承德農(nóng)科所大豆育種的回顧與展望

王瑞霞，孫 閣，張 揚(yáng)，胡 穎，桑立民

（承德市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所，河北 承德 067060）

承德農(nóng)科所建立于1949年，1957年開(kāi)始設(shè)立大豆專業(yè),1962年歸屬河北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院，1972年開(kāi)始大豆雜交育種，先后承擔(dān)過(guò)國(guó)家級(jí)、部級(jí)和省、市級(jí)課題幾十項(xiàng)。經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展研究，已經(jīng)取得了一定的科技成果，具備了很好的發(fā)展優(yōu)勢(shì)。

1 承德農(nóng)科所大豆育種具有的優(yōu)勢(shì)和資源情況

1.1 歷年取得的科研成果

1.1.1 “全國(guó)野生大豆資源的考察與搜集”1981年獲農(nóng)牧漁業(yè)部技術(shù)改進(jìn)一等獎(jiǎng)。

1.1.2 中國(guó)農(nóng)科院品種資源所主持，承德農(nóng)科所參加編寫(xiě)的 “中國(guó)大豆品種資源目錄”1984年獲農(nóng)牧漁業(yè)部技術(shù)改進(jìn)一等獎(jiǎng)。

1.1.3 “承豆6號(hào)”大豆于2003年通過(guò)國(guó)家及寧夏審定，審定編號(hào)分別為國(guó)審豆200314、寧審豆2003003。

1.2 歷年發(fā)表的文章

先后在國(guó)家級(jí)、省級(jí)刊物發(fā)表論文56篇，其中“河北省大豆育種工作的回顧和展望”、“利用RAPD技術(shù)分析野生大豆X栽培大豆后代品系遺傳組成”、“大豆種間雜交主要農(nóng)藝性狀的母體效應(yīng)研究初報(bào)”、“大豆主要農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量的相關(guān)及通經(jīng)分析”、“春大豆品種數(shù)量性狀遺傳參數(shù)的研究”、“淺議我省野生大豆細(xì)胞質(zhì)的利用現(xiàn)狀、存在問(wèn)題及解決對(duì)策”、“野生大豆細(xì)胞質(zhì)有益基因轉(zhuǎn)移的遺傳研究”、“利用野生大豆作母本雜交育種的進(jìn)展”、“河北省栽培大豆主要農(nóng)藝性狀演變的初步分析”等論文均引起了同行的關(guān)注。

1.3 目前已具備的資源

1.3.1 雜交親本：目前已有220份，其中外省的占102份，其余的都是我所保留品系。其中野生豆后代經(jīng)常用的有 5 個(gè)品系（野 8530、野 8650、野 8702、野 8916、野9517）， 常規(guī)種常用的有 5 個(gè)品系（8402、9039、9422、8125、7907）。這些親本資源血統(tǒng)豐富，含有高蛋白、高產(chǎn)、高油等親本。

1.3.2 后代材料：F1有 50個(gè)組合，F(xiàn)5～F13有 460個(gè)品系33個(gè)組合。穩(wěn)定品系125個(gè)，品比19個(gè)。其中以野生大豆做母本的種間雜種后代有18個(gè)穩(wěn)定品系，后續(xù)品系若干。

2 承德農(nóng)科所大豆育種的特色與創(chuàng)新

2.1 國(guó)內(nèi)大豆育種狀況

我國(guó)目前栽培大豆細(xì)胞質(zhì)遺傳基礎(chǔ)越來(lái)越狹窄[1]，據(jù)研究，黑龍江大豆品種66.23%的細(xì)胞質(zhì)來(lái)自于黃寶珠和白眉[2]，山東省1949年以來(lái)推廣的86個(gè)大豆品種的細(xì)胞質(zhì)84.88%來(lái)源于齊黃1號(hào)選莒23[3]，黃淮海地區(qū)育成的105個(gè)品種的細(xì)胞質(zhì)66.70%也來(lái)源于此；陜西省育成品種的細(xì)胞質(zhì)主要來(lái)自齊黃1號(hào)，占育成品種的57.10%?？梢?jiàn)，我國(guó)生產(chǎn)上利用的大豆品種的細(xì)胞質(zhì)遺傳基礎(chǔ)非常狹窄。育種工作者為了改變這種局面，努力拓寬栽培大豆的遺傳基礎(chǔ)。野生大豆蛋白質(zhì)和異黃酮含量高，抗逆性強(qiáng)，成為拓寬栽培大豆遺傳基礎(chǔ)的重要種質(zhì)資源，早已引起很多育種家的重視與利用。但通常認(rèn)為，野生大豆做母本不宜克服蔓生倒伏性、裂莢、粒小、細(xì)莖、深色種皮等缺點(diǎn)，因野生大豆子房和胚囊很小，做母本與栽培大豆雜交不易成功，因而國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者多以栽培大豆做母本、野生大豆或半野生大豆為父本進(jìn)行雜交試驗(yàn)。

吉林省農(nóng)科院大豆研究所孫寰用栽培大豆與野生大豆雜交，發(fā)現(xiàn)了質(zhì)核互作不育系并申請(qǐng)了國(guó)際專利。黑龍江省農(nóng)科院大豆研究所和吉林省農(nóng)科院大豆研究所利用野生大豆培育出了小粒大豆。此外，以半野生大豆為親本創(chuàng)造的中間材料5621作為橋梁親本在育種中也發(fā)揮了重要作用。但上述成果均是利用了野生大豆的細(xì)胞核。

2.2 承德農(nóng)科所大豆育種現(xiàn)狀

自1990年起，承德農(nóng)科所大豆育種的指導(dǎo)思想就是最大限度的拓寬我國(guó)栽培大豆細(xì)胞質(zhì)的遺傳基礎(chǔ)。除了常規(guī)的品種間雜交外，嘗試用高蛋白野生大豆做母本與栽培大豆雜交，并且獲得了成功。承德農(nóng)科所大豆課題組利用野生大豆細(xì)胞質(zhì)替換栽培大豆細(xì)胞質(zhì)后，創(chuàng)造出的栽培大豆新種質(zhì)沒(méi)有出現(xiàn)像玉米種間雜種后代那樣的難以克服的缺點(diǎn)，且野生大豆作母本的缺點(diǎn)是可以克服的，作母本不僅擴(kuò)寬了栽培大豆細(xì)胞核遺傳基礎(chǔ)，還能拓寬細(xì)胞質(zhì)遺傳基礎(chǔ)。

經(jīng)過(guò)十幾年的雜交、三交、廣義回交，目前已經(jīng)取得顯著效果，并于1991～2000年期間分別獲得承德市科委、河北省科委、河北省農(nóng)林科學(xué)院、河北省自然科學(xué)基金等立項(xiàng)資助：⑴高蛋白野生大豆資源利用研究。⑵利用野生大豆選育高蛋白高產(chǎn)大豆新品種。⑶春大豆抗病高產(chǎn)新品種選育。⑷野生大豆細(xì)胞質(zhì)及有益基因轉(zhuǎn)移的遺傳研究。⑸野生大豆細(xì)胞質(zhì)利用及高蛋白高產(chǎn)大豆新品種選育?，F(xiàn)已選育出野生大豆細(xì)胞質(zhì)、高蛋高產(chǎn)、抗大豆食心蟲(chóng)的大豆新品系幾十個(gè)，其中8702、9517等品系已經(jīng)基本穩(wěn)定，2011年有3個(gè)品種參加省區(qū)試。野8530品系經(jīng)河北省農(nóng)科院作物所化驗(yàn)，蛋白質(zhì)含量高達(dá)51%。這批材料12.5%的細(xì)胞質(zhì)是野生大豆的，利用野生大豆做母本與栽培大豆雜交育成的品種目前在國(guó)內(nèi)未見(jiàn)報(bào)道，因而我所的大豆育種居國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。

3 承德農(nóng)科所大豆育種存在的主要問(wèn)題

3.1 育種單位與推廣部門脫節(jié)，生產(chǎn)與市場(chǎng)脫節(jié)，大豆產(chǎn)業(yè)化尚未形成

目前大豆育種單位與推廣部門之間缺乏溝通和聯(lián)系，育種單位即使育成了優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)品種，如果自己不去繁殖并推廣，育成的品種就難以在生產(chǎn)中得到應(yīng)用。大面積生產(chǎn)需要大豆良種時(shí)，各級(jí)推廣部門到處引種串種，導(dǎo)致育種單位與推廣部門嚴(yán)重脫節(jié)，優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)良種難以形成規(guī)?；N植，難以形成國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。承德至今沒(méi)有專門的大豆?fàn)I銷組織（機(jī)構(gòu)），即使農(nóng)民種植出優(yōu)質(zhì)專用型大豆品種，由于流通渠道不暢，不但賣不出好價(jià)錢，而且還存在賣難的問(wèn)題。這樣既影響了農(nóng)民種植優(yōu)質(zhì)大豆的積極性，也造成了與市場(chǎng)脫節(jié)的現(xiàn)象。承德至今未形成“產(chǎn)、供、銷”、“產(chǎn)、加、銷”一條龍服務(wù)的產(chǎn)業(yè)化模式，制約了大豆產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。

3.2 育種與高產(chǎn)配套技術(shù)研究脫節(jié)，大豆單產(chǎn)水平低，比較效益差

一個(gè)大豆新品種育成后，一旦通過(guò)審定，育種單位的任務(wù)就結(jié)束了。例如我所審定的承豆6號(hào)品種，幾乎沒(méi)有宣傳推廣，在寧夏已經(jīng)成為當(dāng)?shù)氐闹魍破贩N好幾年了，在承德由于經(jīng)費(fèi)緊張卻得不到推廣宣傳。

對(duì)新育成的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)大豆品種的最佳播種期、最適宜的種植密度、最佳施肥技術(shù)、適宜的種植模式、防災(zāi)避災(zāi)技術(shù)等配套技術(shù)更沒(méi)有進(jìn)行研究，致使一些大豆新品種即使進(jìn)入大面積生產(chǎn)應(yīng)用，也表現(xiàn)為產(chǎn)量水平較低，品質(zhì)差，難以形成較高的比較效益，這樣既影響了農(nóng)民種豆的積極性，也制約了我市大豆生產(chǎn)的跨越式發(fā)展。

3.3 研究經(jīng)費(fèi)不足，育種研究力量薄弱，育種技術(shù)手段落后

在研究經(jīng)費(fèi)方面，自籌資金從事大豆育種工作，在育種技術(shù)方面，由于資金短缺，科技力量不足，我所大豆育種手段和技術(shù)相當(dāng)落后，更談不上開(kāi)展生物技術(shù)育種、外源DNA導(dǎo)入等先進(jìn)的育種技術(shù)，僅僅開(kāi)展品種間雜交、系統(tǒng)選育等常規(guī)的育種還由于缺乏經(jīng)費(fèi)而斷斷續(xù)續(xù)的進(jìn)行。

4 今后承德農(nóng)科所大豆育種思路

4.1 加強(qiáng)生物技術(shù)與雜交育種的結(jié)合

大豆育種途徑有許多種，但目前應(yīng)用最廣泛且卓有成效的方法依然是雜交育種，河北省絕大多數(shù)審定品種都是依靠雜交育種選育出來(lái)的。但是，雜交育種主要是種內(nèi)和種間雜交優(yōu)勢(shì)的利用，不僅優(yōu)勢(shì)有限，而且要依靠育種家的經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)田間的表現(xiàn)來(lái)選擇，有一定的隨意性。而生物技術(shù)則不同，它是把生物細(xì)胞中的DNA提取出來(lái)，在體外經(jīng)過(guò)切割、搭配，有目的、有計(jì)劃地進(jìn)行添加、清除、代換使其重組，然后導(dǎo)人異種細(xì)胞，整合到基因組中，以達(dá)到消除不利性狀，改變細(xì)胞遺傳結(jié)構(gòu)，使之產(chǎn)生有利性狀的目的。目前，河北農(nóng)大的轉(zhuǎn)基因應(yīng)用于大豆育種的生物技術(shù)主要有外源DNA導(dǎo)人技術(shù)。

生物技術(shù)的廣泛應(yīng)用有助于提高大豆遺傳改良的效率，更精確地指導(dǎo)品種選育。建立常規(guī)技術(shù)與生物技術(shù)相結(jié)合的技術(shù)體系，創(chuàng)建新的種質(zhì)與特異基因資源提供育種用。

同樣可以利用生物技術(shù)進(jìn)行抗逆育種，也就是把抗病、抗蟲(chóng)的外源性基因植人大豆，既可解決大豆病蟲(chóng)害問(wèn)題，又能有效保護(hù)環(huán)境。生物技術(shù)同樣也能將耐鹽、抗早、抗倒等優(yōu)良基因?qū)舜蠖梗瑥亩蠓忍岣弋a(chǎn)量。

4.2 大豆育種目標(biāo)要多樣化

國(guó)際化市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)變得日益激烈。優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、多抗專用型大豆新品種選育已成為我國(guó)大豆育種研究工作的重點(diǎn)。高蛋白育種、高油育種、特大粒大豆與特小粒大豆、菜用大豆與藥黑豆等已經(jīng)為大豆育種家所重視。高蛋白大豆是指蛋白含量在47%以上的大豆；高油大豆是指脂肪含量在23%以上的大豆;特大粒大豆是百粒重在40 g以上的大豆;特小粒大豆是指百粒重在10 g左右的大豆；菜用大豆要求糖分高、適口性好、熟期早的品種；藥黑豆要求高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、多抗的品種。另外，大豆抗蟲(chóng)育種已是擺在育種工作者面前迫切而首要的研究課題。針對(duì)我所現(xiàn)有的種間雜交后代的特點(diǎn)，搞抗蟲(chóng)育種、特小粒和藥黑豆育種應(yīng)該是有優(yōu)勢(shì)的。

4.3 積極尋求合作

采取多種形式與有實(shí)力有名望的同行合作，多方位爭(zhēng)取課題，特別是要和中國(guó)農(nóng)科院資源所、河北省農(nóng)科院大豆所、河北農(nóng)業(yè)大學(xué)大豆所等單位建立起緊密的合作關(guān)系。利用本課題組擁有的國(guó)內(nèi)首家具有野生大豆細(xì)胞質(zhì)的種間雜交種質(zhì)資源這一優(yōu)勢(shì)，盡可能爭(zhēng)取與有轉(zhuǎn)基因育種課題的單位合作育種，進(jìn)一步提高種間雜種后代的利用價(jià)值。

4.4 以野生大豆做母本的種間雜交后代的再利用為重點(diǎn)

爭(zhēng)取與國(guó)家大豆產(chǎn)業(yè)體系和自然科學(xué)基金項(xiàng)目建立緊密關(guān)系，探索新種質(zhì)資源的深層的利用價(jià)值。

4.5 積極推廣開(kāi)發(fā)承豆5號(hào)和承豆6號(hào)

在我省春播區(qū)域，承豆5號(hào)和6號(hào)表現(xiàn)高產(chǎn)，抗性好，農(nóng)民很喜歡，但經(jīng)銷商沒(méi)有進(jìn)貨渠道，得不到合法的推廣和開(kāi)發(fā)。我所今后可繼續(xù)開(kāi)發(fā)該品種并提供給市場(chǎng)合格的種源。

4.6 積極尋求適合承德地區(qū)的大豆產(chǎn)業(yè)化發(fā)展途徑

隨著我國(guó)綜合國(guó)力和國(guó)民經(jīng)濟(jì)總水平的提高以及人們生活水平的提高，國(guó)人的消費(fèi)觀念有了根本的改變，由原來(lái)的溫飽型逐步向追求健康型消費(fèi)邁進(jìn)，近幾年來(lái)悄然興起的素食之風(fēng)就是一個(gè)真實(shí)的寫(xiě)照。

從消費(fèi)者的消費(fèi)需求和消費(fèi)習(xí)慣上看，隨著人們對(duì)生命價(jià)值認(rèn)識(shí)的改變，對(duì)營(yíng)養(yǎng)、健康飲食的追求在不斷加深，飲食結(jié)構(gòu)也隨之發(fā)生了很大的變化。從社會(huì)發(fā)展角度來(lái)看，現(xiàn)代人的生活水平越來(lái)越高，生活節(jié)奏越來(lái)越快，對(duì)食品的需求開(kāi)始向安全、美味、方便化發(fā)展，豆制品也正好符合現(xiàn)代的消費(fèi)趨勢(shì)?？梢哉f(shuō)，追求健康、營(yíng)養(yǎng)、環(huán)保、方便快捷、綠色、必將成為今后國(guó)人的飲食時(shí)尚，而這一切都為豆制品行業(yè)的發(fā)展提供了前所未有的市場(chǎng)機(jī)遇。

承德作為國(guó)際旅游城市，發(fā)展休閑健康食品應(yīng)該有很大的發(fā)展空間，一些口感好、保質(zhì)期長(zhǎng)、攜帶方便的休閑豆制品將有較快的發(fā)展。承德有全國(guó)著名的“露露 ”，同樣也可以再創(chuàng)著名的“豆豆”，為今后承德市大豆產(chǎn)業(yè)化開(kāi)創(chuàng)新局面。

[1]林紅.野生大豆的利用與優(yōu)質(zhì)資源的創(chuàng)新 [J].中國(guó)油料，1996，18(4):70 ～ 72.

[2]張國(guó)棟.黑龍江省大豆推廣品種細(xì)胞質(zhì)來(lái)源初步分析[J].大豆科學(xué),1987,6(5)：313 ～ 316.

[3]李星華.山東主要大豆品系分析[J].山東農(nóng)業(yè)科學(xué),1987,(3)：4 ～ 7.