極早熟高油大豆品種佳豆30的選育與育種研究

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，黑龍江哈爾濱 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，黑龍江佳木斯 154007)

大豆主要用途是壓榨，主產品豆油主要用于食用；副產品豆粕，主要用于動物飼料或加工原料。我國進口大豆基本都用于壓榨，并且為轉基因大豆，2020年進口量達到10 033萬t；國產大豆95%左右用于食用，5%左右用壓榨，2020年國產豆產量達到1 960萬t。在全球市場中，中國、美國、阿根廷和巴西是大豆油主要生產國，其中中國大豆油產量位居世界第一。大豆油是中國人特別是北方人民生活中的主要食用油之一，占全國食用油消費量的50%以上。相關資料顯示，2020年中國大豆油產量為1 774.1萬t，表觀消費量為1 859.6萬t，占比全球消費總量的31.2%。由此可見，目前中國大豆油的供需不平衡，已影響到我國油料供給與糧食安全。

高油大豆的主要用途是榨油，由于品種含油量的高低對油脂加工有較大的影響，所以積極選育高油大豆新品種、發展與推動油用大豆生產、大力實施大豆油料產能提升工程是當前必須完成的重大政治任務，對保障國家油料供給與糧食安全意義重大。

大豆新品種佳豆30是黑龍江省農業科學院佳木斯分院育成的極早熟高油品種，2020年由國家與黑龍江省農作物品種審定委員會同步審定推廣，省級審定編號為黑審豆20200047，國家級審定編號為國審豆20200005，同年12月31日獲得植物新品種保護權，品種權號為CNA20191002818。該品種母本華疆4號為極早熟、高油(21.22%)高產、廣適性品種，父本黑河45為極早熟、高蛋白(42.16%)高產、抗灰斑病、廣適性品種。佳豆30的選育充分利用了有性雜交育種特點、方法及技術優勢，聚合與累加了父母本雙親的優良基因，集目標性狀于一體，實現了極早熟品種改良創新產量與品質(油分含量)同步提升。鑒于此，筆者報道該品種的選育結果與育種體會，旨在總結品種選育經驗和為同類育種提供技術指導。

1 品種選育

1.1 親本來源與特點

1.1.1母本(♀)。華疆4號為引入親本，由北安市華疆種業有限責任公司和黑龍江省農墾科研育種中心共同育成，2007年由黑龍江省審定推廣(審定編號：黑審豆2007019)。主要特點如下：一是適應區種植出苗至成熟生育日數108 d左右，需≥10 ℃活動積溫2 050 ℃，為極早熟品種；二是油分含量較高(21.22%)，在北部極早熟區屬于高油品種；三是高產穩產，區域與生產試驗分別較對照品種增產11.0%和11.9%；四是黑龍江省第五積溫帶生產主栽品種，對當地的生態、生產與栽培條件有很好的適應性[1-2]。

1.1.2父本(♂)。黑河45為引入親本，由黑龍江省農業科學院黑河分院育成，2007年由黑龍江省審定推廣(審定編號：黑審豆2007013)。主要特點如下：一是蛋白質含量高(42.16%)，在北部極早熟區屬于高蛋白品種；二是抗SCSH(大豆灰斑病)，該病為大豆生產主要病害；三是在適應區種植出苗至成熟生育日數108 d左右，需≥10 ℃活動積溫2 050 ℃，為極早熟品種；四是區域與生產試驗分別較對照品種增產8.2%和10.2%，高產穩產；五是黑龍江省第五積溫帶生產主導品種和省級與國家級品種試驗對照品種，為北部極早熟區標桿品種[3-4]。

1.2 選育過程該品種選育過程歷經12年，其中雜交組合配制F0在黑龍江省農業科學院佳木斯分院育種基地完成；F1、F3選種在海南島育種基地完成；F2、F4、F5選種和F6、F7、F8品種比較試驗均在廣民種業基地完成；F9、F10、F11省級或國家品種比較、區域與生產試驗在黑龍江省第五積溫帶或北方春大豆極早熟區完成。該品種的選育過程見圖1。

圖1 極早熟高油大豆新品種佳豆30(合交n13-551)的選育過程Fig.1 Breeding process of a very early mature high oil soybean variety Jiadou 30

2 主要特征特性

2.1 植物學特征該品種為亞有限結莢習性，株型收斂；株高平均為77 cm，變化幅度60～97 cm；底莢高度平均為13.9 cm，變化幅度5.0～26.0 cm；主莖節數平均為16節，變化幅度14～18節；花紫色，披針形葉，茸毛灰白色；莢直形，成熟時呈褐色；籽粒圓形，種皮黃色，有光澤，種臍黃色。

2.2 豐產特性該品種單株有效莢數平均為35.6個，變化幅度30.0～47.0個；單株粒數平均為75.0粒，變化幅度70.0～100.0粒；每莢粒數平均為2.1粒；百粒重平均為19.2 g，變化幅度為18.0～22.0 g。

2.3 品質特性該品種省級品種審定，粗蛋白質含量39.46%，粗脂肪含量22.11%，蛋脂總和61.57%，為高油品種；國家級品種審定，粗蛋白質含量37.98%，粗脂肪含量20.76%，蛋脂總和58.73%，為優質品種。

2.4 抗病特性該品種省級品種審定病害人工接種鑒定結果為中抗大豆灰斑病；國家級品種審定病害人工接種鑒定結果為中感大豆病毒病SMV1號株系，感大豆病毒病SMV3號株系，中抗大豆灰斑病(SCSH)。該品種綜合抗病性達到了品種審定推廣的要求。

2.5 熟期特性該品種省級品種試驗結果如下：在適應區種植，出苗至成熟生育日數108 d左右，需≥10 ℃活動積溫1 900 ℃左右，為極早熟品種；國家級品種試驗結果：在北方春大豆極早熟區種植，出苗至成熟生育日數113 d，為極早熟品種。

3 產量表現

3.1 省級品種試驗產量結果該品種參加黑龍江省第五積溫帶品種試驗，2018—2019年2年12點次區域試驗平均產量2 656.5 kg/hm2，產量變化幅度為2 250.0～3 159.0 kg/hm2，較對照品種黑河45增產10.3%，增產點比例100%；2019年7點次生產試驗平均產量2 451.8 kg/hm2，產量變化幅度為2 216.3～2 685.0 kg/hm2，較對照品種黑河45增產8.9%，增產點比例100%(表1)。

表1 高油大豆新品種佳豆30黑龍江省品種區域與生產試驗產量比較

3.2 國家級品種試驗產量結果該品種參加國家北方春大豆極早熟組品種試驗，2018—2019年2年20點次區域試驗平均產量2 438.6 kg/hm2，產量變化幅度為1 750.5～3 300.0 kg/hm2，比對照品種黑河45增產8.6%，增產點比例95%；2019年9點次生產試驗平均產量2 358.7 kg/hm2，產量變化幅度為1 710.0～2 715.0 kg/hm2，比對照品種黑河45增產9.1%，增產點比例 100%(表2)。

表2 高油大豆新品種佳豆30國家品種區域與生產試驗產量比較

4 適宜種植區域

該品種黑龍江省品種審定確定的適宜種植區域為：黑龍江省第五積溫帶≥10 ℃活動積溫1 950 ℃左右區域種植，包括撫遠市、四方山林場、伊春市五營區、上甘嶺區北部、新青區、紅星區、烏伊嶺區、東風區、黑河西部、嫩江中部、北安北部、孫吳北部、呼瑪東部三卡鄉等地區。

該品種國家品種審定確定的適宜種植區域為：北方春大豆極早熟區域種植，包括黑龍江省第五積溫帶、內蒙古大興安嶺以東冷涼地區、新疆阿勒泰山區的部分地區。

5 栽培技術要點

該品種要求選擇中等肥力地塊種植；在適宜種植區域，5月上中旬播種，適宜壟三栽培或大壟栽培，種植密度30萬～35萬株/hm2；播前要對種子進行精選與包衣處理；施肥方法可選擇施用基肥或種肥和追肥及根外施肥(葉面施肥)，以施用基肥或種肥和根外追肥為主；一般情況下，基肥用量占施肥總量的3/4左右，種肥用量占施肥總量的1/4左右，追肥要根據大豆生長情況而定；一般栽培條件下，基肥和種肥施用總量如下：施磷酸二銨150 kg/hm2，尿素30 kg/hm2，鉀肥50 kg/hm2；在大豆初花期或鼓粒期噴施葉面肥尿素7.5 kg/hm2，磷酸二氫鉀1.5 kg/hm2；田間采用除草劑除草，生育期間中耕2～3次，及時防治病蟲害，成熟后及時收獲[5-7]。

6 育種體會

6.1 制定育種目標要面向主產區目前，黑龍江省大豆生產主要集中在47°N以北的廣大地區，包括黑河地區(含7個縣市區)、齊齊哈爾地區東北部、綏化地區北部、大興安嶺地區及伊春地區的部分地區，種植面積在266.67萬hm2以上，是名副其實的中國大豆主產區，也是我國重要的商品大豆生產與供給基地[8-9]。制定育種目標既要考慮服務區域，又要重點突出品種改良創新目標，還要兼顧未來。佳豆30的選育目標應用區域鎖定北部極早熟區(黑龍江省第五積溫帶)，重要性狀指標有油分含量≥22%、產量較當地主栽品種黑河45增產≥5%、中抗大豆灰斑病、適應性好。實踐證明，育種目標面向主產區，品種改良創新的實用性更強，生產意義更大。

6.2 優選親本是品種選育成敗的關鍵我國是大豆的起源地，雖然種質資源特別豐富，但從眾多資源中選擇理想的育種親本材料還有一定的難度，因此優選親本十分重要[10-11]。佳豆30在父母本優選過程中，依據育種目要求，重點突出目標性狀，一是考慮親本的早熟性、適應性與品質特色(油分含量與蛋白質含量)；二是要突出親本的豐產性，包括三四粒莢、每莢粒數與百粒重；三是要考慮親本綜合性狀的互補性。佳豆30的母本華疆4號具有極早熟、高油豐產、適應性好等突出特點，符合優選母本條件；父本黑河45具有極早熟、高蛋白豐產、適應性好等突出特點，符合優選父本條件。這2個親本雜交后，優良性狀具有遺傳性、累加性與互補性，是該品種選育成敗的關鍵。

6.3 堅持生態育種理念培育優良品種作物生態育種是以不同生態區域對作物品種的要求為基礎，在育種過程始終不脫離生態條件因子進行育種鑒定和評選品種的生態指標，品種育成后將成為適應某生態區域種植的生態型品種。生態型品種首要的第1位的指標是對條件因子的適應性，第2位是高產優質抗病等指標[12-13]。佳豆30在選育過程中，組合配制在育種單位黑龍江省農業科學院佳木斯分院育種基地完成，F1、F3的種植與選擇在海南島育種基地完成，F2、F4、F5的種植與選擇和F6、F7、F8品種鑒定試驗均在五大連池市廣民種業育種基地完成，F9、F10、F11省級品種試驗在黑龍江省第五積溫帶完成，涉及8個點，國家級品種試驗在北方春大豆極早熟區完成，涉及2省(區)11個點。綜上所述，該品種的選育堅持了生態育種理念，采用異地選擇、多年多點鑒定方法，通過生態選擇創新改良品種，達到了生態育種的目的，為生態育種的成功案例。

6.4 極早熟育種要突出產量與品質黑龍江省極早熟大豆產區，由于地處我國高緯度寒冷地區，自然與生態條件相對較差，特別是無霜期短，生育期間光照與積溫不足，降雨量偏少，導致大豆產量較美國、巴西低1 500 kg/hm2左右，品質含量低于黑龍江省平均水平，所以極早熟區品種改良創新的主攻目標是產量與品質[14-15]。育種實踐證明，大豆品種產量與品質存在著相關性，蛋白質含量在40%左右，產量與蛋白質含量可同步提升，蛋白質含量超過43%，產量與蛋白質含量同步提升有難度，蛋白質含量越高產量提升難度越大；脂肪含量在22%左右，產量與脂肪含量可同步提升，脂肪含量超過23%，產量與脂含量同步提升難度大[16-18]。佳豆30的選育，主攻目標是提高產量和油分含量，并同步改良綜合性狀，通過集成優選親本、創建選擇群體、生態選擇、分析測試及定向培育等技術優勢，育成了極早熟、高油高產、廣適性的新品種，充分證明了極早熟區產量與油分含量同步提升的可行性與重要性。