超早熟大豆新品種佳豆20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

摘? ? 要：超早熟大豆新品種佳豆20是黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院佳木斯分院2010年以合豐51為母本、華疆2號為父本，采用雜交育種與分子設(shè)計育種技術(shù)結(jié)合的方法選育而成，2019年獲植物新品種保護權(quán)（品種權(quán)號：CNA20191002137），2020年由黑龍江省農(nóng)作物品種審定委員會審定推廣（審定編號：黑審豆20200050）。該品種累加與聚合了母本合豐51的豐產(chǎn)、高油與抗逆等優(yōu)良基因與性狀，以及父本華疆2號的超早熟、高蛋白質(zhì)含量、廣適性等優(yōu)良基因與性狀，具有超早熟、高產(chǎn)高油、抗逆性強與適應(yīng)性好等優(yōu)點，解決了品種與生產(chǎn)問題，提升了品種質(zhì)量，為生產(chǎn)急需品種。分析了佳豆20的選育與親本系譜分析結(jié)果，旨在為今后超早熟大豆育種提供理論依據(jù)與實踐經(jīng)驗。

關(guān)鍵詞：超早熟;大豆;新品種;佳豆20;選育;親本系譜

文章編號： 1005-2690（2021）12-0012-04? ? ? ?中國圖書分類號： S565.1? ? ? ?文獻標(biāo)志碼： B

北方春大豆超早熟產(chǎn)區(qū)主要集中在黑龍江省第六積溫帶及內(nèi)蒙古大興安嶺東麓近山地區(qū)[1-2]。由于該大豆產(chǎn)區(qū)位于我國高寒地區(qū)最北端，生育期只有85～100 d，≥10 ℃活動積溫在1 900 ℃以下，大豆種植與生產(chǎn)條件相對較差，所以品種與生產(chǎn)問題十分突出[3-4]。一是品種問題。熟期偏晚，霜前成熟困難;產(chǎn)量較世界主產(chǎn)國低1 500 kg/hm2左右;蛋白質(zhì)或脂肪含量均不突出，蛋脂總和不足60%;抗逆性與適應(yīng)性差[5-6]。二是生產(chǎn)問題。種植作物單一，輪作困難，重茬比例高;超早熟品種少，豆農(nóng)種植選擇困難，越區(qū)種植嚴(yán)重，成熟不好，影響品種優(yōu)勢發(fā)揮[7-8]。為此，選育推廣高質(zhì)量的品種和改善生產(chǎn)種植條件是超早熟大豆產(chǎn)區(qū)亟待解決的一個問題。

1? ?品種選育

1.1? ?親本來源與特點

母本（♀）：合豐51是以合豐35為母本、合94113F3（合豐34×美國扁莖大豆）為父本，經(jīng)有性雜交，系譜法選擇育成。2006年由黑龍江省農(nóng)作物品種審定委員會審定推廣，為自育親本。該品種為亞有限結(jié)莢習(xí)性，株高80～85 cm，稈強，節(jié)間短，無分枝;尖葉，紫花，灰毛;單株結(jié)莢密，三四粒莢比例為90%左右，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20～22 g;蛋白質(zhì)含量40.15%，脂肪含量21.31%;中抗灰斑病;在適應(yīng)區(qū)種植，出苗至成熟生育日數(shù)113 d左右，需≥10 ℃活動積溫2 200 ℃左右，在北方春大豆產(chǎn)區(qū)為早熟品種[9]。

父本（♂）：華疆2號是以北疆94-384為母本、北豐13為父本，經(jīng)有性雜交，系譜法選擇育成。2006年由黑龍江省農(nóng)作物品種審定委員會審定推廣，2009年由北安市華疆種業(yè)有限責(zé)任公司引入。該品種無限結(jié)莢習(xí)性，株高80～90 cm，株型收斂，稈強，有分枝;尖葉，紫花，灰毛;三四粒莢多，莢皮深褐色;籽粒圓形，種皮黃色，有光澤，種臍黃色，百粒重22 g左右;蛋白質(zhì)含量41.21%，脂肪含量20.62%;感灰斑病。在適應(yīng)區(qū)種植，出苗至成熟生育日數(shù)100 d左右，需≥10 ℃活動積溫1 950 ℃左右，在北方春大豆產(chǎn)區(qū)屬超早熟品種[10]。

1.2? ?選育過程

2010年在佳木斯分院試驗地以合豐51為母本、華疆2號為父本配置雜交組合，秋季F0收獲雜交種子82粒，當(dāng)年冬季在海南島育種基地F1加代種植1行82株，成熟后混合收獲;2011年在北安市廣民種業(yè)育種基地F2種植18行1 530株，成熟后優(yōu)選單株摘莢混合收獲，當(dāng)年冬季在海南島育種基地F3加代種植8行1 600株，成熟后優(yōu)選單株摘莢混合收獲;2012年在北安市廣民種業(yè)育種基地F4種植18行1 530株，成熟后優(yōu)選單株30株;2013年在北安市廣民種業(yè)育種基地F5種植30個株行，成熟后決選品系合交N13-498。該品系試驗代號為佳豆20，2014—2016年在北安市廣民種業(yè)基地進行品種比較試驗;2017—2019年參加黑龍江省第六積溫帶上限大豆品種（對照品種為華疆2號）區(qū)域試驗與生產(chǎn)試驗，2020年申請省級品種審定推廣，定名為佳豆20。

1.3? ?特征特性

該品種為亞有限結(jié)莢習(xí)性，株高65～70 cm，節(jié)間短，有分枝;紫花，尖葉，灰毛;單株結(jié)莢密，三四粒莢比例高，頂端莢豐滿，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(zhì)含量38.54%，脂肪含量21.23%;中抗灰斑病。在適宜區(qū)域種植，出苗至成熟生育日數(shù)100 d左右，需≥10 ℃活動積溫1 850 ℃左右，在北方春大豆產(chǎn)區(qū)為超早熟品種。

1.4? ?產(chǎn)量表現(xiàn)

該品種2017—2018年黑龍江省兩年12點區(qū)域試驗，平均產(chǎn)量2 034.5 kg/hm2，較對照品種華疆2號增產(chǎn)8.5%，增產(chǎn)點比例83.3%;2019年黑龍江省6點生產(chǎn)試驗，平均產(chǎn)量2 094.2 kg/hm2，較對照品種華疆2號增產(chǎn)8.6%，增產(chǎn)點比例100%。大面積生產(chǎn)上種植，一般產(chǎn)量2 200～2 500 kg/hm2。超早熟大豆新品種佳豆20黑龍江省區(qū)域試驗與生產(chǎn)試驗產(chǎn)量結(jié)果，見表1。

1.5? ?適宜種植區(qū)域

該品種適宜黑龍江省第六積溫帶上限種植，要求≥10 ℃活動積溫1 900 ℃左右;在吉林、內(nèi)蒙古及新疆等?。ㄗ灾螀^(qū)）相同條件地區(qū)也可種植;在黑龍江省南部地區(qū)可作為救災(zāi)或復(fù)種品種種植。

1.6? ?栽培技術(shù)要點

該品種適宜“壟三”栽培，壟距65～70 cm，種植密度35萬～40萬株/hm2;5月上中旬播種，9月中下旬成熟;一般栽培條件下，施腐熟有機肥15～25 t/hm2、磷酸二銨150 kg/hm2、尿素25～30 kg/hm2、硫酸鉀50～70 kg/hm2;田間采用化學(xué)藥劑除草;生育期間中耕2～3次，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

根據(jù)張子金[11]編著的《中國大豆品種志》、胡明祥[12]編著的《吉林省農(nóng)作物品種志》（1963—1986）、胡明祥等[13]編著的《中國大豆品種志》（1978—1992）、王連錚等[14]編著的《黑龍江農(nóng)作物品種志》、邱麗娟等[15-16]編著的《中國大豆品種志（1993—2004）》和《中國大豆品種志（2005—2014）》和蓋鈞鎰等[17]編著的《中國大豆育成品種系譜與種質(zhì)基礎(chǔ)》（1923—2005）等書籍和近年來省級或國家級品種審定公告，逐級查找佳豆20親本來源與組成，并追溯到原始親本，繪制該品種親本系譜樹，見圖1。

該品種在進化過程中經(jīng)過了10輪改良與創(chuàng)新，親本系譜樹由70個親本材料組成。依據(jù)親本來源與特點，可歸納為4種類型。一是農(nóng)家品種。農(nóng)家品種為該品種的原始親本或祖先親本，共21個，主要來源于東北3省，其中黑龍江省11個，包括克山四粒莢、治安小粒豆、大白眉、白眉、海倫金元、紫花4號、佳木斯禿莢子、克霜、小粒豆9號、蓑衣領(lǐng)和克系283;吉林省有8個，包括嘟嚕豆、黃寶珠、豐地黃、輝南青皮豆、洋蜜蜂、四粒黃、黑鐵莢和集體4號;遼寧省兩個，包括大白眉和金元。二是創(chuàng)新品種。創(chuàng)新品種為不同時期品種改良的核心親本，共27個，其中黑龍江省23個，包括滿倉金、集體5號、黑農(nóng)4號、豐收1號、豐收6號 、豐收10、合交13、合豐23、合豐24、合豐25、合豐35、合豐34、合豐51、北良5號、北豐3號、北豐8號、北呼豆、北豐11、北豐13、華疆2號、黑河54、黑河51和綏農(nóng)7號;吉林省4個，包括元寶金、九農(nóng)6號、九農(nóng)7號和早豐1號。三是創(chuàng)新種質(zhì)。創(chuàng)新種質(zhì)為目標(biāo)性狀突出的育種中間材料，共18個，其中黑龍江省16個，包括哈光1657、克交5610、克69-5236、克56-10013-2、克56-4087-17、克4430-20、合交8009-1612、北良56-2、北良55-1、北交58-6146 、北交69-1483、北交58-1372、北疆94-384、綏77-5047、綏70-6和7253;吉林省兩個，包括黃大102和九交7226-2。四是國外推廣品種。國外推廣品種均為改良親本，主要來自美國、日本和俄羅斯，共4個，包括Amsoy（美國）、十勝長葉（日本）、黑龍江41（俄羅斯）和扁莖大豆（美國）。

該品種親本系譜含有國內(nèi)著名品種合豐25、北豐11、合豐35和優(yōu)良創(chuàng)新種質(zhì)克4430-20，國外日本品種十勝長葉，傳承了這些重要親本的優(yōu)良血統(tǒng)與基因，對該品種改良創(chuàng)新起到了極為重要的作用。

其中，合豐25是以合豐23為母本、克4430-20為父本，經(jīng)有性雜交，系譜法選擇育成，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年累計推廣面積達到0.12億hm2，是中華人民共和國建立以來推廣面積最大、應(yīng)用范圍最廣、社會效益最高和持續(xù)種植時間最長的品種[18]。同時以合豐25為育種親本材料，一級利用育成大豆新品種38個，二級利用育成大豆新品種62個。合豐25品種分別于1987年獲黑龍江省政府科技進步一等獎，1988年獲國家科技進步三等獎，1994年獲黑龍江省政府重大科技效益獎[19-20]。

合豐35是以合交8009-1612為母本、綏農(nóng)7號為母本，經(jīng)有性雜交，系譜法選擇育成，年最大推廣面積56.7萬hm2，1994—2005年累計推廣面積433.3萬hm2，同時以合豐35為育種親本材料，一級利用育成大豆新品種20個，二級利用育成大豆新品種19個。該品種1999年獲國家科技進步二等獎，2000年獲黑龍江省政府重大科技效益獎[21-22]。

北豐11是以合豐25為母本、北交69-1483為父本，經(jīng)有性雜交，系譜法選擇育成，1993—1996年累計推廣面積 65.5萬hm2;育種利用直接或間接育成大豆新品種45個，其中一級利用育成大豆新品種28個、二級利用育成大豆新品種17個，1997年獲黑龍江省省長特別獎和重大科技效益獎[23]。

十勝長葉為日本推廣品種，是在中國大豆育種中利用最多的國外品種之一，截至2005年育種直接或間接利用育成大豆新品種195個，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[24]。

克4430-20是以克69-5236為母本、日本品種十勝長葉為父本，經(jīng)有性雜交，系譜法選擇育成。截至2005年，黑龍江省以該品系為育種親本，直接或間接育成大豆新品種42個，其中一級利用育成大豆新品種5個、二級利用育成大豆新品種21個、三級利用育成大豆新品種16個[25-26]。

綜上所述，該品種在進化與改良過程中，親本來源廣泛，生態(tài)類型各異，具有豐富的遺傳多樣性;該品種在人為與生態(tài)選擇的作用下，傳承了親本的優(yōu)良血統(tǒng)，累加與聚合了優(yōu)良基因與性狀，拓寬了品種的血緣關(guān)系，改良了品種的遺傳基礎(chǔ)，選育與創(chuàng)新了品種。

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