2種磷水平下大豆種質(zhì)資源品質(zhì)性狀的遺傳差異分析

尹元萍，董文漢，王明君，張雅瓊，張 慧，魏麗萍，梁 泉*

(1.云南農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院，云南 昆明 650201；2.云南農(nóng)業(yè)大學(xué)科技處，云南 昆明 650201；3.云南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)與生物技術(shù)學(xué)院，云南 昆明 650201；4.云南中醫(yī)學(xué)院，云南 昆明 650500；5.云南省熱帶作物科學(xué)研究所，云南 景洪 666100)

2種磷水平下大豆種質(zhì)資源品質(zhì)性狀的遺傳差異分析

尹元萍1，董文漢2，王明君3，張雅瓊4，張 慧3，魏麗萍5，梁 泉3*

(1.云南農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院，云南 昆明 650201；2.云南農(nóng)業(yè)大學(xué)科技處，云南 昆明 650201；3.云南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)與生物技術(shù)學(xué)院，云南 昆明 650201；4.云南中醫(yī)學(xué)院，云南 昆明 650500；5.云南省熱帶作物科學(xué)研究所，云南 景洪 666100)

【目的】研究了大豆蛋白質(zhì)、脂肪性狀的遺傳變異以及部分環(huán)境因子的影響，為提高中國南方大豆的產(chǎn)量和品質(zhì)提供種質(zhì)資源和理論依據(jù)?！痉椒ā窟x擇中國不同來源地的335份大豆種質(zhì)資源材料，于2015-2016年在云南省峨山縣缺磷紅壤上設(shè)置不施磷肥(LP)和表層土壤施普鈣(160 kg/hm2，HP)試驗(yàn)，測(cè)定蛋白質(zhì)和脂肪含量等關(guān)鍵指標(biāo)?！窘Y(jié)果】2年中大豆種質(zhì)資源的蛋白質(zhì)含量變異最大，其次是油分含量，而蛋白質(zhì)+脂肪含量變異最小，三者的變異系數(shù)分別為5.35 %、5.21 %和2.86 %；高磷、低磷條件下蛋白質(zhì)變異幅度分別為34.78 %～49.32 %和33.98 %～50.24 %，油分含量分別為17.24 %～23.43 %和14.68 %～23.22 %；年際間蛋白質(zhì)性狀變異較大，高磷、低磷條件下變異系數(shù)分別為5.34 %和5.07 %，而油分含量則相對(duì)較為穩(wěn)定，分別為4.95 %和4.96 %；高緯度地區(qū)大豆的粗脂肪含量較高，而低緯度地區(qū)大豆品種的蛋白質(zhì)含量較高；在野生種向半野生種、栽培種的演化過程，具有粗蛋白含量逐漸降低、粗脂肪含量逐漸升高，蛋白質(zhì)與脂肪含量則先變高然后再降低的趨勢(shì)；增施磷肥有助于大豆粗蛋白含量提高，但會(huì)顯著降低粗脂肪的含量；生長期內(nèi)缺水對(duì)蛋白質(zhì)含量的影響較大?！窘Y(jié)論】大豆品質(zhì)性狀主要受遺傳因素控制，但磷養(yǎng)分和降水等環(huán)境因素也有重要作用。研究結(jié)果為提高南方大豆產(chǎn)量和蛋白質(zhì)性狀提供了重要理論依據(jù)。

大豆；種質(zhì)；磷水平；蛋白質(zhì)； 脂肪

【研究意義】大豆[Glycinemax(L.)Merr.]起源于中國，其營養(yǎng)豐富，一直以來都是中國糧、油、飼兼用作物，也是比較常見的保健食品和新興的工業(yè)加工原料。大豆原料的品質(zhì)對(duì)傳統(tǒng)大豆制品的生產(chǎn)和銷售等有較大的影響。長期以來，中國大豆育種的主攻方向是高產(chǎn)與多抗，品質(zhì)卻往往被育種者所忽略，高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的專用大豆品種選育和利用不多，缺乏市場(chǎng)競(jìng)爭力，這就造成了生產(chǎn)中高產(chǎn)品種不少，而既高產(chǎn)又優(yōu)質(zhì)的品種卻不多的現(xiàn)象，限制了大豆產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)和貿(mào)易的發(fā)展?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】品種本身的遺傳特性是大豆品質(zhì)的決定性因素[1-2]。除遺傳特性外，環(huán)境因子對(duì)大豆產(chǎn)量和品質(zhì)的也具有重要的作用[3-4]?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】中國南方地區(qū)熱量豐富，熱帶、亞熱帶氣候地域較廣，作物種植的復(fù)種指數(shù)很高，云南、海南、兩廣等一些地方大豆可以常年種植[5]。但是，南方地區(qū)缺磷土壤較普遍，限制作物的產(chǎn)量和品質(zhì)[6-7]。此外，大豆來源地、進(jìn)化程度等造成的長期環(huán)境變異對(duì)大豆品質(zhì)性狀的影響也非常重要[8-9]。【擬解決的關(guān)鍵問題】本研究利用335份大豆材料，在云南典型的缺磷紅壤上系統(tǒng)地研究了大豆蛋白質(zhì)性狀的遺傳變異以及磷的影響，為中國南方地區(qū)大豆生產(chǎn)篩選出優(yōu)質(zhì)高蛋白材料，從而為提高南方大豆的產(chǎn)量和品質(zhì)提供種質(zhì)資源和理論支持。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2015和2016年連續(xù)2年在云南省峨山縣雙江鎮(zhèn)進(jìn)行，海拔1720 m。試驗(yàn)地為云南典型缺磷紅壤，pH 5.91，有機(jī)質(zhì)15.49 g/kg，全氮0.92 g/kg，全磷0.52 g/kg，全鉀15.06 g/kg，堿解氮84.79 mg/kg，速效磷17.26 mg/kg，速效鉀89.90 mg/kg。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

本次試驗(yàn)使用的材料有335份，按蓋鈞鎰等[5]的品種生態(tài)區(qū)域劃分，其中來自國內(nèi)的育成品種有156份、地方品種109份；來自國內(nèi)的野生品種有15份、半野生品種19份；來自國外的栽培品種有36份。所有大豆材料均由云南農(nóng)業(yè)大學(xué)梁泉老師提供。

大豆品種來源地是根據(jù)大豆產(chǎn)區(qū)的地理分布緯度來分類的。起源于東北大豆產(chǎn)區(qū)相關(guān)緯度的品種統(tǒng)稱為高緯度品種；起源于黃淮流域大豆產(chǎn)區(qū)相關(guān)緯度的品種統(tǒng)稱為中緯度品種；起源于南方多作大豆產(chǎn)區(qū)相關(guān)緯度的品種統(tǒng)稱為低緯度品種。

大豆品種進(jìn)化程度是依據(jù)其進(jìn)化類型進(jìn)行分類，包括野生品種、半野生品種、栽培品種3類。

試驗(yàn)包括2個(gè)磷水平，即不施磷肥(低磷，LP)和表層土壤施磷(160 kg/hm2)(高磷，HP)，采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，每個(gè)小區(qū)面積1 m2，3次重復(fù)。

1.3 測(cè)定指標(biāo)及方法

田間取樣按照各試驗(yàn)材料的不同生育期分批進(jìn)行。取樣時(shí)，以各品種成熟期為收獲期，在各品種中選取具有代表性的植株一株，收獲籽粒，曬干后測(cè)定品質(zhì)。

大豆品質(zhì)測(cè)定的材料為各個(gè)品種中具有代表性的曬干的籽粒，將其置近紅外谷物分析儀(Infratec 1241 Grain Analyzer，Denmark)中，然后檢測(cè)籽粒中粗蛋白、粗脂肪、水分的百分含量。

1.4 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)的處理使用近紅外谷物分析儀中所測(cè)得的大豆粗蛋白和脂肪含量，其中所測(cè)量均為濕基含量，換算公式：粗蛋白(脂肪)干基含量=濕基粗蛋白(脂肪)含量/(100-水百分含量)。

使用Microsoft?Excel 2003(Microsoft Company)計(jì)算平均數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)差，相關(guān)分析和雙因素方差分析則利用SAS(SAS Institute Inc., Cary, NC, USA.)統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行。

2 結(jié)果與分析

2.1 大豆種質(zhì)資源品質(zhì)性狀的遺傳變異

2015和2016年2年試驗(yàn)是在高磷(HP)、低磷(LP)處理下進(jìn)行的，大豆各性狀的品種間差異達(dá)到極顯著水平(表1)。比較2015-2016年品質(zhì)性狀的變異程度，以蛋白質(zhì)含量變異最大，其次是油分含量，而蛋白質(zhì)+脂肪含量變異最小，三者的變異系數(shù)分別為5.35 %、5.21 %和2.86 %；磷元素和年際變化對(duì)蛋白質(zhì)的影響最大，2015-2016年高磷、低磷條件下大豆種質(zhì)資源的蛋白質(zhì)含量分別為34.78 %～49.32 %和33.98 %～50.24 %，變異幅度分別為14.54 %和16.26 %，而油分含量分別為17.24 %～23.43 %和14.68 %～23.22 %，變異幅度分別為6.19 %和8.54 %；年際間蛋白質(zhì)和脂肪性狀變異較大，高磷、低磷條件下蛋白質(zhì)含量變異系數(shù)分別為5.40 %和5.31 %，脂肪含量變異系數(shù)分別為5.23 %和5.19 %，而蛋白質(zhì)+脂肪含量則相對(duì)較為穩(wěn)定，其變異系數(shù)分別為2.91 %和2.81 %。

表1 大豆種質(zhì)資源品質(zhì)性狀的遺傳變異及方差分析

注：**0.01>P>0.001，***P<0.001。

Notes: **: 0.01>P>0.001；***:P<0.001.

通過對(duì)各性狀指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)分析表明，大豆粗蛋白和蛋白+脂肪含量之間存在顯著正相關(guān)(R2015=0.8793***，R2016=0.8799***)；蛋白+脂肪含量與粗脂肪之間存在極顯著負(fù)相關(guān)(R2015=-0.1841***，R2016=-0.1836***)，粗蛋白和粗脂肪含量呈極顯著負(fù)相關(guān)(R2015=-0.7914***，R2016=-0.6668***)。

2.2 環(huán)境因子變異對(duì)大豆種質(zhì)資源蛋白質(zhì)性狀的影響

2.2.1 磷水平對(duì)大豆種質(zhì)資源品質(zhì)性狀的影響 李為喜等10根據(jù)大豆蛋白質(zhì)和脂肪含量的劃分標(biāo)準(zhǔn)，其中蛋白含量高于45 %的稱為高蛋白品種；脂肪含量高于21 %的稱為高油品種；蛋白含量高于40 %而脂肪含量大于20 %且蛋白質(zhì)+脂肪含量均超過63 %的品種被認(rèn)為是雙高品種。

從表1可以看出，缺磷紅壤上施磷對(duì)大豆的品質(zhì)性狀均有極顯著的影響。2015-2016年2年中，高磷條件下群體籽粒蛋白平均含量為 40.22 %、脂肪平均含量為 19.33 %，低磷條件下則分別為39.06 %和18.85 %。高磷條件下，本試驗(yàn)材料中高油品種有81個(gè)，占材料總數(shù)的24.18 %；高蛋白品種有56個(gè)，占材料總數(shù)16.72 %；雙高品種有36個(gè)，占材料總數(shù)的10.75 %，其它占48.36 %；低磷條件下，高油品種有53個(gè)，占材料總數(shù)的15.82 %；高蛋白品種有32個(gè)，占材料總數(shù)9.55 %；雙高品種有16個(gè)，占材料總數(shù)的4.78 %，其它占69.85 %。由此可知，在南方缺磷土壤上增施磷肥能顯著提高蛋白質(zhì)和脂肪含量；大豆種質(zhì)資源的品質(zhì)性狀具有豐富的遺傳變異，可以從中篩選出蛋白質(zhì)或脂肪含量高的品種材料；蛋白質(zhì)或油分含量較高的品種(系)相對(duì)常見，而雙高品種不容易獲得。

降水條件對(duì)大豆品質(zhì)具有顯著性狀影響，水分不足對(duì)大豆油分含量的影響尤其顯著。在大豆生長發(fā)育期降水量為正常狀態(tài)的2016年(全年降雨量1120 mm)，增施磷肥明顯影響了大豆的品質(zhì)性狀，顯著增加了粗蛋白、蛋白+脂肪含量，降低了粗脂肪含量；反之，2015年降雨較少(全年降雨量940 mm)，雨季來得遲，春夏降水不足，增施磷肥極顯著降低了大豆粗脂肪的含量，對(duì)粗蛋白、蛋白+脂肪含量的影響則相對(duì)較小。

2.2.2 來源地對(duì)大豆種質(zhì)資源品質(zhì)性狀的影響 從圖1可以看出，不同來源的大豆品質(zhì)呈現(xiàn)規(guī)律性的變化：低緯度地區(qū)的品種，大豆粗蛋白含量、蛋白+脂肪含量均較高；高緯度的品種，大豆粗脂肪含量較高，但是粗蛋白、蛋白+脂肪含量則較低。也就是說，中國南方地區(qū)，大豆的粗蛋白、蛋白+脂肪含量就會(huì)越高；而越往北方地區(qū)，大豆的粗脂肪含量就會(huì)越高。

來源地對(duì)大豆種質(zhì)資源品質(zhì)影響的方差分析顯示，在組間水平上，不同來源地基因類型在粗蛋白(F2015=55.45***，F(xiàn)2016=11.15***)、粗脂肪(F2015=35.07**，F(xiàn)2016=21.50***)以及蛋白與脂肪百分含量(F2015=18.47**，F(xiàn)2016=2.40*)上都呈顯著或極顯著性差異；在磷水平上，不同來源地基因類型的粗蛋白、粗脂肪以及蛋白+脂肪百分含量未達(dá)顯著性差異。

A) 粗蛋白含量，B)粗脂肪含量，C)蛋白+脂肪總含量。圖中所有數(shù)據(jù)是3次重復(fù)的平均數(shù)，下同A) Crude protein content, B) Crude oil content, C) Total content of crude protein + oil. Each bar was the mean of three replicates with standard error. All the data in the figure was the average of three repetitions. The same as below圖1 來源地對(duì)大豆種質(zhì)資源品質(zhì)性狀的影響Fig.1 Effects of origins on soybean seed quality

圖中A)粗蛋白含量，B)粗脂肪含量，C)蛋白+脂肪總含量A) crude protein content, B) crude oil content, C) the total content of crude protein + oil圖2 進(jìn)化程度對(duì)大豆種質(zhì)資源品質(zhì)性狀的影響Fig.2 Effects of evolution degree on soybean seed quality

2.2.3 進(jìn)化程度對(duì)大豆種質(zhì)資源品質(zhì)的影響 從圖2可知，隨著進(jìn)化程度的加深，大豆品質(zhì)也會(huì)呈現(xiàn)規(guī)律性的變化。首先，大豆籽粒粗蛋白含量隨著馴化程度的提高而逐漸降低，表現(xiàn)為野生品種 >半野生品種 > 栽培品種，而粗脂肪含量的變化正好相反，進(jìn)化程度越高，粗脂肪含量也越高，表現(xiàn)為栽培品種 > 半野生品種 > 野生品種；其次，大豆的蛋白+脂肪含量會(huì)隨著進(jìn)化程度的提高呈現(xiàn)出先增加后降低的趨勢(shì)，半野生品種的蛋白+脂肪含量為最高。2015-2016年，比較高磷、低磷條件下蛋白質(zhì)平均含量，野生種分別為43.34 %和42.38 %，相差0.96 %；半野生種分別為40.86 %和39.34 %，相差1.52 %；栽培種分別為38.97 %和37.02 %，相差1.95 %。比較高磷、低磷條件下大豆籽粒油分平均含量，野生種分別為17.64 %和17.26 %，相差0.38 %；半野生種分別為18.86 %和18.22 %，相差0.64 %；栽培種分別為20.34 %和19.38 %，相差0.96 %。可見，磷養(yǎng)分缺乏對(duì)蛋白質(zhì)含量的影響要比脂肪的大，對(duì)栽培種的影響大于野生種，而野生種在高、低磷條件下其蛋白質(zhì)和脂肪含量的變化較為穩(wěn)定，說明野生種對(duì)磷養(yǎng)分脅迫具有較強(qiáng)的適應(yīng)性。

進(jìn)化程度對(duì)大豆磷效率種質(zhì)資源品質(zhì)影響的方差分析結(jié)果顯示，在組間水平上，3個(gè)進(jìn)化類型在粗蛋白、粗脂肪以及蛋白與脂肪百分含量上都呈現(xiàn)極顯著性差異；在磷水平上，2015年的結(jié)果顯示不同進(jìn)化類型的粗蛋白、粗脂肪以及蛋白與脂肪百分含量呈現(xiàn)出顯著性差異，但2016年的結(jié)果卻未達(dá)顯著性水平(表2)。

3 討 論

3.1 大豆種質(zhì)資源品質(zhì)性狀的遺傳變異

影響大豆品質(zhì)形成的內(nèi)在原因是其遺傳特性[9,11]。關(guān)于大豆籽粒蛋白質(zhì)與脂肪含量的變異，前人研究報(bào)道較多[12-13]。田蕊等[14]利用高蛋白、低脂肪大豆品種鄭 92116與高油、低蛋白大豆品種遼豆 14雜交獲得F6代重組自交系為材料，發(fā)現(xiàn)群體籽粒蛋白平均含量為 40.34 %，變異范圍為 35.06 %～47.57 %，極差達(dá)到 12.51 %。脂肪平均含量為 20.50 %，變異范圍為17.88 %～23.14 %，極差達(dá)到 5.26 %。

表2 進(jìn)化程度對(duì)大豆應(yīng)用核心種質(zhì)品質(zhì)性狀影響的方差分析

注：組間中，G表示基因型、P表示磷處理；組內(nèi)中，G表示不同大豆進(jìn)化類型，其中G1代表野生型品種、G2代表地方品種、G3代表育成品種；V表示基因型、P表示磷處理。* 0.05>P>0.01，** 0.01>P>0.001，***P<0.001，ns表示在0.05水平差異不顯著。

Notes: Data in the table were F values from two-way ANOVA. Between-group analysis: G, P represented genotype, P level respectively; In-group analysis: G represented soybean genotypes with different evolutionary degrees. G1, G2 and G3 represented wild, local and breeding varieties, respectively; V, P represented genotype, P level, respectively. *0.05>P>0.01, **0.01>P>0.001, ***P<0.001, ns meant not significant at 0.05 level.

大豆蛋白質(zhì)和油分含量的差異，不僅表現(xiàn)在上述不同品種之間，也表現(xiàn)在不同的來源地和進(jìn)化程度不同的品種之間。鄭永戰(zhàn)等[15]從種質(zhì)資源庫中按不同來源地抽取各類具有代表性的材料406份，分析其品質(zhì)性狀的變異，結(jié)果發(fā)現(xiàn)大豆脂肪平均含量為17.21 %，比野生種提高6.22 %。本研究測(cè)定了來自國內(nèi)外335份大豆資源材料的蛋白質(zhì)和油分含量，發(fā)現(xiàn)群體籽粒蛋白平均含量為 40.52 %，變異范圍為33.98 %～50.24 %，脂肪平均含量為20.76 %，變異范圍為14.68 %～23.22 %。

雙高大豆的育種目標(biāo)是蛋白質(zhì)含量42 %、油分含量21 %。而蛋白質(zhì)和脂肪的積累會(huì)互相限制，是同化產(chǎn)物在大豆內(nèi)積累的不同形式，因此兩者的水平呈極顯著負(fù)相關(guān)[16-17]。這給雙高品種的選育帶來一定的困難。農(nóng)業(yè)部《關(guān)于促進(jìn)大豆生產(chǎn)發(fā)展的指導(dǎo)意見》中指出，要大力發(fā)展優(yōu)質(zhì)高蛋白大豆?jié)M足國內(nèi)食用消費(fèi)需求。大豆的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量與蛋白質(zhì)含量也是一對(duì)矛盾，高蛋白質(zhì)含量的大豆品種往往經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量較低。因此，根據(jù)大豆的不同用途，培育出既高產(chǎn)又具優(yōu)質(zhì)高蛋白質(zhì)含量的專用型加工品種，也是未來大豆品質(zhì)育種的發(fā)展方向之一。

3.2 磷養(yǎng)分對(duì)大豆品質(zhì)的影響

大豆蛋白質(zhì)、脂肪等品質(zhì)性狀一般都是多基因控制的數(shù)量性狀，易受基因型和環(huán)境互作的影響。磷是作物生長發(fā)育“三要素”之一。合理施用氮、磷肥能提高大豆籽粒中蛋白質(zhì)和脂肪的含量，增加大豆產(chǎn)量，蛋白質(zhì)含量隨磷肥用量的增加呈下降趨勢(shì)，脂肪含量則反之[16]。劉波[18]發(fā)現(xiàn)磷肥有利于提高蛋白質(zhì)和脂肪的單位面積產(chǎn)量，卻降低籽粒中脂肪含量，有利于降低棕櫚酸和亞麻酸含量，提高油酸含量。本研究測(cè)定2年335個(gè)大豆材料，發(fā)現(xiàn)高磷條件下群體籽粒蛋白平均含量為 40.22 %、脂肪平均含量為 19.33 %，低磷條件下則分別為39.06 %和18.85 %。

中國大豆的主要產(chǎn)地在東北和黃淮海地區(qū)，以生產(chǎn)高油大豆為主。長江以南地區(qū)大豆油脂加工和飼料加工企業(yè)密集，食品工業(yè)技術(shù)水平較高，大豆加工傳統(tǒng)大豆制品的歷史悠久，市場(chǎng)消費(fèi)巨大。大豆原料的品質(zhì)對(duì)傳統(tǒng)大豆制品的生產(chǎn)和銷售等有較大的影響。特別是華南和云南河谷地區(qū)地處低緯度，高溫多濕，作物種植的復(fù)種指數(shù)很高，有些地方甚至可以全年進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)[5]，并且大豆中蛋白質(zhì)的含量也較北方大豆高[19]。但是，中國南方地區(qū)大豆生產(chǎn)立地條件較差，酸性紅壤有效磷含量低一直是限制大豆生長的重要因素[9-20]。因此，需要對(duì)高蛋白大豆專用品種進(jìn)行系統(tǒng)研究和利用，以增強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭力和適應(yīng)加工的需要。

4 結(jié) 論

大豆蛋白質(zhì)、油分含量性狀存在較大的的遺傳變異，一般來說，從起源地高緯度至低緯度，有大豆蛋白質(zhì)呈升高而油分含量降低的趨勢(shì)，從野生種至栽培種的進(jìn)化過程中，有蛋白質(zhì)含量呈降低而油分升高的趨勢(shì)。大豆品質(zhì)性狀除受到自身的遺傳因素影響外，還受到礦質(zhì)營養(yǎng)、降水、土壤等多種環(huán)境條件的影響。在南方紅壤缺磷土壤上，增施磷肥有助于提高大豆品質(zhì)和產(chǎn)量。生產(chǎn)上應(yīng)根據(jù)大豆的不同用途培育專用型加工品種，使其具有更高的營養(yǎng)價(jià)值和經(jīng)濟(jì)效益。

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AnalysisofGeneticVariationofSoybeanGermplasmResourcesunderTwoPhosphorusLevels

YIN Yuan-ping1, DONG Wen-han2, WANG Ming-jun3, ZHANG Ya-qiong4, ZHANG Hui3,WEI Li-ping5, LIANG Quan3*

(1.College of Natural Resources and Environment, Yunnan Agricultural University, Yunnan Kunming 650201, China; 2.Scientific and Technology Division，Yunnan Agricultural University，Yunnan Kunming, 650201, China；3.College of Agronomy and Biotechnology, Yunnan Agricultural University, Yunnan Kunming 650201, China; 4.Yunnan Traditional Chinese Medicine University, Yunnan Kunming 650500, China; 5.Yunnan Tropical Crops Institute, Yunnan Jinghong 666100, China)

【Objective】The genetic variation of soybean protein and fat traits and a part of environmental influence to genetic variation were studied. This study would provide germplasm resources and theoretical basis in improving the yield and quality of soybean in south China.【Method】335 soybean materials were choose from different source in China. And we sowed them in red soil lacking phosphorus where we did not provide phosphorus fertilizer (LP) but provide surface-soil calcium (160 kg/hm2, HP) in Eshan County, Yunnan province, in 2015-2016. Then we determined the key indicators such as the content of protein and oil. 【Results】After 2 years, protein content variation of the soybean germplasm resources was the largest, followed by oil content, protein + oil content variation, and the variation coefficient of which was 5.35 %, 5.21 % and 2.86 %, respectively. Under the condition of high phosphorus and low phosphorus, the protein variation amplitude was 34.78 %-49.32 % and 33.98 %-49.32 %, oil content was 17.24 %-23.43 % and 23.43 %-14.68 %, respectively. Protein traits between interannual variations were larger, and the variation coefficient was 5.34 % and 5.07 % respectively under the condition of high phosphorus and low phosphorus. The oil content was relatively stable, and the variation coefficient was 4.95 % and 4.96 %, respectively. Crude fat content of soybean planted in high latitudes was higher, and higher protein content of soybean varieties in low latitudes. In the evolution process from wild to half wild to cultivated, the content of crude protein gradually decreased, the crude fat content gradually increased, protein and fat content gradually increased firstly and then decreased. Phosphate could increase the crude protein content in soybean, but significantly reduce the content of crude fat. The water shortage had a relatively strong impact on the protein content in growth period.【Conclusion】Soybean quality traits were mainly controlled by genetic factors, but phosphorus nutrition and precipitation and other environmental factors also played an important role. The results of the study provided an important theoretical basis in improving the south soybean yield and grain protein traits.

Soybean; Germplasm resources; Phosphorus levels; Protein content; Fat content

1001-4829(2017)10-2185-06

10.16213/j.cnki.scjas.2017.10.005

2016-06-01

國家自然科學(xué)基金“大豆磷高效根構(gòu)型近等基因系構(gòu)建及相關(guān)基因克隆”(31360497)

尹元萍(1969-)，女，云南易門人，碩士，研究方向?yàn)橹参餇I養(yǎng)，E-mail: yp62001@163.com，*為通訊作者，E-mail：liangquan1@163.com。

S565.1

A

(責(zé)任編輯 王家銀)