早熟高油大豆新品種佳豆32的選育與親本系譜分析

郭美玲 郭 泰 王志新 鄭 偉 李燦東 趙海紅 張振宇 徐杰飛 趙星棋

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

黑龍江省雖然是我國大豆主產區， 生產優勢明顯，但與世界大豆主產國相比差距較大，“卡脖子”問題十分突出。 在育種領域，對資源研究與評價不夠深入系統，育種技術方法落后；在生產領域，品種質量不高，單產低，品質特色不突出，抗逆性與適應性亟待改良；配套栽培技術不完善，生產難以發揮品種優勢與潛力；在種子領域，繁殖基地不穩定，建設不規范，優質種源供給不足，同時供種質量不高，達不到預期標準；在推廣領域，缺少品種評價與測試基地，品種再評價與優選困難； 品種示范與展示基地布局不合理，建設標準低，功能與作用發揮不充分。 為此，選育與推廣大豆新品種是解決大豆“卡脖子”問題的關鍵措施之一[1-2]。

大豆新品種佳豆32 是黑龍江省農業科學院佳木斯分院2010 年以黑河43 為母本、合農71 為父本配制雜交組合，2011 年以黑河43 為母本、（黑河43×合農71）F1為父本配制回交組合，采用回交育種與分子設計育種技術結合的方法選育而成，2021 年由黑龍江省農作物品種審定委員會審定推廣。 該品種在雜交育種基礎上，采用簡單回交方法，聚合與累加了核心親本黑河43 早熟、高產高蛋白、廣適性和改良親本合農71 高產超高產、高油、抗病的優良基因，集成了雙親優良性狀，具有早熟高油、高產抗病和廣適性等突出特點，適宜北方春大豆早熟區種植，解決了生產品種“卡脖子”問題，提高了品種質量與水平，為生產與豆農急需品種，應用前景廣闊。 筆者通過報道該品種選育與親本系譜分析結果， 旨在為同類育種提供理論與經驗。

1 品種選育

1.1 親本來源與特點

母本（核心親本）：黑河43 是黑龍江省農業科學院黑河分院以黑交92-1544（黑河18）為母本，黑交94-1211（黑河23）為父本，經有性雜交，系譜法選擇育成，2009 年從育種單位引入。該品種為亞有限結莢習性。 株高75～85 cm，無分枝，紫花，尖葉，灰色茸毛，莢成熟時呈灰褐色。 種子圓形，種皮黃色，種臍淺黃色，有光澤，百粒重 20～22 g。 蛋白質含量 41.84%，脂肪含量18.98%。 病害接種鑒定：中抗灰斑病。 在適應區種植，出苗至成熟生育日數113 d 左右，需≥10℃活動積溫2 150℃左右，在北方春大豆產區屬早熟品種[3]。

父本（改良親本）：合農71 是黑龍江省農業科學院木斯分院在引進雜交育種材料的基礎上，2005 年以 swsi-1（swsi×rocki）F2為材料，經60CO-γ 射線輻射處理創建選擇群體，采用雜交、輻射與分子設計育種技術結合的方法育成，為自育親本。 該品種無限結莢習性，株高 85～95 cm，稈強，節間短，分枝多；紫花，圓葉， 棕色茸毛； 單株結莢密， 結莢數與粒數多， 莢直形， 成熟時呈黃褐色； 籽粒圓形， 種皮黃色， 種臍淺黃色， 有光澤， 百粒重18.5 g 左右； 蛋白質含量39.28%，脂肪含量20.41%。 病害接種鑒定：中抗灰斑病。 在適應區種植，出苗至成熟生育日數125 d 左右，需≥10℃活動積溫2 600℃左右，在北方春大豆產區屬中熟品種[4-5]。

1.2 選育經過

2010 年在佳木斯分院試驗地以黑河43 為母本、合農71 為父本配制雜交組合， 組合號為合交201077；2011 年以黑河 43 為母本、合交 1077 F1（黑河43×合農71）為父本配制回交組合，組合號為合交201175，當年冬季在海南島育種基地加代種植F1，育種群體種植1 行125 株，成熟后混合收獲；2012 年在五大連池市廣民種業基地種植F2，育種群體種植18 行1 530 株，成熟后優選單株摘莢混合收獲，當年冬季在海南島育種基地加代種植F3， 育種群體種植8 行1 600 株， 成熟后優選單株摘莢混合收獲；2013 年在五大連池市廣民種業基地種植F4，育種群體種植18 行1 530 株，成熟后優選單株40 株；2014 年在五大連池市廣民種業基地種植F5， 育種群體種植40 個株行，成熟后決選品系合交N14-156， 品種試驗代號為佳豆32。 2015-2016 年在五大連池市廣民種業基地進行品種試驗，2017 年參加黑龍江省第四積溫帶品種比較試驗，2018-2019 年參加黑龍江省第四積溫帶品種區域與生產試驗，2021 年提請審定推廣[6-7]。

1.3 特征特性

該品種為亞有限結莢習性，株高85～90 cm，節間短，無分枝，株型收斂；紫花，尖葉，灰色茸毛；單株結莢密，三四粒莢比例高，頂莢豐富，莢彎鐮形，成熟時呈褐色；籽粒圓形，種皮黃色，有光澤，種臍黃色，百粒 重 18 ～20 g； 蛋 白 質 含 量 38.76%， 脂 肪 含 量22.30%。病害接種鑒定：中抗灰斑病。在適應區種植，出苗至成熟生育日數113 d 左右，需≥10℃活動積溫2 150℃左右，在北方春大豆產區屬早熟品種。

1.4 產量表現

該品種2018－2019 年參加黑龍江省第四積溫帶品種區域與生產試驗。 2018－2019 年全省 2 年 13 點次區域試驗，平均產量2 034.5 kg/hm2，產量變化幅度為 1 858.9～3 500.0 kg/hm2，較對照品種黑河 43 增產8.5%， 增產幅度為 5.5%～20.8%；2019 年全省 7 點次生產試驗，平均產量2 516.2 kg/hm2，產量變化幅度為2 206.7～2 760.0 kg/hm2， 較對照品種黑河 43 增產10.1%，增產幅度為6.1%～17.1%。 在大面積生產上種植，一般產量 2 700～3 000 kg/hm2，具有 3 500 kg/hm2產量潛力（附表）。

附表 早熟高油大豆新品種佳豆32 黑龍江省區域與生產試驗產量結果

1.5 適宜種植區域

該品種適宜黑龍江省第四積溫帶大面積種植和吉林、內蒙及新疆等省區相同生態條件的地區種植，要求≥10℃活動積溫2 250℃左右。 黑龍江省主要是葦河林業局、亞布力林業局、綏芬河市北部、虎林縣北部、雞西市北部、東方紅林業局、饒河縣、饒河農場、勝利農場、紅旗嶺農場、前進農場、青龍山農場、鶴崗市北部、鶴北林業局、伊春市西林區、南岔區、帶嶺區、大豐區、美溪區、翠巒區、友好區南部、上甘嶺區南部、鐵力市、同江市東部、北安市南部、嫩江縣南部、海倫市、五大連池市、綏棱縣北部、克東縣、九三農管局、黑河市、遜克縣、嘉蔭縣等地區；吉林省主要是東部山區與半山區所屬市縣； 內蒙古自治區主要是呼盟地區所屬市旗； 新疆維吾爾族自治區主要是阿勒泰地區。

1.6 栽培技術要點

堅持輪作換茬，“寧迎勿重”；選擇中等肥力地塊種植；施用磷酸二銨 130～150 kg/hm2、尿素 20～25 kg/hm2、硫酸鉀35～50 kg/hm2；播種前對種子進行包衣處理；采用“壟三”栽培模式，適宜密度為 30 萬～35 萬株/hm2；黑龍江省5 月上旬播種，9 月中旬成熟； 田間采用化學藥劑除草，中耕 2～3 次，拔大草 1～2 次；生育期間追施葉面肥1～2 次，同時防治大豆食心蟲；成熟后及時收獲。

2 品種親本系譜分析

依據蓋鈞鎰等[8]編著的《中國大豆育成品種系譜與種質基礎》（1923-2005）、張子金[9]編著的《中國大豆品種志》、邱麗娟等[10-11]編著的《中國大豆品種志（1993-2004）》和《中國大豆品種志（2005-2014）》等，查找佳豆32 親本來源與組成，并追溯到核心祖先親本，繪制該品種親本系譜樹，見附圖。

附圖 早熟高油大豆新品種佳豆32（合交 N14－156）新本系譜樹

該品種在進化過程中，經過了9 輪改良與創新，涉及主要親本33 個， 除了國外品種尤比列 （俄羅斯）、十勝長葉（日本）、Merit（美國）、swsi（美國）、rocki（美國） 和國內品系黑交75-861 親本來源與組成不清楚外，其他親本來源與組成清晰可查。

根據佳豆32 親本來源與組成特點，可分為核心祖先親本和直接親本。 祖先親本主要是指農家品種；直接親本主要是地方品種、 國內育成品種與育成品系及國外品種[8]。

該品種核心祖先親本共5 個，包括四粒黃（黑龍江黑）、四粒黃（吉林省）白眉、金元和蓑衣領[8]。 直接親本共28 個， 其中地方品種共4 個， 包括野生豆3-A、長葉1 號、黃寶珠和紫花4 號；國內育成品種共10 個，包括元寶金、豐收 1 號、豐收 6 號、黑河 3 號、黑河 9 號、黑河 54、黑河 18、黑河 23、黑河 43 和合農71；國內育成品系或中間材料共9個，包括黑河103、黑河 105、黑交 75-861、黑交 75-327、黑交 7718、黑交76-91、黑交 76-402、黑交85-1033 和黑交 83-889；國外品種共5 個，包括尤比列、十勝長葉、Merit、swsi和rocki。 由于該品種親本系譜組成含有核心祖先親本、優良農家與地方品種、改良創新品種及優異種質材料，同時還含有國外品種，所以親本類型豐富，血緣關系遠，遺傳基礎好，具有遺傳多樣性。

該品種國內親本主要來源于東北的黑龍江、吉林與遼寧三省，包括黑河系列、豐收系列、合農系列和農家品種與地方品種；國外親本主要來源于美國、俄羅斯和日本，由于親本來自不同大豆產區，來源廣泛，所以既有地理差異，也有生態差異。

該品種親本系譜含有黑河3 號、黑河43、合農71和日本品種十勝長葉等重要親本， 并遺傳了這些親本的優良基因與性狀， 為該品種改良創新奠定了堅實的基礎。

黑河3 號是黑龍江省農業科學院黑河分院（（原黑河地區農科所）1959 年從黑龍江省農業科學院克山農科所引入的（豐收6 號×四粒黃）F3代材料，采用系譜法選擇育成，1966 年確定推廣。 該品種極早熟（生育日數110 d 左右），高產優質，適應性好，適宜機械化收獲，應用范圍廣，種植面積大，截止到1987 年，累計推廣應用面積6 800 萬畝，同時還作為重要的極早熟育種親本在品種改良與創新中廣泛利用。 據不完全統計，“黑河系列”23 個品種含有該品種的血緣與優良基因， 為早熟育種關鍵親本之一。 該品種1985 年獲國家發明二等獎[12-13]。

黑河43 是黑龍江省農業科學院黑河分院（原黑河地區農科所） 1997 年以黑河18 為母本、 黑河23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。 該品種早熟（生育日數115 d）、高產、抗逆、蛋白質含量高（41.84%）、適應性好，推廣應用范圍廣， 種植面積大。 據不完全統計， 截止到2018 年， 該品種年推廣應用面積達到67 萬hm2，累計推廣應用面積達到333 萬hm2，同時還作為重要的早熟育種親本在品種改良與創新中廣泛利用。 該品種2015 年獲黑龍江省科學技術一等獎[14-15]。

合農71 是黑龍江省農業科學院佳木斯分院2005 年以 （swsi×rocki）F2為基礎材料， 采用輻射處理、 雜交育種與分子設計育種技術結合的方法選育而成，2014 年和2017 年分別由國家和黑龍江省審定推廣。 該品種農藝性狀優良，豐產性好；產量高，潛力大；抗病性好，抗逆性強；品質優良，用途廣泛；應用范圍廣， 適應性好。 該品種高產創建，2019 年在新疆石河子市石河子鎮四宮村創造了實收766.71 m2、平均產量6 712.05 kg/hm2的全國大豆單產新紀錄；2020 年在黑龍江省和平牧場創造了實收3 466.84 m2、平均產量6 712.05 kg/hm2的東北地區大豆單產新紀錄。 由于該品種具有高產、超高產潛力，所以在高產育種上已廣泛應用[4-5]。

十勝長葉是從日本引入的材料， 為日本最高產的品種。 該品種由日本十勝農場在海島生態環境下由本育65 號×大豆本第326 號于1947 年選育而成，具有節間短、結莢密、稈強、多花多莢、適應性廣、配合力高等特點。 該材料是引進種質在我國大豆育種中利用最多的品種之一，截止到2005 年利用十勝長葉直接或間接育成大豆新品種195 個， 包括在大豆推廣品種中表現極為突出的合豐25 和綏農14[16-17]。合豐25 是我國大豆品種推廣面積最大、應用時間最長、效益最高的名牌品種，分別在 1987 年、1988 年、1994 年獲黑龍江省科技進步一等獎、 國家科技進步三等獎、黑龍江省首批重大科技效益獎。 綏農14 分別在 2000 年、2003 年、2004 年獲黑龍江省科技進步一等獎、國家科技進步二等獎、黑龍江省重大科技效益獎[18-19]。

綜上所述，佳豆32 大豆品種在進化與改良過程中，優良基因與性狀經過多次重組、累加與變異，在人為與生態選擇的作用下， 集成與聚合了眾多親本的優良基因與性狀， 特別是重要親本黑河3 號、黑河43、合農71、十勝長葉等基因與性狀，拓寬了品種血緣關系，豐富了品種遺傳基礎，創新了品種并提高了質量。