早熟高油大豆新品种佳豆32的选育与亲本系谱分析

郭美玲 郭 泰 王志新 郑 伟 李灿东 赵海红 张振宇 徐杰飞 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 佳木斯154007）

黑龙江省虽然是我国大豆主产区， 生产优势明显，但与世界大豆主产国相比差距较大，“卡脖子”问题十分突出。 在育种领域，对资源研究与评价不够深入系统，育种技术方法落后；在生产领域，品种质量不高，单产低，品质特色不突出，抗逆性与适应性亟待改良；配套栽培技术不完善，生产难以发挥品种优势与潜力；在种子领域，繁殖基地不稳定，建设不规范，优质种源供给不足，同时供种质量不高，达不到预期标准；在推广领域，缺少品种评价与测试基地，品种再评价与优选困难； 品种示范与展示基地布局不合理，建设标准低，功能与作用发挥不充分。 为此，选育与推广大豆新品种是解决大豆“卡脖子”问题的关键措施之一[1-2]。

大豆新品种佳豆32 是黑龙江省农业科学院佳木斯分院2010 年以黑河43 为母本、合农71 为父本配制杂交组合，2011 年以黑河43 为母本、（黑河43×合农71）F1为父本配制回交组合，采用回交育种与分子设计育种技术结合的方法选育而成，2021 年由黑龙江省农作物品种审定委员会审定推广。 该品种在杂交育种基础上，采用简单回交方法，聚合与累加了核心亲本黑河43 早熟、高产高蛋白、广适性和改良亲本合农71 高产超高产、高油、抗病的优良基因，集成了双亲优良性状，具有早熟高油、高产抗病和广适性等突出特点，适宜北方春大豆早熟区种植，解决了生产品种“卡脖子”问题，提高了品种质量与水平，为生产与豆农急需品种，应用前景广阔。 笔者通过报道该品种选育与亲本系谱分析结果， 旨在为同类育种提供理论与经验。

1 品种选育

1.1 亲本来源与特点

母本（核心亲本）：黑河43 是黑龙江省农业科学院黑河分院以黑交92-1544（黑河18）为母本，黑交94-1211（黑河23）为父本，经有性杂交，系谱法选择育成，2009 年从育种单位引入。该品种为亚有限结荚习性。 株高75～85 cm，无分枝，紫花，尖叶，灰色茸毛，荚成熟时呈灰褐色。 种子圆形，种皮黄色，种脐浅黄色，有光泽，百粒重 20～22 g。 蛋白质含量 41.84%，脂肪含量18.98%。 病害接种鉴定：中抗灰斑病。 在适应区种植，出苗至成熟生育日数113 d 左右，需≥10℃活动积温2 150℃左右，在北方春大豆产区属早熟品种[3]。

父本（改良亲本）：合农71 是黑龙江省农业科学院木斯分院在引进杂交育种材料的基础上，2005 年以 swsi-1（swsi×rocki）F2为材料，经60CO-γ 射线辐射处理创建选择群体，采用杂交、辐射与分子设计育种技术结合的方法育成，为自育亲本。 该品种无限结荚习性，株高 85～95 cm，秆强，节间短，分枝多；紫花，圆叶， 棕色茸毛； 单株结荚密， 结荚数与粒数多， 荚直形， 成熟时呈黄褐色； 籽粒圆形， 种皮黄色， 种脐浅黄色， 有光泽， 百粒重18.5 g 左右； 蛋白质含量39.28%，脂肪含量20.41%。 病害接种鉴定：中抗灰斑病。 在适应区种植，出苗至成熟生育日数125 d 左右，需≥10℃活动积温2 600℃左右，在北方春大豆产区属中熟品种[4-5]。

1.2 选育经过

2010 年在佳木斯分院试验地以黑河43 为母本、合农71 为父本配制杂交组合， 组合号为合交201077；2011 年以黑河 43 为母本、合交 1077 F1（黑河43×合农71）为父本配制回交组合，组合号为合交201175，当年冬季在海南岛育种基地加代种植F1，育种群体种植1 行125 株，成熟后混合收获；2012 年在五大连池市广民种业基地种植F2，育种群体种植18 行1 530 株，成熟后优选单株摘荚混合收获，当年冬季在海南岛育种基地加代种植F3， 育种群体种植8 行1 600 株， 成熟后优选单株摘荚混合收获；2013 年在五大连池市广民种业基地种植F4，育种群体种植18 行1 530 株，成熟后优选单株40 株；2014 年在五大连池市广民种业基地种植F5， 育种群体种植40 个株行，成熟后决选品系合交N14-156， 品种试验代号为佳豆32。 2015-2016 年在五大连池市广民种业基地进行品种试验，2017 年参加黑龙江省第四积温带品种比较试验，2018-2019 年参加黑龙江省第四积温带品种区域与生产试验，2021 年提请审定推广[6-7]。

1.3 特征特性

该品种为亚有限结荚习性，株高85～90 cm，节间短，无分枝，株型收敛；紫花，尖叶，灰色茸毛；单株结荚密，三四粒荚比例高，顶荚丰富，荚弯镰形，成熟时呈褐色；籽粒圆形，种皮黄色，有光泽，种脐黄色，百粒 重 18 ～20 g； 蛋 白 质 含 量 38.76%， 脂 肪 含 量22.30%。病害接种鉴定：中抗灰斑病。在适应区种植，出苗至成熟生育日数113 d 左右，需≥10℃活动积温2 150℃左右，在北方春大豆产区属早熟品种。

1.4 产量表现

该品种2018－2019 年参加黑龙江省第四积温带品种区域与生产试验。 2018－2019 年全省 2 年 13 点次区域试验，平均产量2 034.5 kg/hm2，产量变化幅度为 1 858.9～3 500.0 kg/hm2，较对照品种黑河 43 增产8.5%， 增产幅度为 5.5%～20.8%；2019 年全省 7 点次生产试验，平均产量2 516.2 kg/hm2，产量变化幅度为2 206.7～2 760.0 kg/hm2， 较对照品种黑河 43 增产10.1%，增产幅度为6.1%～17.1%。 在大面积生产上种植，一般产量 2 700～3 000 kg/hm2，具有 3 500 kg/hm2产量潜力（附表）。

附表 早熟高油大豆新品种佳豆32 黑龙江省区域与生产试验产量结果

1.5 适宜种植区域

该品种适宜黑龙江省第四积温带大面积种植和吉林、内蒙及新疆等省区相同生态条件的地区种植，要求≥10℃活动积温2 250℃左右。 黑龙江省主要是苇河林业局、亚布力林业局、绥芬河市北部、虎林县北部、鸡西市北部、东方红林业局、饶河县、饶河农场、胜利农场、红旗岭农场、前进农场、青龙山农场、鹤岗市北部、鹤北林业局、伊春市西林区、南岔区、带岭区、大丰区、美溪区、翠峦区、友好区南部、上甘岭区南部、铁力市、同江市东部、北安市南部、嫩江县南部、海伦市、五大连池市、绥棱县北部、克东县、九三农管局、黑河市、逊克县、嘉荫县等地区；吉林省主要是东部山区与半山区所属市县； 内蒙古自治区主要是呼盟地区所属市旗； 新疆维吾尔族自治区主要是阿勒泰地区。

1.6 栽培技术要点

坚持轮作换茬，“宁迎勿重”；选择中等肥力地块种植；施用磷酸二铵 130～150 kg/hm2、尿素 20～25 kg/hm2、硫酸钾35～50 kg/hm2；播种前对种子进行包衣处理；采用“垄三”栽培模式，适宜密度为 30 万～35 万株/hm2；黑龙江省5 月上旬播种，9 月中旬成熟； 田间采用化学药剂除草，中耕 2～3 次，拔大草 1～2 次；生育期间追施叶面肥1～2 次，同时防治大豆食心虫；成熟后及时收获。

2 品种亲本系谱分析

依据盖钧镒等[8]编著的《中国大豆育成品种系谱与种质基础》（1923-2005）、张子金[9]编著的《中国大豆品种志》、邱丽娟等[10-11]编著的《中国大豆品种志（1993-2004）》和《中国大豆品种志（2005-2014）》等，查找佳豆32 亲本来源与组成，并追溯到核心祖先亲本，绘制该品种亲本系谱树，见附图。

附图 早熟高油大豆新品种佳豆32（合交 N14－156）新本系谱树

该品种在进化过程中，经过了9 轮改良与创新，涉及主要亲本33 个， 除了国外品种尤比列 （俄罗斯）、十胜长叶（日本）、Merit（美国）、swsi（美国）、rocki（美国） 和国内品系黑交75-861 亲本来源与组成不清楚外，其他亲本来源与组成清晰可查。

根据佳豆32 亲本来源与组成特点，可分为核心祖先亲本和直接亲本。 祖先亲本主要是指农家品种；直接亲本主要是地方品种、 国内育成品种与育成品系及国外品种[8]。

该品种核心祖先亲本共5 个，包括四粒黄（黑龙江黑）、四粒黄（吉林省）白眉、金元和蓑衣领[8]。 直接亲本共28 个， 其中地方品种共4 个， 包括野生豆3-A、长叶1 号、黄宝珠和紫花4 号；国内育成品种共10 个，包括元宝金、丰收 1 号、丰收 6 号、黑河 3 号、黑河 9 号、黑河 54、黑河 18、黑河 23、黑河 43 和合农71；国内育成品系或中间材料共9个，包括黑河103、黑河 105、黑交 75-861、黑交 75-327、黑交 7718、黑交76-91、黑交 76-402、黑交85-1033 和黑交 83-889；国外品种共5 个，包括尤比列、十胜长叶、Merit、swsi和rocki。 由于该品种亲本系谱组成含有核心祖先亲本、优良农家与地方品种、改良创新品种及优异种质材料，同时还含有国外品种，所以亲本类型丰富，血缘关系远，遗传基础好，具有遗传多样性。

该品种国内亲本主要来源于东北的黑龙江、吉林与辽宁三省，包括黑河系列、丰收系列、合农系列和农家品种与地方品种；国外亲本主要来源于美国、俄罗斯和日本，由于亲本来自不同大豆产区，来源广泛，所以既有地理差异，也有生态差异。

该品种亲本系谱含有黑河3 号、黑河43、合农71和日本品种十胜长叶等重要亲本， 并遗传了这些亲本的优良基因与性状， 为该品种改良创新奠定了坚实的基础。

黑河3 号是黑龙江省农业科学院黑河分院（（原黑河地区农科所）1959 年从黑龙江省农业科学院克山农科所引入的（丰收6 号×四粒黄）F3代材料，采用系谱法选择育成，1966 年确定推广。 该品种极早熟（生育日数110 d 左右），高产优质，适应性好，适宜机械化收获，应用范围广，种植面积大，截止到1987 年，累计推广应用面积6 800 万亩，同时还作为重要的极早熟育种亲本在品种改良与创新中广泛利用。 据不完全统计，“黑河系列”23 个品种含有该品种的血缘与优良基因， 为早熟育种关键亲本之一。 该品种1985 年获国家发明二等奖[12-13]。

黑河43 是黑龙江省农业科学院黑河分院（原黑河地区农科所） 1997 年以黑河18 为母本、 黑河23为父本，经有性杂交，系谱法选择育成，2007 年由黑龙江省审定推广。 该品种早熟（生育日数115 d）、高产、抗逆、蛋白质含量高（41.84%）、适应性好，推广应用范围广， 种植面积大。 据不完全统计， 截止到2018 年， 该品种年推广应用面积达到67 万hm2，累计推广应用面积达到333 万hm2，同时还作为重要的早熟育种亲本在品种改良与创新中广泛利用。 该品种2015 年获黑龙江省科学技术一等奖[14-15]。

合农71 是黑龙江省农业科学院佳木斯分院2005 年以 （swsi×rocki）F2为基础材料， 采用辐射处理、 杂交育种与分子设计育种技术结合的方法选育而成，2014 年和2017 年分别由国家和黑龙江省审定推广。 该品种农艺性状优良，丰产性好；产量高，潜力大；抗病性好，抗逆性强；品质优良，用途广泛；应用范围广， 适应性好。 该品种高产创建，2019 年在新疆石河子市石河子镇四宫村创造了实收766.71 m2、平均产量6 712.05 kg/hm2的全国大豆单产新纪录；2020 年在黑龙江省和平牧场创造了实收3 466.84 m2、平均产量6 712.05 kg/hm2的东北地区大豆单产新纪录。 由于该品种具有高产、超高产潜力，所以在高产育种上已广泛应用[4-5]。

十胜长叶是从日本引入的材料， 为日本最高产的品种。 该品种由日本十胜农场在海岛生态环境下由本育65 号×大豆本第326 号于1947 年选育而成，具有节间短、结荚密、秆强、多花多荚、适应性广、配合力高等特点。 该材料是引进种质在我国大豆育种中利用最多的品种之一，截止到2005 年利用十胜长叶直接或间接育成大豆新品种195 个， 包括在大豆推广品种中表现极为突出的合丰25 和绥农14[16-17]。合丰25 是我国大豆品种推广面积最大、应用时间最长、效益最高的名牌品种，分别在 1987 年、1988 年、1994 年获黑龙江省科技进步一等奖、 国家科技进步三等奖、黑龙江省首批重大科技效益奖。 绥农14 分别在 2000 年、2003 年、2004 年获黑龙江省科技进步一等奖、国家科技进步二等奖、黑龙江省重大科技效益奖[18-19]。

综上所述，佳豆32 大豆品种在进化与改良过程中，优良基因与性状经过多次重组、累加与变异，在人为与生态选择的作用下， 集成与聚合了众多亲本的优良基因与性状， 特别是重要亲本黑河3 号、黑河43、合农71、十胜长叶等基因与性状，拓宽了品种血缘关系，丰富了品种遗传基础，创新了品种并提高了质量。