國外種質(zhì)對河南大豆育種的遺傳貢獻(xiàn)分析*

王樹峰，徐 英，王 莉

（1.河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物研究所，河南 鄭州 450002；2.河南省新鄉(xiāng)市植保植檢站，河南 新鄉(xiāng) 453003；3.河南省獲嘉縣農(nóng)業(yè)局，河南 獲嘉 453800）

自20世紀(jì)60年代中期開展大豆雜交育種以來，河南省共育成大豆品種（系）74個，其中51個為野起一號的后代，42個為Mamotan的后代，分別占育成品種的68.9%和59.5%?？梢?，拓寬大豆的遺傳基礎(chǔ)，對大豆遺傳育種意義重大。我國大豆科研工作者對此進(jìn)行了深入、細(xì)致的探索。鄭翠明等采用RAPD技術(shù)探討了用野生大豆作母本進(jìn)行育種的可能性[1]。邱麗娟等在系譜分析的基礎(chǔ)上比較了中美大豆種質(zhì)遺傳多樣性，利用RAPD標(biāo)記和聚類分析發(fā)現(xiàn)中美兩國的大豆種質(zhì)分聚在不同類別[2]，這一發(fā)現(xiàn)為利用國外種質(zhì)，拓寬我國大豆的遺傳基礎(chǔ)提供了理論支持。文中就河南省應(yīng)用的主要國外大豆種質(zhì)在育種中的遺傳貢獻(xiàn)進(jìn)行分析，力圖搞清國外種質(zhì)在河南大豆育種中的作用，為河南乃至全國大豆新品種選育提供有益參考。

1 河南省主要利用的國外大豆種質(zhì)

我國自20世紀(jì)中葉開始引進(jìn)國外大豆品種和種質(zhì)，共引進(jìn)大豆品種資源2 000余份，包括高產(chǎn)、抗各種主要病害及優(yōu)質(zhì)、特用等品種資源。引進(jìn)國家和地區(qū)以美國最多，從美國引進(jìn)大豆品種資源近1 000份，此外還從日本、韓國、加拿大、前蘇聯(lián)和東歐等國引進(jìn)大量品種資源。國外種質(zhì)在我國主要被用育種和基礎(chǔ)研究，以育種效果最為顯著。河南省生產(chǎn)和育種中利用過和正在利用的國外大豆品種、種質(zhì)有10個，其中8個來自美國，2個來自日本。在系譜分析中出現(xiàn)頻率較高、衍生品種較多的為野起1號、Mamotan和美-2，分別衍生出51個、42個和15個品種。

2 河南省國外大豆種質(zhì)的衍生品種

河南省自20世紀(jì)60年代中期開展大豆雜交育種以來，共育成大豆品種（系）74個，其中57個具有國外血緣，占育成品種的77.0%。具有野起一號血緣的育成品種有51個，占總數(shù)的89.5%。這些具有國外血緣的大豆品種多為有重大影響的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)品種或特異材料（見表1）。共有21個品種獲得省部級以上科技獎勵，其中國家級獎勵2項：豫豆2號1989年獲國家科技進(jìn)步三等獎，豫豆18號1999年獲國家科技進(jìn)步二等獎。蛋白質(zhì)含量超過45%的品種有20個，脂肪含量達(dá)到21%以上的品種有5個，超過22%的品種有3個；蛋白質(zhì)脂肪二者合計總含量超過65%的品種有12個；產(chǎn)量潛力4 000公斤/公頃的品種有14個。

3 國外種質(zhì)的遺傳貢獻(xiàn)

經(jīng)系譜分析看出，河南省育成的74個品種多數(shù)是由具有國外血緣的品種或中間材料雜交育成的。其遺傳貢獻(xiàn)率見表2。

采用崔章林等的方法計算出國外親本的遺傳貢獻(xiàn)值[3]，列入表2。在系譜分析的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步用量化指標(biāo)分析親本的細(xì)胞核遺傳貢獻(xiàn)大小，計算出細(xì)胞核遺傳貢獻(xiàn)值。其方法為凡由雜交育成的品種其雙親的細(xì)胞核遺傳貢獻(xiàn)值均為0.5，每一親本再按均等分割方法上推其雙親，直至終極祖先親本，這樣每一育成品種的各祖先親本細(xì)胞核遺傳貢獻(xiàn)值總和等于1。細(xì)胞質(zhì)遺傳貢獻(xiàn)值的計算，不論何種育種方法只需檢視其用作母本的親本，上推至其終極細(xì)胞質(zhì)祖先親本，每一育成品種只有一個細(xì)胞質(zhì)祖先親本，其細(xì)胞質(zhì)遺傳貢獻(xiàn)值為1，沒有分?jǐn)?shù)和小數(shù)。

由表2可看出，河南省國外大豆種質(zhì)細(xì)胞核遺傳貢獻(xiàn)值的和為5.246，平均為0.092。其中野起一號、Mamotan和駐美金的細(xì)胞核遺傳貢獻(xiàn)值分別為1.391、1.232和1.000，占國外親本細(xì)胞核遺傳貢獻(xiàn)值的26.52%、23.48%和19.06%。河南省只有泛豆5號、商豆14、開豆4號和開豆41號是以國外種質(zhì)作母本育成的，所以國外種質(zhì)的細(xì)胞質(zhì)遺傳貢獻(xiàn)值的和為4。

表1 河南省國外種質(zhì)的衍生品種

表2 河南省大豆育成品種的國外親本遺傳貢獻(xiàn)值

4 結(jié)論

4.1 國外種質(zhì)對河南大豆育種貢獻(xiàn)突出

在河南省雜交或系統(tǒng)選育而成的74個大豆品種（系）中有57個品種（系）具有國外血緣，占所有育成品種的77.0%。這些品種在河南乃至全國的大豆生產(chǎn)和育種上發(fā)揮過或正在發(fā)揮著重要作用。

4.2 廣泛引進(jìn)國外種質(zhì)，篩選優(yōu)異種質(zhì)

河南省大豆遺傳基礎(chǔ)較為狹窄，廣泛引進(jìn)國外種質(zhì)是拓寬河南大豆遺傳基礎(chǔ)的有效途徑。在育成的57個具有國外血緣的大豆品種中，有51個品種有野起一號的血緣，占總數(shù)的89.5%?？梢娨捌鹨惶柺菍幽洗蠖蛊贩N影響最大的國外種質(zhì)。具有國外血緣的大豆品種在生產(chǎn)上推廣面積大，貢獻(xiàn)突出。可見篩選優(yōu)異國外種質(zhì)是十分重要的。

4.3 加強國外種質(zhì)的細(xì)胞質(zhì)遺傳利用研究

細(xì)胞質(zhì)也是遺傳物質(zhì)存在的重要場所，一些與光合、呼吸有直接關(guān)系的細(xì)胞器，如葉綠體、線粒體等都存在于細(xì)胞質(zhì)中，這些細(xì)胞器含有基因載體DNA，因此細(xì)胞質(zhì)的遺傳效應(yīng)也不容忽視。河南省大豆的細(xì)胞質(zhì)遺傳基礎(chǔ)十分狹窄，僅有2個國外種質(zhì)被用作母本。為拓寬細(xì)胞質(zhì)遺傳基礎(chǔ)，應(yīng)進(jìn)一步探討采用國外種質(zhì)作母本的育種方法和技術(shù)。

[1]鄭翠明,常汝鎮(zhèn),邱麗娟,等.利用RAPD技術(shù)分析野生大豆×栽培大豆后代品系遺傳組成[J].大豆科學(xué),2000,5(2):97-104.

[2]邱麗娟,常汝鎮(zhèn),許占友,等.利用分子標(biāo)記評價大豆種質(zhì)的研究進(jìn)展[J].大豆科學(xué),1999,11(4):347-350.

[3]崔章林,蓋鈞鎰,THOMASE,等.中國大豆育成品種及其系譜分析[M].北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,1998.

[4]閆春娟,王文斌,董鉆,等.大豆種質(zhì)資源蛋白質(zhì)及脂肪含量的聚類及相關(guān)性分析[J].大豆科技,2011(1):11-13,16.

[5]邱紅梅,楊春明,孟凡凡,等.東北大豆微核心種質(zhì)化學(xué)品質(zhì)性狀分析[J].大豆科技,2013(3):78.