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高油高產(chǎn)、多抗、廣適性大豆品種‘合農(nóng)85’選育研究

2021-02-03 10:38郭美玲郭泰王志新鄭偉李燦東趙海紅張振宇劉忠堂
農(nóng)學(xué)學(xué)報(bào) 2021年5期

郭美玲 郭泰 王志新 鄭偉 李燦東 趙海紅 張振宇 劉忠堂

摘要:為了選育高油高產(chǎn)、多抗、廣適性的大豆品種,采用分子設(shè)計(jì)與雜交育種結(jié)合的方法育成了大豆新品種‘合農(nóng)85’,2017、2018年分別由黑龍江省和國家審定推廣。該品種百粒重22~25 g,油分含量22.60%,蛋白質(zhì)含量38.40%;中抗SCSH和SMVⅠ號株系,抗Phytophthora sojae;在北方春大豆區(qū)屬中早熟品種;省級品種試驗(yàn),區(qū)域試驗(yàn)平均產(chǎn)量3020.8 kg/hm2,較對照‘合豐55(合交02-69)’增產(chǎn)12.6%,生產(chǎn)試驗(yàn)平均產(chǎn)量2864.6 kg/hm2,較對照‘合豐55(合交02-69)’增產(chǎn)12.0%;國家品種試驗(yàn),區(qū)域試驗(yàn)平均產(chǎn)量3087.0 kg/hm2,較對照平均值A(chǔ)和‘合交02-69’平均增產(chǎn)9.3%,生產(chǎn)試驗(yàn)平均產(chǎn)量3187.5 kg/hm2,較對照‘合交02-69’增產(chǎn)8.1%。結(jié)果表明,該品種的選育不僅為油用大豆生產(chǎn)提供了新品種,同時(shí)也為高油大豆育種及資源利用探索了路徑與方法。

關(guān)鍵詞:高油高產(chǎn);多抗;廣適性;大豆品種‘合農(nóng)85’;選育研究

中圖分類號:S565.406文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A論文編號:cjas20190700128

Soybean Variety‘Henong 85’with High Oil and High Yield, Multiple Resistance and

Wide Adaptability: Study on Breeding

Guo Meiling1,2, Guo Tai2, Wang Zhixin2, Zheng Wei2, Li Candong2, Zhao Haihong2, Zhang Zhenyu2, Liu Zhongtang1

(1Heilongjiang Academy of Agricultural Sciences, Harbin 150086, Heilongjiang, China; 2Jiamusi Branch of Heilongjiang Academy of Agricultural Sciences/ State Soybean Industry Technology system Jiamusi Comprehensive Test Station, Jiamusi 154007, Heilongjiang, China)

Abstract: The paper aims to select a soybean variety with high oil, high yield, multiple resistance and wide adaptability. A new soybean variety‘Henong 85’was bred by the combination of molecular design and cross breeding, and was approved and popularized by Heilongjiang and the National Crop Variety Examination and Approval Committee in 2017 and 2018, respectively. The 100-grain weight of‘Henong 85’was 22-25 g, the oil content was 22.60%, the protein content was 38.40%; medium anti-SCSH and SMVⅠstrains were resistant to Phytophthora sojae; it was suitable for planting in the middle and early maturing area of spring soybean in northern China. In the provincial variety experiment, the average yield of the regional test was 3020.8 kg/hm2, 12.6% higher than that of the control variety‘Hefeng 55 (Hejiao 02- 69)’, and the average yield of the production test was 2864.6 kg/hm2, 12.0% higher than that of the control‘Hefeng 55 (Hejiao 02-69)’. In the national variety experiment, the average yield of the regional test was 3087.0 kg/hm2, 9.3% higher than that of average A of the control and the control variety‘Hejiao 02-69’, and the average yield of the production test was 3187.5 kg/hm2, 8.1% higher than that of the control‘Hejiao 02- 69’. In conclusion, the breeding of‘Henong 85’not only provides a new oil variety for soybean production, but also explores new methods and paths for breeding and resource utilization of soybean variety with high oil.

Keywords: High Oil and High Yield; Multiple Resistances; Wide Adaptability; Soybean Variety‘Henong 85’; Study on Breeding

0引言

大豆是中國重要的糧油兼用作物。根據(jù)大豆品種蛋白質(zhì)和脂肪含量的差異可分為食用大豆和油用大豆2類。食用大豆主要用于發(fā)酵豆制品和非發(fā)酵豆制品加工原料。油用大豆主要用于榨油,榨油剩下的豆粕做飼用(飼料的基本原料)或豆制品加工原料。目前中國進(jìn)口的大豆(2017年進(jìn)口量9554萬t,2018年進(jìn)口量8803.0萬t)幾乎全部用于壓榨加工,20%左右的加工產(chǎn)品為豆油,80%左右的加工產(chǎn)品為豆粕,說明中國油用大豆產(chǎn)業(yè)需求量巨大,國產(chǎn)大豆生產(chǎn)量與供給量嚴(yán)重不足,急需提升油用大豆生產(chǎn)與供給能力。為此,選育高油大豆品種,加快品種轉(zhuǎn)化應(yīng)用,對振興中國油用大豆生產(chǎn)具有戰(zhàn)略意義[1-3]。

關(guān)于高油大豆及新品種選育研究國內(nèi)大豆科研與生產(chǎn)單位均開展了研究工作,并積累了豐富的研究成果,同時(shí)育成了不同類型的高油大豆新品種。郭泰等[4-7]研究表明,輻射誘變是培育高油大豆品種的重要方法之一,選育了‘合豐45’、‘合豐50’和‘合豐52’等一批高油品種,同時(shí)開展了品種配套技術(shù)研究;劉忠堂[8]研究了黑龍江省大豆推廣品種蛋白質(zhì)和脂肪含量與地理緯度的關(guān)系;何元龍[9]研究了黑龍江省大豆審定品種脂肪和蛋白質(zhì)含量變化情況;劉順湖等[10]研究了中國野生和栽培大豆蛋白質(zhì)及油分含量及變化規(guī)律;曹永強(qiáng)等[11]綜述了大豆蛋白質(zhì)和油分含量遺傳研究進(jìn)展;劉顯華[12]概述了改變大豆蛋白質(zhì)脂肪及其組分的遺傳育種概況;姚丹等[13]開展了大豆脂肪含量遺傳分析及QTL定位研究;趙晉忠等[14]研究與明確了大豆品種蛋自質(zhì)、脂肪積累的變化規(guī)律及其與品質(zhì)的關(guān)系,以上研究為開展高油大豆研究與育種奠定了豐富的理論基礎(chǔ),同時(shí)也為發(fā)展油用大豆生產(chǎn)提供了技術(shù)支撐。

為了選育優(yōu)良的油用大豆新品種,針對生產(chǎn)品種表現(xiàn)產(chǎn)量低、含油量低、抗逆性與適應(yīng)性差及綜合性狀亟待改良等問題,通過調(diào)整育種理念與思路,集成育種方法,優(yōu)選親本,配制雜交組合,創(chuàng)建育種選擇群體,定向選擇與培育,創(chuàng)造選擇條件及生態(tài)選擇,育成了高油高產(chǎn)多抗廣適性的大豆新品種‘合農(nóng)85’,同時(shí)完善了良種良法配套技術(shù),并在生產(chǎn)上大面積推廣應(yīng)用。本研究報(bào)道該品種選育與研究結(jié)果,以期為今后高油大豆育種與油用大豆生產(chǎn)提供理論指導(dǎo)與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)時(shí)間、地點(diǎn)

該品種選育田間試驗(yàn)于2006年1月—2012年12月在黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院佳木斯分院院內(nèi)育種基地和海南南繁基地進(jìn)行;品種試驗(yàn)田間試驗(yàn)于2013年1月—2015年12月在黑龍江省第二積溫帶南部區(qū)品種區(qū)域與生產(chǎn)試驗(yàn)點(diǎn)進(jìn)行,包括佳木斯、哈爾濱、牡丹江、綏化和雞西地區(qū)。

1.2試驗(yàn)材料

1.2.1母本‘合豐55’為黑龍江省審定推廣品種,由黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院佳木斯分院選育,屬于高油多抗高產(chǎn)廣適性品種。該品種無限結(jié)莢習(xí)性,株高90~ 95 cm,稈強(qiáng),分枝1~2個(gè);百粒重22~25 g,油分含量22.61%,蛋白質(zhì)含量39.35%;中抗SCSH,抗Phytophthora sojae,抗SMVⅠ號株系;三四粒莢多,豐產(chǎn)性好;出苗至成熟生育日數(shù)117天,需≥10℃活動(dòng)積溫2350℃左右[15]。

1.2.2父本‘黑農(nóng)54’為黑龍江省審定推廣品種,由黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院大豆研究所選育,屬高蛋白抗病高產(chǎn)品種。該品種亞有限結(jié)莢習(xí)性,株高80~90 cm;三四粒莢多,頂莢豐富,豐產(chǎn)性好;百粒重22~25 g,蛋白質(zhì)含量44.23%,脂肪含量19.03%;中抗SCSH,高抗SMVⅠ號株系;出苗至成熟生育日數(shù)120天,需≥10℃活動(dòng)積溫2400℃左右。

1.3試驗(yàn)方法

1.3.1試驗(yàn)設(shè)計(jì)

(1)品種選擇與培育。田間設(shè)計(jì)按組合順序種植,組合前種植父母本,行長5 m,行距0.68 m,株距0.07 m;F1~F4混合種植,優(yōu)選單株;F5種植株行,優(yōu)選品系。

(2)品種試驗(yàn)。鑒定試驗(yàn)采用標(biāo)準(zhǔn)區(qū)法設(shè)計(jì),3次重復(fù),2行區(qū),行長5 m,行距0.68 m,小區(qū)面積6.8 m2;區(qū)域試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),3次重復(fù),4行區(qū),行距0.68 m,行長8 m,小區(qū)面積≥20 m2;生產(chǎn)試驗(yàn)采用大區(qū)對比法,不設(shè)重復(fù),行數(shù)≥8行,行長40 m,小區(qū)面積>200 m2。

1.3.2品種創(chuàng)新過程采用分子設(shè)計(jì)育種與雜交育種結(jié)合的方法選育品種。2006年在分院基地以‘合豐55’為母本,以‘黑農(nóng)54’為父本,配制雜交組合,秋季獲得雜交種子120粒;2007年在分院基地種植F1,選擇群體120株,成熟后混合收獲;2008年在分院基地種植F2,選擇群體1350株,成熟后優(yōu)選單株摘莢混合收獲;當(dāng)年冬季在海南南繁基地種植F3,選擇群體2000株,成熟后優(yōu)選單株摘莢混合收獲;2009年在分院基地種植F4,選擇群體1440株,成熟后優(yōu)選單株47株;2010年在分院基地種植F5,選擇群體47個(gè)株行,成熟后決選品系‘合交2010-37’。

該品種2011—2013年參加分院品種鑒定試驗(yàn),2014—2016年參加黑龍江省品種區(qū)域與生產(chǎn)試驗(yàn),2017年黑龍江省農(nóng)作物品種審定委員會審定推廣,定名為‘合農(nóng)85’,審定編號為黑審豆2017006。

該品種2016—2017年參加國家北方春大豆中早熟組區(qū)域試驗(yàn),2017年在參加國家北方春大豆中早熟組區(qū)域試驗(yàn)同時(shí)參加生產(chǎn)試驗(yàn),2018年國家農(nóng)作物品種審定委員會審定推廣,定名為‘合農(nóng)85’,審定編號為國審豆20180009。

該品種2016年獲植物新品種保護(hù)權(quán),品種權(quán)號為CNA20150709.3。

1.3.3品質(zhì)測定脂肪和蛋白質(zhì)含量測定,品種選擇與培育階段采用DA7200近紅外谷物分析儀檢測;品種試驗(yàn)階段委托農(nóng)業(yè)農(nóng)村部谷物及制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測試中心(哈爾濱)進(jìn)行測定。脂肪檢驗(yàn)方法采用NY/T 3—1982,蛋白質(zhì)檢驗(yàn)方法采用NY/T 4—1982。

1.3.4病害鑒定

(1)大豆花葉病毒?。⊿MVⅠ號、SMVⅢ號)鑒定。采用防蚜蟲網(wǎng)室內(nèi)人工摩擦接種鑒定方法,接種20~30天待系統(tǒng)發(fā)病后,按5級分級標(biāo)準(zhǔn),調(diào)查記錄單株發(fā)病情況,計(jì)算病情指數(shù)。

(2)大豆灰斑病(SCSH)鑒定。采用大田種植和盆栽人工接種方法,在7月中旬用大豆灰斑病混合菌種對田間種植的后代群體進(jìn)行接種,待系統(tǒng)發(fā)病后,按6級分級標(biāo)準(zhǔn)調(diào)查記載發(fā)病情況。不同小種的混合比例,1號小種菌量占40%,15號小種菌量占30%,3號小種菌量占10%,6號小種菌量占10%,10號小種菌量占5%,7號小種菌量占5%;8月下旬調(diào)查病害的發(fā)生情況,對抗病單株進(jìn)行掛牌標(biāo)記,成熟時(shí)單株收獲。品系穩(wěn)定后用混合菌種和分小種接種2種方法嚴(yán)格鑒定品種抗病性。

(3)大豆疫霉?。≒. sojae)鑒定。采用盆栽種植,在大豆苗期人工進(jìn)行接種鑒定。鑒定用菌種為1號小種(Phytophthora sojae),采用下胚軸割傷傷口接種,接種7天后調(diào)查植株死苗率。

1.3.5數(shù)據(jù)處理方法數(shù)據(jù)分析采用Excel表格進(jìn)行作圖,利用DPS 7.05軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析。

2結(jié)果與分析

2.1品種特性分析

2.1.1品種植物學(xué)特征該品種為亞有限結(jié)莢習(xí)性,株高85~90 cm,主莖18~20節(jié),有效分枝數(shù)0.5個(gè)左右,底莢高度12~15 cm;每節(jié)莢數(shù)4~5個(gè),每莢粒數(shù)2.7個(gè),單株有效莢數(shù)50~55個(gè),單株粒數(shù)90~100粒,單株粒重20 g左右;紫花,披針形葉,茸毛灰白色,莢彎鐮形,成熟時(shí)呈褐色。子粒圓形,種皮黃色,有光澤,種臍黃色,百粒重22~25 g。

2.1.2品種試驗(yàn)產(chǎn)量結(jié)果

(1)黑龍江省品種區(qū)域與生產(chǎn)試驗(yàn)產(chǎn)量結(jié)果。該品種2014—2016年參加黑龍江省第二積溫帶南部區(qū)品種區(qū)域與生產(chǎn)試驗(yàn)。2014—2015年2年11點(diǎn)次區(qū)域試驗(yàn),平均產(chǎn)量3020.8 kg/hm2,較對照品種‘合豐55(合交02-69)’增產(chǎn)12.6%,增產(chǎn)點(diǎn)比例90.9%;2016年7點(diǎn)次生產(chǎn)試驗(yàn),平均產(chǎn)量2864.6 kg/hm2,較對照品種‘合豐55(合交02-69)’增產(chǎn)12.0%,增產(chǎn)點(diǎn)比例100%(見表1)。

(2)國家品種區(qū)域與生產(chǎn)試驗(yàn)產(chǎn)量結(jié)果。該品種2016—2017年參加國家北方春大豆中早熟組品種區(qū)域與生產(chǎn)試驗(yàn)。2016—2017年2年17點(diǎn)次區(qū)域試驗(yàn),平均產(chǎn)量3087.0 kg/hm2,較平均值A(chǔ)對照和對照品種‘合交02-69’平均增產(chǎn)9.3%,增產(chǎn)點(diǎn)比率94%;2017年9點(diǎn)次生產(chǎn)試驗(yàn),平均產(chǎn)量3187.5 kg/hm2,較對照品種‘合交02-69’增產(chǎn)8.1%,增產(chǎn)點(diǎn)比率89%(見表2)。

(3)大面積生產(chǎn)種植產(chǎn)量表現(xiàn)。該品種在大面積生產(chǎn)上種植,一般產(chǎn)量3000~3750 kg/hm2,具有產(chǎn)量4500 kg/hm2生產(chǎn)潛力。2017年852農(nóng)場3分場7隊(duì)示范種植‘合農(nóng)85’面積53.3 hm2,采用壟三栽培技術(shù),秋季經(jīng)專家測產(chǎn),創(chuàng)造了平均產(chǎn)量4092.9 kg/hm2高產(chǎn)典型。

2.1.3品種品質(zhì)分析結(jié)果該品種黑龍江省品種試驗(yàn),經(jīng)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部谷物及制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測試中心(哈爾濱)檢測分析:2014年脂肪含量22.20%,蛋白質(zhì)含量37.90%;2015年脂肪含量23.02%,蛋白質(zhì)含量39.11%;2016年脂肪含量22.59%,蛋白質(zhì)含量38.19%。2014—2016年3年平均,脂肪含量22.60%,蛋白質(zhì)含量38.40%。

該品種國家品種試驗(yàn),經(jīng)農(nóng)業(yè)部谷物品質(zhì)監(jiān)督檢驗(yàn)測試中心檢測分析:2016年脂肪含量22.32%,蛋白質(zhì)含量39.12%;2017年脂肪含量22.01%,蛋白質(zhì)含量39.35%。2016—2017年2年平均,脂肪含量22.17%,蛋白質(zhì)含量39.24%。

2.1.4品種抗病性鑒定結(jié)果

(1)大豆灰斑病(SCSH)抗性鑒定結(jié)果。該品種黑龍江省品種試驗(yàn),經(jīng)黑龍江省品種審定委員會指定大豆SCSH鑒定單位(黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院佳木斯分院)人工接種鑒定:2014年鑒定結(jié)果為葉部發(fā)病級別3級,病情指數(shù)51,病莢率0.0%,病粒率0.0%,中抗SCSH(MR);2015年鑒定結(jié)果為葉部發(fā)病級別2級,病情指數(shù)38,病莢率0.0%,病粒率0.0%,抗SCSH(R);2016年鑒定結(jié)果為葉部發(fā)病級別3級,病情指數(shù)55,病莢率0.0%,病粒率0.0%,中抗SCSH(MR)。2014—2016年3年鑒定結(jié)果,該品種中抗SCSH(MR)。

該品種國家品種試驗(yàn),經(jīng)國家品種審定委員會指定大豆SCSH鑒定單位(吉林省農(nóng)科院大豆研究所)人工接種鑒定:2016年鑒定結(jié)果為中抗SCSH(MR),加權(quán)值為6.42;2017年鑒定結(jié)果為中抗SCSH(MR),加權(quán)值為4.67。2016—2017年2年鑒定結(jié)果,中抗大豆SCSH(MR),平均加權(quán)值為5.55。

(2)大豆SMV抗性鑒定結(jié)果。該品種國家品種試驗(yàn),經(jīng)國家品種審定委員會指定大豆SMV鑒定單位(吉林省農(nóng)科院大豆研究所)人工接種鑒定:2016年鑒定結(jié)果為中抗大豆SMVⅠ號株系(MR),病情指數(shù)為30.77%;中抗大豆SMVⅢ號株系(MR),病情指數(shù)為31.82%。2017年鑒定結(jié)果為中抗大豆SMVⅠ號株系(MR),病情指數(shù)為33.33%;中感大豆SMVⅢ號株系(MS),病情指數(shù)為44.71%。2016—2017年2年鑒定結(jié)果,中抗大豆SMVⅠ號株系(MR),中感大豆SMVⅢ號株系(MS)。

(3)大豆疫霉病(P. sojae)抗性鑒定結(jié)果。該品種經(jīng)行業(yè)權(quán)威單位(黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院佳木斯分院病理研究所)人工接種P. sojae鑒定:2016年死苗率為18.0%,抗P. sojae(R);2017年死苗率為20.0%,抗P. sojae (R)。2016—2017年2年平均死苗率為19.0%,抗P. sojae(R)。

2.1.5品種適應(yīng)性該品種在北方春大豆中早熟區(qū)春播種植,出苗至成熟生育日數(shù)118天左右,需≥10℃活動(dòng)積溫2400℃左右,包括黑龍江省第二積溫帶和第三積溫帶上限、吉林省東部山區(qū)、內(nèi)蒙古興安盟中南部地區(qū)和新疆的昌吉和伊梨地區(qū),應(yīng)用范圍廣,種植區(qū)域大,適應(yīng)性好。

該品種黑龍江省品種區(qū)域與生產(chǎn)試驗(yàn),2014年5點(diǎn)次區(qū)域試驗(yàn),平均產(chǎn)量2872.3 kg/hm2,較對照品種‘合豐55(合交02-69)’增產(chǎn)9.9%,增產(chǎn)點(diǎn)比例80%;2015年6點(diǎn)次區(qū)域試驗(yàn),平均產(chǎn)量3144.5 kg/hm2,較對照品種‘合豐55(合交02-69)’增產(chǎn)15.3%,增產(chǎn)點(diǎn)比例100%。2016年7點(diǎn)次生產(chǎn)試驗(yàn),平均產(chǎn)量2864.6 kg/hm2,較對照品種‘合豐55(合交02-69)’增產(chǎn)12.0%,增產(chǎn)點(diǎn)比例100%。2014—2016年3年18點(diǎn)次區(qū)域與生產(chǎn)試驗(yàn),增產(chǎn)點(diǎn)比例94.4%。

該品種國家品種區(qū)域與生產(chǎn)試驗(yàn),2016年8點(diǎn)次區(qū)域試驗(yàn),平均產(chǎn)量2943.0 kg/hm2,較平均值A(chǔ)對照增產(chǎn)7.6%,增產(chǎn)點(diǎn)比例100%,增產(chǎn)極顯著;2017年9點(diǎn)次區(qū)域試驗(yàn),平均產(chǎn)量3229.5 kg/hm2,較對照品種‘合交02-69’增產(chǎn)10.9%,增產(chǎn)點(diǎn)比例89%,增產(chǎn)極顯著。2017年9點(diǎn)次生產(chǎn)試驗(yàn),平均產(chǎn)量3187.5 kg/hm2,較對照品種‘合交02-69’增產(chǎn)8.1%,增產(chǎn)點(diǎn)比例100%。2016—2017年2年26點(diǎn)次區(qū)域與生產(chǎn)試驗(yàn),增產(chǎn)點(diǎn)比例92.3%。

該品種省級與國家品種試驗(yàn)結(jié)果充分證明,對土壤環(huán)境與生態(tài)條件及栽培措施反應(yīng)不敏感,品種適應(yīng)性強(qiáng)。

2.1.6品種栽培技術(shù)要點(diǎn)

(1)適宜種植區(qū)域。該品種適宜北方春大豆中早熟區(qū)春播種植,包括黑龍江省第二積溫帶和第三積溫帶上限、吉林省東部山區(qū)、內(nèi)蒙古興安盟中南部地區(qū)和新疆的昌吉和伊梨地區(qū)。

(2)選地與輪作。要求選擇地勢平坦,土壤較肥沃,有機(jī)質(zhì)含量較高的地塊種植;年度間要求輪作換茬,建議前茬以玉米、小麥、馬鈴薯或雜糧作物為主,構(gòu)建3年或2年輪作體系,避免重茬。東北地區(qū)特別是黑龍江省主要輪作模式為:玉米—玉米—大豆、小麥—玉米—大豆、馬鈴薯—玉米—大豆或玉米—大豆、小麥—大豆、馬鈴薯—大豆。

(3)栽培模式與種植密度。適宜“壟三”栽培,壟距0.65~0.70 m,要求壟上雙條精量點(diǎn)播,壟體與壟溝分期間隔深松,壟上側(cè)深施肥;公頃種植密度,高肥力地塊25萬株,中肥力地塊27萬株,低肥力地塊30萬株。

(4)施肥與追肥。在一般栽培條件下,公頃施腐熟有機(jī)肥30 t、氮磷鉀三元復(fù)合肥225 kg,或公頃施磷酸二銨150 kg、尿素75 kg、硫酸鉀75 kg作基肥。在大豆開花結(jié)莢期,公頃追施氮磷鉀三元復(fù)合肥150 kg,或公頃追施尿素75 kg,或葉面噴施磷酸二氫鉀1~2次,公頃用量1.5~3.0 kg,兌水225 kg。

(5)種子處理。播種前要精選種子,確保苗齊苗壯。種子質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),凈度≥99%,水分≤13.5%,芽率≥85%;建議用35%多克福種衣劑1:(80~100)對種子進(jìn)行包衣處理,防治苗期根部病蟲害。

(6)播種與收獲。在北方春大豆中早熟區(qū)春播種植,當(dāng)?shù)販胤€(wěn)定通過6~8℃時(shí)即可播種。黑龍江省5月1—20日均為正常播期,最遲播種到5月25日;9月中下旬成熟,9月末或10月初收獲。

(7)田間管理。除草采用苗前封閉或苗后除草。①苗前封閉。播后3天內(nèi),采用“乙草胺+廣滅靈+丁酯”的配方,建議乙草胺公頃使用純量不超過1.2 kg;在大豆快拱土?xí)r封閉,建議使用“金都爾+寶收”的配方,此配方高度安全,但除草效果稍差。噴頭采用05噴頭,噴液壓力303.9785 kPa,公頃用水量225~300 kg。②苗后除草。建議采用“虎威+稀草酮”的配方,地塊如果鴨趾草(蘭花菜)較多再加入廣滅靈,如果蒼耳較多加入苯達(dá)松。用進(jìn)口的霧化效果好的01或02噴頭,噴液壓力405.3 kPa,公頃用水量97.5 kg左右。中耕建議在苗期深松1次,封壟前趟地2~3次。③病蟲防治。建議在大豆結(jié)莢期防治大豆食心蟲1~2次。

2.2品種親本系譜分析

根據(jù)《中國大豆育成品種系譜與種質(zhì)基礎(chǔ)》(1923—2005)[16]一書,繪制了‘合農(nóng)85’親本系譜樹,見圖1。該品種經(jīng)過9~10輪的同步改良與聚合及選擇,在進(jìn)化過程中,除了國外親本‘十勝長葉’、‘Amsoy’和‘Anoka’與國內(nèi)親本‘嫩78631-5’、‘哈76-6045’和‘東農(nóng)20’等親本系譜不清楚外,親本構(gòu)成主要涉及73個(gè)親本,分別來源于國內(nèi)的農(nóng)家品種與創(chuàng)新種質(zhì)和國內(nèi)外的育成品種。其中,農(nóng)家品種來源于黑龍江、吉林和遼寧三省;育成品種或創(chuàng)新種質(zhì)來源于黑龍江省的‘合豐(農(nóng))’、‘北豐(北良)’‘綏農(nóng)’、‘黑農(nóng)’、‘豐收(克山)’、‘嫩豐’和‘東農(nóng)’等7個(gè)系列和遼寧省的‘鐵豐’和‘遼豆’等2個(gè)系列;國外品種來源于日本和美國。

該品種親本系譜樹含有國內(nèi)外名牌品種及優(yōu)異種質(zhì),國內(nèi)農(nóng)家品種包括‘四粒黃’、‘白眉’、‘豐地黃’、‘熊岳小黃豆’、‘柳葉齊’、‘佳木斯禿莢子’、‘嘟嚕豆’、‘克山4粒莢’、‘大白眉’、‘小粒黃’、‘通州小黃豆’、‘小粒豆9’、‘克霜’、‘群選1’和‘金元’等品種;國內(nèi)育成品種包括‘滿倉金’、‘荊山樸’、‘豐收6’、‘豐收10’、‘東農(nóng)1’、‘鐵豐25’、‘綏農(nóng)4’、‘黑農(nóng)54’、‘北豐11’、‘合豐23’、‘合豐25’和‘合豐55(合交02-69)’等品種;國外品種包括美國的‘Amsoy’和‘Anoka’和日本的‘十勝長葉’;國內(nèi)優(yōu)異種質(zhì)包括‘克4430-20’和‘5621’(遼寧)等,這些親本在品種改良與進(jìn)化過程中作用與貢獻(xiàn)極大,特別是以下親本的作用更為突出。

‘合豐25’由黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院佳木斯分院育成,1984年、1986年、1987年、1988年分別由黑龍江省、吉林省、內(nèi)蒙古自治區(qū)和國家農(nóng)作物品種審定委員會審定推廣。該品種既是優(yōu)良品種又是優(yōu)異種質(zhì)資源,生產(chǎn)利用年最大推廣面積100萬hm2,連續(xù)11年年推廣面積超過66.7萬hm2,1984—2010年累計(jì)推廣面積0.12億hm2,為中國推廣面積最大、應(yīng)用范圍最廣、社會效益最高和持續(xù)種植時(shí)間最長的品種;育種利用育成新品種100個(gè),其中直接利用(一輪改良)育成新品種38個(gè)、間接利用(二輪改良)育成新品種62個(gè),為北方春大豆區(qū)品種改良骨干親本之一,1987年獲黑龍江省政府科技進(jìn)步一等獎(jiǎng),1988年獲國家科技進(jìn)步三等獎(jiǎng),1994年獲黑龍江省政府重大科技效益獎(jiǎng)[17-18]。‘綏農(nóng)4號’由黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院綏化分院育成,1981年、1991年分別由黑龍江和吉林省農(nóng)作物品種審定委員會審定推廣。該品種既是優(yōu)良品種又是育種優(yōu)異親本,生產(chǎn)利用1981—1997年累計(jì)推廣面積100萬hm2,育種利用育成優(yōu)良品種62個(gè),其中直接利用(一輪改良)育成品種15個(gè)、間接利用(二輪改良)育成品種47個(gè),1986年獲黑龍江省政府科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)[19]?!必S11’由黑龍江省北安農(nóng)場局科研所育成,1995年由黑龍江省農(nóng)作物品種審定委員會審定推廣。該品種既是優(yōu)良品種又是重要的早熟育種骨干親本,生產(chǎn)利用1993—1996年累計(jì)推廣面積65.5萬hm2;育種利用育成優(yōu)良品種44個(gè),其中直接利用(一輪改良)育成優(yōu)良品種28個(gè)、間接利用(二輪改良)育成優(yōu)良品種16個(gè),1997年獲黑龍江省省特別獎(jiǎng)和重大科技效益獎(jiǎng)[20]?!县S55(合交02-69)’由黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院佳木斯分院育成,2008年、2012年分別由黑龍江省和國家農(nóng)作物品種審定委員會審定推廣。該品種為高油(22.61%)高產(chǎn)多抗(中抗SCSH、抗SMVⅠ號株系和抗P. sojae)品種,年最大推廣面積40.5萬hm2,2008—2018年累計(jì)推廣面積300萬hm2,創(chuàng)社會效益47.5億元,2014年獲黑龍江省政府科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)[21]。‘黑農(nóng)54’由黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院大豆研究所育成,2007年由黑龍江省農(nóng)作物品種審定委員會審定推廣。該品種蛋白質(zhì)含量44.23%,脂肪含量19.03%;中抗SCSH和高抗SMVⅠ號株系,為高蛋白抗病高產(chǎn)品種?!瓵msoy’為美國品種,抗SCSH,高大繁茂,分枝多,單株結(jié)莢多,豐產(chǎn)性好,具有高產(chǎn)、超高產(chǎn)潛力?!畡匍L葉’為日本品種,在中國大豆育種中利用最多的國外品種之一,截止到2005年育種直接或間接利用育成大豆新品種195個(gè),包括‘合豐25’、‘綏農(nóng)14’、‘北豐11’、‘合豐55’等名牌品種,表現(xiàn)配合力好,血緣與遺傳基礎(chǔ)優(yōu)良,遺傳效果好,是品種改良創(chuàng)新的優(yōu)良親本[22]。

‘合豐25’在改良與選擇及進(jìn)化過程,親本系譜樹組成復(fù)雜,來源廣泛,地域較遠(yuǎn),類型豐富,遺傳基礎(chǔ)各異,具有豐富的遺傳多樣性;血緣和細(xì)胞質(zhì)及細(xì)胞核初期來源于不同生態(tài)區(qū)域的農(nóng)家品種,后期來源于國內(nèi)外育成的優(yōu)良品種和創(chuàng)新種質(zhì),拓寬了血緣,聚合與累加了優(yōu)良基因與性狀,為提升品種水平與科技含量奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

3結(jié)論與討論

親本選擇既要突出目標(biāo)性狀又要考慮性狀的互補(bǔ)性。相關(guān)研究結(jié)果證明,品種的油分與蛋白質(zhì)含量總和相對穩(wěn)定,二者呈顯著的負(fù)相關(guān)[23-24];油分含量與產(chǎn)量有顯著的相關(guān)性,當(dāng)油分含量16.1%~20.01%時(shí)與產(chǎn)量呈正相關(guān)趨勢,有時(shí)可達(dá)到顯著水平;當(dāng)油分含量>20.01%時(shí)與產(chǎn)量呈負(fù)相關(guān)趨勢,并且油分含量越高負(fù)相關(guān)趨勢越明顯[25]。因此,選育既高油又高產(chǎn)的大豆新品種受性狀遺傳規(guī)律的制約,育種有相當(dāng)大的難度?!限r(nóng)85’的選育,在優(yōu)選親本過程中,以高產(chǎn)為基礎(chǔ)突出了油分與蛋白質(zhì)含量,母本‘合豐55’為高油品種,油分含量22.61%,蛋白質(zhì)含量39.35%,父本‘黑農(nóng)54’為高蛋白品種,蛋白質(zhì)含量44.23%,脂肪含量19.03%,親本中親值,油分含量20.82%,蛋白質(zhì)含量 41.79%;在品種選擇與培育過程中,充分利用雜交育種特點(diǎn)和準(zhǔn)確的識別與選擇技術(shù)及先進(jìn)的鑒定與檢測方法,通過定向選擇與培育,‘合農(nóng)85’油分含量達(dá)到22.60%,蛋白質(zhì)含量達(dá)到38.40%。該品種既保證了母本‘合豐55’高油特性的穩(wěn)定遺傳,又累加與聚合了父母本(‘合豐55’和‘黑農(nóng)54’)高產(chǎn)基因,有效地解決了高油與蛋白質(zhì)含量負(fù)相關(guān)及高產(chǎn)之間的矛盾,為高油高產(chǎn)育種提供了新思路與新方法,同時(shí)也找到了有效可行的育種途徑。

大豆油脂占食用油消費(fèi)量40%,是保障國計(jì)民生不可或缺的重要戰(zhàn)略物質(zhì)。高油大豆標(biāo)準(zhǔn),依據(jù)農(nóng)業(yè)部東北高油大豆優(yōu)勢區(qū)域發(fā)展規(guī)劃,要求高油品種油分含量>21%,蛋白質(zhì)含量>38%;黑龍江省大豆品種審定標(biāo)準(zhǔn),要求高油品種油分含量≥22%;國家大豆品種審定標(biāo)準(zhǔn),要求高油品種油分含量≥21.5%;油脂加工企業(yè),普通原料要求高油品種油分含量>21%,優(yōu)質(zhì)原料要求高油品種油分含量≥22%,同時(shí)要求富含必須的不飽和脂肪酸(亞油酸、亞麻酸)。大豆普通品種油分含量20%左右,蛋白質(zhì)含量40%左右,由于油分含量不突出,所以只能作為油脂加工的普通原料,不利于提升油脂加工效率,迫切需要油分含量≥22%高油品種。為此,在高產(chǎn)育種基礎(chǔ)上,突出高油育種,選育油分含量≥22%優(yōu)質(zhì)高油品種是當(dāng)前和今后品種改良創(chuàng)新工作的重要目標(biāo),對發(fā)展中國油用大豆生產(chǎn)和提高油脂加工企業(yè)的競爭力具有戰(zhàn)略意義。

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