东北大豆种质群体在牡丹江的表现及其潜在的育种意义

东北是我国春大豆的主要生态区,牡丹江位于黑龙江省东南部,属第2亚区。本研究于2012-2014年间,以搜集到的东北地区各单位现存的361份大豆育成品种和地方品种作为东北现存的本地种质,观察该群体在牡丹江地区的表现,研究其在牡丹江的潜在育种意义。主要结果如下:1)东北大豆种质群体平均表现为全生育期分布在101~147 d(平均为124 d)、蛋白质含量范围为35.36%~45.36%(平均为39.69%)、油脂含量范围为18.93%~23.78%(平均为21.96%)、蛋脂总量范围57.74%~66.67%(平均值61.82%)、百粒重范围在8.49~29.43 g(平均值19.91 g)、株高36.6~115.3 cm(平均值82 cm)、主茎11.2~20.4节(平均为16节)、分枝为0~4.8个(平均2.8)、倒伏在1.2~3.6(平均2级左右)。2)当地适合熟期组为MG 0和MG I,各性状的平均值与群体平均值相近,其他熟期组在当地的表现与之不同。MG 000和MG 00的生育天数集中在106~113 d,比当地无霜期早10~20 d,不能充分利用当地的自然条件;而品质性状表现则略优于MG 0/MGⅠ,特别是蛋白质含量和蛋脂总量分别高约1.62%、1.59%;株高、节数均低于MG 0/MG I,分别低10~30 cm、2~4节。MGⅡ的生育天数高达136 d,不能稳定成熟;品质性状表现低于当地品种水平,特别是油脂含量、蛋脂总量分别低约1.5%、2%;而株高、节数高于当地品种,分别高约10 cm、1~2节,倒伏程度则高达3级。MG III在牡丹江不能正常成熟,导致其他性状表达不正常,生长量和倒伏度增加。3)本群体中包含第二亚区育成217个品种,查到系谱资料的208个,这208个品种共涉及169个祖先亲本,其中黑龙江来源有77份、吉林省48份、辽宁省8份、国外来源26份,其他来源10份。衍生品种最多的前10个祖先亲本主要来源于吉林,对该亚区品种的贡献率约48.9%;衍生品种数在11~20间主要来源于黑龙江,前20个祖先亲本对该亚区品种的贡献率约62.4%。4)根据各农艺品质性状在牡丹江表现的遗传进度估计,虽然油脂和蛋白质含量相对小些,但均有一定的改良潜力。根据当地品种的表现,从供试的东北资源中提出了各农艺、品质性状改良可用的亲本品种名单,供育种工作者参考。

黑龙江省野生大豆种质资源的生态性状分析

为更好地分析和利用黑龙江省野生大豆资源,对黑龙江省70份野生大豆进行种质资源的生态性状调查和分析。结果表明:黑龙江省野生大豆的株高、单株荚数、单株粒重的变幅分别为52~240 cm,804~2281荚,1.90~84.85 g,其变异系数比较大,说明野生大豆在株高、单株荚数、单株粒重的性状具有丰富的遗传多样性。百粒重与茎粗和单株粒重极显著正相关,茎宽和单株粒重极显著正相关,说明当茎宽和百粒重增大时,单株粒重有逐渐增大的趋势。黑龙江省野生大豆的蛋白质、油分、蛋脂含量分别为43.36%、13.39%和57.75%,变幅分别为37.48%~53.82%、6.35%~20.97%和51.60%~63.51%。油分含量和蛋脂含量变异系数较小,蛋白质含量变异系数较大,说明蛋白质含量变化较大,多样性丰富。黑龙江省野生大豆在单株粒重、单株荚数、株高等生态性状的变异系数较大,可以利用野生大豆基因具有丰富的遗传多样性来改善栽培大豆的特性。蛋白质含量最高为53.82%,为提高栽培大豆蛋白质含量提供优质基因。

东北春大豆种质资源表型分析及综合评价

种质资源是大豆遗传育种和解析复杂数量性状的基础,通过对种质资源的评价,可指导育种实践中优异互补亲本的选择,提高优异基因交流累加和新品种培育的效率。本研究选用来自东北三省一区1923-2010年间选育的340份春大豆种质资源,通过在牡丹江地区对12个表型性状的2年综合鉴定,评价品种群体遗传变异特点和筛选优异种质资源,结果表明:(1)春大豆种质资源表型变异丰富。除生育期年份间差异不显著外,其他性状品种间和年份间均呈显著的差异,且2年变化趋势相同。有效分枝数变异幅度最大,其次是主茎荚数、单株粒重和株高,这些性状选择潜力较大,品质性状的变异幅度较小,选择潜力有限;(2)表型性状特征频率分布均符合正态分布。受育成单位纬度和育种目标的影响,生育期呈现北早南晚,北部育成品种营养体较小、植株矮小、节数相对较少、脂肪含量较高,南部育成品种营养体较大、植株高大、单株有效节数多且主茎单节最多荚数多,部分品种蛋白质含量相对较高;(3)采用主成分分析方法综合评价表明,吉育71的ZF值最高,综合性状表现最好,表型性状与ZF值相关分析结果显示,生育期、株高、主茎节数、地上部生物产量、收获指数、主茎荚数和主茎单节最多荚数等7个表型性状可作为春大豆种质资源综合评价指标。在大豆育种中应重视利用具有丰富遗传多样性的基因资源,在亲本选配时适当选择综合性状优良、育种性状优势互补的种质。

结荚鼓粒期土壤水分胁迫对不同大豆品种形态和生理特性的影响

为探讨土壤水分胁迫对大豆品种形态性状和生理特性的影响,以3个抗旱性不同的大豆品种(合丰25、黑农44、晋豆21)为试验材料,在盆栽条件下,于大豆始荚期至鼓粒期进行中度和严重土壤水分胁迫试验,对形态性状、叶绿素含量、光合速率、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性进行测定。结果表明,供试品种抗旱性依次是晋豆21>黑农44>合丰25。干旱胁迫下,一级抗旱类型的晋豆21表现出较强的生长优势,同一水分供给条件下,其株高、单株荚数、单株粒数、单株产量、叶绿素含量、净光合速率(Pn)、POD活性均高于较耐旱的黑农44和合丰25;而气孔导度和蒸腾速率明显低于其它两个品种,且在严重水分胁迫下与对照相比,其降低幅度均显著高于其它两个品种,晋豆21在水分胁迫条件下表现出较高的水分利用效率。说明这些形态性状和生理指标可作为大豆抗旱性鉴定指标加以综合利用。

东北大豆种质群体在长春的表现及其潜在的育种意义

东北是我国大豆的主要生态区,长春是东北中部重要产区。本研究于2012-2014年以搜集到的东北地区各单位现存的361份大豆地方品种和育成品种作为东北现存的本地种质,观察该群体在长春地区的表现,研究其潜在育种意义。主要结果如下:1)东北大豆种质群体在长春地区平均表现为全生育期114 d(93.88~137.75)、蛋白质含量41.09%(36.68%~45.85%)、油脂含量21.94%(19.00%~23.94%)、蛋脂总量63.09%(59.49%~66.24%)、百粒重20.53 g(9.47~28.20 g)、株高约83.82 cm(45.8~146.8 cm)、主茎16.7节(10.3~25.3)、分枝2个(0.1~10.1)、倒伏2级左右(1.4~4.0)。2)当地适合熟期组为MG0/MG I,生育天数在120 d左右。MG000、MG00生育天数集中在98~104 d,不能充分利用当地的自然条件;株高、节数均比MG0/MG I低约20~28 cm、3~4节。MGⅡ/MGIII在长春不能稳定成熟,其株高、主茎节数比MG0/MG I高约25~35 cm、2~3节。至于籽粒性状(蛋白质含量、油脂含量和百粒重),不同熟期组间绝对值差异不大,而各熟期组内均含有表现突出的资源。3)根据各农艺品质性状在长春表现,油脂和蛋白质含量遗传率高但相对遗传进度较低,需加大选育强度;蛋脂总量的改良应建立在蛋白质、油脂改良的基础上;本群体在倒伏性状上潜力有限,应通过引进新的种质来进行改良。4)长春当地的82个地方/育成品种(共88个,其中6个育成品种未查到系谱资料)共有99个祖先亲本,这些祖先亲本主要来源于当地,其次为黑龙江省和国外;其中衍生品种最多的前20个祖先亲本对群体的贡献率约63%,衍生品种最多的前5个祖先亲本衍生品种数及贡献率分别为金元(58,6.35%)、铁荚四粒黄(50,8.16%)、十胜长叶(49,6.61%)、嘟噜豆(44,4.02%)、四粒黄(P340)(41,6.36%);虽然当地育成品种平均含有9.3个祖先亲本,但当地品种的遗传基础仍较为狭窄,需通过其它地区资源扩展当地种质的遗传基础。

东北大豆种质群体在克山的表现及其潜在的育种意义

东北是我国大豆的主要生态区，克山是东北北部重要产区。本研究于2012—2014年，以搜集到的东北地区各单位现存的361份大豆地方品种和育成品种作为东北现存的本地种质，观察该群体在克山地区的表现，研究其在克山的潜在育种意义。获得以下主要结果：（1）东北大豆种质群体平均表现为全生育期133d（103．8～157．0d）、蛋白质含量39．69％（35．6％-44．38％）、油脂含量20．58％（17．47％-22．84％）、蛋脂总量60．27％（54．00％-63．97％）、百粒重17．61g（6．13～28．17g）、株高约96cm（54.92～146．8cm）、主茎19节（11.23—25．83）、分枝2．75个（0．22～7．63）、倒伏2级左右（1．00～4．oo）；（2）当地适合熟期组为MG0和MGI，各性状的平均值与群体平均相近，其它熟期组在当地的表现与之不同。MG000和MG00的生育天数集中在110～120d，比当地无霜期早约10～20d，不能充分利用当地的自然条件；而品质性状表现则略优于MG0和MGI，特别是油脂含量和蛋脂总量分别高约1％、1．5％；株高、节数均低于MG0和MGI，分别低约10～40cm、2～8节。biGII的生育天数在当地高达150d，不能稳定正常成熟，不适合当地种植；品质性状表现低于当地品种水平，特别是蛋白质、蛋脂总量均低约2％，油脂低约0．5％；而株高、节数高于当地品种，分别高约10cm、2节，倒伏程度则高达3级。biGIII在克山不能正常成熟，导致其它性状表达不正常，生长量和倒伏度增加；（3）根据各农艺品质性状在克山表现的遗传进度估计，虽然油脂和蛋白质含量相对小些，但均有一定的改良潜力。克山地区利用东北大豆资源育成了许多适于东北北部的优异品种，体现了东北种质的重要作用。根据当地品种的表现，从供试的东北资源中提出了各农艺、品质性状改良可用的亲本品种名单，供育种工作者参考。

大豆新品种“牡豆8号”的选育

"牡豆8号"是黑龙江省农业科学院牡丹江分院2002年以垦农19为母本,滴2003为父本进行有性杂交,采用系谱法经多年鉴定选育而成。该品种需≥10℃积温2 450℃左右,在适应区域出苗至成熟生育日数120 d左右,2009～2011年在各级产量试验中均表现早熟、高产、优质、多抗等优点,2012年1月通过黑龙江省农作物品种审定委员会审定。适宜黑龙江省第二积温带和吉林省东部半山区相同条件的地区种植,种植密度一般为24～30万株.hm-2。

高脂肪高产大豆品种东生79的选育及系谱分析

为明确脂肪含量在高脂肪高产大豆品种东生79系谱中的传递规律,本研究分析东生79选育过程及系谱,追溯其祖先亲本对东生79细胞质及细胞核基因的贡献值。结果表明:东生79的细胞质由四粒黄提供,贡献率100%。传递过程是:四粒黄—黄宝珠—满仓金—克5501-3—绥农3号—黑农33—哈04-1824—东生79。核基因由祖先亲本Clark63、克山四粒黄等25个农家品种和育成品种提供,细胞核贡献值为0.1%~12.5%。脂肪含量是通过受体亲本哈04-1824的母性超亲遗传实现的。哈04-1824的脂肪含量来源于黑农33和黑农44的杂交组合,而黑农33和黑农44的脂肪含量又分别可追溯到绥农3和黑农37的组合,依此类推追溯到祖先亲本。高脂肪生态性状的遗传改良能发挥高脂肪受体亲本(母本)超亲遗传特性,选择脂肪含量高、缺点少的受体亲本(母本)与多个早熟高产供体亲本杂交,或用受体亲本作轮回亲本进行1~3次回交是其有效的途径。

东北大豆种质群体在大庆的表现及其育种意义

表型评价是鉴别高产、优质和抗逆性优良大豆资源的必要步骤。为更好利用东北大豆种质资源,2012-2014年在大庆农科院将搜集到的东北地区各育种单位现存的361份大豆地方品种和育成品种(系)进行田间试验,采用重复内分组试验设计,对4类13个农艺、品质性状进行统计分析。结果表明:(1)东北大豆种质群体在大庆表现为:全生育期121 d(94~134 d)、蛋白质含量40.68%(36.66%~45.33%)、脂肪含量20.68%(15.77%~22.90%)、蛋脂总量61.36%(57.08%~65.45%)、百粒重17.48 g(9.69~28.42 g)、株高66 cm(33.1~96.2 cm)、主茎17节(9.76~24.00)、分枝1.25个(0.0~7.4)、倒伏1.4级(1.0~4.0)。(2)大庆地区适合熟期组(MG)为MG0和MGⅠ,更趋向于MGⅠ,两熟期组内品种的各性状平均值与东北大豆种质群体的总平均值相近。MG000~MG00组生育期较短,未能充分利用当地生态气候资源,品质性状与MG0~MGⅠ相差不大;而株高、产量性状表现较MG0~MGⅠ偏低(如株高低约20 cm,地上部生物量低约1.2 t/hm2)。MGⅡ~MGⅢ品种则大多未能充分成熟,导致其他性状表达不正常。大庆地区未来大豆改良的主要方向是适合的熟期组(MG0~MGⅠ)、高产、高蛋白兼顾高脂肪含量,应重视耐逆性。从资源群体中优选出一批用以改良大庆大豆性状的不同熟期组亲本,为育种工作者提供参考。

东北大豆种质群体生态性状在北安地区的表现及其潜在的育种意义

大豆种质资源的鉴定、挖掘及利用对新品种选育及品种遗传改良具有重要的意义。为明确东北大豆种质资源群体生态性状在北安地区生态条件下的表现及其育种潜势,本研究以东北三省一区361份大豆种质资源群体为材料,2012-2014年在北安地区采用重复内分组试验设计,针对主要生态性状进行了3年精准表型鉴定。结果表明:东北大豆种质资源群体在北安地区全生育期为127. 3 d(96. 8～143. 0 d),当地最适宜熟期组为MG00组,全生育期平均为117. 4 d。地上部生物量随熟期组变晚而增大,产量则为当地最适宜熟期组(MG00)最高。生育期、株高、主茎节数、百粒重遗传率超过75%,遗传进度相对较大;蛋白质含量、脂肪含量、蛋脂总量遗传率超过60%,遗传进度相对较低。同时探讨了北安地区大豆育种目标及第一亚区种质群体遗传构成,并选出优异种质资源。本研究旨在为该生态区大豆种质资源利用及品种遗传改良提供理论参考。

大豆多小叶类型遗传规律初探

利用合丰25×东农7296系谱法经5个世代选育获得多小叶突变体,并以其作为父本分别与4个小叶正常的栽培大豆配制杂交组合的F1、F2为试验材料,进行多小叶类型的遗传分析。结果表明:小叶数正常的不同大豆亲本与多小叶大豆杂交(3叶×5叶),F1全部植株均表现为5叶,说明5叶性状是受显性核基因控制;不同组合3片叶、3+4片叶、3+5片叶、3+4+5片叶、4+5片叶和5片叶类型组成遗传分离模式存在显著差异,而在3片叶和>3片叶的遗传分离模式相同。杂交F2单株复叶为3片叶和>3片叶的个体分离的比例呈1∶3,符合1对显性单基因的遗传规律。因此,该多小叶突变体牡5796-3的复叶数受1对显性基因控制,该多小叶突变体可作为新种质用于大豆遗传育种及基因克隆和功能研究。

东北大豆种质群体生态性状在铁岭地区的表现及育种潜势研究

为深入发掘和有效利用东北大豆优异种质资源,本研究于2012-2014年对铁岭市种植的东北地区各育种单位现存的大豆地方品种和育成品种(系)361份,利用重复内分组设计试验方法,采用频次分布和描述统计及方差分析对4类13个表型性状进行了统计分析以期揭示其育种潜势。结果表明:(1)东北大豆种质群体在铁岭市平均表现值为:全生育期104 d(83.6~136 d)、蛋白质含量40.9%(37.7%~45.9%)、脂肪含量22.4%(18.9%~23.8%)、蛋脂总量63.3%(60.4%~66.5%)、百粒重18.8 g(11.0~34.7 g)、株高72.0 cm(42.4~121 cm)、主茎17.1节(11.5~23.1)、分枝1.59个(0.27~5.09)和倒伏1.8级(0.88~4)。(2)当地适合熟期组为MGⅡ和MGⅢ,该熟期组品种的各性状的平均值与群体平均值相近,其他熟期组在当地的表现与之不同。而品质性状表现则略优于当地品种水平。(3)群体各生态遗传性状均有一定的改良潜力空间,部分优异亲本品种,可供育种工作者在改良各生态、品质性状时参考利用。(4)追溯第4亚区品种祖先来源及贡献率表明:该地区育成/搜集品种平均含有祖先亲本7.8个,其中前20个祖先亲本对当地育成品种的贡献率为70.6%,而前10个祖先亲本对群体的贡献率为61.1%。

东北大豆种质群体花荚器官脱落的差异及其与主要农艺性状的相关分析

花荚器官脱落是影响大豆产量的重要因素之一。以314份东北大豆种质群体为试材,研究了不同种质之间花荚脱落的差异及其与主要农艺性状的相关分析。结果表明:东北大豆种质间花荚器官脱落存在丰富的遗传多样性,花荚脱落率变异系数为24. 37%,平均花荚脱落数、平均花荚脱落率分别37. 67个,34. 30%,变幅分别为11. 33~92. 57个,16. 29%~57. 94%。花荚脱落数随熟期变晚有增多趋势;花荚脱落率随熟期变晚有增大趋势。花荚脱落率与主要农艺性状相关性最大为主茎节数(0. 442),其次为株高(0. 423)。各性状与花荚脱落率的相关程度依次为主茎节数>株高>单株粒重>粒数>空瘪荚数>单株荚数>分枝数。研究结果可为创制花荚脱落率低的高产新品种提供新思路。

大豆杂交期间气象因子对杂交成活率影响的通径分析

选取3种熟期类型杂交组合(早熟×晚熟、相近熟期×相近熟期、晚熟×早熟)各10个,对杂交期间的日平均温度、日平均湿度、日降雨量及不同类型杂交组合成活率进行统计,并进行了通径分析。结果表明:气象因子对杂交成活率影响较大,不同气象因子对不同杂交类型影响效应不同,早熟×晚熟组合在较低温度、较小湿度、无降雨的天气下成活率较高;类似熟期亲本组合对天气要求宽泛,在常温、低湿天气下杂交成活率更高;晚熟×早熟组合在温度较高、空气湿度小、无降雨的天气具有较高的杂交成活率。

东北春大豆耐涝品种的筛选

利用361个东北大豆优异亲本材料,在辽宁、吉林、黑龙江三省8个点进行试验。在2013年自然湿涝条件下,通过分析品种在各试验点的苗情、生育期和产量差异,对参试品种进行耐涝筛选,将其分为强耐涝、耐涝、中耐涝和弱耐涝4种类型。描述了强耐涝优异品种的特征特性,为大豆耐涝育种提供亲本材料。

施肥量和种植密度对大豆牡丰7号保护性酶活性的影响

为了明确种植密度及施肥量对大豆保护性酶活性的影响,以牡丰7号为研究对象,采取裂区设计,施肥量为主区,种植密度为副区,研究了不同施肥量和种植密度下大豆不同时期超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)的变化规律。结果表明:施肥量和种植密度对大豆牡丰7号不同时期叶片保护性酶活性有着较大的影响。从始花期到鼓粒期,3种保护性酶存在着先升后降的变化规律。随施肥量的增加,保护性酶活性的变化幅度增大,在一定范围内提高施肥量有利于增强牡丰7号抗逆性。随着种植密度增加SOD活性下降;CAT活性随种植密度的变化在不同时期表现出了不同的规律。POD活性与种植密度关系不大。

大豆新品种牡豆10号的选育

牡豆10号是黑龙江省农业科学院牡丹江分院以黑农48为母本,黑河46为父本,杂交选育而成的大豆新品种。该品种丰产性和稳产性好,抗倒性好,籽粒较大,有光泽,商品性好,田间表现中抗灰斑病。2012-2013年全省10点区域试验两年平均产量3125.0公斤/公顷,2014年黑龙江省5点生产试验平均产量2918.1公斤/公顷,适宜黑龙江省第二积温带种植。

浅析大豆育成品种系谱分析

浅述了大豆育成品种系谱分析的作用和研究进展,介绍了大豆系谱分析采用的常规方法和术语。对初始进行这方面研究的研究者可能有所启迪。

大豆新品种牡豆9号的选育

摘要：牡豆9号是黑龙江省农科院牡丹江分院2005年以（黑农48×绥04—5474）的F1为母本，与黑农48为父本进行有性杂交，采用系谱法经多年鉴定选育而成。该品种需1〉10℃积温2330℃左右，2012--2014年在各级产量试验中均表现早熟、高产、高油、多抗等优点，2015年通过黑龙江省农作物品种审定委员会审定命名。适宜黑龙江省第二积温带和吉林省东部半山区相同条件的地区种植应用，种植密度一般以每公顷保苗25～30万株。

高产多抗大豆品种牡豆12亲本追溯及遗传解析

牡豆12是黑龙江省农业科学院牡丹江分院2018年审定的大豆品种,具有高产、优质、抗病等特点。为解析牡豆12育种过程中产量、品质、抗性等性状在其遗传改良过程中的变化和传递规律,本研究追溯牡豆12的祖先亲本,建立系谱树,揭示其遗传基础,并对主要亲本的农艺性状进行分析。结果表明:牡豆12属四粒黄细胞质家族,传递过程为四粒黄→黄宝珠→满仓金→克5501-3→绥农3号→黑农33→黑农41→牡豆12。牡豆12核基因来自21个祖先亲本,其中Clark 63的核遗传贡献率最高(25%),四粒黄和金元应用次数最多(11次)。牡豆12的选育过程可归纳为4个阶段,随着遗传基础的拓宽和育种方法的发展,实现了大豆产量和抗性的提升。选用抗性优良的地理远缘种质可作为亲本来改良品种抗性;提高单株粒重、单株荚数及在保持一定株高范围的情况下增加主茎节数可提高大豆产量。