浅析大豆育成品种系谱分析*

王玉莲，宗春美，王燕平，杜维广

（1.黑龙江农业经济职业学院，黑龙江 牡丹江 157041；2.黑龙江省农业科学院牡丹江分院/国家大豆改良中心牡丹江试验站，黑龙江 牡丹江 157041）

浅析大豆育成品种系谱分析*

王玉莲1，宗春美2，王燕平2，杜维广2

（1.黑龙江农业经济职业学院，黑龙江 牡丹江 157041；2.黑龙江省农业科学院牡丹江分院/国家大豆改良中心牡丹江试验站，黑龙江 牡丹江 157041）

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；系谱分析；育种

大豆起源于中国，长期自然和人工选择的结果形成了大量适合不同地理、气候条件的地方品种，为现代大豆育种提供了丰富的资源。大豆育种最初的直接亲本即来自地方品种，中国最早育成的“黄宝珠”和“金大332”就是由地方品种选育的。早期的育成品种（育成品系）都是以地方品种为直接亲本通过系统选育或杂交育成的。这些早期的育成品种（育成品系）再作为直接亲本，或渗入新的外来种质又育成了新的品种，如此多轮循环，育成更新的品种（品系）。所以充分认识和掌握每一轮育成品种的来源和遗传基础，进行系谱分析和遗传构成解析，对指导育种工作是十分重要的。

1 大豆育成品种系谱分析在育种中的作用

育成品种的系谱分析对指导育种者的育种工作具有重要的参考价值，它能较好的阐明作物育种的整体遗传基础，发现育成品种性状的演变和品种更替演变规律，总结出在育种过程中亲本选择和组合配制上的规律，发现用于育种中的受体和供体亲本。在此基础上解析受体和供体亲本遗传构成，挖掘其重要农艺性状相关的特异染色体位点和区段并揭示其遗传效应，将有利于提高育种工作中亲本选配的准确性和效率，为创造新的受体和供体亲本提供理论指导。

2 中国大豆育成品种系谱分析研究进展概况

盖钧镒分析了1923—1995年中国651个大豆育成品种直接亲本组成和组配方式，归纳出了348个祖先亲本及其地理来源和其遗传贡献，将育成品种归属为348个细胞核家族和214个细胞质家族，并提出75个对中国大豆育成品种遗传贡献最大的核心祖先亲本[1-5]。在此基础上，熊冬金等分析了1923—2005年全国6个生态区育成的1300个大豆育成品种的系谱资料，研究其祖先亲本和直接亲本组成，计算其核遗传贡献值[6]。认为与1923—1995年的相比，近十年来中国大豆育成品种遗传基础有所拓宽，祖先亲本和直接亲本群体扩大了近一倍，地理来源更广泛。但遗传贡献有向少数祖先亲本集中的趋势，各生态区间的种质交流仍少，中国大豆品种遗传基础有待进一步拓宽。张军等从1923—2005年育成的1300个品种中抽选378份中国大豆育成品种组成代表性样本，选用大豆核基因组64个SSR标记进行群体遗传结构分析、亚群体分化分析和遗传多样性与遗传特异性分析[7]。证明中国大豆育成品种群体存在遗传结构上的地理生态分化和育成时期分化，因而各亚群具有相对遗传特异性，体现在血缘构成和特有、特缺及互补等位变异上，构成了未来大豆育种中亚群间种质或基因交流的遗传基础。

王彩洁等分析了20世纪40年代以来我国东北和黄淮海地区大面积种植的大豆品种113份[8]，通过系谱分析，总结出大面积种植品种的直接亲本和祖先亲本，指出以大面积种植品种作为“平台亲本”培育的新品种更容易在生产上种植应用，更有希望成为新的大面积种植品种。

3 大豆育成品种系谱分析主要方法和相关术语

大豆育成品种系谱分析主要根据大豆品种系谱资料列出祖先亲本（系谱资料来源主要是大豆品种志和咨询大豆育种家），并绘制系谱图。在此基础上计算出每一个育成品种的祖先亲本贡献值。盖钧镒在中国大豆育成品种系谱分析的基础上，计算出每一育成品种的祖先亲本细胞核遗传贡献值和细胞质遗传贡献值[2]。凡由祖先亲本经自然变异选择法育成的品种其祖先亲本的细胞核遗传贡献值为1；凡由杂交育成的品种其双亲的核遗传贡献均为0.5，每一亲本均再按均等分割方法上推其双亲，直至终极的祖先亲本，这样每一育成品种的各祖先亲本核遗传贡献值总和应等于1。由诱变育成的品种，其祖先亲本核遗传贡献值的计算与自然变异选择育成品种的方法相同；由杂交与诱变相结合的方法育成的品种，其祖先亲本核遗传贡献值的计算与杂交育种相同。育成品种祖先亲本的细胞质遗传贡献值计算较简单，不论何种育种方法只需检视其用做母本的亲本，上推至其终极的细胞质祖先亲本，每一育成品种只有1个细胞质祖先亲本，其细胞质遗传贡献值为1，没有分数或小数。

对骨干亲本和育成品种进行共祖先度（亲本系数）分析。亲本系数是度量两个个体共同血缘多少或亲缘关系密切程度的指标，它是指从两个个体各随机抽取一个配子，这对配子所携带的相应座上的基因属相同的概率。亲本系数也可定义为两个亲本在一个随机位点的两个等位基因后裔相同的概率，一般被用来反应两个亲本间的血缘关系和遗传差异。也有用亲缘系数（coefficient of parentage，cop）方法反映整体的基因流向和品种间的遗传相似程度[9]，是对基因组的宏观分析。近年来，依据长期的育种进程中所形成的系谱信息，用亲缘系数度量品种间的亲缘关系，已在大豆、玉米、小麦等作物上进行分析。研究表明，对于已知系谱信息的自花授粉作物来说，cop是一种简便的评价遗传多样性方法。

近年来，研究者常利用大豆育成品种表型分析，SSR分析，聚类图，系谱分析和亲本系数分析来阐明育成品种遗传多样性，揭示优异种质在育种过程中的交流现状，分析育成品种间的遗传相似性和亲缘关系，揭示其遗传基础。聚类分析是以分子数据和农艺性状表型数据构建矩阵，形成聚类图来分析育成品种的遗传基础。

［1］盖钧镒,崔章林.中国大豆育成品种的亲本分析[J].南京农业大学学报,1994,17(3):19-23.

［2］盖钧镒,赵团结,崔章林,等.中国大豆育成品种中不同地理来源种质的遗传贡献[J].中国农业科学,1998,31(5):35-43.

［3］盖钧镒,赵团结,崔章林,等.中国1923-1995年育成的651个大豆品种的遗传基础[J].中国油料作物学报,1998,20(1):20-26.

［4］盖钧镒,赵团结.中国大豆育种的核心祖先亲本分析[J].南京农业大学学报,2001,24(2):20-23.

［5］崔章林,盖钧镒,Carter T E Jr,等.中国大豆育成品种及其系谱分析(1923-1995)[M].北京:中国农业出版社,1998:23-311.

［6］熊冬金,赵团结,盖钧镒.中国大豆育成品种亲本分析[J].中国农业科学,2008(9):2589-2598.

［7］张军,赵团结,盖钧镒.中国大豆育成品种群体遗传结构分化和亚群特异性分析[J].中国农业科学,2009(6):1901-1910.

［8］王彩洁,孙石,吴宝美,等.20世纪40年代以来中国大面积种植大豆品种的系谱分析[J].中国油料作物学报,2013,35(3):246-252.

［9］王江春,胡延吉,余松烈,等.建国以来山东省小麦品种及其亲本的亲缘系数分析[J].中国农业科学,2006,39(4):664-627.

S324

A

1674-3547(2014)02-0043-02

2014-03-03

王玉莲，女，副教授，从事大豆栽培教学研究，E-mail:363347263@qq.com

国家重点基础研究计划（973）项目（2011CB109301）