国审大豆品种合农114丰产性、稳产性、适应性及亲本系谱分析
2021-01-16郭美玲郭泰王志新郑伟李灿东赵海红徐杰飞张振宇赵星棋
郭美玲 郭泰 王志新 郑伟 李灿东 赵海红 徐杰飞 张振宇 赵星棋
摘 要:大豆品种合农114是以黑农51为母本、合丰50为父本,经有性杂交系谱法选育而成。该品种不仅表现为丰产性突出、稳产性强、适应性好的特点,而且油分含量较高,抗逆性强。其亲本系谱由77个不同来源的亲本材料组成,其中核心祖先亲本18个、直接亲本59个,聚合与累加了亲本的优良基因与性状,品种遗传基础好。为了挖掘品种转化优势与潜力,文章对该品种丰产性、稳产性、适应性及亲本系谱进行了分析。该品种既是生产应用的优良品种,也是品种改良创新的优异种质资源。
关键词:合农114;亲本系谱;大豆品种;丰产性;稳产性;适应性
文章编号:1005-2690(2021)23-0005-04 中国图书分类号:S565.1 文献标志码:B
大豆品种合农114是黑龙江省农业科学院佳木斯分院2006年以黑农51(哈90-614×黑农37)为母本、合丰50(合丰35×合交95-1101)为父本,经有性杂交系谱法选择育成。该品种2016—2017年参加国家北方春大豆中早熟组(对照品种合交02-69)品种区域与生产试验,2018年由国家农作物品种审定委员会审定推广,审定编号为国审豆20180011,同年获得植物新品种保护权,品种权号为CNA20171066.6[1]。
该品种经过进化与改良创新,聚合与累加了核心祖先亲本与直接亲本的优良基因与性状,拓宽了品种血缘关系,改良了品种遗传基础,提升了品种的遗传潜力与生产潜力,生产种植中不仅表现出丰产性突出、稳产性强、适应性好等特点,而且品质优良、抗逆性强,其中中抗灰斑病(MR),抗病毒病SMVⅠ号株系(R),特别是油分含量较高(21.24%),为生产急需的优良品种,深受生产单位欢迎,成果转化前景好。为了挖掘品种转化优势与潜力,文章对该品种丰产性、稳产性、适应性及亲本系谱进行了分析。
1 品种丰产性、稳产性与适应性分析
1.1 丰产性分析
1.1.1 主要农艺性状分析
大豆品种合农114为亚有限结荚习性,株型收敛,秆强不倒伏;植株高85~95 cm,主茎节数18~20节,有效分枝数0.3~0.5个,底荚高度10~15 cm;单株有效荚数45~50个,三四粒荚比例占85%左右,每荚粒数2.6个左右,单株粒数90~110粒,单株粒重18~20 g,百粒重20~22 g。人工接种鉴定:中抗灰斑病(MR),抗病毒病SMVⅠ号株系(R)。该品种主要农艺性状优良,特别是与产量相关的性状结构合理,丰产性好。
1.1.2 产量结果分析
大豆品种合农114参加国家北方春大豆中早熟组品种区域与生产试验。2016—2017年两年17点次区域试验,平均产量3 102.0 kg/hm2,较对照品种平均值B和合交02-69(合丰55)平均增产9.6%,增产极显著;2017年9点次生产试验,平均产量3 222.0 kg/hm2,较对照品种合交02-69(合丰55)增产9.3%。在大面积生产上种植,一般产量3 200~3 750 kg/hm2。该品种表现产量突出,增产效果显著。
1.2 稳产性分析
大豆品种合农114于2016年8点次区域试验,平均产量2 982.0 kg/hm2,产量变化幅度为1 717.5~4 126.5 kg/hm2,产量变异系数为26.7%;增产点次7点,增产幅度3.9%~21.6%,减产点次1点,减产3.0%,较对照品种平均值(B)增产5.5%,与对照品种比增产点占比88%,增产极显著。
大豆品种合农114于2017年9点次区域试验,平均产量3 223.5 kg/hm2,产量变化幅度为2 553.0~3 649.5 kg/hm2,产量变异系数为10.5%;较对照品种合交02-69(合丰55)增产13.6%,增产幅度为5.2%~26.6%,与对照品种比增产点占比100%,增产极显著。
大豆品种合农114于2016—2017年两年17点次区域试验,平均产量3 102.0 kg/hm2,產量变化幅度为1 717.5~3 649.5 kg/hm2,产量变异系数为19.1%;较对照品种平均值B和合交02-69(合丰55)平均增产9.6%,增产点次16点,增产幅度为3.9%~26.6%,减产点次1点,减产3.0%,与对照品种比增产点占比94%,增产极显著。
大豆品种合农114于2017年9点次生产试验,平均产量3 222.0 kg/hm2,产量变化幅度为2 484.0~3 859.5 kg/hm2,产量变异系数为13.7%;较对照品种合交02-69(合丰55)增产9.3%,增产点次8点,增产幅度为4.4%~23.0%,减产点次1点,减产1.4%,与对照品种比增产点占比89%。
该品种两年17点次小区试验结果表现高产稳产,产量变化幅度小、稳定性强、稳产性好。
1.3 适应性分析
该品种两年国家品种试验涉及两省两区,即黑龙江省、吉林省和内蒙古自治区、新疆维吾尔自治区,涉及品种试验点9个。其中,黑龙江省涉及4个地区4个点,包括佳木斯地区(黑龙江省农科院佳木斯分院)、双鸭山地区(黑龙江省农垦红兴隆分局科研所)、绥化地区(黑龙江省绥化市种子管理处)和哈尔滨地区(黑龙江省巴彦县种子管理站);吉林省涉及延边朝鲜族自治州两个点,包括吉林省敦化市农业技术推广中心和吉林省延边州农科院;内蒙古自治区涉及兴安盟两个点,包括内蒙古兴安盟农科所和内蒙古兴安盟大民种业公司;新疆维吾尔自治区涉及昌吉州1个点,即新疆农科院奇台县麦类试验站。该品种在以上品种试验点经过两年试验,总体表现高产稳产,优质抗逆,增产效果显著,说明品种适应性强。
该品种在北方春大豆产区春播种植,出苗至成熟生育日数115 d左右,需≥10 ℃活动积温2 300 ℃左右,在北方春大豆产区为中早熟品种。该品种适宜种植区域,包括黑龙江省第二积温带及第三积温带上限,内蒙古大兴安岭东南、赤峰市丘陵山地,吉林省延边州和白山市大部分地区、吉林市部分地区,新疆伊犁河谷西部、博尔塔拉谷地、北疆沿天山一带东部的部分地区,说明品种种植范围广,适应性好。
该品种在黑龙江省第二积温带种植区域,包括巴彦县、呼兰区、五常市、木兰县南部、方正县、绥化市、庆安县东部、兰西县、青岗县、安达市、大庆市南部、齐齐哈尔市北部、林甸县、富裕县、甘南县西南部、龙江县、牡丹江市、海林市、宁安市、鸡西市恒山区、城子河区、密山市、八五七农场、兴凯湖农场、佳木斯市、汤原县、依兰县、桦南县南部、七台河市西部、勃利县;在黑龙江省第三积温带种植区域,包括延寿县、尚志市、通河县、木兰县北部、方正林业局、庆安县北部、绥棱县南部、明水县、拜泉县、依安县、讷河市、甘南县北部、富裕县北部、齐齐哈尔市华安区、克山县、林口县、穆棱县、绥芬河市南部、鸡西市梨树区、麻山区、滴道区、虎林市南部、七台河市、双鸭山市岭西区、岭东区、宝山区、桦南县北部、桦川县、富锦市北部、同江市南部、鹤岗市南部、宝泉岭农管局、绥滨县、建三江农管局、八五三农场。
该品种在黑龙江省第二三积温带所属市县及国营农场均能种植,区域大,范围广,说明品种对土壤类型、生态环境及栽培条件反应不敏感,适应能力强,适应性好。
2 品种亲本系谱分析
根据大豆品种合农114亲本的组成与来源,参照盖钧镒等编著的《中国大豆育成品种系谱与种质基础(1923—2005)》[2]、邱丽娟和王曙明编著的《中国大豆品种志(1993—2004)》[3]和《中国大豆品种志(2005—2014)》[4]等相关书集以及省级或国家级品种审定公告,认真查找该品种的亲本来源,并追溯到核心祖先亲本与直接亲本,绘制品种亲本系谱树,见图1。
该品种亲本系谱树主要由77个亲本材料组成,除了4个国内亲本材料(东农3号、哈61-8134、哈49-2158、东农20)和两个国外亲本材料(十胜长叶、Amsoy)亲本系谱组成与来源不清楚外,其他亲本来源均可追溯到核心祖先亲本。
该品种亲本系谱树组成按照核心祖先亲本和直接亲本分类,含有核心祖先亲本18个,占亲本总数的23.4%,包括金元、四粒黄(吉林省)、白眉、克山四粒荚、永丰豆、小粒豆9号、蓑衣领、嘟噜豆、四粒黄(黑龙江省)、辉南青皮豆、洋蜜蜂、海伦金元、五顶珠、秃荚子、东农3号、大白眉、小粒黄、十胜长叶,其中重要核心祖先亲本7个,占亲本总数的9.0%,包括白眉、金元、克山四粒荚、四粒黄、嘟噜豆、小粒豆9号、十胜长叶;含有直接亲本59个,占亲本总数的76.7%,包括丰地黄、黑铁荚、佳木斯秃荚子、治安小粒豆、黄大102、紫花4号、长叶大豆、群选1号、元宝金、黄宝珠、早丰1号、集体4号、满仓金、荆山朴、集体5号、东农1号、东农20、丰收1号、丰收6号、丰收7号、丰收10、克5501-3、克交56-4258、克56-10013-2、克交5610、黑农3号、黑农4号、黑农16、黑农28、黑农37、黑农51、哈61-8139、哈61-8134、哈光1702、哈49-2158、哈77-1514、哈78-8391、哈90-614、绥农3号、绥农4号、绥农7号、绥69-4258、绥77-5047、绥70-6、7253、九农6号、九农7号、九交7226-2、黑河54、合丰23、合丰24、合丰34、合丰35、合丰50、合交6号、合交8009-1612、合交95-1101、合交69-219、Amsoy,其中重要直接亲本6个,占亲本总数的7.8%,包括黑河54、群选1号、绥农4号、丰收10、合丰35、合丰50。以上结果说明,该品种主要遗传基础来源于核心祖先亲本,但直接亲本对品种的改良创新贡献更为突出。
该品种在进化过程中,经过了10轮定向改良与选择,核心祖先亲本与直接亲本优良基因与性状经过不断的重组、累加、互补与变异,在选择与培育的作用下,品种集优良基因与性状于一体,拓宽了血缘关系,改良了遗传基础,创造了新品种。
该品种亲本系谱组成主要来源于东北三省和国外,其中来源于黑龙江省的亲本材料57个,占亲本总数的74.0%,包括10个核心祖先亲本(白眉、克山四粒荚、小粒豆9号、蓑衣领、海伦金元、五顶珠、秃荚子、四粒黄、小粒黄、东农3号)和47个直接亲本(佳木斯秃荚子、治安小粒豆、紫花4号、长叶大豆、元宝金、满仓金、荆山朴、东农1号、东农20、丰收1号、丰收6号、丰收7号、丰收10、克5501-3、克交56-4258、克56-10013-2、克交5610、黑农3号、黑农4号、黑农16、黑农28、黑农37、黑农51、哈61-8139、哈61-8134、哈光1702、哈49-2158、哈77-1514、哈78-8391、哈90-614、绥农3号、绥农4号、绥农7号、绥69-4258、绥77-5047、绥70-6、7253、黑河54、合丰23、合丰24、合丰34、合丰35、合丰50、合交6号、合交8009-1612、合交95-1101、合交69-219);来源于吉林省的亲本材料16个,占亲本总数的20.8%,包括5个核心祖先亲本(四粒黄、永丰豆、嘟噜豆、辉南青皮豆、洋蜜蜂)和11个直接亲本(丰地黄、黑铁荚、黄大102、群选1号、黄宝珠、早丰1号、集体4号、集体5号、九农6号、九农7号、九交7226-2);来源于辽宁省的亲本材料两个,占亲本总数的2.6%,分别为核心祖先亲本金元、大白眉;来源于国外亲本材料两个,占亲本总数的2.6%,分别为日本品种十胜长叶、美国品种Amsoy。
该品种亲本组成含有农家品种、地方品种、不同系列品种与创新种质和国外品种,其中农家品种或地方品种含有金元、大白眉、四粒黄(吉林省)、白眉、克山四粒荚、永丰豆、小粒豆9号、蓑衣领、嘟噜豆、四粒黄(黑龙江省)、辉南青皮豆、洋蜜蜂、海伦金元、五顶珠、秃荚子、小粒黄、丰地黄、黑铁荚、佳木斯秃荚子、治安小粒豆、紫花4号、长叶大豆、群选1号、荆山朴、黄宝珠,共25个,占亲本总数的32.5%;黑农(哈、哈光)系列品种与种质含有黑农3号、黑农4号、黑农16、黑农28、黑农37、黑农51、哈61-8139、哈61-8134、哈光1702、哈49-2158、哈77-1514、哈78-8391、哈90-614,共13个,占亲本总数的16.9%;合丰(合交)系列品种与种质含有合丰23、合丰24、合丰34、合丰35、合丰50、合交6号、合交8009-1612、合交95-1101、合交69-219,共9个,占亲本总数的11.7%;克丰(克交)系列品种与种质含有丰收1號、丰收6号、丰收7号、丰收10、克5501-3、克交56-4258、克56-10013-2、克交5610,共8个,占亲本总数的10.4%;绥农(绥)系列品种与种质含有绥农3号、绥农4号、绥农7号、绥69-4258、绥77-5047、绥70-6、7253,共7个,占亲本总数的9.1%;东农系列品种含有东农1号、东农20、东农3号,共3个,占亲本总数的3.9%;九农(九交)系列品种含有九农6号、九农7号、九交7226-2,共3个,占亲本总数的3.9%;集体系列品种含有集体4号、集体5号,共两个,占亲本总数的2.6%;黑河系列品种含有黑河54,共1个,占亲本总数的1.3%;国外材料含有十胜长叶(日本品种)、Amsoy(美国品种),共两个,占亲本总数的2.6%;其他系列品种含有元宝金、满仓金、黄大102、早丰1号,共4个,占亲本总数的5.2%。
该品种除了十胜长叶(日本品种)、Amsoy(美国品种)两个亲本来源于国外,其余亲本均来源于东北春大豆产区,共75个,占亲本总数的97.4%。这一结果说明:北方春大豆品种改良,亲本选择要考虑亲本类型,以春大豆材料间进行品种改良,或以春大豆材料为主体,与黄淮大豆材料或南方夏大豆材料或国外大豆材料进行品种改良,是北方春大豆品种改良的主体模式,育种效果突出,建议广泛应用。
该品种亲本系谱含有国内重要的直接亲本6个,包括黑河54、群选1号、绥农4号、丰收10、合丰35、合丰50,这些亲本对品种改良创新贡献大,起到了支撑作用。
其中,重要亲本黑河54,是以丰收1号为母本,以蓑衣领为父本,经有性杂交系谱法选择育成,具有极早熟(生育日数110 d,需≥10 ℃活动积温2 100 ℃)、矮秆(株高50~60 cm)、耐密植、节间短、结荚密、高产稳产、优质(蛋白质含量39.22%,脂肪含量20.59%)、适应性强等突出特点。该品种作为育种亲本利用,截至2005年直接或间接育成大豆新品种85个,为黑龙江省大豆品种改良创新骨干亲本之一[5]。
重要亲本群选1号,是以永丰豆为材料系选而成,具有早熟、秆强抗倒伏、株型紧凑、结荚密、三四粒荚多、丰产性突出等优点。该品种作为育种亲本利用,截至2005年,直接或间接育成大豆新品种79个,为吉林省大豆品种改良创新骨干亲本之一[6]。
重要亲本绥农4号,是以绥农3号为母本,以F1(绥69-4258×群选1号)为父本,经有性杂交系谱法选择育成,具有秆强不倒伏、节间短、分枝多、三四粒荚多、丰产性突出、品质优良、适应性好等突出特点。该品种作为育种亲本利用,截至2005年,直接或间接育成大豆新品种60个,为黑龙江省大豆品种改良创新骨干亲本之一[7]。
重要亲本丰收10,是以丰收6号为母本,以四粒黄为父本,经有性杂交系谱法选择育成,具有早熟(生育期110~115 d)、秆强耐密植、分枝多(0.5~1.0个)、单株荚数与每荚粒数多(荚粒数2.7个)、百粒重大(20~24 g)、丰产性与适应性好等突出特点。该品种作为育种亲本利用,截至2005年,直接或间接育成大豆新品种155个,为黑龙江省大豆品种改良创新骨干亲本之一。
重要亲本合丰35,是以合交8009-1612为母本,以绥农7号为父本,经有性杂交系谱法选择育成,具有熟期适中(115 d左右)、秆强不倒伏、节间短,结荚密、三四粒荚多、顶荚丰满、百粒重22g左右、蛋白质含量较高(42.22%)、适应性好等突出特点。该品种作为育种亲本利用,截至目前,直接或间接育成大豆新品种60个,为黑龙江省大豆品种改良创新骨干亲本之一[8]。
重要亲本合丰50,是以合丰35为母本,以合交95-1101(合丰34×合丰35)为父本,经有性杂交系谱法选择育成,具有含油量高(22.57%)、丰产性好(三四粒荚多、顶荚丰满)、抗病性强(中抗灰班病、抗疫霉根腐病、抗病毒病)、适应性好等突出特点。该品种作为育种亲本,截至目前,直接或间接育成豆新品种20个,为黑龙江省大豆品种改良创新骨干亲本之一[9-10]。
综上所述,合农114在品种进化过程中,经过了10轮定向改良与选择,聚合与累加了核心祖先亲本与直接亲本的优良血统与优良性状基因,包括国内重要亲本黑河54、群选1号、绥农4号、丰收10、合丰35、合丰50和国外重要亲本十胜长叶,丰富了品种遗传基础,实现了品种改良创新的预期目标。
3 结论
大豆品种合农114是以黑农51为母本,以合丰50为父本,经有性杂交系谱法选育而成。该品种不仅表现丰产性突出、稳产性强、适应性好,而且油分含量较高(21.24%),抗逆性强,为生产急需的优良品种。该品种系谱由77个不同来源的亲本材料组成,其中核心祖先亲本18个,直接亲本59个,包括黑河54、群选1号、绥农4号、丰收10、合丰35、合丰50和十胜长叶(日本品种)等国内外重要亲本,聚合与累加了亲本的优良基因与性状,品种遗传基础好。因此,该品种既可作为生产推广应用的优良品种,也可作为品种改良创新的优异种质资源。
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