


摘要:淮豆16(參試名稱淮16-21)是江蘇徐淮地區淮陰農業科學研究所以淮豆9號為母本、菏豆12為父本,采用改良單籽傳法選育而成的高蛋白高產夏大豆新品種。2020年通過江蘇省農作物品種審定委員會審定,審定編號:蘇審豆20200008;2022年獲得國家植物新品種權授權,品種權號:CNA20191000644。該品種具有高蛋白、高產、抗病、大籽粒等優良特性,適宜在江蘇省淮北地區作夏大豆種植。對淮豆16的選育過程、主要特征特性、產量表現和栽培技術要點進行系統闡述,以期為優質高產大豆新品種的選育提供參考。
關鍵詞:高蛋白;高產;夏大豆;淮豆16;選育
Breeding of a Summer Soybean Variety Huaidou 16 with
High Protein Content and High Yield
LI Shuguang1,2,FU Mengmeng1,2,WANG Yaqi1,2,YU Xiwen1,2,ZHAO Zhixin1,2,XU Haifeng1,2
(1Huaiyin Institute of Agricultural Sciences in Xuhuai District of Jiangsu/Key Laboratory of Germplasm Innovation in
Downstream of Huaihe River,Ministry of Agricultural and Rural Affairs,Huai’an 223001,Jiangsu;
2Zhongshan Biological Breeding Laboratory,Nanjing 210014)
大豆是糧食和油料兼用型作物,是重要的食用植物油和蛋白質的主要來源,在國家糧食安全中占有重要地位[1]。近年來,我國肉蛋奶以及豆制品的消費量激增,導致對于大豆以及豆粕的需求持續增加,大豆供需矛盾日益突出。據農業農村部統計,2023年大豆種植面積1047萬hm2,總產量達2084萬t,每667m2產量達132.7kg,總產和單產再創歷史新高。據海關總署公布數據顯示,我國2023年大豆進口量為9941萬t,同比增加11.4%,對外依存度仍然在80%以上的高位,已成為全世界最大的大豆消費國和進口國[2],大豆長期穩定供應面臨嚴峻考驗。國產大豆產量難以大幅增加的原因主要是單產水平遠低于國外大豆主產國,種植比較收益低于玉米、水稻等作物,農戶種植大豆積極性不高。因此,在耕地面積有限、供需缺口逐漸擴大的情況下,需要加快高產、優質、廣適大豆新品種選育,并通過良種良法配套,充分發揮優良品種的產量潛力,提高國產大豆產能[3]。
黃淮海夏大豆區是我國大豆第二主產區,種植面積為233萬~267萬hm2,占全國大豆種植面積的35%左右。該地區大豆蛋白質含量通常為41%~43%,高蛋白品種達到45%以上,對于保障我國大豆蛋白食品加工原料的供應具有重要作用[4]。江蘇省地處黃淮海夏大豆區,晝夜溫差相對較小、濕度相對較大,生態條件適合優質高蛋白大豆生產,是我國高蛋白大豆優勢產區[5]。為此,江蘇徐淮地區淮陰農業科學研究所以優質、高產、抗病為主要育種目標,在提高蛋白質含量的同時兼顧豐產性,采用常規育種的方法歷經8年成功育出大豆新品種淮豆16。
1 親本來源及選育過程
1.1 親本來源 母本淮豆9號是江蘇徐淮地區淮陰農業科學研究所以淮豆4號為母本、中作95D02為父本育成的淮北夏大豆品種,在江蘇省淮北夏大豆品種區域試驗和生產試驗中產量排名均居第1位,該品種具有高產穩產、多分枝、早熟、抗病、抗倒伏性較強等優點[6]。父本菏豆12是山東省菏澤市農業科學研究所以躍進5號為母本、菏7513-1-3為父本育成的夏大豆品種,蛋白質含量45.9%,該品種突出特點是蛋白質含量較高、高產、株型緊湊、抗逆性強[7]。
1.2 親本系譜分析 淮豆16親本系譜圖見圖1,共涉及21個親本,其中原始祖先親本6個,直接親本15個。原始祖先親本是來源于江蘇和山東的農家品種,包括濱海大白花、銅山天鵝蛋和定陶平頂大黃豆,以及前中央農業實驗所保存材料51-83和國外的大豆種質Mamotan和索爾夫。直接親本來源于江蘇、山東和北京等省市育成品種和創新種質材料,包括南農493-1、58-161、蘇豆1號、徐州126、徐豆1號、灌豆1號、誘變30、淮豆4號、中作95D02、淮豆9號、選系62-156、躍進5號、科系5號、菏7513-1-3、菏豆12。淮豆16聚合了原始祖先親本和直接親本的優異等位基因,遺傳基礎廣泛。
1.3 選育過程 2009年夏季在江蘇徐淮地區淮陰農業科學研究所育種試驗基地以淮豆9號為母本、菏豆12為父本配制雜交組合;2010年種植F1,去偽雜種,單株收獲雜交種子;2011年6月在本地種植F2,秋季單株收獲,11月在海南種植F3,摘莢混收;2012年6月在本地種植F4,摘莢混收,11月在海南種植F5,摘莢混收;2013年6月在本地種植F6,選擇單株;2014年6月在本地種植F7,獲得若干個株行;2015年6月在本地種植F8,進行株行產量及其他性狀鑒定,11月在海南繁殖。2016年夏季參加所內夏大豆品種比較試驗,入選家系淮16-21,外觀商品性較好、成熟期適中、分枝性強、較抗花葉病毒;2017-2019年參加江蘇省淮北夏大豆區域試驗與生產試驗;2020年通過江蘇省農作物品種審定委員會審定,審定編號:蘇審豆20200008,定名為淮豆16;2022年獲得國家植物新品種權授權,品種權號:CNA20191000644。
2 主要特征特性
2.1 形態特征 淮豆16為中早熟夏大豆品種,夏播生育期平均106d,比對照徐豆13長0.5d。株高76.1cm。結莢高度16.6cm,主莖節數15.1節,有效分枝數3.0個,單株有效莢數37.4個。單株粒數85.9粒,單莢2.4粒,單株粒重21.9g,百粒重25.6g。幼莖基部綠色,葉片卵圓形,白花,棕毛。植株直立,有限結莢習性,抗倒性較好。成熟時莢褐色,微彎鐮形。落葉性好,不裂莢。籽粒橢圓形,種皮黃色、微光,種臍黑色,外觀商品性較好(圖2)。
2.2 抗病性 經南京農業大學國家大豆改良中心接種鑒定,2017年淮豆16對大豆花葉病毒的SC3和SC7株系均表現為抗病,病情指數分別為12%和20%;2018年對SC3和SC7均表現為抗病,病情指數分別為4%和11%;綜合2年抗性鑒定結果,淮豆16對大豆花葉病毒的SC3和SC7株系均表現為抗病。
2.3 品質 經農業農村部谷物品質監督檢驗測試中心檢測,該品種2017年粗蛋白質含量47.33%,粗脂肪含量17.81%,蛋脂總和65.14%;2018年粗蛋白質含量47.73%,粗脂肪含量18.16%,蛋脂總和65.89%;2年平均粗蛋白質含量47.53%,粗脂肪含量17.99%,蛋脂總和65.52%。根據《國家級大豆品種審定標準(2023年修訂)》,淮豆16的蛋白質含量≥45%,屬于高蛋白大豆品種。
3 產量表現
3.1 區域試驗 2017年參加江蘇省淮北夏大豆區域試驗,淮豆16在6個試驗地點每hm2平均產量3028.94kg,居參試品系第4位,較對照徐豆13平均增產7.25%,增產試驗點比例為100%;2018年續試,淮豆16平均產量3112.27kg,居參試品系第7位,較對照徐豆13增產7.11%,增產試驗點比例為100%(表1);2年區域試驗平均產量3070.61kg,較對照徐豆13增產7.18%,居參試品系第4位。
3.2 生產試驗 2019年參加江蘇省淮北夏大豆生產試驗,淮豆16平均產量2983.00kg/hm2,居參試品系第4位,比對照徐豆13增產6.85%,增產試驗點比例為100%(表1)。
4 栽培技術要點
4.1 田塊選擇 選擇地勢平坦,土壤肥力中等、均勻,前兩茬未種過豆類作物,前茬無除草劑殘留,無大豆孢囊線蟲病等嚴重土傳病害的田塊。精細整地,確保地面平整。開好豎溝、橫溝、腰溝,做好溝系配套,以預防澇害、漬害的發生。
4.2 種子包衣 播種前精選種子,并曬種1~2d。播前進行發芽試驗,根據發芽率確定合理的播種量。用25%噻蟲·咯·霜靈懸浮種衣劑(噻蟲嗪22.2%、咯菌腈1.1%、精甲霜靈1.7%)或35%噻蟲·福·萎銹懸浮種衣劑(噻蟲嗪15%、福美雙10%、萎銹靈10%)進行種子包衣,每500mL藥劑拌種100kg種子[4]。拌種后要在陰涼通風處晾干,不可在水泥地暴曬。種子包衣處理可以防治大豆根腐病、地下和苗期害蟲。
4.3 適期播種 淮豆16適宜播種期為6月中下旬。干土播種,播后噴灌或雨后搶墑早播,以促進苗齊、苗勻、苗壯。播種量90kg/hm2,播種深度3cm,行距40cm,株距12~15cm,適宜種植密度18萬株/hm2,低肥力地塊或遲播時可適當增加密度[8]。注意及時查苗、間苗、移栽或補種。
4.4 肥水管理 整地時施足基肥,大豆具有根瘤共生固氮作用,不宜過量施用氮肥,一般每hm2施三元復合肥(N、P2O5、K2O含量各15%)300kg作基肥,初花期依據田間長勢追施尿素75kg,鼓粒中后期葉面噴施磷酸二氫鉀750g,以延緩葉片衰老、提高粒重、減少癟粒[6]。出苗后及時清理田間溝渠,雨后盡快排除田間積水,確保消除漬澇。開花結莢至鼓粒期是大豆需水的關鍵時期,遇旱要及時灌水,以保證充足的水分供應,并減少落花、落莢,增加單株有效莢數、單株粒數,促進大豆鼓粒。
4.5 化學除草 在播種后出苗前每hm2施用96%精異丙甲草胺900~1275mL+75%噻吩磺隆27~33g或96%精異丙甲草胺900~1275mL+50%丙炔氟草胺120~180g及時進行土壤封閉除草;在大豆2~3片復葉期,一年生雜草2~5葉期施用15%精喹·氟磺胺乳油或48%滅草松1500~1950mL+10.8%高效蓋草能1200~1500mL進行莖葉噴霧處理可有效防治單子葉和闊葉雜草。
4.6 病蟲害防治 病蟲害防治要遵循“預防為主,綜合防治”的原則。病害 在濕潤多雨季節,田間病害相對較重,可噴施25%甲霜靈800倍液,或75%甲基托布津500~1000倍液,或75%百菌清可濕性粉劑1000倍液,防治大豆根腐病、霜霉病、擬莖點種腐病和炭疽病。蟲害 在干旱少雨季節,大豆蟲害發生較重,一般需防治3~4次,根據害蟲類別使用不同類型的殺蟲劑,注意藥劑需輪換使用。苗期可選用10%吡蟲啉可濕性粉劑2000倍液,或25%噻蟲嗪5000倍液,或5%氟蟲腈懸浮劑1500倍液噴霧,防治蚜蟲、煙粉虱等刺吸性害蟲;用20%氯蟲苯甲酰胺懸浮劑2000倍液,或1.8%阿維菌素乳油3000倍液,或45%辛硫磷乳油1000倍液噴霧,防治斜紋夜蛾、甜菜夜蛾、卷葉螟、造橋蟲等食葉性害蟲;在開花結莢鼓粒關鍵時期,要對點蜂緣蝽、煙粉虱、豆稈黑潛蠅進行重點防治,以免大豆出現癥青,可每隔7~10d噴施1次5%高效氯氰菊酯乳油、10%吡蟲啉可濕性粉劑2000倍液,連續噴施2~3次[4]。
4.7 化學控旺 如果植株枝葉過于繁茂,通風透光性較差,下部葉片變黃,花序脫落,則需要及時控旺。大豆初花期是控旺的最佳時期,過早會造成花莢減少,過晚則效果不理想。每hm2可施用27.5%胺鮮·甲哌鎓水劑225~375mL,或5%烯效唑可濕性粉劑375~750g,或15%多效唑可濕性粉劑450~600g進行葉面噴施,以促進莖稈粗壯,降低株高,防止徒長和倒伏。
4.8 適時收獲 大豆植株葉片發黃、脫落80%以上,豆莢變褐色,豆粒歸圓,莢殼與籽粒脫離,搖動植株發出清脆響聲時即為大豆收獲的最適收獲期,需及時收獲[9]。
5 選育體會
大豆產量、蛋白質與脂肪含量的遺傳基礎比較復雜,都是由多基因控制并受環境影響的數量性狀,這3個籽粒性狀之間往往存在相關關系。李金花等[10]對1985-2020年河南省審定的126個大豆品種進行研究,發現其產量與蛋白質含量呈極顯著負相關,與脂肪含量呈極顯著正相關。賈利敏等[11]發現2002-2020年內蒙古自治區審定的113個大豆品種的產量與蛋白質含量呈顯著負相關,而與脂肪含量呈顯著正相關。孫星邈等[12]對1941-2019年東北春大豆區育成的335個大豆品種進行分析,發現產量與蛋白質含量呈顯著負相關,與脂肪含量呈正相關但不顯著。劉歆等[13]針對1987-2022年湖北省審定的60個籽粒型大豆品種進行研究發現,產量與蛋白質含量呈負相關但不顯著,與脂肪含量呈顯著正相關。楊文英等[14]研究發現,2011-2022年四川省審定的28個春大豆品種的產量與蛋白質含量呈負相關但不顯著,與脂肪含量呈正相關也不顯著;25個夏大豆品種的產量與蛋白質含量呈顯著負相關,與脂肪含量呈正相關但不顯著。胡國玉等[15]對1983-2019年以來安徽省育成的96個大豆品種進行分析發現,產量與蛋白質含量呈負相關但不顯著,與脂肪含量呈正相關也不顯著。上述研究進一步證實了大豆蛋白質含量與產量、脂肪含量之間典型的負相關關系[16-18],這對同時改善籽粒品質性狀和產量以提高大豆品種整體經濟價值提出了很大的挑戰,但是存在打破大豆產量與蛋白質含量之間負相關的可能性,同步提升大豆產量和蛋白質含量。
淮豆16是一個優質(高蛋白)、高產、外觀商品性好(大籽粒)、抗病性強的夏大豆新品種,該品種的親本選配采用“優×優”性狀互補模式,母本淮豆9號和父本菏豆12都具有較高的產量潛力,地理來源和遺傳關系較遠。淮豆16聚合了雙親的高蛋白、高產、抗病等目標性狀的增效等位基因,說明高蛋白、高產性狀互補的親本組合可育成優質高產大豆品種。因此,在大豆育種的親本來源上需要選擇優點突出、親緣關系較遠、優缺點互補、綜合性狀較好的當地主推品種,同時也要重視具備抗逆性等特性的地方品種,以拓寬新品種的遺傳基礎。
參考文獻
[1]吳建寨,胡佳璇,邢麗瑋,沈辰,遲亮,張晶,劉繼芳.中國與主要大豆進口來源國價格關聯和政策應對.中國農業大學學報,2023,28(4):227-237
[2]劉浩,衣志剛,劉佳,厲志,陳亮,劉念析,董志敏.早熟高產大豆新品種吉育209的選育及栽培技術.大豆科學,2023,42(2):253-256
[3]孫磊,郝佩佩,王吳彬,劉方東,邢光南.我國大豆產能現狀分析與提升路徑探討.寒旱農業科學,2023,2(10):889-894
[4]李海朝,王金社,張輝,武永康,李金英,雷晨芳,盧為國.超高產大豆新品種鄭1307的選育及栽培技術.大豆科學,2022,41(4):504-508
[5]徐瑤,冷蘇鳳,張玉明,宋錦花,趙可.1982-2021年江蘇省審定大豆品種主要農藝性狀、產量、品質及抗性演變分析.中國油料作物學報,2022,44(4):780-789
[6]楊加銀,徐海斌,徐海風,張復寧.高產夏大豆新品種淮豆9號的選育與栽培技術.江蘇農業科學,2008(3):91-92
[7]王秋玲,劉艷,朱道民,谷傳彥.優質大豆新品種菏豆12號.中國種業,2002(12):35
[8]徐海風,楊加銀,李曙光.高產抗病夏大豆新品種淮豆14的選育及其栽培技術.大豆科技,2018(5):55-56
[9]李海朝,王金社,練云,魏荷,雷晨芳,王仕偉,周揚,盧為國.雙國審超高產大豆新品種鄭1311的選育與思考.大豆科學,2022,41(1):114-118
[10]李金花,舒文濤,常世豪,楊青春,張東輝,張保亮,耿臻.1985-2020年河南省審定大豆品種區試產量及品質分析.河南農業科學,2022,51(1):50-59
[11]賈利敏,趙曉宇,王雪嬌,蘇二虎,李強,郭嘉華.內蒙古自治區不同年代審定大豆品種主要農藝性狀變化趨勢分析.中國農學通報,2023,39(7):10-18
[12]孫星邈,謝建國,鄭海洋,郭夢瑤,趙雨軒,王曙明,張井勇.東北春大豆區不同年代審定品種主要性狀演變分析.大豆科學,2023,42(1):118-28
[13]劉歆,何念,楊夢婷,陳艷,黃麗,李俊麗,鄧軍波.1987-2022年湖北省審定籽粒型大豆品種主要性狀演變分析.大豆科學,2023,42(6):683-691
[14]楊文英,于曉波,安建剛,曾召瓊,馮軍,梁建秋,王嘉,張明榮,吳海英.2011-2022年四川省審定春、夏大豆品種主要性狀演變趨勢分析.中國油料作物學報,2023,45(5):935-946
[15]胡國玉,李杰坤,王大剛,吳倩,王維虎,黃志平,張磊.安徽省不同年代育成大豆品種的性狀演變分析.大豆科學,2020,39(5):657-666
[16] Chung J,Babka H L,Graef G L,Staswick P E,Lee D J,Cregan P B,Shoemaker R C,Specht J E.The seed protein,oil,and yield QTL on soybean linkage group I.Crop Science,2003,43(3):1053-1067
[17] Patil G,Mian R,Vuong T,Pantalone V,Song Q,Chen P,Shannon G J,Carter T C,Nguyen H T.Molecular mapping and genomics of soybean seed protein:a review and perspective for the future.Theoretical and Applied Genetics,2017,130(10):1975-1991
[18] Goettel W,Zhang H,LI Y,Qiao Z,Jiang H,Hou D,Song Q,Pantalone V R,Song B,Yu D,An C Y.POWR1 is a domestication gene pleiotropically regulating seed quality and yield in soybean.Nature Communications,2022,13(1):3051
(收稿日期:2024-06-21)
基金項目:江蘇省種業振興“揭榜掛帥”項目(JBGS〔2021〕014,JBGS〔2021〕057);生物育種鐘山實驗室項目(ZSBBL-KY2023-03);淮安市農業科學研究院科研發展基金(HNY202011);江蘇省自然科學基金面上項目(BK20221278);淮安市重點研發計劃(鄉村振興類)項目(HAN202305);江蘇省重點研發計劃現代農業項目(BE2022403)
通信作者:徐海風