Research Progress on Genetic Diversity of Cultivated Soybean Germplasm Resources in China

In this paper,by analyzing the genetic diversity of cultivated soybean germplasm resources in China,the environmental and genotypic factors that affect the genetic diversity of cultivated soybean germplasm resources were explored to further expand the genetic basis of the existing germplasm resources of cultivated soybean in China. Moreover,research progress on genetic diversity of cultivated soybean in China was summarized,which not only revealed the geographical characteristics of genetic diversity of cultivated soybean in China,but also proposed direction for research of genetic diversity of soybean.

Study on Diversity of Soybean Germplasm with Drought Resistance in Huang-Huai-Hai Region

Fifty soybean germplasms with drought resistance selected from Huang-Huai-Hai Region were studied under field drought condition. The results showed that there was a diversity of drought resistance at different growth stages. Some varieties had drought resistance in whole growing period, but some only at one stage or several stages. Some varieties had both drought resistance and higher yield characters, some with drought resistance but lower yield. It was also found in present study that some drought resistant germplasms

Evaluation of Soybean Germplasm from Provinces in Northeast China for Resistance to Phytophthora sojae

Soybean Phytophthora root rot (Phytophthora sojae) is a severe disease all over the world. Soybean germplasm from central and southern China for resistance has been evaluated by American researchers on a large scale. P. sojae has been found frequently in northeast of China in recent years, but not systematic evaluation of soybean germplasm for resistance has occurred there. By means of hypocotyl inoculation, 922 cultivars/lines from northeast of China were screened and evaluated for their response to race 1, and 25 of P. sojae. Generally resistance was less frequent in northeast of China than in central and southern China. Five cultivars/lines were identified that confer resistant responses to race 1, 3, 8, 25 and four additional isolates of P. sojae. These cultivars/lines may provide valuable sources of resistance for future breeding programs.

The Present Situation and Prospects of Research and Utilization of Soybean Germplasm Resources in Shandong Province

Soybean is an important food crop and oil crop for humans. Based on the analysis of current production and research of soybean in Shandong Province and other provinces and cities,this paper clarified the background of soybean germplasm resources,evaluated the genetic diversity of soybean germplasm resources,revealed the evolution pattern of soybean varieties,summarized the utilization of wild-type soybean resources,and analyzed the prospects of research and application of soybean germplasm resources in Shandong Province.

Performances and Germplasm Evaluation of Quantitative Resistance to Soybean Mosaic Virus in Soybeans

A sample composed of 96 soybean accessions was evaluated for their diseased rate (I),diseased rank (S), latent period (LP) and rate of disease development (R) in order tostudy the quantitative resistance to soybean mosaic virus (SMV) in soybeans. The resultsshowed that the performances of the above four resistance components were significantlydifferent among accessions and that some of the accessions, such as Zhongzihuangdou,Peixian Tianedan, Youbian30 could be infected by four SMV strains, Sa, SC8, N1 and N3,but their I, S, and R were lower and LP longer than most other accessions. These resultsdemonstrated the existence of quantitative resistance to SMV in soybeans. It was foundthat some soybean accessions, such as AGS19 and Lishui Zhongzihuangdou, previouslyidentified as resistant to SMV infection, performed some infection but resistant toexpansion in the present study. In addition, the resistance in Pixian Chadou and HuaiyinQiuheidou might be either qualitative or quantitative. Furthermore, the present studyalso indicated that the resistance spectrum and durability of accessions with quantitativeresistance might be wider and longer than those with qualitative resistance.

不同南方大豆种质资源在贵阳地区的性状分析与评价

为深入了解南方大豆资源的特性,筛选鉴定具有优异特殊性状的种质,以311份来自四川、云南、南京种质资源库以及贵州本地的大豆种质资源为试验材料,在贵阳地区种植,鉴定不同大豆种质资源的特征特性、农艺性状及品质性状在贵阳地区的表现,并进行综合评价。结果表明:参试品种的特征特性呈现多样性。株高、底荚高度、主茎节数、有效节数、有效分枝数、百粒重、脂肪含量、蛋白质含量、单株粒重、生育期等10个性状平均变异系数为21.06%,单株粒重的变异系数最大,达到39.54%,变异系最小的是蛋白质含量,仅有5.72%。参试品种的生育期为91~131 d,蛋白质含量为13.80%~47.72%,脂肪含量为14.19%~22.43%。百粒重在13~19.9 g之间的种质最多,占比59.81%;单株粒重为2.48~25.44 g,不同资源之间单株粒重差异较大。聚类分析将311份资源分为3个类群,其中类群I脂肪含量、单株粒重较高,可以作为南方高油高产资源材料进行研究利用。综上,南方不同地区的大豆品种资源以贵阳地区为种植背景,表现出丰富的遗传多样性,在新品种选育时应根据育种目标选择具有相应性状特性的种质加以利用。

大豆种质资源苗期耐盐性鉴定评价与筛选

土壤盐渍化严重影响大豆品质与产量,筛选耐盐大豆资源对开展盐碱地综合利用意义重大。为建立大豆苗期耐盐鉴定评价体系,设置淡水和NaCl含量为0.9%~1.8%的10个等差梯度,以蛭石为培养基质,大豆2片真叶始现时开始盐处理。结果表明, 1.2%盐处理16 d时,不同大豆种质资源耐盐等级四分位差值最大,是大豆苗期耐盐鉴定评价的最适条件。利用大豆苗期耐盐鉴定评价体系对来自国内外的504份大豆种质资源进行苗期耐盐性鉴定评价,耐盐等级为1级、2级、3级、4级、5级的大豆资源依次为46份、146份、157份、79份、76份。利用GmSALT3基因的分子标记对1级耐盐资源进行检测,其中40份(86.96%)大豆材料扩增结果与GmSALT3基因的分子标记结果相符合。为分析大豆苗期鉴定过程中盐胁迫浓度的变化趋势,确立了土壤含盐量(Y,%)与电导率(X,mScm^(–1))的回归方程:Y=0.278X–0.0618,预测精准度在95%以上。测定统计了从盐处理开始至调查结束时的培养基质含盐量变化趋势,培养基质含盐量基本维持在13 mS cm^(–1)左右。本研究为大豆苗期规模化耐盐性鉴定和培育耐盐新种质提供了技术体系和基础材料。

Evaluation and Utilization Methods of Wild Soybean (Glycine Soja)Germplasms

Soybean is one of the world's most important crops,which provids a large amount of protein and fat for the people.For such an important crop,it's breeding still depends upon a relatively narrow base of genetic resources(Delannay et al.,1983,Lohnes & Bernard,1991,Zhang,1987),so itrestricts the improvement of soybean yield.quality and resistance.Wild soybeans are of great interest as a potential genetic resource(Hadley & Hymowitz,1973),therefore,studing and using them to create new germplasms have been becoming an important program in soybean breeding.

高低两种密度条件下耐密植优异大豆种质鉴定

为筛选耐密植大豆种质,本研究选用160份大豆种质资源为研究对象,设置高密度45万株·hm^(-2)和低密度25万株·hm^(-2)两个处理,调查R6和R8期的倒伏级别等相关耐密植性状。经过2018—2020年鉴定,筛选出茎秆强度、株高、主茎节数、节间长度和底荚高度作为大豆倒伏性的鉴定指标,鉴定出14份耐密植的种质资源,分别是Fiskeby1040-4-2、N07、N32、黑河21、黑河41、坂本早生、合交N13-333、合交N13-498、金源71、合丰42、丰收24、克09-95(棕种皮)、克09-95(黄种皮)和克14-758。

湖北省毛豆种质资源引种筛选试验

为筛选出适宜湖北省栽培推广的优质、高产毛豆新品种,以交大11号为对照,通过对毛豆新品种的生育期、农艺特征及品种属性、抗病性和产量等开展比较分析,探讨收集的毛豆种质资源品种特性。结果表明,(1)于氏15、油春20-11和冈鲜豆3号成熟期70 d,属早熟品种。冈鲜豆4号、浙农2201、舒记503、辽鲜豆17、浙农2306、春鲜5号和K丰系列品种成熟期为80~85 d,属晚熟品种,其他品种为中早熟品种。(2)冈鲜豆6号、浙农2306、冈鲜豆3号和K丰86-1荚长、粒大,属大粒型品种,而鄂渝鲜1号、K丰85-1、K丰85-2、K丰86-2和春鲜5号荚短、粒小,属于小粒型品种。(3)鄂渝鲜1号、舒记503、辽鲜豆17、K丰87-1、春鲜7号、春鲜5号和K丰85-1株高较高、茎节长,除于氏15株型较小外,其他品种生长势适中。(4)舒记503、冈鲜豆4号、鄂渝鲜1号、春鲜6号、冈鲜豆5号和浙农2201增产极显著,油春20-11、冈鲜豆6号、K丰85-1、辽鲜豆17、K丰87-1和于氏15同属高产品种,增产潜力大。(5)在抗病性鉴定中K丰85-2、春鲜6号、舒记503和春鲜7号表现出明显的高抗(抗)花叶病毒病。

大豆种质抗旱性评价及抗旱候选基因的挖掘

【目的】综合运用不同抗旱评价指标,筛选大豆优异抗旱种质,发掘重要抗旱基因,为大豆抗旱分子育种提供理论基础。【方法】利用188份大豆种质资源,于2018、2019、2020和2021年测定正常供水和干旱胁迫下的单株荚数、单株生物量和单株产量,利用抗旱指数、改进抗旱指数、加权抗旱系数和加权抗旱指数等参数鉴定大豆种质的抗旱性,通过全基因组关联分析(genome-wide association study,GWAS)检测与大豆抗旱参数显著相关的SNP(single nucleotide polymorphisms)标记,并结合干旱胁迫下大豆幼苗叶片基因表达谱分析,筛选抗旱候选基因。【结果】188份大豆种质资源的抗旱指数、改进抗旱指数、加权抗旱系数和加权抗旱指数存在广泛变异,分别利用逐级分类法将供试材料划分为5个等级。其中,辽豆15、辽豆69、辽豆14、金杖子黄豆、中黄606、科新3号、Koreane 4等7份种质在不同评价方法中均被鉴定为一级抗旱。对抗旱指数、改进抗旱指数、加权抗旱系数和加权抗旱指数进行GWAS分析,共定位到15个显著关联的SNP位点能够在多环境下稳定表达,这些位点对表型变异的贡献率为12.46%—25.60%。在显著SNP位点上、下游各200 kb区间内共有注释基因226个。通过对抗旱品种辽豆14和干旱敏感型品种辽豆21在干旱胁迫下进行转录组测序和实时荧光定量PCR分析,鉴定出32个注释基因受干旱胁迫诱导显著差异表达。其中,Glyma.02G182900、Glyma.04G012400、Glyma.06G258900、Glyma.15G100900、Glyma.01G172600、Glyma.04G012300、Glyma.01G172200和Glyma.04G010300等8个候选基因分别编码钙依赖性蛋白激酶、通用应激蛋白A、G型凝集素S受体样丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶、蛋白磷酸酶2C、异黄酮还原酶、异黄酮还原酶同源物、生长素蛋白和bZIP转录因子。【结论】综合运用不同抗旱参数,在188份大豆种质资源中筛选出7份抗旱种质资源,鉴定了15个与抗旱参数显著关联的SNP位点,并鉴定出抗旱候选基因8个。

大豆萌发期耐盐性鉴定方法建立及耐盐大豆资源筛选

土壤盐渍化会影响大豆萌发和生长,筛选萌发期耐盐大豆种质对于耐盐大豆品种选育及盐渍土利用意义重大。本研究以8份代表性大豆种质为材料,蛭石为培养基质,用150 mmol L^(-1)NaCl进行盐胁迫处理,以水处理作为对照,测量2 d和3 d的大豆发芽率和芽长,旨在建立大豆萌发期耐盐性鉴定指标和评价方法。与对照相比,盐胁迫下大豆发芽率和芽长均下降。盐处理2 d不同种质间相对发芽率、相对芽长无显著差异,盐处理3 d相对芽长差异显著,可用以进行不同大豆萌发期耐盐性评价。以150 mmol L^(-1)NaCl对48份大豆种质进行盐处理,3 d相对芽长作为评价指标,将萌发期耐盐性划分为5级,1级为高度耐盐型,2级为耐盐型,3级为中度盐敏感型,4级为盐敏感型,5级为高度盐敏感型。鉴定出萌发期高度耐盐种质5份,耐盐种质12份。同时对48份种质进行出苗期和苗期耐盐性鉴定,鉴定出3份从萌发期到苗期均耐盐的种质,分别为中黄685、黑农94和东生104。本研究建立了一套室内大豆萌发期耐盐性鉴定方法,为耐盐种质鉴定利用奠定了基础。

大豆品种籽粒的油脂组成综合评价

为对大豆种质资源的油脂品质进行综合评价,从中筛选出综合品质表现优异的大豆品种,本研究以173份大豆种质为试验材料,利用近红外光谱分析法结合气相色谱法对大豆的脂肪酸及粗脂肪含量进行测定,利用主成分分析法和系统聚类分析法对173份大豆种质进行划分,并建立大豆油脂品质综合评价的模型。结果表明:参试大豆种质的品质性状间差异较大;性状间相关性分析结果显示大豆饱和脂肪酸即棕榈酸和硬脂酸分别与油酸含量呈极显著负相关;与多不饱和脂肪酸即亚油酸与亚麻酸均呈极显著正相关,大豆粗脂肪含量与油酸、亚油酸相关性最大,其中与油酸呈极显著正相关,而与亚油酸呈极显著负相关。利用主成分分析法确立了2个主成分,建立了大豆油脂品质综合评价的模型,并评价出最优的大豆品种依次为多马卡-托里萨、中兴1号、冀豆3号、高丰1号和商豆1201。最后利用系统聚类分析法将173份大豆种质划分为5个类群,其中第Ⅲ类群表现较突出,具体表现为棕榈酸含量最高,油酸含量最低,亚油酸和亚麻酸含量最高,同时油脂品质的综合表现最好。本研究结果可为获得优良油脂品质的大豆品种提供理论依据。

大豆种质资源萌发期耐莠去津鉴定评价及优异种质筛选

室内生物测定是农作物除草剂耐受性鉴定的常用方法,已广泛应用于大豆、棉花等作物对草甘膦、氯嘧磺隆等除草剂的耐受性研究,但莠去津室内生测方法及大豆对莠去津耐受性相关研究鲜见报道。本研究以莠去津对大豆萌发期各单项指标为评价指标,分析莠去津胁迫条件下大豆发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数、根长等性状的变化,建立大豆莠去津耐受性室内生测方法,确定3.5 mL L^(-1)是大豆萌发期莠去津耐受性筛选的适宜浓度;对159份大豆种质进行萌发期莠去津耐受性鉴定表明,各指标相对值的变异系数为发芽相对莠去津胁迫率>相对芽长>相对发芽指数>相对活力指数>相对发芽势>相对发芽率;根据T值的聚类分析,将供试种质分为4个莠去津耐性级别,共鉴定出高耐种质9份、中耐种质50份、低耐种质70份和敏感种质30份;黄豆、花色豆、垦丰13、南农99-6等9个种质为莠去津耐受性综合能力优异的种质资源。采用多元逐步回归分析法,建立大豆萌发期耐莠去津评价模型Y=–0.155+0.004X_(2)+0.001X_(3)+0.001X_(4)+0.002X_(5)(P=0.000)。本研究为培育耐莠去津育种的亲本选配、后代选择及大豆耐莠去津相关基因挖掘提供了理论依据、材料和技术支撑。

四川省大豆种质资源收集与鉴定评价

在“第三次全国农作物种质资源普查与收集行动”项目中,调查和收集了四川省大豆地方种质资源,鉴定了192份大豆种质资源的形态特征和主要农艺性状。收集的大豆种质资源来自四川省16个市(州)的41个县(区),集中分布在雅安市、乐山市、广元市、巴中市和泸州市。结果表明,大豆种质资源12个表型性状的变异系数范围在10.11%~57.62%之间,单株粒数的变异系数最大,叶绿素相对含量SPAD值的变异系数最小。相关分析结果表明,株高、茎粗、分枝数、单株荚数、单株粒数之间呈极显著正相关,百粒重与分枝数和单株荚数均呈极显著负相关。主成分分析提取到3个主成分,累计贡献率达76.29%,能够反映大豆种质资源表型性状的大部分信息。聚类分析将192份大豆种质资源划分为4个类群,分别具有高百粒重、多荚、高SPAD值和叶柄长等不同的特征,筛选出7份优异大豆种质资源。此外,四川省大豆种质资源籽粒颜色和籽粒类型丰富。本研究揭示了四川省大豆种质资源表型的遗传多样性,为高产大豆的亲本选择以及专用、特用大豆种质资源筛选提供理论依据。

黑龙江省北部地区大豆种质对疫霉根腐病抗性评价

为了明确黑龙江省北部地区大豆种质资源对大豆疫霉根腐病的抗耐情况,采用下胚轴创伤接种法,对适宜该地区种植的113份大豆育成品种或育种材料的大豆疫霉根腐病抗性开展鉴定。结果显示:共鉴定出7份抗病种质,占鉴定总数的6.19%;5份中间类型种质,占鉴定总数的4.42%。其中,从第三积温带种质中鉴定出1份抗病种质,中间类型种质1份;从第四积温带种质中鉴定出抗性种质3份,中间类型种质2份;从第五积温带种质中鉴定出抗性种质1份,中间类型种质2份;从第六积温带种质中鉴定出抗性种质2份,未见中间类型种质。结果表明在不同积温带参试材料中均存在抗性种质。该研究结果为黑龙江省北部地区培育和利用抗疫霉根腐病大豆种质提供了参考。

大豆耐盐碱生理机制及种质筛选研究进展

我国盐碱地面积大、分布广,且次生盐碱化问题日益严峻,盐碱地面积的不断增加成为制约农业发展的重要因素,选育能够适应逆境的作物品种是发挥盐碱土地生产潜力最主要的途径。大豆属于中度耐盐植物,是世界第四大作物,也是我国重要的粮食、经济和饲料兼用作物,筛选培育优质耐盐碱大豆品种对合理利用盐碱地、促进我国农业可持续发展具有重要意义。本文从盐碱土的类型及对植物的危害、盐碱土对大豆生长的危害、大豆耐盐碱生理机制、耐盐碱大豆种质筛选4个方面对大豆耐盐碱性研究现状进行综述,以期为大豆耐盐碱新品种的选育提供理论基础和育种思路。

四川省大豆种质资源表型性状鉴定及综合评价

为有效利用四川大豆种质资源,采用相关性分析、主成分分析和聚类分析等方法对四川省新收集的216份大豆种质资源的12个表型性状进行鉴定和综合评价。结果表明:四川大豆种质资源表型变异丰富,9个质量性状的遗传多样性指数范围在0.043~1.596之间,大豆种子粒色的多样性指数最高(1.596),子叶色的多样性指数最低(0.043)。3个数量性状的多样性指数的分布为2.581~2.812,百粒重的多样性指数最高,为2.812。主成分分析结果表明,6个主成分因子的累计贡献率达72.85%。216份大豆种质资源的综合评价D值范围在0.002~0.278之间。聚类分析将216份大豆资源划分为4类,第I类群百粒重最高(31份),第Ⅱ类群株高最高(52份),第Ⅲ类群生育期最短(57份),第Ⅳ类群百粒重较小、株高适宜(76份)。本研究为四川省大豆种质创新利用和大豆新品种选育提供了重要参考。

MAS技术在大豆种质资源创制中的应用综述

分子标记辅助选择育种(MAS)技术利用分子标记与目标性状基因紧密连锁的特点,通过检测分子标记,即可检测到目的基因的存在,达到选择目标性状的目的,具有快速、准确、不受环境条件干扰的优点。本文在总结大豆育种技术研究进展的基础上,着重介绍了MAS技术在大豆种质创制中的应用,并对其发展前景进行了展望,以期为促进大豆MAS技术的发展提供借鉴。

基于主茎力学特性的大豆种质资源抗倒伏性分析

为从力学角度分析栽培年份、种植密度及主要化学成分指标对大豆种质资源抗倒伏性的影响,为基于主茎力学特性进行大豆抗倒伏的资源鉴定和新品种选育提供理论依据,本研究于2020和2021年在田间种植190份大豆资源,在成熟期测量株高、直径、折断力3种主茎表型性状及木质素、纤维素含量两种化学成份指标,对不同种植年份不同大豆资源的主茎表型性状进行方差分析,对各大豆资源3种主茎表型性状进行相关性分析。同时,在2020年筛选抗倒伏特性差异明显的20份大豆材料,于2021年进行盆栽种植,设置两个种植密度处理(20万和30万株·hm^(-2)),在成熟期测定主茎表型性状和化学成份指标,并计算弹性模量和抗倒伏系数,分析种植密度及主茎力学相关指标与大豆抗倒伏性的关系。结果表明:年份与折断力互作、品种(系)与折断力互作显著。年际间环境条件差异对折断力有较大影响,折断力大的品种(系)抗倒伏系数也高。主茎折断力与直径呈正相关,而直径与株高之间无明显规律。大豆抗倒伏系数与折断力、弹性模量呈极显著正相关,相关系数分别为0.90和0.42。两个种植密度下折断力较大的品种(系)植株抗倒伏系数和弹性模量均大于折断力较低的品种(系)。抗倒伏系数与茎秆木质素含量和纤维素含量呈极显著正相关,相关系数分别为0.68和0.72。综上表明大豆植株抗倒伏特性与主茎力学特性指标间关系密切,可以利用主茎折断力对大豆资源抗倒伏特性强弱进行区分,木质素和纤维素含量高的大豆资源抗倒伏能力强。综合考虑具体栽培条件可进一步提高大豆资源抗倒伏性分析结果的准确性。