大豆优异种质挖掘、创新与利用

主要完成人：

邱丽娟，常汝镇，韩英鹏，郭泰，李英慧，付亚书，关荣霞，朱振东，孙宾成，刘章雄

主要完成单位：

中国农业科学院作物科学研究所，东北农业大学，黑龙江省农业科学院佳木斯分院，黑龙江省农业科学院绥化分院，呼伦贝尔市农业科学研究所

提名单位：农业农村部

大豆是我国重要的植物油脂和蛋白质来源，也是重要的动物饲料来源。20世纪90年代，针对大豆生产上疫霉根腐病、灰斑病和干旱/盐碱等危害严重，大豆品种油分含量低，优异种质资源发掘滞后，高油、抗病新种质创制难度较大等问题，中国农业科学院作物科学研究所研究员邱丽娟联合东北农业大学、黑龙江省农业科学院佳木斯分院和绥化分院以及内蒙古自治区呼伦贝尔市农业科学研究所等主产区优势单位，按照生物技术与传统技术相结合、优异种质挖掘与育种利用紧密衔接的思路，历时20余年，在优异种质挖掘、抗逆、高油等重要性状QTL/基因发掘，抗病优质新种质创制，新品种培育和推广利用方面取得显著成效，其牵头完成的“大豆优异种质挖掘、创新与利用”获得国家科技进步奖二等奖。

该项目综合利用引进与收集的大豆资源，构建多样性丰富的核心种质和应用核心种质，解决资源选择难题。构建抗病、优质等重要性状鉴定技术体系，鉴定抗病（灰斑病、花叶病毒病、疫霉根腐病等）、优质（高脂肪、高蛋白等）等优异资源949份，其中抗病230份，包括抗疫霉根腐病8个生理小种的广谱抗源鲁豆4号等。具有两个以上优异性状的资源共149份，包括抗灰斑病和疫霉根腐病的Ohio、抗疫霉根腐病和胞囊线虫的灰皮支黑豆等双抗优异资源9份，抗疫霉根腐病且高油的铁丰23、抗灰斑病且高蛋白的绿皮豆-2等抗病优质资源8份，为东北大豆抗病、优质新品种培育提供了优异资源。

该项目首次构建大豆泛基因组，揭示了基因组遗传变异特征，开发多样性丰富的分子标记，为基因发掘和分子育种提供了信息和工具。挖掘抗灰斑病、抗花叶病毒病、抗疫霉根腐病等抗性相关主效QTL/基因27个，高脂肪含量、高蛋白含量等优质相关主效QTL/基因20个，百粒重、单株荚数等产量相关主效QTL/基因25个。建立了分子标记聚合育种技术体系，创制出聚合5个耐疫霉根腐病QTL新种质CH19，聚合抗疫霉根腐病、花叶病毒病和胞囊线虫病QTL新种质中品03-5373，聚合抗疫霉根腐病、灰斑病和高油QTL的合交9526-1等抗病优质新种质7份。

项目组与东北大豆主产区优势团队结合，通过梯级杂交和连续改良，结合分子育种技术体系，建立优异资源和新种质的育种利用研发平台。聚合多个优异性状，培育抗病优质高产新品种共39个，提升了东北大豆育种和生产水平。育成优质抗病新品种17个。其中国审品种6个，区域试验对照品种7个，农业农村部推介生产主导品种6个。17个品种平均含油量21.55%，超过国家高油品种标准21.50%，其中12个高油品种平均含油量为22.35%，最高达23.57%，比普通品种高3～4个百分点，抗一种或几种病害，解决了优质和抗逆协调改良的难题，2006—2017年累计推广1.25亿亩，新增社会经济效益97.82亿元，在提高生产水平和实现农民增收中发挥了重要作用。

该项目获国家发明专利9项，植物新品种保护权10项，制定标准1项；出版专著4部，发表论文166篇，其中在Nature Biotechnology、PNAS、Plant Journal等SCI期刊上发表56篇，完全他引1694次；获省部级一等奖3项。核心种质、优异资源和基因组信息等材料、信息和技术等共享利用效果显著，为推动我国大豆应用基础研究步入国际行列做出了重要贡献。