郭美玲 郭泰 王志新 鄭偉 李燦東 趙海紅 徐杰飛 趙星棋

摘? ? 要:大豆新品種合農152母本為合農68,父本為黑河45,2021年由黑龍江省農作物品種審定委員會審定推廣。該品種累加與聚合了雙親的優良基因與性狀,具有早熟、適應性好、蛋白質含量較高、抗大豆生產主要病害(灰斑病)、高產穩產、生產潛力大等突出特點,品種表現優異。該品種親本系譜由91個材料組成,分別來自黑龍江省、吉林省、遼寧省和美國、日本及加拿大,包括地方品種(農家品種)19個,占親本材料總數的20.88%,育種品系或育成品種72個,占親本材料總數的79.12%,說明該品種遺傳背景復雜,具有遺傳多樣性。該品種親本系譜含有國內外核心祖先親本16個,其中重要核心祖先親本7個,即金元、白眉、四粒黃(吉林省)、嘟嚕豆、克山四粒莢、小粒豆9號和十勝長葉;直接親本75個,特別是含有重要直接親本11個,為群選1號、黑河54、豐收10、綏農4號、十勝長葉、合豐25、北豐11、合豐35、綏農10、綏農14和合豐50,這些祖先親本與重要親本對該品種遺傳基礎與品種表現影響極大,為品種優良表現夯實了基礎。
關鍵詞:大豆新品種;合農152;品種特點;親本系譜
文章編號:1005-2690(2022)05-0005-04? ? ? ?中國圖書分類號:S565.1? ? ? ?文獻標志碼:B
合農152是黑龍江省農業科學院佳木斯分院新育成的早熟大豆優良品種,2021年由黑龍江省農作物品種審定委員會審定推廣。
該品種的母本合農68在黑龍江省為中熟品種,突出特點是單株節數(16~18個)、每節莢數(3~4個)、每莢粒數(2.5個左右)與總莢數(45~50個)多,豐產性好,油分含量較高(21.68%),抗逆性強[1]。其父本黑河45在黑龍江省為極早熟品種,特點是抗灰斑病、蛋白質含量高(42.16%)、豐產性好、適應性強[2]。
該品種遺傳了父本和母本的優良基因與性狀,特別是早熟豐產、優質抗逆、適應性好等重要性狀,品種改良效果明顯,創新性強,達到了預期目標。為了深入研究該品種優勢與遺傳基礎,文章對合農152品種特點及親本系譜進行分析,加深對品種的認識與了解,旨在為品種轉化應用提供科學依據。
1 品種特點
1.1 早熟,適應性好
該品種在黑龍江省第四積溫帶種植,出苗至成熟生育日數110~115 d,需≥10 ℃活動積溫2 150 ℃左右,在北方春大豆產區為早熟品種。
該品種適宜在黑龍江省第四積溫帶及三、四積溫帶過渡區域大面積種植,在內蒙古大興安嶺以東嫩江流域的傳統農區、通遼市和赤峰市的北部山區,吉林省延邊市、白山市的高寒山區,新疆阿勒泰山區、薩吾爾山谷地、兩河間平原、塔城盆地、伊犁河谷丘陵區及北疆沿天山一帶東部的部分地區也可試種與推廣,品種表現早熟,適應性好[3]。
1.2 蛋白質含量較高,適宜作食用豆
該品種籽粒圓黃,百粒重20 g左右,蛋白質含量為40.56%,為優質食用大豆品種。該品種蛋白質含量較適宜區普通品種(蛋白質含量平均為38%左右)高1.5~2.0個百分點,較進口轉基因大豆(蛋白質含量平均為37%左右)高2~3個百分點,其蛋白質含量在黑龍江省早熟大豆產區具有一定的競爭優勢。
1.3 抗大豆灰斑病,抗生產主要病害
大豆灰斑病為黑龍江省大豆生產上的主要葉部病害,以三江平原地區發病較重。近年來,由于灰斑病菌生理小種不斷變化和大豆種植北移,導致重茬面積大,北部第四五積溫帶灰斑病發生有逐年加重的趨勢,對發展大豆生產十分不利。該品種經人工接種鑒定:中抗灰斑病,抗生產主要病害。
1.4 高產穩產,生產潛力大
該品種2018年10點次區域試驗平均單位面積產量3 066.0 kg/hm2,較對照品種黑河43增產8.2%,其中8點增產,兩點減產,增產幅度為4.5%~16.1%,減產幅度為1.9%。
該品種2019年10點次區域試驗平均單位面積產
量2 387.5 kg/hm2,較對照品種黑河43增產3.8%,其中6點增產,兩點平產,兩點減產,增產幅度為1.2%~16.6%,減產幅度為2.0%~6.5%。
該品種2018—2019年兩年20點次區域試驗平均單位面積產量2 726.8 kg/hm2,較對照品種黑河43增產6.0%,其中14點增產,兩點平產,4點減產,增產幅度為1.2%~16.6%,減產幅度為1.9%~6.5%。
該品種2020年10點次生產試驗平均單位面積產量2 702.9 kg/hm2,較對照品種黑河43增產8.0%,其中9點增產,1點減產,增產幅度為0.7%~14.3%,減產幅度為1.1%。
該品種在生產上種植,單位面積產量3 000 kg/hm2左右,具有3 966.7 kg/hm2產量潛力。綜上所述,該品種產量優勢突出。
2 品種親本系譜分析
以大豆新品種合農152雜交親本合農68與黑河45為基礎,依據崔章林等[4]編著的《中國大豆育成品種及其系譜分析(1923—1995)》、蓋鈞鎰等[5]編著的《中國大豆育成品種系譜與種質基礎(1923—2005)》、王連錚等[6]編著的《黑龍江農作物品種志》、胡明祥和田佩占[7]編著的《中國大豆品種志(1978—1992)》、孫寰和王彥豐[8]編著的《吉林大豆》、邱麗娟和王曙明[9-10]編著的《中國大豆品種志(1993—2004)》《中國大豆品種志(2005—2014)》,逐級查找該品種的親本組成與來源,并追溯到原始祖先親本,制作親本系譜樹,見圖1。
該品種經過了12輪的系統改良與創新,親本系譜樹由91份親本材料組成,除國內4份親本材料(東農20、公84110-1、公交9384-12、北9509)和國外4份親本材料(Amsoy、十勝長葉、BC13-4-1、Merit)親本系譜不清楚來源外,其余親本材料來源清楚可查。分析結果說明,該品種遺傳背景復雜,具有遺傳多樣性。
2.1 親本材料地理分布
黑龍江省親本材料65個,占親本總數的71.43%,包括地方品種(農家品種)11個(蓑衣領、克山四粒莢、佳木斯禿莢子、白眉、海倫金元、治安小粒豆、小粒豆9號、小粒黃、大白眉、克霜、四粒黃),育種品系或改良品種54個(紫花4號、元寶金、滿蒼金;東農20、東農1號;豐收1號、豐收6號、豐收7號、豐收10、克系283、克交5610、克56-10013-2、克交56-4087-17、克5501-3、克56-4258、克交69-5236、7253、克4430-20;黑農4號、哈光1657、黑農8號;黑河3號、黑河54、黑交80-1025(黑河7)、黑河26、黑河45;綏農3號、綏農4號、綏農7號、綏農8號、綏農14、綏70-6、綏69-4258、綏77-5047、綏02-529;紅豐3號、紅豐9號、鋼95106-4;合豐23、合豐24、合豐25、合豐34、合豐35、合豐50、合農68、合交8009-1612、合交95-1101;北良5號、北豐11、北9509、北良56-2、北交58-6146、北交58-1372和北交69-1483)。
吉林省親本材料20個,占親本總數的21.98%,包括地方品種(農家品種)6個(洋密蜂、四粒黃、永豐豆、輝南皮青豆、嘟嚕豆、黑鐵莢),育種品系或改良品種14個(早豐1號、集體4號、集體5號、群選1號、豐地黃、黃大102、黃寶珠、公84110-1、公交9384-12、公交0505-13、公交0946-6、九農6號、九農7號、九交7226-2)。
遼寧省親本材料兩個,占親本總數的2.20%,包括金元和大白眉,均為地方品種(農家品種)。
國外親本材料4個,占親本總數的4.40%,包括美國品種Amsoy和Merit、加拿大品種BC13-4-1及日本品種十勝長葉。
以上結果說明,生態育種決定了親本選擇與使用。
2.2 親本系譜親本類型
該品種親本系譜親本類型可分為地方品種(農家品種)、育種品系和改良品種三大類,其中地方品種(農家品種)為非改良親本,育種品系和改良品種為改良親本。
該品種系譜非改良親本總計19個,占親本材料總數的20.88%,包括蓑衣領、克山四粒莢、佳木斯禿莢子、白眉、海倫金元、治安小粒豆、小粒豆9號、小粒黃、大白眉、克霜、四粒黃(黑龍江省)、洋密蜂、四粒黃(吉林省)、永豐豆、輝南皮青豆、嘟嚕豆、黑鐵莢、金元和大白眉。
該品種系譜改良親本總計72個,占親本材料總數的79.12%,包括豐收(克或克交)系列13個(豐收1號、豐收6號、豐收7號、豐收10、克系283、克交5610、克56-10013-2、克交56-4087-17、克5501-3、克56-4258、克交69-5236、7253、克4430-20),占親本材料總數的14.29%;合豐(合交)系列9個(合豐23、合豐24、合豐25、合豐34、合豐35、合豐50、合農68、合交8009-1612、合交95-1101),占親本材料總數的9.89%;綏農(綏)系列9個(綏農3號、綏農4號、綏農7號、綏農8號、綏農14、綏70-6、綏69-4258、綏77-5047、綏02-529),占親本材料總數的9.89%;北豐(北良、北交)系列7個(北良5號、北豐11、北9509、北良56-2、北交58-6146、北交58-1372、北交69-1483),占親本材料總數的7.69%;黑河(黑交)系列5個(黑河3號、黑河54、黑交80-1025(黑河7號)、黑河26、黑河45),占親本材料總數的5.49%;公交(公)系列(公84110-1、公交9384-12、公交0505-13、公交0946-6)與國外材料(Amsoy、十勝長葉、BC13-4-1、Merit)各4個,分別占親本材料總數的4.40%;黑農(哈光)系列(黑農4號、哈光1657、黑農8號)、紅豐(鋼)系列(紅豐3號、紅豐9號、鋼95106-4)和九農(雜交)系列(九農6號、九農7號、九
交7226-2)各3個,分別占親本材料總數的3.30%;東農系列2個(東農1號、東農20),占親本材料總數的2.20%;其他系列材料10個(紫花4號、元寶金、滿蒼金、早豐1號、集體4號、集體5號、群選1號、豐地黃、黃大102、黃寶珠),占親本材料總數的10.99%。
以上結果說明,原始親本(地方品種)是該品種改良創新的基礎(占20.88%);在品種進化與選擇過程中,改良親本(育成品種或育種后代材料)的比重逐步增加并占據了親本數量的主體(79.12%),實現了品種改良創新的目標。
2.3 親本系譜核心祖先親本
該品種重組、累加與聚合了多親本的優良基因與性狀,特別是系譜含有國內外核心祖先親本16個,占親本總數的17.58%,包括國內核心祖先親本15個(蓑衣領、克山四粒莢、白眉、海倫金元、小粒豆9號、小粒黃、大白眉、四粒黃(黑龍江省)、洋密蜂、四粒黃(吉林省)、永豐豆、輝南皮青豆、嘟嚕豆、金元和大白眉)和國外核心祖先親本1個(日本品種十勝長葉)。其中,重要核心祖先親本7個,包括金元、白眉、四粒黃(吉林省)、嘟嚕豆、克山四粒莢、小粒豆9號和十勝長葉,占親本總數的7.69%。這些核心祖先親本為該品種選育與突出表現奠定了堅實的基礎。
2.4 親本系譜直接親本
該品種系譜含有直接親本75個,特別是含有重要直接親本11個,包括群選1號、黑河54、豐收10、綏農4號、十勝長葉、合豐25、北豐11、合豐35、綏農10、綏農14和合豐50。
其中,群選1號為早熟高產育種的骨干親本之一,作為種質資源利用,截至2005年,直接(一級利用,下同)或間接(二級或三級利用,下同)育成大豆新品種79個以上[11-12];黑河54為早熟高產育種的骨干親本之一,作為種質資源利用,截至2005年,直接或間接育成大豆新品種85個以上;豐收10為中早熟高產育種的骨干親本之一,作為種質資源利用,截至2005年,直接或間接育成大豆新品種155個以上;綏農4號為優質高產育種的骨干親本之一,作為種質資源利用,截至2020年,直接或間接育成品種62個以上;十勝長葉為高產育種的的骨干親本之一,作為種質資源利用,截至2020年,直接或間接育成大豆新品種400個以上[13-14];合豐25為廣適性與高產育種的骨干親本之一[15],作為種質資源利用,截至2020年,直接或間接育成品種300個以上[16];綏農14為廣適性與高產育種親本之一,作為種質資源利用,截至2017年,直接或間接育成品種32個以上[17-18];北豐11為早熟高產育種的骨干親本之一[19],作為種質資源利用,截至2021年,直接或間接利用育成大豆新品種109個以上;合豐35為廣適性與高產育種的骨干親本之一[20],作為種質資源利用,截至2020年,直接或間接育成大豆新品種60個以上;綏農10為抗灰斑病與高產育種的骨干親本之一,作為種質資源利用,截至2017年,直接或間接育成大豆新品種40個以上[21];合豐50為高油高產育種的骨干親本之一,作為種質資源利用,截至2020年,直接或間接育成豆新品種20個以上[22]。
這些重要直接親本對該品種遺傳基礎與品種表現影響極大,為品種優良表現夯實了基礎。
3 結束語
合農152親本系譜組成涉及親本數量多,來源廣泛,背景復雜,具有遺傳多樣性,含有多種祖先親本、重要祖先親本和重要直接親本,對品種遺傳基礎與品種表現影響極大。這為該品種選育奠定了堅實基礎,也是該品種選育成功的重要保障。
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