“耐蔭高產高蛋白套作大豆新品種的選育及配套技術集成研究與應用”項目成果推動南方套作大豆快速發(fā)展

吳海英

（四川省南充市農業(yè)科學院，南充 四川 637000）

針對我國南方地區(qū)套作大豆面積潛力大、迫切需要套作高產良種的現(xiàn)狀，國家大豆產業(yè)技術體系將“耐蔭高產高蛋白大豆新品種選育及配套技術集成研究與應用”項目列為“十一五”及“十二五”重點研發(fā)任務，經過體系科技人員近十年的努力攻關，“耐蔭高產高蛋白套作大豆新品種的選育及配套技術集成研究與應用”項目成果獲得了2014年度四川省科技進步二等獎。專家鑒定認為“該成果針對性和創(chuàng)新性強，豐富了我國套作大豆育種和栽培的理論與技術，大面積應用取得了顯著的社會經濟效益和生態(tài)效應，推動了我國南方套作大豆的快速發(fā)展，成果總體達到同類研究的國際領先水平”。

該項研究在人工模擬及大田試驗條件下開展套作大豆耐蔭性與苗期農藝指標的相關性工作，創(chuàng)建套作大豆耐蔭性鑒定及評價新方法，發(fā)掘耐蔭種質，為新品種選育奠定種質基礎；以耐蔭骨干親本材料為基礎、構建基因誘變與基因重組群體、增強蔭蔽脅迫選擇壓力、綜合定向選擇和加快育種進程等措施，建立“五位一體”套作大豆育種技術體系，創(chuàng)制耐蔭高產超高蛋白大豆新種質，培育新品種；根據(jù)新品種株型特征及套作環(huán)境特性，研究其關鍵配套技術并集成示范，確保大面積均衡增產；研究揭示新品種的耐蔭抗倒機理及籽粒高蛋白質的形成過程，深度挖掘新品種耐蔭高蛋白潛力；創(chuàng)新成果轉化模式，整合推廣資源，解決新品種新技術的推廣難題，在生產上大面積推廣應用。

本項成果在國際上首次建立了田間加權敏感指數(shù)（WIS）耐蔭性評價指標體系，發(fā)明了模擬玉米大豆套作光環(huán)境LED植物照明系統(tǒng)的室內耐蔭性鑒定方法，實現(xiàn)室內與田間相結合的耐蔭性鑒定與篩選，豐富了套作大豆育種技術；發(fā)掘出耐蔭種質53份，為套作大豆新品種選育提供了種質基礎；創(chuàng)造性地以耐蔭骨干親本材料為基礎、構建基因誘變與基因重組群體、增強蔭蔽脅迫選擇壓力、綜合定向選擇和加快育種進程等措施，在國際上首次建立了“五位一體”套作大豆育種技術體系，創(chuàng)制出強耐蔭套作大豆種質20份，培育出耐蔭套作大豆新品種9個，其中南豆12和南豆16為突破性超高蛋白耐蔭高產套作大豆新品種，南豆12連續(xù)6年被農業(yè)部確定為南方適宜地區(qū)主導品種。育成品種的性狀表明打破了大豆高蛋白、強耐蔭與低產性狀間的不利連鎖，實現(xiàn)了高產、高蛋白、耐蔭等多個優(yōu)良性狀的有機聚合，是我國套作大豆育種上的重大突破。南豆12和南豆16在省區(qū)試中兩年平均畝產分別比對照貢選1號增產13.4%和17.5%；蛋白質含量為51.79%和50.3%；高抗病毒病和根腐病，耐蔭性和抗倒性強，適合套作專用；針對育成品種的特征特性，系統(tǒng)闡明了新品種農藝性狀調節(jié)、光合作用改善和物質分配優(yōu)化的增產機制，并創(chuàng)建了以播密協(xié)調、株行配置、平衡施肥和化學調控為核心的配套栽培技術體系，為發(fā)揮新品種的增產潛力提供了理論和技術支撐，萬畝套作示范片畝產達到165.8公斤，高產攻關田畝產達到214.3公斤；通過對蔭蔽脅迫下大豆葉片解剖結構、光合生理的分析，揭示了南豆12高光效的生理特征；結合強、弱耐蔭大豆的莖稈形態(tài)建成、內源激素及差異蛋白分析，揭示了南豆12莖稈耐蔭抗倒機理；對大豆植株及籽粒氮代謝、氨基酸含量變化和貯藏蛋白亞基組成特性進行分析，揭示了南豆12高蛋白形成的生理過程，豐富了套作大豆育種理論；構建了“崗站企推社”五級聯(lián)動成果轉化應用新模式，實現(xiàn)了在我國南方西南地區(qū)大面積推廣應用，至2013年底，累計應用3877.1萬畝，新增糧食42384.97萬公斤，新增產值23.21億元。南豆12是我國南方地區(qū)推廣面積最大的品種，在四川、重慶占大豆播種面積50%以上，為發(fā)展我國南方大豆產業(yè)做出了重大貢獻。