浅谈大豆育种方法*

张 彤

（哈尔滨师范大学生命科学与技术学院/黑龙江省分子细胞遗传与遗传育种重点实验室，哈尔滨 150025）

大豆的种植历史悠久，同稻、丝和茶一起被誉为“中国农业的四大发明”[1]。作为古老的农作物之一，它不仅满足了人们生活中对营养物质的需求，还通过专家学者们的不断交流被推广到世界各地，从而带动了世界的农业发展。

1 大豆发展历程

农业发展的进步和人类社会的进步一样，都是在不断认识、探索和改造中逐渐实现的。大豆作为中国重要的经济、粮食作物，在育种历史上也经历了不同的发展阶段。

目前，人们种植的栽培大豆就是通过野生大豆经过长时间的定向选择，逐渐驯化而来的。大豆的驯化可能发生在商朝或更早，栽培大豆可能起源于中国的中部地区和北部地区，然后传播到其他地区[2]。随着农业的不断进步，大豆种植范围遍布全球，大豆也不再是单一的主食，而是加工成多种豆制品，不仅增加了人们对食物多样性的选择，而且加工后的大豆其营养价值可以更好的被人体吸收，深受大众的喜爱。

在1990年以前，中国大豆产量完全可以满足国内市场需求，甚至还能出口。到1995年以后，由于供不需求，中国开始进口大豆。自2013年以来，大豆的产量有所提升，总体保持上涨的趋势，随着国家大豆振兴计划的提出，人们积极响应，种植大豆，大豆产量也因此大幅增长。据统计，2018年中国大豆总产量为1597万吨，2019年中国大豆产量为1 810万吨，较2018年增产213万吨[3]。虽然中国大豆产量逐年提升，但还是不能满足国内市场巨大的需求量，所以中国进口大豆的数量逐年升高，仅2019年中国大豆总进口量就是中国大豆总产量的4.89倍[3]。中国对大豆的需求量大，缺口也很大，面对这种现状，只有大力开展育种工作，培育出更多高产、优质的大豆，来满足我国对大豆的需求。

2 大豆育种方法

2.1 系统育种

大豆系统育种指的是经过自然变异产生的一个个大豆个体，通过单株选择的方法在大豆个体中进行优中选优，进而培育出大豆新品种。广西农科院经济作物研究所采用系统育种方法培育出具有产量高、抗旱耐瘠的大豆新品种——桂早二号[4]。

2.2 杂交育种

因为大豆自身闭花授粉的特点，可以保持种性特征，使得杂交育种成为大豆育种试验中最有效的方法。常规的大豆杂交育种依据孟德尔自由组合定律，通过人工杂交的方法将父本母本进行有性杂交，形成不同的遗传多样性，再对杂交的后代进行筛选，获得具备父母本的优良性状，从而培育出更高品质的优良大豆。这种有性杂交技术目前仍是多数育种单位的最佳选择。

2.3 三系配套选育

三系配套选育也是大豆杂交育种的方法之一。吉林农科院在1993年成功育成大豆细胞质雄性不育系，1995年成功实现了“三系配套”育种方法，杂交豆1号就是其采用“三系”法培育出来的世界第一个可以商业化的大豆杂交种[5]。继吉林农科院之后，安徽省农科院作物所成功培育出世界上第二个可商业化开发的大豆杂交种—杂优豆1号（皖豆25号）[6]。

2.4 辐射育种

大豆辐射育种是指用X射线、r射线或中子线等照射大豆的种子或植株，使大豆的内部发生一些变化，这些变化可以通过遗传传递给下一代，进而产生遗传变异，最后在通过人工选择，培育出大豆新品种，达到大豆育种的目的。王彬如先生最早在国内开展大豆辐射育种工作，成功培育出早熟、油量高的黑农4号、黑农5号、黑农6号、黑农7号和黑农8号等品种[7]。

2.5 化学诱变育种

大豆化学诱变育种是借助一些化学诱变剂，如：亚硝酸、秋水仙素等处理大豆种子，使大豆种子产生突变，而后根据大豆育种目标，对突变的大豆种子进行鉴定培养，最后培育出大豆新品种。冀豆8号是我国利用化学诱变育种培育的大豆新品种，已经大面积的推广种植[8]。

2.6 分子标记辅助育种

大豆的分子标记辅助育种是借助分子标记的方法快速、准确的选择大豆目标性状的目标基因，有助于在分子水平上对大豆的一些性状进行遗传改良，从而缩短育种时间，提高育种速率。国外对大豆分子标记的研究较为广泛，在耐盐性[9]、抗虫[10]、株高[11]、种子大小[12]等重要性状方面都有显著成果。

3 转基因技术在大豆育种中的应用

随着大豆育种工作的深入研究，转基因技术在改善大豆品质、产量等方面发挥了重要的作用。国外对转基因技术的研究起步较早，报道出来的可以商业化的转基因案例也很多。例如：美国杜邦公司研发的高油转基因大豆，以及美国孟山都公司研发的耐除草剂转基因大豆和抗虫转基因大豆等[13]。转基因大豆产业化最被人们熟知的就是抗草甘膦大豆。抗草甘膦大豆是通过转基因的方法将EPSPS基因转入大豆中，促使大豆体内产生更多的EPSPS合成酶，有了这样的转基因大豆，在种植时就可以施用草甘膦除草剂来去除杂草，在不损害大豆幼苗的同时还可以减少农民的劳动力以及劳动时间，使大豆的产量得到保障[14]。

我国转基因技术和国外相比虽然起步较晚，但也取得了一定的成绩。随着王连铮等人开展大豆遗传转化的研究以来，徐香玲等人利用农杆菌介导法成功获得转基因植株[15]。2004年Liu H K等人在国际期刊上发表了以胚尖为外植体，可高效转化的农杆菌介导的转基因技术[16]。近些年，中国农业科学院作物科学研究所也研发了一些在耐盐、抗虫等育种方面具有潜在价值的转基因大豆材料[17]。到目前为止，我国转基因大豆育种工作大多还处于安全评价、环境释放等阶段，一直未能实现商业化生产。由此，可以看出应用转基因技术培育转基因大豆，尽早实现转基因大豆的商业化生产，对我国大豆育种工作的发展极为重要。

4 展望

20世纪80年代，转基因工作就已经在我国开展了研究。经过几十年的不懈努力，我国大豆转基因在自主知识产权的研发和使用、大豆转基因技术体系建立与优化、转基因大豆品种选育方面都取得了一定的进步。中国对大豆需求量巨大，很难在短时间内改变对进口大豆的依赖，虽然在大豆转基因方面取得了一定的成果，但大豆转基因技术还没能成为通用的分子育种技术。只有加强对大豆育种工作的研究，加强对转基因大豆的安全评价，才能尽快的实现转基因大豆的商业化生产。目前，很多分子育种实验室已经能够稳定获得转基因株系，相信在不久的将来，转基因技术定会在大豆育种中大有作为。