高油大豆种质资源合丰50特点与育种利用

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

(1.黑龙江省农业科学院， 哈尔滨 150086；2.黑龙江省农业科学院佳木斯分院/国家大豆区域技术创新中心/国家大豆产业技术体系佳木斯综合试验站， 黑龙江 佳木斯 154007)

大豆种质资源既是育种工作的基础，也是新品种选育的关键[1-4]。大豆育种亲本主要来源于野生资源、农家品种、育成品种及创新种质。在育种初期，主要是利用野生资源和农家品种进行品种改良，育种中期与现阶段，主要是利用育成品种与创新种质进行品种改良，特别是现在创新种质对品种改良尤其重要[5]。为此，创新种质资源是品种改良过程中的重要方法，也是育种工作的需要[6]。

高油种质资源合丰50是以合丰35为母本，与合交95-1101(合丰34×合丰35)为父本，经有性杂交，系谱法选择育成。由于该种质油分含量高(22.57%)、丰产好、抗逆性强、适应性好，既是优良品种又是高油种质资源[7]。

该种质作为品种在生产已大面积推广应用。2003—2006年先后参加了省级及国家级品种试验，分别于2006年和2007年由黑龙江省和国家农作物品种审定委员会审定推广(黑审豆2006003；国审豆2007011)，2010年获植物新品种保护权(CNA 20060282.9)；2004—2010年先后列入黑龙江省高油大豆良种化工程、国家大豆振兴计划重点推广品种、科技部成果转化资金与农业部科技跨越计划等项目；2008年起至今(12年)始终是黑龙江省东部区(5区)大豆品种试验对照品种；2009—2012年连续4年被农业农村部推荐为全国大豆生产主导品种；2006—2019年累计推广面积445.9万hm2，增产大豆17.5亿kg，创社会效益66.3亿元，创造了显著的社会效益与生态效益[8-9]。该种质作为育种材料已在育种上广泛利用。由于东北是高油大豆产区，所以高油种质资源倍受重视，自2002年起至今，东北地区特别是黑龙江省各育种单位相继引入，并作为高油育种的骨干或核心亲本，在不同区域创建了不同类型与规模的高油育种选择群体，选育了一批高油新品系，已育成高油大豆新品种17个，作为高油种质资源在育种利用上获得了很好的效果。本文报道该种质资源性状特点与育种利用情况。

1 高油种质资源合丰50性状特点

1.1 优质，油分含量突出

该种质资源，籽粒圆形，种皮黄色，有光泽，种脐黄色，百粒重20～22 g；省级品种试验品质结果，油分含量22.57%，蛋白质含量37.41%；国家级品种试验品质结果，油分含量22.26%，蛋白质含量38.48%，两级品种试验油分含量均超过了农业部规定的高油品种标准(≥21.5%)，较普通品种含油量高1.57～3.31个百分点，较进口转基因大豆含油量(21.0%～21.5%)高1.07～1.57个百分点，既是高油品种又是高油种质资源[7]。

1.2 丰产性好

该种质资源亚有限结荚习性，株高90.3 cm 左右，主茎节数16～18个；单株有效荚数40～50个，三、四粒荚比例高，每荚粒数2.6个左右，百粒重20～22 g，单株粒重18～20 g，综合农艺性状好，丰产性突出，表现高产稳产[7]。

该种质资源省级品种试验，区域试验平均产量2 506.1 kg·hm-2，较对照品种合丰35增产14.1%，生产试验平均产量2 560.8 kg·hm-2，较对照品种合丰35增产17.4%[7-8]。

该种质资源国家级品种试验，区域试验平均产量3 355.5 kg·hm-2，较对照品种绥农14增产10.3%，生产试验平均产量2 788.5 kg·hm-2，较对照品种绥农14增产6.3%[7-8]。

1.3 抗逆性强

该种质资源省和国家级品种试验，抗病性接种鉴定结果，中抗SCSH(MR)；抗P.sojae(R)；抗SMVⅠ号株系(R)，中感SMVⅢ号株系(MS)，抗大豆生产主要病害，综合抗病性好[7]。该品种对温光反应不敏感，在不同生态条件下种植株高度变化不大，综合农艺性状表现正常，产量相对稳定；对旱涝灾害有一定的抵抗能力，特别是干旱，2007年在大豆生育期间，佳木斯地区遭遇了50年一遇特大干旱，该品种仍然能够正常生长发育，并获得了一定的产量，证明了该品种抗旱能力强。

1.4 适应性好

该种质资源春播种植，出苗至成熟生育日数115 d左右，需≥10 ℃活动积温2 300 ℃左右，适宜北方春大豆中早熟区种植，包括黑龙江省第二、三积温带、吉林省东部山区与半山区、内蒙古自治区兴安盟中部与南部及呼盟阿荣旗地区和新疆昌吉和伊犁地区。该品种对土壤肥力要求不严，种植区域与范围广，适应性好[7-8]。

2 高油种质资源合丰50育种利用

2.1 育成品种情况

合丰50为高油种质资源，在东北地区特别是黑龙江省已广泛用于育种亲本材料，涉及大豆不同区域的育种单位，先后配制了大量的杂交组合，创建了不同类型与规模的选择群体，创造了一批高油新品系，审定推广了一批高油新品种，结果证明了该种质为高油育种的骨干或核心亲本，有效地提升了高油育种能力与水平，应用价值大。

据不完全统计，截止到2019年，以该种质为育种亲本材料，先后审定推广大豆新品种17个，其中国家级审定品种4个，省级审定品种13个，包括黑龙江省农科院佳木斯分院育成品种9个[10-14]，东北农业大学大豆研究所育成品种2个[15]，黑龙江省农科院大豆研究所育成品种1个[16]，黑龙江省农科院耕作栽培研究所与南京农业大学联合育成品种1个，黑龙江省农垦总局红兴隆农业科学研究所育成品种1个，黑龙江省农科院绥化分院育成品种1个[17]，黑龙江省农垦科学院农作物开发研究所育成品种2个[18]。这些高油品种为发展我国油用大豆生产提供了成果储备与技术支撑(见表1)。

2.2 高油种质合丰50后代主要农艺性状遗传效果分析

2.2.1高油性状

以该种质资源育成的17个大豆新品种，油分含量≥21.24%，变幅为21.24%～24.13%，平均值为22.42%，与合丰50油分含量(22.57%)接近，这一结果充分说明该种质作为高油育种亲本，含油量性状能稳定的遗传给后代，而且贡献率大，还有超亲现象，遗传效果好，可作为高油育种的骨干或核心亲本(见表2)。

为了验证高油种质合丰50对后代含油量的遗传贡献率，筛选与大豆油分含量紧密相关的SSR分子标记39个，采用毛细管电泳法检测分子标记的PCR产物量，以高油品种合农75(合丰50×抗线虫4号)为例，对其亲本高油性状进行分子标记检测，根据产物量确定亲本遗传情况，计算含油量遗传贡献率。检测结果，合丰50 遗传贡献率为38.46%，抗线虫4号遗传贡献率为10.26%，双亲遗传贡献率为46.15%，说明合丰50含油量遗传贡献率最大，双亲共同作用创造了高含油量的品种合农75(23.40%)(见图1)。

2.2.2高产性状

以该种质资源育成的17个大豆新品种，区域试验平均产量2 990.3 kg·hm-2，平均较对照品种增产8.7%，产量变幅为2 522.7～3 216.0 kg·hm-2，增产4.0%～14.0%；生产试验平均产量2 976.6 kg·hm-2，平均较对照品种增产10.5%，产量变幅为2 431.9～3 268.8 kg·hm-2，增产6.0%～13.0%，产量水平均比亲本合丰50(省级区试与生产试验产量分别为2 506.1 kg·hm-2和2 560.8 kg·hm-2)高，说明该种质不仅能够提高品种油分含量，还能同步提升品种产量(见表2)。

2.2.3抗病性状

东北地区特别是黑龙江省大豆生产主要病害有灰斑病(SCSH)、病毒病(SMVⅠ号株系)和疫霉病(P.sojae)，发生普遍，危害较大，是品种改良创新的重要目标之一。以该种质资源育成的17个大豆新品种，SCSH抗性鉴定结果，中抗品种16个，抗病品种1个；SMVⅠ号株系抗性鉴定结果，由于省级审定品种未要求接种鉴定，故而无结果，国家级审定品种共4个，其中抗病品种2个(合农114和合农75)，中抗品种2个(合农70和垦豆65)；P.sojae抗性只对3个品种进行了接种鉴定，中抗品种2个(合农67和合农68)，抗病品种1个(合农75)，其它品种未接种鉴定，故而无结果。综合分析，利用该种质育成的品种均抗或中抗适宜种植区域主要生产病害，抗病性遗传效果较好(见表2)。

表2 以高油种质合丰50为亲本育成品种主要农艺性状

表2(续)

2.2.4适应性

以该种质资源育成的17个大豆新品种，适宜北方春大豆中早熟区或早熟区种植，包括黑龙江、吉林、内蒙古与新疆等省区；应用重点区域是黑龙江省第一至三积温带，其中适宜第一积温带(≥10 ℃活动积温2 700 ℃以上)种植品种1个，适宜第二积温带(≥10 ℃活动积温2 500～2 700 ℃)种植品种12个，适宜第三积温带(≥10 ℃活动积温2 300～2 500 ℃)种植品种4个。由于育成品种熟期类型不同，拓宽了种植区域与范围，证明了该种质资源在改良品种适应性方面的作用与效果(见表2)。

3 小结与讨论

高油种质合丰50既是优良品种又是优异种质资源，作为品种生产直接利用，年推广面积达64.9 hm2，2006—2019年累计推广面积445.9万hm2，增产大豆17.5亿kg，创社会效益66.3亿元[8-9]；作为种质资源育种利用，已育成高油大豆新品种17个，油分含量平均值为22.42%，最高值为24.13%(合农77)，其中高油大豆品种合农75，2019年推广面积达50.7万hm2，2015—2019年5年累计推广面积157.7万hm2，增产大豆5.4亿kg，创社会效益20.3亿元[19-20]。该种质无论是直接利用还是间接利用均获得了成功，为优异种质资源开发与利用的典范，值得深入研究与挖掘利用。