大豆優(yōu)異種質(zhì)挖掘、創(chuàng)新與利用

主要完成人：

邱麗娟，常汝鎮(zhèn)，韓英鵬，郭泰，李英慧，付亞書(shū)，關(guān)榮霞，朱振東，孫賓成，劉章雄

主要完成單位：

中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所，東北農(nóng)業(yè)大學(xué)，黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院佳木斯分院，黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院綏化分院，呼倫貝爾市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所

提名單位：農(nóng)業(yè)農(nóng)村部

大豆是我國(guó)重要的植物油脂和蛋白質(zhì)來(lái)源，也是重要的動(dòng)物飼料來(lái)源。20世紀(jì)90年代，針對(duì)大豆生產(chǎn)上疫霉根腐病、灰斑病和干旱/鹽堿等危害嚴(yán)重，大豆品種油分含量低，優(yōu)異種質(zhì)資源發(fā)掘滯后，高油、抗病新種質(zhì)創(chuàng)制難度較大等問(wèn)題，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所研究員邱麗娟聯(lián)合東北農(nóng)業(yè)大學(xué)、黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院佳木斯分院和綏化分院以及內(nèi)蒙古自治區(qū)呼倫貝爾市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所等主產(chǎn)區(qū)優(yōu)勢(shì)單位，按照生物技術(shù)與傳統(tǒng)技術(shù)相結(jié)合、優(yōu)異種質(zhì)挖掘與育種利用緊密銜接的思路，歷時(shí)20余年，在優(yōu)異種質(zhì)挖掘、抗逆、高油等重要性狀QTL/基因發(fā)掘，抗病優(yōu)質(zhì)新種質(zhì)創(chuàng)制，新品種培育和推廣利用方面取得顯著成效，其牽頭完成的“大豆優(yōu)異種質(zhì)挖掘、創(chuàng)新與利用”獲得國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。

該項(xiàng)目綜合利用引進(jìn)與收集的大豆資源，構(gòu)建多樣性豐富的核心種質(zhì)和應(yīng)用核心種質(zhì)，解決資源選擇難題。構(gòu)建抗病、優(yōu)質(zhì)等重要性狀鑒定技術(shù)體系，鑒定抗?。ɑ野卟?、花葉病毒病、疫霉根腐病等）、優(yōu)質(zhì)（高脂肪、高蛋白等）等優(yōu)異資源949份，其中抗病230份，包括抗疫霉根腐病8個(gè)生理小種的廣譜抗源魯豆4號(hào)等。具有兩個(gè)以上優(yōu)異性狀的資源共149份，包括抗灰斑病和疫霉根腐病的Ohio、抗疫霉根腐病和胞囊線蟲(chóng)的灰皮支黑豆等雙抗優(yōu)異資源9份，抗疫霉根腐病且高油的鐵豐23、抗灰斑病且高蛋白的綠皮豆-2等抗病優(yōu)質(zhì)資源8份，為東北大豆抗病、優(yōu)質(zhì)新品種培育提供了優(yōu)異資源。

該項(xiàng)目首次構(gòu)建大豆泛基因組，揭示了基因組遺傳變異特征，開(kāi)發(fā)多樣性豐富的分子標(biāo)記，為基因發(fā)掘和分子育種提供了信息和工具。挖掘抗灰斑病、抗花葉病毒病、抗疫霉根腐病等抗性相關(guān)主效QTL/基因27個(gè)，高脂肪含量、高蛋白含量等優(yōu)質(zhì)相關(guān)主效QTL/基因20個(gè)，百粒重、單株莢數(shù)等產(chǎn)量相關(guān)主效QTL/基因25個(gè)。建立了分子標(biāo)記聚合育種技術(shù)體系，創(chuàng)制出聚合5個(gè)耐疫霉根腐病QTL新種質(zhì)CH19，聚合抗疫霉根腐病、花葉病毒病和胞囊線蟲(chóng)病QTL新種質(zhì)中品03-5373，聚合抗疫霉根腐病、灰斑病和高油QTL的合交9526-1等抗病優(yōu)質(zhì)新種質(zhì)7份。

項(xiàng)目組與東北大豆主產(chǎn)區(qū)優(yōu)勢(shì)團(tuán)隊(duì)結(jié)合，通過(guò)梯級(jí)雜交和連續(xù)改良，結(jié)合分子育種技術(shù)體系，建立優(yōu)異資源和新種質(zhì)的育種利用研發(fā)平臺(tái)。聚合多個(gè)優(yōu)異性狀，培育抗病優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)新品種共39個(gè)，提升了東北大豆育種和生產(chǎn)水平。育成優(yōu)質(zhì)抗病新品種17個(gè)。其中國(guó)審品種6個(gè)，區(qū)域試驗(yàn)對(duì)照品種7個(gè)，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部推介生產(chǎn)主導(dǎo)品種6個(gè)。17個(gè)品種平均含油量21.55%，超過(guò)國(guó)家高油品種標(biāo)準(zhǔn)21.50%，其中12個(gè)高油品種平均含油量為22.35%，最高達(dá)23.57%，比普通品種高3～4個(gè)百分點(diǎn)，抗一種或幾種病害，解決了優(yōu)質(zhì)和抗逆協(xié)調(diào)改良的難題，2006—2017年累計(jì)推廣1.25億畝，新增社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益97.82億元，在提高生產(chǎn)水平和實(shí)現(xiàn)農(nóng)民增收中發(fā)揮了重要作用。

該項(xiàng)目獲國(guó)家發(fā)明專利9項(xiàng)，植物新品種保護(hù)權(quán)10項(xiàng)，制定標(biāo)準(zhǔn)1項(xiàng)；出版專著4部，發(fā)表論文166篇，其中在Nature Biotechnology、PNAS、Plant Journal等SCI期刊上發(fā)表56篇，完全他引1694次；獲省部級(jí)一等獎(jiǎng)3項(xiàng)。核心種質(zhì)、優(yōu)異資源和基因組信息等材料、信息和技術(shù)等共享利用效果顯著，為推動(dòng)我國(guó)大豆應(yīng)用基礎(chǔ)研究步入國(guó)際行列做出了重要貢獻(xiàn)。