王克晶 張鄭偉 李向華
(中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所,北京100081)
大 豆[Glycine max(L.)Merr.] 起 源 于 我 國(guó),我國(guó)的野生大豆(Glycine sojaSieb.et Zucc)是大豆的直接祖先。大豆種質(zhì)資源,除了包括大豆亞屬(SubgenusSoja)所有植物,即正在推廣和使用的品種、淘汰的老品種、長(zhǎng)期傳承的農(nóng)家品種(地方品種)、野生大豆(含半野生大豆),還包括大豆屬(GlycineWilld.)的多年生亞屬(SubgenusGlycine)全部野生種,因?yàn)樗鼈儼蠖箒唽俚牟糠诌z傳基礎(chǔ)。
在1979-1983 年第一次全國(guó)野生大豆資源專(zhuān)項(xiàng)考察中,陳如凱等[1]在福建沿海及附近島嶼采集到大豆屬多年生種煙豆(Glycine tabacina(L.)Benth.)和短絨野大豆(Glycine tomentellaHayata),并將1 份煙豆資源和1 份短絨野大豆資源入國(guó)家長(zhǎng)期庫(kù)保存[2]。中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所在西部考察及科技部國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃(編號(hào)2021YFD1200103)資助下,在福建、廣東、浙江南部沿海及環(huán)海南省海岸進(jìn)行了我國(guó)多年生野生大豆考察,基本明確了我國(guó)多年生野生大豆的種類(lèi)及分布狀況。截至2023 年7 月,共搜集煙豆資源50 個(gè)居群、短絨野大豆資源59 個(gè)居群。本研究將對(duì)我國(guó)多年生野生大豆遺傳資源研究進(jìn)展進(jìn)行總結(jié),并對(duì)尚未清楚的問(wèn)題展開(kāi)討論。
大豆屬的分類(lèi)自1737 年林奈命名最初的8 個(gè)物種以來(lái),新種不斷發(fā)現(xiàn),若干物種名稱(chēng)多次變動(dòng)修訂,截至2018 年,大豆屬植物分類(lèi)為29 個(gè)種,分布見(jiàn)表1。
表1 大豆屬分類(lèi)情況[3]
2.1 物種種類(lèi)根據(jù)中國(guó)植物志[5]記載,我國(guó)大陸有G.tabacina(Labill.)Benth.(煙豆)和G.tomentellaHayata(短絨野大豆)分布。在我國(guó)臺(tái)灣省,Henry[6]最 早 認(rèn) 定 臺(tái) 灣 有G.tabacina(Labill.)Benth.,認(rèn)為臺(tái)灣的G.tabacina(Labill.)Benth.是當(dāng)?shù)亍皀ative”。Hayata[7]命名了臺(tái)灣南部地區(qū)的一個(gè)種G.tomentellaHayata(短絨野大豆)和澎湖地區(qū)的一個(gè)種G.pescadrensisHayata。Hermann[8]在Glycine修訂時(shí)發(fā)現(xiàn)G.tomentellaHayata(短絨野大豆)與1864 年命名的G.tomentosa(Benth.)Benth.種形態(tài)一致,并采用了G.tomentellaHayata 種名。Hosokawa[9]認(rèn)為澎湖的種G.pescadrensisHayata 與澳大利亞的種G.clandestinaWendl.形態(tài)一致,自此以后,G.clandestinaWendl.在臺(tái)灣中文名字被稱(chēng)為“澎湖大豆”。澎湖大豆(G.clandestinaWendl.)是否在臺(tái)灣存在著很大爭(zhēng)議[10-11],Newell 等[11]認(rèn)為G.clandestinaWendl.只限于澳大利亞分布,臺(tái)灣的“澎湖大豆”是分類(lèi)上誤認(rèn)定為G.clandestinaWendl.,應(yīng) 該 屬 于G.tabacina(Labill.)Benth.(煙豆)。這樣,分類(lèi)上Hayata[7]在澎湖地區(qū)鑒定的種G.pescadrensisHayata 和Hosokawa[9]的臺(tái)灣版G.clandestinaWendl.(澎湖大豆)都被否定,它們都是G.tabacina(Labill.)Benth.(煙豆)。然而,Pfeil等[12]又將異源四倍體煙豆沒(méi)有不定根的類(lèi)型賦予新物種地位G.pescadrensisHayata;通常,二倍體的煙豆類(lèi)型當(dāng)莖匍匐地面生長(zhǎng)時(shí),莖節(jié)上可生出比較長(zhǎng)的不定根。中國(guó)東南沿海的異源四倍體煙豆大部分無(wú)不定根,稀有短的不定根[13]。Ohashi 等[14]鑒定出臺(tái)灣新種G.dolichocarpaTateish and Ohashi(扁豆莢大豆)。
至此,我國(guó)臺(tái)灣被認(rèn)定存在的SubgenusGlycine植 物 有4 種:G.tabacina(Labill.)Benth.(煙 豆)、G.tomentellaHayata(短絨野大豆)、G.pescadrensisHayata 和G.dolichocarpaTateish and Ohashi(扁豆莢大豆)。
2.2 煙豆和短絨野大豆在我國(guó)的分布范圍和生境中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所在2013-2023年間進(jìn)行了多次東南沿海多年生野生大豆考察,范圍涉及浙江省南部沿海、福建省沿海、廣東省沿海、海南省環(huán)島沿海。通過(guò)考察基本明確了我國(guó)煙豆和短絨野大豆分布的北界/南界、距離海岸向內(nèi)陸分布的最遠(yuǎn)距離(表2)。調(diào)查發(fā)現(xiàn),這兩種植物傾向在海岸地帶生長(zhǎng),喜陽(yáng),絕大多數(shù)見(jiàn)于海岸地帶距海3km 之內(nèi)的路邊、綠化帶、草地、灌木叢、山坡、墓地等生境,顯示較強(qiáng)的耐旱和耐鹽性。
表2 我國(guó)兩個(gè)多年生野生大豆物種的分布(除臺(tái)灣?。?/p>
表2 顯示,煙豆在我國(guó)大陸分布僅局限于福建省內(nèi),北界在福清市龍?zhí)镦?zhèn)一帶,南界在漳浦縣佛曇鎮(zhèn)一帶,距離海岸最近距離20m,最遠(yuǎn)距離3.5km;短絨野大豆分布跨越福建和廣東兩省,北界在福建省福州市長(zhǎng)樂(lè)區(qū)松下鎮(zhèn)、平潭縣流水鎮(zhèn)一帶,南界在廣東惠東縣巽寮灣鎮(zhèn)一帶,距離海岸最近距離20m,最遠(yuǎn)距離8.7km。
2.3 我國(guó)短絨野大豆和煙豆的形態(tài)及生物學(xué)特征染色體數(shù) 圖力古爾等[15]對(duì)來(lái)自福建的1 份煙豆和1 份短絨野大豆進(jìn)行了染色體數(shù)觀察,結(jié)果都是2n=80。高霞等[16]觀察了來(lái)自福建省長(zhǎng)樂(lè)市松下鎮(zhèn)和莆田市湄洲島的3 份短絨野大豆、來(lái)自福建省湄洲島和平潭島的6 份煙豆,染色體數(shù)都是2n=80。
中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所對(duì)來(lái)自廣東省12 個(gè)不同居群、福建省26 個(gè)不同居群共計(jì)38 株短絨野大豆材料進(jìn)行染色體觀察,證實(shí)了福建省和廣東省的短絨野大豆染色體數(shù)都是2n=80,根據(jù)文獻(xiàn)推斷屬于異源四倍體。染色體觀察中沒(méi)有發(fā)現(xiàn)2n=38 和78 非整倍體染色體數(shù)的類(lèi)型。后續(xù)加大了煙豆居群數(shù)和個(gè)體數(shù)的染色體觀察,對(duì)福建省各地的24 個(gè)居群、共計(jì)364 份材料進(jìn)行了觀察,結(jié)果證實(shí)我國(guó)煙豆染色體數(shù)也是2n=80 的異源四倍體,沒(méi)有發(fā)現(xiàn)染色體數(shù)2n=40 的二倍體煙豆[13]。
開(kāi)花 考察發(fā)現(xiàn),兩個(gè)物種在自然條件下可以看到全年多次開(kāi)花和成熟,開(kāi)花期在不同地理居群之間有差異,但是總體上全年有兩次集中期,開(kāi)花盛期在4-6 月、7-8 月,成熟期在6-7 月、9-10 月。
在北京盆栽條件下開(kāi)花觀察中看到,煙豆和短絨野大豆都存在開(kāi)花授粉和閉花授粉:開(kāi)花授粉花序著生于莖的中部和上部葉腋;閉花授粉的花無(wú)花序,花直接著生在莖的下部葉腋處[10,13]。兩個(gè)物種對(duì)短日照不敏感,尤其是煙豆,在北京能正常開(kāi)花結(jié)莢和成熟。
與煙豆相比,短絨野大豆在北京室外種植下的生物學(xué)反應(yīng)有較大差異。本課題于2014-2017 年在北京順義科研基地盆栽種植100 份短絨野大豆材料,每年10 月底至次年4 月在大棚越冬(12 月至2月棚內(nèi)夜間溫度10~15℃),5-10 月中旬移到室外,短絨野大豆能夠開(kāi)花,但是不能正常結(jié)莢和成熟,收不到種子。從第2 年開(kāi)始個(gè)別材料發(fā)育不良,葉片發(fā)黃、紅蜘蛛感染嚴(yán)重,甚至一些材料死亡。而在室內(nèi)溫度較高陽(yáng)光充足條件下,短絨野大豆能夠正常開(kāi)花結(jié)莢成熟,開(kāi)花結(jié)莢從9 月持續(xù)到次年3月結(jié)束,連續(xù)幾年能夠收獲正常種子。短絨野大豆在北京室外種植不能正常結(jié)莢成熟的原因可能是北京有效積溫低于其原產(chǎn)地福建及廣東省沿海地帶,推測(cè)相較于光照長(zhǎng)短,在生長(zhǎng)發(fā)育上短絨野大豆比煙豆可能對(duì)有效積溫要求更敏感。換句話說(shuō),煙豆比短絨野大豆相對(duì)耐寒。有關(guān)短絨野大豆能正常開(kāi)花結(jié)莢所需最低有效積溫問(wèn)題還需要進(jìn)一步研究。
葉形 短絨野大豆的葉形有4 種,卵圓、圓、橢圓、長(zhǎng)橢圓,其頻率分別為54.2%、31.7%、13.8%和0.3%。煙豆也有4 種葉形,披針、長(zhǎng)橢圓、橢圓、線型,其頻率分別為61%、28%、6%和5%[13]。兩物種葉片特征如下(表3)。
表3 中國(guó)多年生野生大豆葉片大小[13]
莢與種子 本課題對(duì)1045 株煙豆的莢和種子特征進(jìn)行調(diào)查,莢多為筆直,少數(shù)鐮刀型,表面有稀疏茸毛。一個(gè)花序結(jié)莢不超過(guò)10 個(gè)莢,每莢種子數(shù)1~10 個(gè)。閉花授粉莢較短,每莢通常1~3 粒種子。成熟種子通常為黑色,有時(shí)附著棕色泥膜,甚至一個(gè)莢中會(huì)出現(xiàn)無(wú)泥膜和有泥膜的種子,千粒重通常為2.8~6.1g。地理上平均千粒重從南到北(南部、中部、中北部、北部)逐漸降低[15]。
對(duì)50 株短絨野大豆觀察的結(jié)果顯示,一個(gè)花序結(jié)莢3~5個(gè),每莢結(jié)實(shí)2~4粒,閉花授粉結(jié)莢1~3粒,千粒重2.6~7.5g。
2.4 遺傳變異與多樣性
2.4.1 稀有的形態(tài)變異短絨野大豆扁莖變異(圖1a) 考察發(fā)現(xiàn)福建省2 個(gè)居群、廣東省2 個(gè)居群有扁莖變異植株,種子在北京盆栽種植條件下同樣出現(xiàn)扁莖。在栽培大豆中有這種扁莖類(lèi)型,但在多年生短絨野大豆中是首次發(fā)現(xiàn)[17]。扁莖變異植株的染色體觀察也是2n=80(圖2a)。
圖1 煙豆和短絨野大豆形態(tài)變異
短絨野大豆不定根變異(圖1b) 考察發(fā)現(xiàn)在廣東和福建省收集的59 個(gè)短絨野大豆居群中,有11 個(gè)居群有不定根現(xiàn)象,占居群的18.6%,其中6個(gè)居群是在北京盆栽條件下發(fā)現(xiàn)的,說(shuō)明這些不定根類(lèi)型在自然條件下和人工盆栽條件下都能出現(xiàn);這些居群跨越兩個(gè)省、多地點(diǎn)普遍存在,相互距離97~284km,說(shuō)明不定根變異是可遺傳的變異。不定根在大豆屬有些多年生植物中出現(xiàn),比如二倍體煙豆和異源四倍體煙豆的分類(lèi)特征是能長(zhǎng)不定根[12],不定根在大豆和野生大豆中也普遍存在,被認(rèn)為是大豆屬B 組染色體的特征[18],但是在短絨野大豆中是首次發(fā)現(xiàn)[17]。不定根變異植株的染色體觀察也是2n=80(圖2b)。
短絨野大豆叢生“分蘗”變異(圖1c,1d)2022 年、2023 年野外考察發(fā)現(xiàn)福建省1 個(gè)居群、廣東省5 個(gè)居群有這種變異,主要在莖節(jié)處有數(shù)十乃至上百之多分蘗。含有變異植株的居群最遠(yuǎn)直線距離至少500km,說(shuō)明這種變異是普遍在我國(guó)東南沿海短絨野大豆居群中存在的。
煙豆叢生“分蘗”變異(圖1e,1f) 2023 年考察發(fā)現(xiàn)在福建1 個(gè)居群有這種變異。這個(gè)居群是一個(gè)煙豆和短絨野大豆的混合居群,在這個(gè)混合居群中有正常的短絨野大豆、叢生“分蘗”變異的短絨野大豆、正常的煙豆、叢生“分蘗”變異的煙豆。
2.4.2 大豆屬內(nèi)遺傳差異大豆屬內(nèi)的兩個(gè)亞屬SubgenusGlycine和SugenusSoja,前者都是多年生生活史物種,而后者是具有共同基因池的兩個(gè)一年生物種(栽培大豆和其祖先種野生大豆)。所以,前者可以稱(chēng)之為多年生亞屬,而后者可以稱(chēng)之為一年生亞屬。
已發(fā)表的研究文獻(xiàn)表明,這兩個(gè)亞屬間的差異要大于亞屬內(nèi)。吳曉雷等[19]利用SSR 分子標(biāo)記研究了大豆屬種間親緣關(guān)系,研究材料包含福建1 份煙豆和1 份短絨野大豆,研究結(jié)果證實(shí)Glycine亞屬和Soja亞屬分類(lèi)界限較明顯。曹凱鳴等[20]對(duì)中國(guó)Glycine屬的rbcS 基因測(cè)序顯示,煙豆和短絨野大豆的rbcS 堿基同源性亞屬間差異較大,亞屬內(nèi)差異較小。王玉民等[21]的大豆屬親緣關(guān)系ISSR 分子標(biāo)記顯示,多年生種都與來(lái)自中國(guó)的Soja亞屬材料親緣關(guān)系較遠(yuǎn)。
文獻(xiàn)發(fā)表的結(jié)果還表明,種內(nèi)遺傳親緣關(guān)系密切,大于種間。韓鋒等[22]電泳分析種子水溶性蛋白帶型顯示,1 份中國(guó)福建短絨野大豆和1 份煙豆蛋白圖譜差異較大。王玉民等[23]通過(guò)超氧化物歧化酶電泳譜型分析,發(fā)現(xiàn)1 份中國(guó)陸地?zé)煻购? 份中國(guó)臺(tái)灣煙豆材料譜型相同,說(shuō)明染色體組型應(yīng)相同;4 份中國(guó)陸地短絨野大豆材料譜型相同,應(yīng)為同一染色體組型。王玉民等[21]利用ISSR 分子標(biāo)記進(jìn)行了大豆屬親緣關(guān)系研究,使用包含1 份中國(guó)煙豆材料和1 份短絨野大豆材料,結(jié)果發(fā)現(xiàn)不管地理來(lái)源遠(yuǎn)近,煙豆和短絨野大豆都是和同物種的材料親緣關(guān)系最近。
煙豆和短絨野大豆也存在地理上氨基酸含量差異。徐豹等[24]在研究大豆屬內(nèi)氨基酸含量時(shí),看到中國(guó)2 份不同地理來(lái)源的短絨野大豆材料間氨基酸含量存在差異。游添榮等[25]研究了中國(guó)臺(tái)灣澎湖列島9 個(gè)地點(diǎn)的煙豆表型和同工酶譜帶,發(fā)現(xiàn)不同地點(diǎn)材料的表型和同工酶電泳都顯示存在地點(diǎn)間差異,推測(cè)澎湖列島的煙豆存在地理上的遺傳差異。王玉民等[23]的超氧化物歧化酶譜型分析顯示,中國(guó)煙豆譜型完全一致,而與澳大利亞起源的煙豆譜型相近,可能是存在種間地理上的差異。
2.4.3 兩個(gè)物種的遺傳多樣性錢(qián)吉等[26]利用RAPD 分子標(biāo)記對(duì)中國(guó)福建省湄洲島(3 居群)和平潭島(1 居群)的4 個(gè)煙豆小種群(5m×20m)進(jìn)行了生態(tài)遺傳學(xué)研究,結(jié)果發(fā)現(xiàn)其表現(xiàn)出高度的多態(tài)性,同時(shí)種群間在地理距離較大時(shí),遺傳分化與地理距離間有一定的相關(guān)性,而小范圍內(nèi)相關(guān)性不明顯。
陳麗麗等[27]用ISSR 分子標(biāo)記分析了福建湄洲島40 份煙豆材料,福建湄洲島、東山島和廣東陸豐采集的16 份短絨野大豆材料,結(jié)果顯示湄洲島煙豆有較高遺傳多樣性,而短絨野大豆遺傳多樣性較低,并且不同采集地的地理間發(fā)生極低或幾乎沒(méi)有發(fā)生遺傳交流。
鑒于兩個(gè)物種在我國(guó)東南沿海的遺傳多樣性水平研究缺乏,為了更準(zhǔn)確了解其遺傳多樣性動(dòng)態(tài),為煙豆和短絨野大豆的遺傳資源搜集與保護(hù)提供理論依據(jù),本課題組在物種分布地理尺度上分析了我國(guó)30 個(gè)煙豆[28]和短絨野大豆的天然種群的遺傳多樣性水平[13](表4)。
表4 兩個(gè)中國(guó)多年生野生大豆居群遺傳多樣性分析[13,28-29]
煙豆遺傳多樣性:長(zhǎng)距離遺傳擴(kuò)散和單倍型分析推論了個(gè)體遷移可達(dá)200km,試驗(yàn)測(cè)定到一個(gè)56km 距離的遷移。福建中部和中北部是煙豆遺傳多樣性中心。煙豆居群的遺傳特征是相對(duì)較高的遺傳滲透、溫和的地理分化、較大的居群間遺傳分化、居群內(nèi)高的異質(zhì)性,高的居群內(nèi)異質(zhì)性很可能歸因于物種的多年生性[28]。
短絨野大豆遺傳多樣性:Wang 等[29]對(duì)福建省5 個(gè)島嶼11 個(gè)短絨野大豆居群的NJ 聚類(lèi)分析和STRUCTURE 分析顯示出島嶼分化模式,島嶼居群具有遺傳上的地理隔離,沒(méi)有看到島嶼間材料的遺傳交流。張鄭偉[13]分析顯示,陸地居群顯示較低的異交率、明顯的居群遺傳分化、較高的居群內(nèi)遺傳變異(異質(zhì)性),自相關(guān)分析顯示102.27km 有遺傳上的正相關(guān)。
3.1 多年生種在中國(guó)大陸和臺(tái)灣地區(qū)的分布臺(tái)灣地區(qū)除了澎湖大豆(G.clandestinaWendl.)的分類(lèi)有爭(zhēng)議外,已經(jīng)明確存在4 種多年生大豆物種,G.tabacina(Labill.)Benth.(煙 豆)、G.tomentellaHayata(短 絨 野 大 豆)、G.pescadrensisHayata 和G.dolichocarpaTateish and Ohashi(扁豆莢大豆)。令人不解的是福建省沿海距離臺(tái)灣地區(qū)及周邊島嶼很近,目前只確認(rèn)煙豆和短絨野大豆存在。
福建省沿海及附近島嶼也許有另外的多年生種的分布。Pfeil 等[12]對(duì)從異源四倍體煙豆中發(fā)現(xiàn)的不能長(zhǎng)不定根的類(lèi)型確認(rèn)是G.pescadrensisHayata(2n=80)[7]。目前根據(jù)多次野外考察和盆栽觀察研究[13],認(rèn)為在福建沿海分布是煙豆植物的少部分植株中發(fā)現(xiàn)有不定根(圖3),而大部分植株沒(méi)有不定根,它們是否是G.pescadrensis有待進(jìn)一步的研究證實(shí)。也許Hataya 在臺(tái)灣于1920 年鑒定的G.pescadrensis是正確的,而不是Hosokawa[9]的臺(tái)灣版G.clandestina(澎湖大豆),2006 年P(guān)feil 等人應(yīng)是重新給予糾正確認(rèn)。G.pescadrensisHayata的基因組為AB1(2n=80)[3]。我們對(duì)于我國(guó)疑似G.pescadrensis的植物進(jìn)行了染色體觀察,染色體數(shù)是2n=80[13],基因組信息還有待鑒定。
圖3 福建煙豆有不定根(2023.6 月考察)
另外,根據(jù)本課題組多次考察確認(rèn),現(xiàn)行版《中國(guó)植物志》41 卷的關(guān)于煙豆分布于福建和廣東省的描述不準(zhǔn)確,廣東省沒(méi)有煙豆分布。煙豆分布南界在福建省漳浦縣佛曇鎮(zhèn)一帶,沿海岸線直線距離廣東邊界至少有100km。
臺(tái)灣地區(qū)有G.dolichocarpaTateish and Ohashi(扁豆莢大豆)(基因組D1A,2n=80)[10],目前在我國(guó)東南沿海還沒(méi)有發(fā)現(xiàn),也許分布頻率低而發(fā)現(xiàn)困難,有可能存在。
關(guān)于我國(guó)多年生野生大豆基因組問(wèn)題,煙豆基因組有BB1、BB2、B1B2 3 種,我國(guó)的煙豆到底是哪種基因組還需要鑒定。短絨野大豆基因組復(fù)雜,染色體數(shù)2n=80 有DA6、DD2、DH2 3 種基因組,我國(guó)的短絨野大豆染色體數(shù)已經(jīng)明確是2n=80。DD2 基因組分布在澳大利亞和巴布亞新幾內(nèi)亞,而DA6 和DH2 基因組在我國(guó)臺(tái)灣地區(qū)有分布。那么我國(guó)東南沿海的短絨野大豆是否含有和臺(tái)灣省一樣的基因組還有待鑒定。
3.2 開(kāi)發(fā)我國(guó)多年生野生大豆資源優(yōu)異性狀及特性在育種上利用我國(guó)東南沿海雖然有短絨野大豆和煙豆遺傳資源,但是它們的農(nóng)藝性狀和優(yōu)異特性還沒(méi)有被鑒定。多年生亞屬許多種表現(xiàn)耐干旱、耐熱、耐寒性,明顯的日照長(zhǎng)度不敏感性和抗病性等[30-31]。包括煙豆和短絨野大豆在內(nèi)的若干多年生種中容易找到大豆銹病的抗原[32],在煙豆中更容易找到抗菌核莖腐病植株,而在短絨野大豆中更容易找到抗猝死綜合癥植株[33]。Hamim 等[34]發(fā)現(xiàn)干旱情況下短絨野大豆的谷胱甘肽還原酶的含量是栽培大豆的3 倍。耐鹽鑒定顯示短絨野大豆耐鹽性最強(qiáng),煙豆次之,一年生野大豆最敏感[35]。通過(guò)對(duì)根、莖、葉積累離子濃度鑒定,發(fā)現(xiàn)多年生種短絨野大豆比一年生Soja亞屬植物具有更高的耐鹽性[36]。包括短絨野大豆在內(nèi)的若干多年生種對(duì)孢囊線蟲(chóng)具有抗性,是潛在有待開(kāi)發(fā)的抗原[37-38]。
利用多年生野大豆育種的難題是多年生種與栽培大豆雜交不易獲得F1種子,并且F1不育[39]。國(guó)際上已經(jīng)開(kāi)發(fā)了多年生野大豆與栽培大豆雜交的胚組培技術(shù)挽救法[30-31,40-49],通過(guò)此項(xiàng)技術(shù)克服了多年生野大豆與栽培大豆雜交困難及不育,已經(jīng)開(kāi)發(fā)出短絨野大豆異源細(xì)胞質(zhì)大豆系和短絨野大豆染色體替換系大豆,拓寬栽培種的遺傳基礎(chǔ),獲得了高產(chǎn)的種間雜交大豆后代品系。
到目前我國(guó)還沒(méi)有開(kāi)展多年生野大豆種質(zhì)資源農(nóng)藝性狀的篩選和鑒定,開(kāi)拓大豆種質(zhì)基礎(chǔ)及育種工作。目前我國(guó)也搜集到了短絨野大豆和煙豆兩個(gè)物種的大量遺傳資源,我國(guó)基因庫(kù)除了一年生野生大豆遺傳資源以外又新增兩個(gè)大豆物種資源。多年生野大豆本身就具有耐旱和耐鹽堿特性,加之近年從我國(guó)東南沿海搜集到來(lái)自各種生境的資源,尤其是干旱和靠近海水生境的資源可能蘊(yùn)藏更高耐旱和耐鹽堿種質(zhì)材料。
今后我國(guó)應(yīng)在多年生野大豆的遺傳變異、各種農(nóng)藝性狀鑒定與篩選、雜交育種利用的組培技術(shù)、優(yōu)異性狀基因定位與基因克隆、多年生種優(yōu)異基因的轉(zhuǎn)基因大豆育種上開(kāi)展研究,盡快開(kāi)發(fā)多年生野大豆遺傳資源的育種潛力。
3.3 加強(qiáng)我國(guó)多年生野生大豆資源保護(hù)近年來(lái)通過(guò)考察看到,我國(guó)東南沿海多年生野大豆分布生境環(huán)境惡化,面積萎縮。在海岸地帶養(yǎng)殖場(chǎng)開(kāi)發(fā)、化工廠和核電廠建設(shè)、港口建設(shè)、住宅、海濱度假村、海濱公園、道路等建設(shè)占據(jù)了多年生野大豆許多分布面積,使分布生境片段化嚴(yán)重。因此,加強(qiáng)我國(guó)東南沿海的多年生野生大豆遺傳資源的搜集刻不容緩。根據(jù)我們對(duì)我國(guó)沿海煙豆和短絨野大豆的遺傳多樣性分析,絕大多數(shù)居群具有自己特有的遺傳結(jié)構(gòu),居群間有明顯的遺傳分化[13,28,29],建議搜集資源時(shí)要收集每個(gè)居群。同時(shí),在搶救性搜集我國(guó)東南沿海多年生野大豆資源種子的同時(shí),盡快有計(jì)劃設(shè)置多年生野生大豆原生境保護(hù)點(diǎn)很有必要。另外,建立原產(chǎn)地異位保存圃也是對(duì)多年生野生大豆有效保護(hù)的一種方式。在多年生野生大豆分布地區(qū),政府和農(nóng)業(yè)、生態(tài)部門(mén)要做好宣傳和科普工作,讓民眾認(rèn)識(shí)多年生野大豆,提高民眾的保護(hù)意識(shí)??梢越Y(jié)合當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)建設(shè)、公園建設(shè)、綠化地建設(shè),把珍稀植物資源也納入保護(hù)范圍,在景觀區(qū)域之內(nèi)設(shè)置多年生野大豆科普教育保護(hù)點(diǎn)。
另外,考察發(fā)現(xiàn),當(dāng)?shù)孛癖姙榱撕0睹阑?,?jīng)常在海濱地帶和海岸山坡噴灑除草劑和落葉劑,嚴(yán)重毀滅多年生野大豆資源,建議當(dāng)?shù)卣嘘P(guān)部門(mén)制定有效措施減少在海岸地帶、尤其是海岸山坡噴灑除草劑和落葉劑,要在多年生野大豆分布區(qū)域禁止這種噴灑作業(yè),以便保護(hù)當(dāng)?shù)氐囊吧参锒鄻有浴?/p>