大豆優異種質挖掘、創新與利用

主要完成人：

邱麗娟，常汝鎮，韓英鵬，郭泰，李英慧，付亞書，關榮霞，朱振東，孫賓成，劉章雄

主要完成單位：

中國農業科學院作物科學研究所，東北農業大學，黑龍江省農業科學院佳木斯分院，黑龍江省農業科學院綏化分院，呼倫貝爾市農業科學研究所

提名單位：農業農村部

大豆是我國重要的植物油脂和蛋白質來源，也是重要的動物飼料來源。20世紀90年代，針對大豆生產上疫霉根腐病、灰斑病和干旱/鹽堿等危害嚴重，大豆品種油分含量低，優異種質資源發掘滯后，高油、抗病新種質創制難度較大等問題，中國農業科學院作物科學研究所研究員邱麗娟聯合東北農業大學、黑龍江省農業科學院佳木斯分院和綏化分院以及內蒙古自治區呼倫貝爾市農業科學研究所等主產區優勢單位，按照生物技術與傳統技術相結合、優異種質挖掘與育種利用緊密銜接的思路，歷時20余年，在優異種質挖掘、抗逆、高油等重要性狀QTL/基因發掘，抗病優質新種質創制，新品種培育和推廣利用方面取得顯著成效，其牽頭完成的“大豆優異種質挖掘、創新與利用”獲得國家科技進步獎二等獎。

該項目綜合利用引進與收集的大豆資源，構建多樣性豐富的核心種質和應用核心種質，解決資源選擇難題。構建抗病、優質等重要性狀鑒定技術體系，鑒定抗病（灰斑病、花葉病毒病、疫霉根腐病等）、優質（高脂肪、高蛋白等）等優異資源949份，其中抗病230份，包括抗疫霉根腐病8個生理小種的廣譜抗源魯豆4號等。具有兩個以上優異性狀的資源共149份，包括抗灰斑病和疫霉根腐病的Ohio、抗疫霉根腐病和胞囊線蟲的灰皮支黑豆等雙抗優異資源9份，抗疫霉根腐病且高油的鐵豐23、抗灰斑病且高蛋白的綠皮豆-2等抗病優質資源8份，為東北大豆抗病、優質新品種培育提供了優異資源。

該項目首次構建大豆泛基因組，揭示了基因組遺傳變異特征，開發多樣性豐富的分子標記，為基因發掘和分子育種提供了信息和工具。挖掘抗灰斑病、抗花葉病毒病、抗疫霉根腐病等抗性相關主效QTL/基因27個，高脂肪含量、高蛋白含量等優質相關主效QTL/基因20個，百粒重、單株莢數等產量相關主效QTL/基因25個。建立了分子標記聚合育種技術體系，創制出聚合5個耐疫霉根腐病QTL新種質CH19，聚合抗疫霉根腐病、花葉病毒病和胞囊線蟲病QTL新種質中品03-5373，聚合抗疫霉根腐病、灰斑病和高油QTL的合交9526-1等抗病優質新種質7份。

項目組與東北大豆主產區優勢團隊結合，通過梯級雜交和連續改良，結合分子育種技術體系，建立優異資源和新種質的育種利用研發平臺。聚合多個優異性狀，培育抗病優質高產新品種共39個，提升了東北大豆育種和生產水平。育成優質抗病新品種17個。其中國審品種6個，區域試驗對照品種7個，農業農村部推介生產主導品種6個。17個品種平均含油量21.55%，超過國家高油品種標準21.50%，其中12個高油品種平均含油量為22.35%，最高達23.57%，比普通品種高3～4個百分點，抗一種或幾種病害，解決了優質和抗逆協調改良的難題，2006—2017年累計推廣1.25億畝，新增社會經濟效益97.82億元，在提高生產水平和實現農民增收中發揮了重要作用。

該項目獲國家發明專利9項，植物新品種保護權10項，制定標準1項；出版專著4部，發表論文166篇，其中在Nature Biotechnology、PNAS、Plant Journal等SCI期刊上發表56篇，完全他引1694次；獲省部級一等獎3項。核心種質、優異資源和基因組信息等材料、信息和技術等共享利用效果顯著，為推動我國大豆應用基礎研究步入國際行列做出了重要貢獻。