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河南省大豆种质资源重要性状分析

2020-07-27李金花常世豪杨青春

粮食科技与经济 2020年5期
关键词:育种种质资源大豆

李金花 常世豪 杨青春

[摘要]本文收集1998—2018年在河南省审定及部分适合在黄淮海南部种植的大豆新品种,共计112个。对产量、农艺性状(生育期、株高、百粒重)、蛋白质及脂肪含量、抗SMV(大豆花叶病毒病)/SCN(大豆胞囊线虫病)的情况进行统计分析。结果显示:产量变异系数10.37%,生育期变异系数3.62%,株高变异系数13.16%,百粒重变异系数13.59%,蛋白含量变异系数5.63%,脂肪变异系数6.13%,抗SC3品种(大豆花叶病毒病3号株系)占77%,抗SC7品种(大豆花叶病毒病7号株系)占58%,抗SCN品种占8.1%。本文旨在梳理近年来育成品种的特性,找出成绩与不足,为今后科学合理地开展大豆育种工作、选育优良品种提供参考。

[关键词]大豆;种质资源;重要性状;育种

中图分类号:S565.1 文献标识码:A DOI:10.16465/j.gste.cn431252ts.202005

大豆起源于我国,是植物蛋白和食用油的主要来源,富含多种人体必需的氨基酸和不饱和脂肪酸。我国年消费大豆超过1亿t,居世界首位。河南省位于黄淮海夏大豆产区腹地,长期以来有河南省农业科学院及周口、商丘、安阳、濮阳、洛阳等近10个地级市院所从事大豆遗传育种及高产栽培研究工作。2000年以来培育出郑196[1]、商豆1310[2]、濮豆857[3]、周豆19[4]、周豆23[5]等国审品种。依据大豆品质和生态环境的关系、种植方位、地势高低和品种适应性,河南省夏大豆分为四个生态区域。即豫北平原夏大豆区、豫中东平原夏大豆区、准北平原夏大豆区以及南阳盆地夏大豆区[6]。河南生态气候条件适宜多种作物生产,其耕地面积常年在700万hm2左右,自1949年以来,河南省大豆种植面积在逐步减少[7]。要维持大豆总产量不变,就必须提高大豆单产,而大豆新品种的更新是增加单产的主要途径。因此,本研究以1998—2018年在河南省审定及适合在黄淮海南部种植的112个大豆新品种为材料,对统计的大豆品种的产量及其他重要性状进行分析,明确该地区品种的特点,以期为大豆育种目标的制定提供建议,为育种工作提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料

1998—2018年河南省审定品种、河南省育种单位在黄淮海南部审定的品种及部分适合在黄淮海南部种植的大豆品种,共计112个品种。

1.2 数据处理

采用SPSS 19.0软件对收集的112个大豆品种的产量、农艺性状(生育期、株高、百粒重)、蛋白质及脂肪含量、抗SNV/SCN等数据资料进行统计分析,图表采用Excel 2003软件绘制。

2 结果与分析

2.1 对产量的分析

如表1所示,收集的112个大豆品种中,产量变异系数10.37%。最大值为3 483.00kg/hm2,最小值为2 019.00kg/hm2。但该品种属于特大粒型药黑豆,对栽培措施要求较高,因当时河南省大豆品种区域试验只有一个组,只能与其他普通黄豆品种同组,从而影响了其增产水平[8]。

如图1所示,产量范围主要集中在2 600~3 200kg/hm2,2 000~2 300kg/hm2的仅1个品种,大于3 200kg/hm2的共计19个品种,占19.96%。说明产量还具有一定的提升空间。

由表1可知,生育期最大值121d,最小95d。变异系数3.42%。如图2所示,生育期为100~110d的品种有90个,占80.3%;生育期为95~100d的品种仅1个,占0.89%;110~115d属于中晚熟品种,有18个,占16.07%。近年来市场更偏向于早熟品种,因此在培育大豆新品种时应注重选择早熟品系或生育期相对短的品系做亲本。

2.2.2 对株高的分析

如表1、图3所示,株高主要为70~90cm,占统计品种的66.07%。最高株高为102.6cm,最低为53cm,变异系数为13.20%。株高与产量具有一定的相关性,株高太低影响产量,太高则容易造成倒伏,70~90cm应是株高的最佳高度,因此在统计的112个大豆品种性状中,株高性状较为理想。

2.2.3 对百粒重的分析

由表1可知,在统计的112个品种中,百粒重最小15.0g,最大30.30g,最大值与最小值之间相差15.3g,高出一倍,变异系数为12.74%。如图4所示,百粒重主要为18~24g,占71.3%。大粒、特大粒品种较少,大于27g的品种仅3个,占2.67%。

2.3 对大豆品质的分析

由表1可知,蛋白质含量最高为48.41%,最低为33.25%,变异系数为5.66%;脂肪含量最高为22.99%,最低为17.10%,变异系数为6.10%。如图5所示,蛋白质含量为42%~45%的最多,共计51个,占45.53%;蛋白质含量为39%~42%的品种个数次之,共计34个,占30.36%;蛋白质含量大于45%的共计12个品种,占10.71%;蛋白含量为33%~36%的仅1个品种,占0.89%。

如图6所示,在统计的112个品种中,脂肪含量为19%~21%的最多,共计68个品种,占60.71%;脂肪含量大于21%的共28个,占25%;而脂肪含量为17%~19%的最少,仅16个,占14.29。

2.4 对大豆抗性的分析

抗性的好坏是衡量一个品种的重要指标。对2006年以来的79个大豆品种进行抗性分析。结果显示:中感和中抗SMV的品种比较多,由于近年来对大豆SMV施行一票否决制,高感SMV直接淘汰。对提高品种抗性具有一定的推进作用。但是高抗SMV的品种仍比较少。如图7~图8所示,高抗SC3的仅3份,占4%;高抗SC7的仅1份,仅占1%;免疫品种为0。对2008年以来适合在黄淮海南部种植的38份大豆品种进行抗SCN生理1号小种的统计分析,结果如图9所示,高感SCN生理1号小种有27个,占73%;中感SCN生理1號小种有7个,占19%;中抗SCN生理1号小种有3个,占8%。说明抗SCN生理1号小种的品种较少,且高感SCN生理1号小种的品种占绝大部分。

3 结 论

河南省位于黄淮海大豆种植区域腹地,该区资源丰富,对我国大豆产业的发展具有重要的地理位置。统计该地区以往审定品种及适合该地区种植的优良品种特性,对创新及优化种质资源具有十分重要的意义。在本研究对112个大豆品种统计的6个性状中,生育期平均107.37d,变异系数最小,为3.62%;百粒重平均20.0g,变异系数最大,为13.59%;产量平均值2 893.70kg/hm2,变异系数为10.37%;株高变异13.16,平均79.54cm;蛋白质含量平均41.84%,脂肪含量平均20.15%,变异系数分别为5.63%、6.13%。通过统计,筛选出高产种质19份,大粒种质资源9份,高蛋白种质12份,高脂肪种质18份,抗SCN生理1号小种种质3份,高抗SC3种质4份,高抗SC7种质1份。抗SCN育种水平没有明显改善,抗SMV育种水平有所提高。生育期、株高适中的种质资源较多,特色种质资源较少,仅一份黑药豆。

4 讨 论

高产是育种工作者的首要目标,随着人们膳食结构及环境的不断变化,在保证品种高产的同时也要考虑优质、抗性等方面。研究表明:蛋白质和脂肪指标作为大豆品质育种的主要性状指标,除与播期、纬度等生态环境相关外,也与品种本身相关[9]。SMV和SCN是大豆生产的两大病害[10],其中SCN在黄淮地区普遍发生[11],培育抗性品种是防治SMV和SCN最经济有效的方法。而优良品种选育是在优异种质资源鉴定、评价、筛选的基础上,选择具有优良目标性状的亲本进行有性杂交,融合父母本优点。比如,提高品质首选优质亲本杂交,通过基因的累加效应来实现[12]。之后再通过田间各世代基因的分离、重组,表现型的鉴定,室内性状考种量化比较,定向选择具有目标性状的个体,最终选育出具有优良性状的大豆新品种。通过本研究发现,河南省的种质资源相对集中,从统计的112个品种来看,生育期、蛋白质及脂肪含量的变异系数较低,说明这些形状的遗传资源不够丰富,在改良这三个性状的时候,可以考虑引进高蛋白质或者高脂肪含量的材料做亲本。百粒重的资源相对丰富,可以考虑培育特大粒或者特小粒的大豆品种用于生产加工,比如小粒大豆用作豆芽加工。对品种的抗性,已经有很多相关研究,并鉴定出了一批抗性好的品种[13],应加以引进作为亲本,或利用高抗品种创制新的种质资源。综上所述,在今后的育种工作中,除培育高产、优质、抗性强的大豆品种外,也应加强种质的创新工作。

参考文献

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