郭美玲，郭 泰，王志新，鄭 偉，李燦東，趙海紅，張振宇，徐杰飛

（1黑龍江省農業(yè)科學院，哈爾濱 150086；2黑龍江省農業(yè)科學院佳木斯分院/國家大豆區(qū)域技術創(chuàng)新中心/國家大豆產業(yè)技術體系佳木斯綜合試驗站，黑龍江佳木斯 154007）

0 引言

進口大豆主要用于榨油，豆粕主要用于飼料；國產大豆主要用于食用[1]。食用大豆由于加工食品種類的不同對品種蛋白質含量的要求不盡相同，用于傳統(tǒng)豆制品加工或直接食用的大豆品種蛋白質含量要求達到40%左右，用于大豆蛋白加工的大豆品種蛋白質含量要求≥43%[2]。為此，選育與推廣蛋白質含量較高的品種對發(fā)展食用大豆生產和提升食品質量至關重要[3]。

關于品種蛋白質含量國內外學者與育種工作者相繼開展了廣泛的研究工作，并取得了重要的研究進展，選育了一批蛋白質含量高的優(yōu)良品種，在生產上大面積推廣應用。在基礎理論研究方面，王文真等[4]對中國大豆種質資源的蛋白質含量進行了研究，21050 份栽培大豆蛋白質含量平均為44.31%，栽培大豆蛋白質含量與原產地緯度之間呈極顯著負相關，6115份野生大豆蛋白質含量平均為45.36%，隨緯度變化沒有顯著差異；胡明祥[5-6]研究指出，大豆蛋白質含量與大豆生育期溫度、降水量呈正相關，與溫差、光照呈負相關，F(xiàn)1代蛋白質含量介于雙親之間，多數(shù)組合的F1代蛋白質含量大于中親值而傾向高蛋白親本，F(xiàn)2代蛋白質含量呈常態(tài)分布，多數(shù)組合有正向超親現(xiàn)象，蛋白質含量存在母本效應；戴甌和等[7]用35個夏大豆品種進行研究，結果表明籽粒產量和大豆蛋白質含量呈極顯著負相關；高鳳菊研究結果[8]，大豆籽粒蛋白質含量主要由品種的遺傳特性決定，但同時又受生態(tài)環(huán)境和栽培措施的影響；陳新等[9]研究結果表明，大豆蛋白質含量以基因的加性效應為主，但也存在一定的顯性效應；何元龍[10]分析了黑龍江省322 個大豆品種蛋白質含量，平均為40.12%，最高值為46.02%（‘東農36’），蛋白質含量和脂肪含量的相關系數(shù)為-0.6195；楊慶凱[11]研究結果表明東北2341 份大豆品種資源的蛋白質含量為42.07%±0.7%，黑龍江60 個縣市286 個樣本的70 個大豆品種的蛋白含量為40.29±1.36%；劉忠堂[12]分析了黑龍江省1951—2000年間200個育成大豆品種蛋白質與脂肪含量，蛋白質含量平均為40.25%，脂肪含量平均為20.74%，脂肪與蛋白質含量有明顯地理分布現(xiàn)象，西部干旱區(qū)為高脂肪區(qū)，北部高寒區(qū)為低脂肪區(qū)，高蛋白質區(qū)在南部黑土區(qū)和東部低濕區(qū)，低蛋白區(qū)在西部干旱區(qū)。在高蛋白質含量品種選育方面，闞洪亮[13]報道了高蛋白品種‘墾農30’的選育結果及主要栽培技術；李明松等[14]選育了高蛋白春大豆新品種‘泉豆5號’，并完善了配套技術；張小燕等[15]選育了早熟高蛋白大豆新品種‘圣豆43’，并集成了品種栽培技術；王金星等[16]選育了高蛋白大豆新品種‘綏農76’，并研究了配套技術；王連錚等[17]選育了廣適性高產高蛋白大豆品種‘中黃13’，并對品種進行了研究，完善了配套栽培技術。以上研究結果為深入系統(tǒng)的開展高蛋白品種研究與選育工作奠定了堅實基礎。

綜上所述，盡管在品種蛋白含量方面的研究很深入系統(tǒng)，也選育了一批高蛋白質含量的優(yōu)良品種，但尚不能滿足食用大豆生產的需求，特別是東北地區(qū)，尤其是黑龍江省，蛋白質含量明顯低于南方夏大豆，品種蛋白質含量亟待提升。為此，在前人研究與育種工作的基礎上，針對大豆主產區(qū)品種蛋白質含量低的問題，以選育高蛋白品種為目標開展育種工作，對振興中國大豆生產，保障食用大豆供給具有戰(zhàn)略意義。

‘合農78’是黑龍江省農業(yè)科學院佳木斯分院育成的食用大豆新品種，蛋白質含量41.75%，脂肪含量20.42%，符合傳統(tǒng)豆制品加工或直接食用大豆標準，為發(fā)展食用大豆生產急需品種，應用價值與開發(fā)潛力大，值得深入研究與廣泛推介。本研究介紹該品種選育與研究結果及育種經驗體會。

1 材料與方法

1.1 親本材料

1.1.1 母本‘黑農43’由黑龍江省農業(yè)科學院大豆研究所引入。該品種是以（哈76-3×HA138）B1為母本，與（北83-202ב長農4’）F1為父本，經有性雜交，系譜法選擇育成，2002年由黑龍江省審定推廣。該品種無限結莢習性，株高103 cm 左右，稈強，有分枝；尖葉，紫花，莢熟褐色；子粒圓形，種皮黃色，臍淺黃色，百粒重23～24 g，蛋白質含量45.69%，油分含量18.59%；中抗SCSH(MR)；出苗至成熟生育日數(shù)116 天左右，需≥10℃活動積溫2450℃，適宜黑龍江省第二積溫帶及省外相同條件的地區(qū)種植[18]。

1.1.2 父本（‘黑農54’ב黑農43’）F1為自主創(chuàng)新材料。其中：‘黑農54’由黑龍江省農業(yè)科學院大豆研究所引入。該品種是以‘哈90-6719’為母本，與綏90-5888為父本，經有性雜交，系譜法選擇育成，2007年由黑龍江省審定推廣。該品種亞有限結莢習性，株高80～90 cm，株型收斂，主莖節(jié)數(shù)17個；尖葉，紫花，灰色茸毛，莢熟呈褐色；子粒圓形，種皮黃色，臍淺黃色，百粒重22 g左右，蛋白質含量44.23%，油分含量19.03%；中抗SCSH(MR)，高抗SMVⅠ號株系(HR)；出苗至成熟生育日數(shù)120 天左右，需≥10℃活動積溫2400℃，適宜黑龍江省第二積溫帶及省外相同條件的地區(qū)種植[19]。

1.1.3 創(chuàng)建育種選擇群體2006年以‘黑農54’為母本，與‘黑農43’為父本，經有性雜交，創(chuàng)建育種中間材料合2006199F1；2007年以‘黑農43’為母本，與合2006199F1（‘黑農54’ב黑農43’）為父本進行回交，2008—2012年連續(xù)多代自交，創(chuàng)建了不同世代的育種選擇群體。

1.2 品種選育方法與經過

品種創(chuàng)新采用簡單回交（一次回交）方法與分子設計育種技術。

2006年配制雜交組合2006199F0（‘黑農54’ב黑農43’），2007年配制回交組合2007205BC1F1｛‘黑農43’×（‘黑農54’ב黑農43’）F1｝；2008年在分院種植BC1F2，種植群體120株，成熟后單株混合收獲；2009年在分院種植BC1F3，種植群體1440株，成熟后優(yōu)選單株摘莢混合收獲；當年冬季在海南島加代種植BC1F4，種植群體2000 株，成熟后優(yōu)選單株摘莢混合收獲；2010 年在分院種植BC1F5，種植群體1260株，成熟后優(yōu)選單株摘莢混合收獲；2011 年分院種植BC1F6，種植群體1440 株，成熟后優(yōu)選單株42株；2012年在分院種植BC1F7，種植群體42 個株行，成熟后決選品系合交12-2843。2013—2015 年參加分院品種比較與黑龍江省品種試驗，2016—2017 年參加黑龍江省品種區(qū)域試驗，2018年參加黑龍江省品種生產試驗，2019年由黑龍江省農作物品種審定委員會審定推廣，定名為‘合農78’，品種審定編號為黑審豆20190011。

2 結果與分析

2.1 品種植物學特征

該品種亞有限結莢習性，株型收斂，株高90～100 cm，底莢高度15～20 cm，主莖節(jié)數(shù)17～18 個，少分枝；披針形葉，花紫色，茸毛灰白色；單株有效莢數(shù)40～45個，每節(jié)莢數(shù)3～4 個，每莢粒數(shù)2.2～2.5 粒，單株粒數(shù)95～100粒，百粒重22～23 g；莢熟彎鐮形，呈褐色。

2.2 品種試驗產量結果

該品種2016—2018 年參加黑龍江省第二積溫帶中部平原區(qū)區(qū)域與生產試驗。2016—2017 年2 年12點區(qū)域試驗平均產量2726.8 kg/hm2，較對照品種‘綏農26’增產9.6%，增產點比例91.7%；2018 年5 點生產試驗平均產量3009.1 kg/hm2，較對照品種‘綏農26’增產11.5%，增產點比例100%。小區(qū)試驗結果，充分證明了該品種產量高，生產潛力大（見表1）。

表1 食用大豆新品種‘合農78’黑龍江省品種區(qū)域與生產試驗產量結果

2.3 品種品質檢測結果

該品種子粒圓形，種皮黃色，有光澤，種臍黃色，百粒重22～23 g，具備東北大豆特色與品質優(yōu)勢，外觀品質優(yōu)良。

該品種2016—2018 年經農業(yè)農村部谷物及制品質量監(jiān)督檢驗測試中心（哈爾濱）連續(xù)3 年檢測分析，平均蛋白質含量41.75%，平均脂肪含量20.42%，蛋脂總和為62.17%。該品種蛋白質含量≥41%，達到了傳統(tǒng)豆制品加工或直接食用大豆基本要求，為優(yōu)質食用大豆品種。

2.4 品種抗病性鑒定結果

該品種2016—2018 年經黑龍江省農作物品種審定委員會指定灰斑病(SCSH)鑒定單位（黑龍江省農業(yè)科學院佳木斯分院）連續(xù)3年接種鑒定：灰斑病葉部發(fā)病級別3 級，病情指數(shù)54.5，病莢率3.7%，病粒率1.7%，鑒定結論為中抗SCSH(MR)，抗生產主要病害。

該品種2016—2017 年經國家品種審定委員會指定大豆SMV 鑒定單位（吉林省農科院大豆研究所）人工接種鑒定：抗大豆SMVⅠ號株系(R)，病情指數(shù)為20.00%。

2.5 品種適應性試驗結果

該品種出苗至成熟生育日數(shù)120天左右，需≥10℃活動積溫2450℃左右，適宜黑龍江省第二積溫帶、吉林省東部地區(qū)、內蒙古自治區(qū)興安盟中南部和新疆伊梨地區(qū)種植，品種適應范圍廣。

該品種2年區(qū)域試驗與1年生產試驗，涉及黑龍江省4 個地區(qū)（佳木斯、哈爾濱、綏化、大慶）7個地點（依蘭縣、望奎縣、湯原縣、林甸縣、慶安縣、巴彥縣和綏化市），由于試驗區(qū)域與地點的土壤類型與氣候條件的差異，證明了該品種對土壤條件要求不嚴，對生態(tài)環(huán)境適應能力強。

該品種2016 年5 點次區(qū)域試驗平均產量2326.0 kg/hm2，變化幅度為2057.7～2551.3 kg/hm2，變異系數(shù)9.3%；2017年7點次區(qū)域試驗平均產量3013.1 kg/hm2，變化幅度為2789.6～3575.3 kg/hm2，變異系數(shù)9.0%；2018 年5 點次生產試驗平均產量3009.1 kg/hm2，變化幅度為2758.0～3605.0 kg/hm2，變異系數(shù)11.6%；3 年17點次品種試驗平均產量2809.9 kg/hm2，變化幅度2057.7～3605.0 kg/hm2，變異系數(shù)14.8%。該品種多年多點品種試驗，產量變異系數(shù)＜15%，說明產量穩(wěn)定性好。由此可知，該品種適應性好。

2.6 品種栽培技術要點

該品種種植區(qū)域為黑龍江省第二積溫帶、吉林省東部地區(qū)、內蒙古自治區(qū)興安盟中南部和新疆伊梨地區(qū)；要求選擇地勢平坦，土質肥沃，有機質含量高，保水性與保濕性好的地塊種植[20]；種子達到大田生產用種或原種級別，播種前要對種子進行精選與包衣處理；一般栽培條件下，施底肥或種肥磷酸二銨150 kg/hm2，尿素60.0 kg/hm2，氯化鉀50 kg/hm2；采用壟三栽培模式，或玉米原壟卡種大豆技術，種植密度2.5×105～3×105株/hm2；播種期為5月5—15日；除草可采用化學藥劑播后苗前土壤封閉處理或苗后莖葉處理（1.5～2.0片復葉期）；在大豆拱土時深松1 次，3 片復葉期中耕1 次，封壟前中耕1次；在大豆初花期至鼓粒期噴施葉面肥1～2次，用尿素15 kg/hm2，鉬酸銨0.45 kg/hm2，也可加入硼酸0.075 kg/hm2，兌水750 kg/hm2，葉面噴施[21-23]；在大豆分枝或始花期采用化控技術調節(jié)生長，用15%多效唑0.9 kg/hm2，兌水675 kg，混勻后葉面噴施；在有灌溉條件的地區(qū)，在大豆開花至鼓粒期，采用噴灌或滴灌補水技術；要及時防治病蟲害，重點是根部疫霉病，葉部灰斑病和病毒病，莖部菌核病，蟲害是大豆食心蟲；在大豆進入黃熟期到完熟期之間收獲[24-26]。

3 討論

3.1 簡單回交是品種改良創(chuàng)新的重要方法之一

回交育種程序，一般是連續(xù)回交4～5次，連續(xù)自交2～3次，由于回交與自交累計周期較長，所以實施過程中難度大，不易堅持完整的育種程序[27-28]。為此，在實際育種工作中，一般是采用簡單回交方法，即連續(xù)回交1～2次，連續(xù)自交3～4次，加快完成育種程序，這樣既能保證回交育種效果，又能縮短育種程序，達到功省效宏的作用。我們利用此方法，育成了‘合豐30’｛(合交69-231×克4430-20)F1×4430-20｝、‘合豐32’{(‘合豐26’ב維爾金’)F1ב合豐26’}、‘合豐50’{‘合豐35’×合交95-1101（‘合豐34’ב合豐35’）｝、‘佳豆33’｛（‘北豐11’ב合豐55’（‘北豐11’ב綏農4號’）｝、‘合農78’｛‘黑農43’×(‘黑農54’ב黑農43’）F1｝等優(yōu)良品種，充分證明了該方法的可行性與有效性，值得廣泛推廣應用。

3.2 品種蛋白含量與產量潛力同步提升是品種改良關鍵目標

研究結果表明，大豆蛋白質的遺傳屬于數(shù)量性狀遺傳，受許多微效基因控制，以加性效應為主，也有一定的顯性作用，同時蛋白質含量與產量呈負相關[29]。為此，在品種改良創(chuàng)新過程中，要突出目標性狀（蛋白質含量與產量性狀），采取優(yōu)選親本、合理組配、簡單回交累加優(yōu)良基因、優(yōu)化選擇與識別技術、品質跟蹤檢測與生態(tài)選擇等技術措施培育新品種，能夠確保品種蛋白含量與產量潛力同步提升?！限r78’的選育，從育種理念、思路到頂層設計，從程序、方法、創(chuàng)新過程到結果目標明確，育種效果顯著。

3.3 核心親本的選擇（母本）是高蛋白育種關鍵技術之一

研究結果表明，栽培大豆品種間雜交時，蛋白質含量的顯性和上位效應不明顯；蛋白質含量遺傳的母體效應和細胞質作用明顯；雜交后代蛋白質含量受親本蛋白質含量影響較大[30]。因此，在雜交育種過程中，高蛋白質含量的親本盡可能做母本，有利于選育高蛋白含量的品種。‘合農78’的選育，充分考慮了母本的作用，優(yōu)選了高蛋白品種‘黑農43’(45.69%)為回交改良的母本，育成了蛋白質含量(41.75%)較高的品種，收到了預期的效果。

3.4 提質保優(yōu)栽培措施對保證品種蛋白質含量穩(wěn)定至關重要

由于食用大豆生產既要穩(wěn)定品種蛋白質含量又要提高品種產量，所以在選擇栽培技術上既要考慮高產措施又要考慮提質保優(yōu)措施。為此，根據已有的研究結果，在集成高產栽培技術的基礎上，可采取適區(qū)種植，適宜播種期內適當晚播，合理密度范圍內適當稀植，在氮磷鉀配比施用的基礎上，增施氮肥，補施微量元素（錳、硼、硫、鋅等微肥），在開花至鼓粒期灌水，收獲時期調整到黃熟至完熟期等措施，均能有效的提高或穩(wěn)定品種蛋白質含量，實現(xiàn)食用大豆生產既高產又高蛋白[31-32]。

4 結論

在優(yōu)選親本的基礎上，以‘黑農43’為母本，與（‘黑農54×黑農43’）F1材料為父本，采用簡單回交與分子設計育種技術結合的方法，育成了食用大豆品種‘合農78’，同時研究了良種良法配套技術。該品種蛋白質含量41.75%，脂肪含量20.42%，符合傳統(tǒng)豆制品加工或直接食用大豆標準，解決了發(fā)展食用大豆生產的瓶頸問題，具有巨大的開發(fā)潛力與應用價值。