论文浅谈大豆育种正文

河南科技大学自考本科毕业论文11国内外大豆育种研究现状1.1我国大豆育种研究现状我国大豆主要分布在东北的黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古（面积和总产均占全国的50%以上）以及黄淮地区的安徽、河南、山东、江苏、河北（面积和总产均占全国的20%以上）等省。1999年新大豆1号在新疆创397kg/667m2的高产记录，2011年同样在新疆，中黄35再创405.9kg/667m2的高产记录，亩产首次突破400公斤大关。我国大豆年消费量约为4300万吨左右，其中国产大豆仅为1500-1700万吨。1.1.1大豆胞囊线虫抗线育种利用大豆本身的抗病性来控制大豆胞囊线虫病害的发生，有其不可替代的优势，但是抗病品种也有其自身的不足之处：抗线品种的亲本抗原一般来自于野生品种，多数抗线品种粒小、节间长、丰产性差，因此其产量和品质较于非抗病品种都有一定的差距；而且抗线品种很少抵抗其他病害，容易因其他病害的流行而减少产量；由于抗大豆胞囊线虫病的抗性基因来源较为单一，并且因为缺少水平抗性种质资源，很容易在长期的栽培单一抗性品种后发生大豆胞囊线虫生理小种的变异而引起抗病性的退化消失。目前我国育成的高产、抗胞囊线虫的品种还有东农43号、垦丰1号、高作1号(抗1、3、5号)、跃进8号、青岛84—51、垦秣一号、白农8号、跃进5号、晋豆11号、商丘7608等。这些耐线或较抗线品种在大豆胞囊线虫发生条件下比生产上的常规品种一般要增产10％一30％，重病害发生地也可成倍增产。1.1.2超高产大豆育种超高产标准是在现时品种产量潜力水平上提出的，通过培育超高产大豆品种增加大豆生产是提高国产大豆竞争力的一条重要途径。“八五”国家育种攻关立项后，虽已逐步实现了西北5.625t·ha-1(375kg/亩)、东北4.875t·ha-1(325kg/亩)、黄淮4.5t·ha-1(300kg/亩)、南方3.75t·ha-1(250kg/亩)的小面积(667m2以上)超高产标准。但只有少数优异品种达到高产指标，且重演性不高。参照水稻超级种选育的规划与指标，将大豆超高产育种分为两个阶段，第一阶段(2006～2010年)西北灌区、东北春大豆、黄淮夏大豆、南方多播季大豆区“大豆超级种”要求亩产潜力分别达到410kg、330kg、310kg和260kg，品质指标达大豆二级(行业标准)，抗当地主要大豆病虫害，耐当地主要逆境；第二阶段再选育出比第一阶段浅谈大豆育种2高产品种增产15％以上的新品种，绝对指标是在较大面积(0.667ha)达到西北6.75t·ha-1(450kg/亩)、东北5.70t·ha-1(380kg/亩)、黄淮5.40t·ha-1(360kg/亩)、南方4.50t·ha-1(300kg/亩)的高产标准。1.1.3高光效大豆育种作物生产的实质是光能驱动的一种生产体系。研究表明植物干重量的90-95%是通过光合作用过程形成的。因此，光合作用是决定产量的重要因素。经过多年的研究，我国先后取得了“大豆光合特性和高光效种质哈79-9440的发现”，“大豆高光效育种的生理遗传基础及其种质遗传改进”等重要科研究成果。揭示了大豆品种（系）间光合特性存在明显差异和大豆高光效育种的生理遗传基础，初步建立了大豆高光效育种程序和方法，育成了高光效种质哈79-9440、哈82-7799和哈82-7851等。1.1.4大豆辐射育种辐射育种是利用物理因素诱发生物遗传物质变异，然后根据育种目标进行选择培育新品种，是一种行之有效的诱变大豆育种方法之一。辐射诱变剂量目前还未能定论，一般认为纯种（系）辐射敏感性低，成活率高，需剂量大些。杂种后代辐射敏感性高，成活率低，需剂量小些。在杂交育种遗传改良基础上，利用辐射诱变处理扩大后代变异范围，黑龙江合江农科所通过5个世代连续定向选择，创造出合辐93154-4、合辐93154-2、合辐93155-6和合辐93148-4等4个高油新品系，有3个品系通过省级品种审定，其中合辐93154-4、合辐93154-4和合辐93155-6分别定名为合丰46、47、48号。1.2国外大豆育种研究现状1.2.1美国大豆育种现状美国是大豆最大的出口国，大豆主要集中在大湖区西南部及周围地区（艾奥瓦、依利诺斯、明尼苏达、印地安那四个州的大豆面积占全国的44%，产量占48%）。孟山都公司是美国最具代表性的大豆育种机构，该公司大豆育种一般包括6个时期：发现期、育种一期、育种二期、育种三期、育种四期和品种上市期。发现期为基因和性状鉴定期，一般持续2-4年，5%的材料入选。育种一期为概念校验期，以证明发现期提供的材料是否符合育种目标要求，时间为1-2年。该阶段主要利用优异种质和培育分子标记，进行基因优化和作物转化。该期约测试几千个基因，1/4的材料入河南科技大学自考本科毕业论文3选。育种二期为品种培育旱期，时间为1-2年。该阶段利用生物信息技术，主要进行性状培育、目标性状数据预评和大规模转化。该期只测试几十个材料，1/2的材料入选。育种三期为品种高代培育期，时间为1-2年。主要应用作物分析学技术进行性状的聚合、田间试验和目标性状的数据评价。该期一般测试≤5个材料，3/4的材料入选。育种四期为品种预上市期，时间为1-3年。该阶段主要为目标性状状况提交、繁育良种和市场前景预测，该期一般只测试1份材料，90％的概率入选。品种上市期为品种推广种植期，品种在适宜地区推广种植年限依其适应性和稳定性及公司策略长短不等另做相应调整。1.2.2巴西大豆育种现状巴西大豆主要集中在西南部（南大河州、巴拉那州、马托格罗索州、南马托格罗索州的产量就占全国的80%）。通过大量筛选，他们获得了“Doko”和“Cristalina”两个光周期不敏感品种，利用这两个品种的“长青春期”特性对传统品种进行改良，使传统品种的营养生长期延长二周左右，从而使整个生育期延长到130天左右。由于广适应性品种的育成，对巴西的大豆生产起到了巨大的促进作用。巴西是第1个在低纬度地区大面积种植大豆的国家，由于巴西特殊的土壤条件，他们对耐酸性土壤铝离子毒性育种极为重视，育成一批耐性品种。巴西大豆的另一个主要问题是病虫害种类多，主要有大豆灰斑病、茎溃疡病、白粉病、褐斑病、叶斑病、轮斑病、褐茎腐病、大豆锈病、大豆花叶病毒病、野火病、茎坏死病、细菌性斑点病、细菌性斑疹病、猝死病、大豆根结线虫病、大豆胞囊线虫病、豆夜蛾、豆椿象和造桥虫等。该国大豆育种的主要目标是改进大豆抗病性，育成品种需兼抗几种主要病害。目前己育成的大豆品种能抗灰斑病、白粉病、茎溃疡病和细菌性斑疹病等。区试程序：预备试验Ⅰ（PreliminaryTest1），3地点，无重复；预备试验Ⅱ（PreliminaryTest2），3地点，3重复；预备试验Ⅲ（PreliminaryTest3），10地点，3重复；区域试验（FinalEvaluation）,2年，28地点，3重复。1.2.3阿根廷大豆育种现状阿根廷大豆主要集中在东北部的圣菲省、科尔多瓦省、布宜诺斯艾利斯三个省（产量占全国的90%以上）。大豆品种95%以上是私立公司选育的，最初的品种均从美国或巴西引入，美国的种子公司在阿根廷设有许多分公司，进行大豆育种和种子生产。浅谈大豆育种4阿根廷多数育种单位并不直接进行遗传转化，而是利用现有转基因品种与常规品种杂交和回交，转育外源基因。常规育种采用单粒传延代法(SSD)。一般在夏季杂交，得到F0代种子，当年北繁加代，F1-F4代摘荚留种，F5代和F6代选拔优良单株(每个组合250-300株)，分别种成株行。选种圃行长2m；初级试验在3-4个地点进行，2行区；筛选试验在12个地点进行，4行区，每个地点重复2-3次。目前耐除草剂转基因大豆和阿根廷大豆种植面积的比例高达99％。1.2.4印度大豆育种现状1980年以前，印度大豆品种主要是外国品种或从引入种质中筛选的。1981-1990年主要以外来品种作亲本，90年以后开始以育成品种或品系作亲本。育种方法主要为杂交选育、系统选择、诱变育种和引种。印度的大豆育种研究主要集中在农业大学。品种审定推广需要经过三年试验。第一年在五个农业气候带进行多点试验，称为初始品种试验（InitialVarietalTrial,IVT），表现较好者在各自农业气候带升入高级品种试验Ⅰ（AdvancedVarietalTrial,AVT-Ⅰ）和高级品种试验Ⅱ（AVT-Ⅱ），根据三年综合表现，最终确定品种是否推广。河南科技大学自考本科毕业论文52我国大豆育种存在的主要问题及发展研究我国大豆育种存在的主要问题是：①遗传基础狭窄，造成大豆品种退化加快，经济寿命缩短；②性状单一，基因类型贫乏，育出突破性的品种比较困难；③育种技术单一，造成育种效果不明显，且成功率低。而国外品种具有良好的丰产性，且与我国品种遗传基础差异较大。因此，扩大种质资源的国际交流，交换育种材料，引入国外品种有利基因，加强生物技术与杂交育种的结合，通过杂交、诱变、组织培养、细胞工程、轮回选择等创造具有高产、优质、早熟和高度抗逆等优异特性的新种质，是进行大豆育种、改良大豆，实现高产、优质、高效的重要途径。2.1大豆育种发展方向大豆育种目标包括以下方面：①高油大豆脂肪含量，最低指标≥22％，提高指标22.5％-24.0％，创新指标≥25％；脂肪含量越高，加工效益越大。（如冀黄13号：2001年通过河北省审定，2004年通过国家审定。脂肪含量达到24.1％。国家区域试验平均亩产214.34kg，比对照增产5.12％。）②高蛋白大豆蛋白质含量≥38％，主要是考虑脂肪提取以后，豆粕中蛋白质含量不低于44％，以免影响豆粕的质量。蛋白质含量过低，豆粕中蛋白质含量达不到标准，豆粕价格也会受影响。（如冀豆12号：2001年通过国家审定，2002年通过国家西北地区扩审。国家夏播区域试验平均亩产195.52kg，蛋白质含量为46.48%。2002年农业部组织的大面积现场验收平均亩产263.2kg，高产地块314.69kg。）③外观指标：百粒重18-20g，籽粒圆形或近圆形。在此标准下，选育优质、丰产、抗病于一体的品种。此外，今后育种目标还应在抗病育种、极早熟性育种方面选择培育新品种。而高产大豆生态型在不断发生变化，其趋势则是朝着有限、亚有限、披针叶类型、大粒、多荚等高产方向发展。2.2加强野生大豆资源的利用目前我国入库保存的野生大豆种质7000份，约占世界总数的90%，这些宝贵资源孕育着难以估量的生产潜力和科研潜力。野生大豆含有许多符合人类需要的重要基因，野生大豆是一种高蛋白植物，野生大豆蛋白含量最高达到55.4%，这就是说种子的一半重量是蛋白质，是罕见的优良种质，野生大豆这种高蛋白特性正是高蛋白育种最需要的性状。在野生大豆中亚麻酸含量17%左右，最高达23%，而栽培大豆平均浅谈大豆育种6含量3%到5%，可以利用高亚麻酸含量种质培育特用商业品种，还有许多的优良基因都可以在野生大豆中找到，野生大豆是大豆重要基因源。野生大豆不育非常普遍，由于大豆去雄及授粉极为困难，不育基因的发现与利用，尤其是雌性育性好、雄性不育程度高，异交结实率高的材料，为群体改良、遗传研究、杂种优势利用开辟了广阔前景。目前承德市农业科学研究所利用野生大豆做母本与栽培大豆杂交，选育具有完全野生大豆细胞质和部分野生大豆细胞核的大豆新品系，以达到了拓宽栽培大豆细胞质及细胞核的作用，为今后大豆育种创造了新种质。2.3利用现代生物技术，加强转基因大豆研究种了产量、含油量、含蛋白质等许多性状属于数量性状，采用常规方法提高作物种子含油量、含蛋白质、提高产量进程较慢。利用基因工程技术进行植物超高含油量、含蛋白质、提高产量育种，是当前国际上植物基因工程研究的热点之一。转基因大豆在国际市场具有竞争优势，美国是这方而的赢家。目前所有的转基因大豆一般是指含有抗除草剂基因的大豆，虽然转基因大豆的食品安全性争论不断，但转基因技术无容置疑的会给大豆育种插上腾飞的翅膀，对今后大豆育种的贡献是不可估价的，今后大豆转基因的重点应在改良脂肪酸的组成，增强功能性；改良氨基酸组成，提高营养价值；降低植酸磷含量，提高大豆