高油高產(chǎn)大豆雜交種吉育671的選育及制種技術(shù)

摘要：吉育671是以不育系JLCMS18A為母本、恢復(fù)系JLR306為父本，采用三系法選育成的雜交大豆新品種，具有高含油量、高產(chǎn)量、穩(wěn)定的生產(chǎn)性能以及較強(qiáng)的病害抵抗力。在2年的區(qū)域試驗(yàn)中，與對(duì)照吉農(nóng)84相比，平均增產(chǎn)達(dá)13.5%；在生產(chǎn)試驗(yàn)中，相較于對(duì)照吉農(nóng)84增產(chǎn)7.4%。經(jīng)人工接種鑒定，該品種對(duì)大豆花葉病毒1號(hào)和3號(hào)生理小種表現(xiàn)為抗，且高抗大豆灰斑病。籽粒粗脂肪（干基）含量23.05%，蛋白質(zhì)（干基）含量38.26%。吉育671制種宜選擇干旱少雨、有灌溉條件、野生昆蟲(chóng)豐富的地區(qū)；可利用蜜蜂進(jìn)行輔助傳粉，全生育期需嚴(yán)格去雜去劣，在鼓粒期至成熟初期進(jìn)行化控處理。吉育671于2023年6月通過(guò)吉林省農(nóng)作物品種審定委員會(huì)審定，審定編號(hào)：吉審豆20230013。

關(guān)鍵詞：大豆雜交種；吉育671；細(xì)胞質(zhì)雄性不育；選育；制種技術(shù)

Breeding and Seed Production Technology of Hybrid

Soybean Jiyu 671 with High-Oil and High-Yield

GUAN Zheyun，YAN Hao，LIU Dazhuang，DING Xiaoyang，ZHANG Jingyong，

PENG Bao，ZHAO Limei，ZHANG Chunbao

（Soybean Research Institute，Jilin Academy of Agricultural Sciences/Key Laboratory of Hybrid Soybean

Breeding of the Ministry of Agriculture and Rural Affairs，Changchun 130033）

大豆是我國(guó)重要的農(nóng)作物[1]，兼具糧食油料和飼料功能，2023年中央一號(hào)文件提出要“加快培育高產(chǎn)高油大豆”，高油、高產(chǎn)是國(guó)家對(duì)大豆行業(yè)的布局，也是科研人員需要聚焦的方向。利用雜種優(yōu)勢(shì)是提高單產(chǎn)的有效方法之一，在世界農(nóng)業(yè)技術(shù)和生產(chǎn)實(shí)踐中被廣泛應(yīng)用于禾本科、茄科、十字花科等多種作物中，并且產(chǎn)生了顯著的經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益。大豆同樣具有較強(qiáng)的雜種優(yōu)勢(shì)[2]，由于大豆是一種自花授粉的豆科植物，因此創(chuàng)制雄性不育系是雜交大豆育種和制種的先決條件[3]。1993年吉林省農(nóng)業(yè)科學(xué)院成功研發(fā)出世界上第一個(gè)大豆細(xì)胞質(zhì)雄性不育系，并且完成了三系配套的目標(biāo)。2002年我國(guó)審定了世界上首個(gè)大豆雜交品種雜交豆1號(hào)[4]。本文根據(jù)中央一號(hào)文件精神與產(chǎn)業(yè)形勢(shì)，對(duì)高油高產(chǎn)大豆雜交種吉育671的選育及制種技術(shù)進(jìn)行介紹，旨在促進(jìn)該品種在適宜區(qū)域的應(yīng)用與推廣，為相應(yīng)地區(qū)的大豆生產(chǎn)與產(chǎn)業(yè)加工提供優(yōu)良品種和技術(shù)經(jīng)驗(yàn)。

1 親本來(lái)源及選育過(guò)程

1.1 母本不育系JLCMS18A 2000年使用穩(wěn)定的大豆RN型細(xì)胞質(zhì)雄性不育系JLCMS9A作為測(cè)試品種，與系選材料98946-II-8測(cè)交。通過(guò)對(duì)測(cè)交F1進(jìn)行育性鑒定，花粉敗育率為100%，確認(rèn)其為保持系。以98946-II-8為父本，經(jīng)連續(xù)5代回交轉(zhuǎn)育，創(chuàng)制出98946-II-8遺傳背景的大豆RN型細(xì)胞質(zhì)雄性不育系，命名為JLCMS18A。該不育系育性穩(wěn)定，不育植株比例和花粉的敗育率均達(dá)到100%，而通過(guò)異花授粉的結(jié)實(shí)率約為60%；植株為無(wú)限結(jié)莢習(xí)性，紫花，圓葉，棕毛，株高約129cm（圖1）。

1.2 父本恢復(fù)系JLR306 2007年以JLCMS9A為測(cè)試品種，與收集到的優(yōu)良資源YJN18測(cè)交，通過(guò)對(duì)測(cè)交F1進(jìn)行育性鑒定，花粉敗育率為50%左右，確認(rèn)其為含有恢復(fù)基因的恢復(fù)系，命名為JLR306。該恢復(fù)系為無(wú)限結(jié)莢習(xí)性，紫花，圓葉，棕毛，株高約98cm（圖1）。

1.3 吉育671選育過(guò)程 2015年以不育系JLCMS18A

作母本、恢復(fù)系JLR306作父本，通過(guò)馴化蜜蜂授粉配制雜交組合，組合代號(hào)H15-344。2016年在吉林省公主嶺市、長(zhǎng)春市和吉林市等3個(gè)地點(diǎn)進(jìn)行一次測(cè)產(chǎn)試驗(yàn)，雜交組合H15-344產(chǎn)量、抗倒性、抗病性等指標(biāo)均表現(xiàn)突出；2017年進(jìn)行二次測(cè)產(chǎn)，H15-344平均比對(duì)照吉農(nóng)84增產(chǎn)22.1%。2018年于吉林省洮南市以JLCMS18A作母本、JLR306作父本，在大田自然條件下，利用野生昆蟲(chóng)結(jié)合馴化蜜蜂傳粉進(jìn)行H15-344雜交制種。2019年H15-344參加吉林省中晚熟組大豆品種篩選試驗(yàn)；2020-2021年參加吉林省中晚熟組大豆品種區(qū)域試驗(yàn)；2022年參加吉林省中晚熟組大豆品種生產(chǎn)試驗(yàn)。2023年6月通過(guò)吉林省農(nóng)作物品種審定委員會(huì)審定，審定編號(hào)：吉審豆20230013，正式定名吉育671。

2 品種特征特性

2.1 農(nóng)藝性狀 吉育671無(wú)限結(jié)莢習(xí)性，平均株高104.8cm，主莖節(jié)數(shù)17.5節(jié)，3粒莢多，莢熟時(shí)呈黃褐色。葉片圓形，花紫色，植株覆蓋棕色茸毛，籽粒圓形，種皮黃色，表面略帶光澤，種臍黑色，百粒重18.4g（圖2）。吉育671出苗至成熟平均129d，比對(duì)照吉農(nóng)84早4d，為吉林省中晚熟品種，適合在吉林省長(zhǎng)春、四平、遼源等地和遼寧省北部以及內(nèi)蒙古自治區(qū)東南部等區(qū)域種植。

2.2 品質(zhì)特性 2020年經(jīng)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部谷物及制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心（哈爾濱）檢測(cè)，吉育671籽粒粗脂肪（干基）含量22.72%，蛋白質(zhì)（干基）含量39.22%；2021年經(jīng)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)產(chǎn)品及加工品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心（長(zhǎng)春）檢測(cè)，籽粒粗脂肪（干基）含量23.38%，蛋白質(zhì)（干基）含量37.30%；2年平均籽粒粗脂肪（干基）含量23.05%，蛋白質(zhì)（干基）含量38.26%。

2.3 抗性鑒定 經(jīng)吉林省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所人工接種鑒定，吉育 671 抗大豆花葉病毒病1號(hào)株系（病情指數(shù) 21.30）、3號(hào)株系（病情指數(shù) 34.39），高抗大豆灰斑?。ú∏橹笖?shù) 1.85）。在自然誘發(fā)病蟲(chóng)害抗性鑒定中，抗大豆花葉病毒病（病級(jí)1級(jí)）、大豆褐斑?。ú〖?jí)1級(jí)）、大豆細(xì)菌性斑點(diǎn)?。ú〖?jí)1級(jí)），高抗大豆霜霉病（病級(jí)0級(jí)）、大豆灰斑?。ú〖?jí)0級(jí)），感大豆食心蟲(chóng)（蟲(chóng)食率 12.20%）。

3 產(chǎn)量表現(xiàn)

3.1 區(qū)域試驗(yàn) 2020-2021年參加吉林省中晚熟組大豆品種區(qū)域試驗(yàn)，2020年吉育671每hm2平均產(chǎn)量為3646.3kg，較對(duì)照吉農(nóng)84增產(chǎn)11.6%；2021年平均產(chǎn)量為3484.5kg，較對(duì)照吉農(nóng)84增產(chǎn)15.5%；2年區(qū)域試驗(yàn)平均產(chǎn)量為3565.4kg，較對(duì)照吉農(nóng)84增產(chǎn)13.5%（表1）。

3.2 生產(chǎn)試驗(yàn) 2022年參加吉林省中晚熟組大豆品種生產(chǎn)試驗(yàn)，吉育671平均產(chǎn)量為3180.8kg/hm2，較對(duì)照吉農(nóng)84增產(chǎn)7.4%（表2）。

4 高效制種技術(shù)

雜交大豆已形成“環(huán)境—昆蟲(chóng)—作物三位一體，綜合調(diào)控”的高效制種技術(shù)體系[5]，應(yīng)用該體系可對(duì)吉育671的制種提供理論指導(dǎo)。

4.1 制種環(huán)境 吉育671制種應(yīng)滿(mǎn)足以下環(huán)境要求：（1）具有灌溉條件；（2）大豆開(kāi)花期降水量低于100mm；（3）天然傳粉昆蟲(chóng)種類(lèi)與昆蟲(chóng)數(shù)量多；

（4）制種田5km范圍內(nèi)無(wú)其他大豆品種種植。經(jīng)過(guò)多年的試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，吉林省西部地區(qū)可以滿(mǎn)足上述大豆雜交種三系配套制種的環(huán)境要求，是適宜的雜交大豆制種地區(qū)[5]。

4.2 制種昆蟲(chóng) 利用馴化蜜蜂與野生傳粉昆蟲(chóng)相配合，共同為雜交大豆的制種提供傳粉服務(wù)。在大豆開(kāi)花前15d左右進(jìn)行1次蟲(chóng)害防治，防止害蟲(chóng)的侵襲和農(nóng)藥對(duì)傳粉昆蟲(chóng)產(chǎn)生的危害。在大豆開(kāi)花前4～5d進(jìn)行輔助放蜂，每個(gè)蜂箱約有蜜蜂8000頭，在野生傳粉昆蟲(chóng)的協(xié)助下可以承擔(dān)5000m2的傳粉任務(wù)。方形地塊可以將蜂箱放置于場(chǎng)地中央，便于統(tǒng)一管理；條形地塊可以將蜂箱放置于制種田兩頭。如果制種田周邊有樹(shù)木隔離帶，也可以將蜂箱放置于林下。規(guī)?；品N田需注意蜂群的有效傳粉距離，確保制種田不出現(xiàn)傳粉真空帶。

在位置相對(duì)固定的制種田，可以采用田間穴播、小面積條播方式，或者在制種田隔離帶中播種紫花苜?；螯S花草木樨等蜜源植物。一是為了誘使蜜蜂出巢，增加蜜源，降低飼養(yǎng)成本；二是為了吸引野生昆蟲(chóng)，使傳粉昆蟲(chóng)增加傳粉效率。但是要注意不要播種過(guò)多，以免蜜蜂只訪蜜源植物花而不訪大豆花。

4.3 制種作物 在雜交大豆種子生產(chǎn)的田間布局中，父本與母本的行比設(shè)定為1∶2時(shí)，能夠達(dá)到最高的授粉效率[6]。吉育671母本JLCMS18A為圓葉半開(kāi)張株型品種，考慮到細(xì)胞質(zhì)雄性不育系的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)旺盛，應(yīng)適當(dāng)降低母本的種植密度，以

11萬(wàn)株/hm2為宜。父本JLR306為圓葉收斂株型品種，適當(dāng)增加父本密度有助于增加花的數(shù)量，但父本密度過(guò)高會(huì)導(dǎo)致蜜蜂訪花困難，因此種植密度以16萬(wàn)株/hm2較為適宜。

吉育671母本JLCMS18A比父本JLR306開(kāi)花期晚4d，為了保證父母本花期相遇，需要將母本提前4d播種。但是為了增加父本花粉供應(yīng)時(shí)間，可以在母本播種的同時(shí)，播種1/3的父本，剩余2/3的父本在母本播種后4d播種。在父母本播種完成后進(jìn)行灌溉，以保證出苗整齊度。

4.4 父母本的擴(kuò)繁 雜交大豆父本的擴(kuò)繁只需要注意保持種子的純度，雜交大豆母本的擴(kuò)繁需要將原原種先在大型網(wǎng)室中擴(kuò)繁1代，開(kāi)花期每株采花苞2枚，使用大豆花粉I2-KI染色法[7]判斷植株育性，保持種子純度；再在超大型網(wǎng)室中擴(kuò)繁1代，得到130kg左右的不育系原種，若是無(wú)法滿(mǎn)足生產(chǎn)需要，則需要再在大田中擴(kuò)繁1代。

4.5 注意事項(xiàng) 去雜保純是保證雜交種高產(chǎn)的重要因素之一[8]。在播種前、整個(gè)生長(zhǎng)周期以及收獲后的各個(gè)階段都必須嚴(yán)格實(shí)施去除雜質(zhì)和提高純度的措施。播種前仔細(xì)篩選種子，清除異物和不良籽粒。出苗后至開(kāi)花前，從1節(jié)期起，依據(jù)下胚軸中花青素的顏色顯現(xiàn)剔除雜株；2～5節(jié)期根據(jù)葉形與茸毛顏色進(jìn)行去雜。始花期后雖然已經(jīng)開(kāi)始傳粉，但是也要根據(jù)葉形、花色與茸毛色進(jìn)行去雜工作。若母本營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)旺盛，在鼓粒期至成熟初期需噴灑敵草快進(jìn)行化控處理，解決不育系存在的莖葉持綠不凋、種子籽粒皺縮、百粒重過(guò)大等問(wèn)題[9]。

在作物成熟后但還未收獲前，應(yīng)依據(jù)其植株結(jié)莢特性、植株上的茸毛顏色、植株形態(tài)、豆莢的顏色以及結(jié)實(shí)的比例等特征，剔除不符合標(biāo)準(zhǔn)的植株。在不育系擴(kuò)繁田中，收獲前要重點(diǎn)清理母本行中熟期過(guò)早的植株，防止保持系的混入。收獲時(shí)必須將父母本分別進(jìn)行收獲，先收獲父本，并且在收獲過(guò)程中確保沒(méi)有遺漏。脫粒時(shí)要徹底清潔機(jī)器，以防機(jī)械混雜，確保雜交種子的純度。機(jī)械收獲父母本應(yīng)做到單收，收獲前徹底清理干凈割臺(tái)、絞籠等，重點(diǎn)清理傳送機(jī)等不可打開(kāi)檢修的部件。在固定的制種田或者前茬作物為豆茬的制種田中，還需注意防治前茬豆種出苗，收獲后及春起壟或平播前采用大水漫灌可以有效將其去除。

5 栽培技術(shù)要點(diǎn)

吉育671適宜于吉林省中晚熟種植區(qū)或同光照時(shí)間且有效積溫達(dá)到2650℃以上的區(qū)域種植。一般于4月下旬至5月初播種，需種量在40～50kg/hm2

之間，保苗數(shù)18萬(wàn)～20萬(wàn)株/hm2。整地時(shí)施用適量有機(jī)肥，整地或播種時(shí)施入硫酸鉀等大豆專(zhuān)用復(fù)合肥200kg/hm2。播種后及時(shí)封閉除草，若草情旺盛需噴灑適量苗后除草劑或進(jìn)行鏟趟。大豆生長(zhǎng)期間需注意防治大豆蚜蟲(chóng)，8月上中旬著重防治大豆食心蟲(chóng)。開(kāi)花期和鼓粒期如果遇到干旱應(yīng)及時(shí)灌溉。

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基金項(xiàng)目：基本科研經(jīng)費(fèi)項(xiàng)目（KYJF2023JJ101）；農(nóng)業(yè)生物育種國(guó)家科技重大專(zhuān)項(xiàng)（2023ZD403201-4）；國(guó)家大豆產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系項(xiàng)目（CARS-04）

通信作者：張春寶