蛋白等有益性状基因的优异种间杂交新种质(G.max×G.soja)与栽培大豆(G.max)回交,一方面继续拓宽大豆育种遗传基础,另一方面改善现有种间杂交种质的农艺性状和品质,并提高产量水平,已选育出外贸制纳豆、豆芽、制酱及青瓤黑豆等特用大豆品种(系)。实践表明,利用野生大豆及种间杂交新种质,对拓宽大豆育种遗传基础,提高大豆育成品种水平,尤其对特用大豆品种(系)的选育是有效可行的。 关键词 种质资源;创新;特用大豆

 

育种家的主要任务是如何有效地利用种质资源重组有利性状基因,培育出优质高产、抗病抗逆及特用型优良新品种。育种实践表明,拓宽大豆育种遗传基础,特别是野生大豆(G.soja)、半野生大豆(G.gracilis)近缘种质有益基因的引入是有效的[1.2.3]。小粒大豆,是日本传统食品纳豆的原料,也是韩国等制作豆芽的优质品种,因此,小粒大豆是出口创汇增加经济效益的外贸特用品种,日本制纳豆每年需原料豆8万t,除自产2万t外,主要从中国、美国、加拿大等国进口,大豆主产国都很重视这一市场,积极选育,80年代国外已有小粒大豆品种育成[5]。黑龙江省农科院及吉林省农科院80年代初率先开展此项工作[4],其后国内多家科研院所也投入力量,先后育成吉林号、东农号、黑农号、红兴隆号等小粒大豆品种投入生产。据日商反映,进口的小粒大豆品质以中国的为优。但我省目前种植的小粒大豆东农690和吉林小粒大豆等存在茎秆偏软、粒型不整齐等弱点,国外品种的缺点是粒型为椭圆型(圆球型为佳),且含糖量偏低。日本制酱业竞争激烈,为改进酱制品的口感、风味、色泽,近几年一直在寻求高糖、低油、柠檬酸含量适中的优质大豆品种作原料,国外尚无专项研究。1998年~2000年,国内仅作者单位与日本新泻县农业食品研究所、味噌工业组合联合会合作筛选鉴定制酱优质大豆品种。黑豆、双青豆等品种选育已引起普遍关注,但多数为起步阶段。

本研究是在全面评价和深入挖掘种质资源自身价值及潜在价值的基础上,利用现有的种间杂交新种质,通过杂交创新,继续拓宽大豆育种遗传基础。在为大豆育种提供和储备新的骨干亲本的同时,重点选育纳豆用小粒大豆、豆芽用小粒大豆、日本制酱用优质大豆、青瓤黑豆等特用品种(系),以适应我省种植业品种结构调整和国内外市场对特用大豆的需求。

1 研究内容及试验材料

1.1 拓宽大豆育种遗传基础

利用野生大豆、半野生大豆、种间新种质与栽培大豆杂交,创造选育出具有野生大豆血缘、遗传基础广泛的小粒类型、高蛋白优质类型、多花荚丰产类型及其它特用类型等不同类型的种间杂交新种质,继续拓宽大豆育种遗传基础。

1.2 优异种间杂交新种质的改良与利用

针对目前国内外市场对特用大豆需求上升的趋势及我省种植业品种结构调整的需要,对“八五”期间种间杂交选育的新种质,通过杂交、回交,进一步改良目标性状,改善现有种间杂交种质的农艺性状和品质,并提高产量。重点是选育外贸制纳豆用、豆芽用小粒类型、日本制酱用优质类型及黑豆、双青豆等特用大豆新品系。

2 研究进展

经过“七五”、“八五”期间的摸索积累,已经基本掌握了野生大豆与栽培大豆杂交、后代选择等关键技术[1,4],因此,在“八五”优异种质创新基础上,“九五”期间对优异资源的创新与利用进展顺利,创新选育出以下几种特用类型大豆种质。

2.1 外贸特用小粒大豆

粒径5.5mm、百粒重9g左右小粒大豆,倍受日本纳豆业青睐。韩国对豆芽用小粒大豆(百粒重9~13g)的需用量也迅速增加,近两年来,国际市场供不应求,价格上扬。黑龙江省农科院育种所,多年来进行野生大豆与栽培大豆种间杂交,“九五”期间与日本新泻食品加工及味噌、纳豆协同组合合作,选育出籽粒外观品质、内含品质、加工品质符合日本加工企业优质原料标准的一批不同熟期、不同类型的小粒大豆新品系。

新品系龙品9777的直立性好,不炸荚,适于大面积机械化栽培。亩播量2kg,保苗2万株,公顷产量1875~2250kg。生育期108天,尖叶白花,株高70~80cm,分枝2~3个,无限结荚习性,单株荚数60~70个,籽粒淡脐圆球形,百粒重8~9g。蛋白质含量42%,油分18%,含糖量高,其外观品质、内含品质和加工品质均符合日本制纳豆对优质原料大豆的要求。1998~2000年向日本提供加工样品数百公斤,得到日商认可。该品系已作为外贸特用品系在省内转让,本年度表现直立、早熟、产量好,扩繁种子3000kg,二年内可批量出口创汇,增加农民收入。

此外,适于韩国及国内制豆芽用的小粒大豆品系如龙品9881、99933等,株高90cm以上,秆强不倒,籽粒黄亮球形,百粒重10~13g,发芽整齐,生育期110~118天,公顷产量2250kg。

2.2 双青豆及黑皮青瓤大豆

选育出黑皮青瓤大豆龙品99352、99353、黑大豆991014以及适于豆芽及膨化食品用的双青大豆龙品99248。上述品系生育期115~125天,产量相当或略低于普通栽培大豆,但销价高,经济效益好,潜在市场大,但目前尚需多方开拓市场,不宜盲目大面积种植,有关其内含成分与食疗保健功效机理也需深入探究。

2.3 优质丰产类型新种质

“九五”期间创新选育出多花荚、丰产类型新种质龙品609、806、8802等品系。龙品609:特点是秆强荚密,株高90cm,尖叶白花,亚有限结荚习性,单株荚数比对照多17%,四粒荚的比例较高,种粒黄亮淡脐,圆球形,粒中等偏小,百粒重18g,生育期125天。该品系已提供给我省大豆所、绥化所和辽宁省抚顺所等省内外育种单位在高产育种中应用,并在省内第一积温带及吉林省榆树、内蒙古阿荣旗等地试种示范,普遍表现出遗传基础广泛,是具有较大增产潜力的丰产类型新种质。龙品8802:特点是植株高大,秆强不倒,无限结荚习性,粒圆球形,百粒重20g。1998~2000年分别向日商提供该品系加工样品10kg、20kg、1000kg,日方认为该品系适于日本制酱,本年度日商已批量定货,有望成为今后对日出口制酱用专用品种。龙品9310:蛋白质含量47.1%,脂肪含量18%,是高蛋白和蛋白脂肪总含量高(65%以上)的新品系,且籽粒褐斑比龙品8807轻,是高蛋白育种很有利用价值的品系。

3 结语

利用野生大豆拓宽大豆育种遗传基础,展示了优异资源利用与创新的良好前景,虽然现已基本掌握了克服野生大豆不利性状的种间杂交技术,种间杂交创新种质在丰产、特用、高蛋白等方面都已取得进展,为大豆育种提供和贮备了新的骨干亲本,无疑对大豆高产、优质、特用育种有重要作用,但尚有很多理论、技术需要探索完善,一些重要性状尚需改进,特用大豆在秆强、产量等方面还有待提高。为进一步应用现有种间杂交新种质,并继续获得更优异的创新种质,创造和选育出产量高或蛋白质含量高以及特用类型中有突破性的新品系,必须坚持深入研究,不断提高研究水平和成果水平,才能使野生大豆资源优势转化为品种优势和产品优势,取得良好的社会效益和经济效益。

参考文献

1 姚振纯,林红,来永才,等.大豆种间杂交新种质遗传潜力评价.大豆科学.1996,15(4):310~316

2 王克晶,李福山.野生大豆种质杂交导入的育种效果.植物遗传资源科学.2000,1(3):34~38

3 杨光宇.东北地区野生、半野生大豆在育种中利用研究进展.大豆科学.1997,16(3):259~263

4 郑惠玉,杨光宇,韩春凤,等.利用野生大豆(G.Soja)种质育成小粒大豆新品种“吉林小粒1号”的选育报告.吉林农业科学.1991,(3):9~11

5 Singh RJ.T Hymowitz. Soybean genetic resources and crop improvement.Genome.1999,42:605~616

 

 

Enhancement and utilization of elite germplasm of soybean

LIN Hong YAO Zhenchun QI Ning LIU XiaoJie

(Special Soybean Germplasm and Breeding Program,Crop Breeding Institute,Heilongjing Academy of Agricultural Science, Harbin ,150086)

 

Abstract Elite soybean germplasm derived from the cross between G.max and G.soja which is faverable in more florets and pods,more branches and high protein content adopted from wild soybean,was used to make backcross with soybean cultivars(G.max)in order to broaden the genetic basis of soybean breeding and improve the agronomic traits, yield and quality of germplasm derived from interspecific crossing as well as soybean breeding for special purpose including exporting,sprouting, sauce making and food-treating. Breeding practice indicated that the utilization of new germplasm derived from wild and cultivated soybean is feasible and effective to broaden the genetic basis of soybean breeding and improve variety,especially to select soybean varieties or lines for special purpose.

Key words Germplasm resources; Creation; Soybean for special purpose