大豆新品种合农152特点与亲本系谱分析

2022-05-09 21:53郭美玲郭泰王志新郑伟李灿东赵海红徐杰飞赵星棋
种子科技 2022年5期

郭美玲 郭泰 王志新 郑伟 李灿东 赵海红 徐杰飞 赵星棋

摘    要:大豆新品种合农152母本为合农68,父本为黑河45,2021年由黑龙江省农作物品种审定委员会审定推广。该品种累加与聚合了双亲的优良基因与性状,具有早熟、适应性好、蛋白质含量较高、抗大豆生产主要病害(灰斑病)、高产稳产、生产潜力大等突出特点,品种表现优异。该品种亲本系谱由91个材料组成,分别来自黑龙江省、吉林省、辽宁省和美国、日本及加拿大,包括地方品种(农家品种)19个,占亲本材料总数的20.88%,育种品系或育成品种72个,占亲本材料总数的79.12%,说明该品种遗传背景复杂,具有遗传多样性。该品種亲本系谱含有国内外核心祖先亲本16个,其中重要核心祖先亲本7个,即金元、白眉、四粒黄(吉林省)、嘟噜豆、克山四粒荚、小粒豆9号和十胜长叶;直接亲本75个,特别是含有重要直接亲本11个,为群选1号、黑河54、丰收10、绥农4号、十胜长叶、合丰25、北丰11、合丰35、绥农10、绥农14和合丰50,这些祖先亲本与重要亲本对该品种遗传基础与品种表现影响极大,为品种优良表现夯实了基础。

关键词:大豆新品种;合农152;品种特点;亲本系谱

文章编号:1005-2690(2022)05-0005-04       中国图书分类号:S565.1       文献标志码:B

合农152是黑龙江省农业科学院佳木斯分院新育成的早熟大豆优良品种,2021年由黑龙江省农作物品种审定委员会审定推广。

该品种的母本合农68在黑龙江省为中熟品种,突出特点是单株节数(16~18个)、每节荚数(3~4个)、每荚粒数(2.5个左右)与总荚数(45~50个)多,丰产性好,油分含量较高(21.68%),抗逆性强[1]。其父本黑河45在黑龙江省为极早熟品种,特点是抗灰斑病、蛋白质含量高(42.16%)、丰产性好、适应性强[2]。

该品种遗传了父本和母本的优良基因与性状,特别是早熟丰产、优质抗逆、适应性好等重要性状,品种改良效果明显,创新性强,达到了预期目标。为了深入研究该品种优势与遗传基础,文章对合农152品种特点及亲本系谱进行分析,加深对品种的认识与了解,旨在为品种转化应用提供科学依据。

1 品种特点

1.1 早熟,适应性好

该品种在黑龙江省第四积温带种植,出苗至成熟生育日数110~115 d,需≥10 ℃活动积温2 150 ℃左右,在北方春大豆产区为早熟品种。

该品种适宜在黑龙江省第四积温带及三、四积温带过渡区域大面积种植,在内蒙古大兴安岭以东嫩江流域的传统农区、通辽市和赤峰市的北部山区,吉林省延边市、白山市的高寒山区,新疆阿勒泰山区、萨吾尔山谷地、两河间平原、塔城盆地、伊犁河谷丘陵区及北疆沿天山一带东部的部分地区也可试种与推广,品种表现早熟,适应性好[3]。

1.2 蛋白质含量较高,适宜作食用豆

该品种籽粒圆黄,百粒重20 g左右,蛋白质含量为40.56%,为优质食用大豆品种。该品种蛋白质含量较适宜区普通品种(蛋白质含量平均为38%左右)高1.5~2.0个百分点,较进口转基因大豆(蛋白质含量平均为37%左右)高2~3个百分点,其蛋白质含量在黑龙江省早熟大豆产区具有一定的竞争优势。

1.3 抗大豆灰斑病,抗生产主要病害

大豆灰斑病为黑龙江省大豆生产上的主要叶部病害,以三江平原地区发病较重。近年来,由于灰斑病菌生理小种不断变化和大豆种植北移,导致重茬面积大,北部第四五积温带灰斑病发生有逐年加重的趋势,对发展大豆生产十分不利。该品种经人工接种鉴定:中抗灰斑病,抗生产主要病害。

1.4 高产稳产,生产潜力大

该品种2018年10点次区域试验平均单位面积产量3 066.0 kg/hm2,较对照品种黑河43增产8.2%,其中8点增产,两点减产,增产幅度为4.5%~16.1%,减产幅度为1.9%。

该品种2019年10点次区域试验平均单位面积产

量2 387.5 kg/hm2,较对照品种黑河43增产3.8%,其中6点增产,两点平产,两点减产,增产幅度为1.2%~16.6%,减产幅度为2.0%~6.5%。

该品种2018—2019年两年20点次区域试验平均单位面积产量2 726.8 kg/hm2,较对照品种黑河43增产6.0%,其中14点增产,两点平产,4点减产,增产幅度为1.2%~16.6%,减产幅度为1.9%~6.5%。

该品种2020年10点次生产试验平均单位面积产量2 702.9 kg/hm2,较对照品种黑河43增产8.0%,其中9点增产,1点减产,增产幅度为0.7%~14.3%,减产幅度为1.1%。

该品种在生产上种植,单位面积产量3 000 kg/hm2左右,具有3 966.7 kg/hm2产量潜力。综上所述,该品种产量优势突出。

2 品种亲本系谱分析

以大豆新品种合农152杂交亲本合农68与黑河45为基础,依据崔章林等[4]编著的《中国大豆育成品种及其系谱分析(1923—1995)》、盖钧镒等[5]编著的《中国大豆育成品种系谱与种质基础(1923—2005)》、王连铮等[6]编著的《黑龙江农作物品种志》、胡明祥和田佩占[7]编著的《中国大豆品种志(1978—1992)》、孙寰和王彦丰[8]编著的《吉林大豆》、邱丽娟和王曙明[9-10]编著的《中国大豆品种志(1993—2004)》《中国大豆品种志(2005—2014)》,逐级查找该品种的亲本组成与来源,并追溯到原始祖先亲本,制作亲本系谱树,见图1。

该品种经过了12轮的系统改良与创新,亲本系谱树由91份亲本材料组成,除国内4份亲本材料(东农20、公84110-1、公交9384-12、北9509)和国外4份亲本材料(Amsoy、十胜长叶、BC13-4-1、Merit)亲本系谱不清楚来源外,其余亲本材料来源清楚可查。分析结果说明,该品种遗传背景复杂,具有遗传多样性。

2.1 亲本材料地理分布

黑龙江省亲本材料65个,占亲本总数的71.43%,包括地方品种(农家品种)11个(蓑衣领、克山四粒荚、佳木斯秃荚子、白眉、海伦金元、治安小粒豆、小粒豆9号、小粒黄、大白眉、克霜、四粒黄),育种品系或改良品种54个(紫花4号、元宝金、满苍金;东农20、东农1号;丰收1号、丰收6号、丰收7号、丰收10、克系283、克交5610、克56-10013-2、克交56-4087-17、克5501-3、克56-4258、克交69-5236、7253、克4430-20;黑农4号、哈光1657、黑农8号;黑河3号、黑河54、黑交80-1025(黑河7)、黑河26、黑河45;绥农3号、绥农4号、绥农7号、绥农8号、绥农14、绥70-6、绥69-4258、绥77-5047、绥02-529;红丰3号、红丰9号、钢95106-4;合丰23、合丰24、合丰25、合丰34、合丰35、合丰50、合农68、合交8009-1612、合交95-1101;北良5号、北丰11、北9509、北良56-2、北交58-6146、北交58-1372和北交69-1483)。

吉林省亲本材料20个,占亲本总数的21.98%,包括地方品种(农家品种)6个(洋密蜂、四粒黄、永丰豆、辉南皮青豆、嘟噜豆、黑铁荚),育种品系或改良品种14个(早丰1号、集体4号、集体5号、群选1号、丰地黄、黄大102、黄宝珠、公84110-1、公交9384-12、公交0505-13、公交0946-6、九農6号、九农7号、九交7226-2)。

辽宁省亲本材料两个,占亲本总数的2.20%,包括金元和大白眉,均为地方品种(农家品种)。

国外亲本材料4个,占亲本总数的4.40%,包括美国品种Amsoy和Merit、加拿大品种BC13-4-1及日本品种十胜长叶。

以上结果说明,生态育种决定了亲本选择与使用。

2.2 亲本系谱亲本类型

该品种亲本系谱亲本类型可分为地方品种(农家品种)、育种品系和改良品种三大类,其中地方品种(农家品种)为非改良亲本,育种品系和改良品种为改良亲本。

该品种系谱非改良亲本总计19个,占亲本材料总数的20.88%,包括蓑衣领、克山四粒荚、佳木斯秃荚子、白眉、海伦金元、治安小粒豆、小粒豆9号、小粒黄、大白眉、克霜、四粒黄(黑龙江省)、洋密蜂、四粒黄(吉林省)、永丰豆、辉南皮青豆、嘟噜豆、黑铁荚、金元和大白眉。

该品种系谱改良亲本总计72个,占亲本材料总数的79.12%,包括丰收(克或克交)系列13个(丰收1号、丰收6号、丰收7号、丰收10、克系283、克交5610、克56-10013-2、克交56-4087-17、克5501-3、克56-4258、克交69-5236、7253、克4430-20),占亲本材料总数的14.29%;合丰(合交)系列9个(合丰23、合丰24、合丰25、合丰34、合丰35、合丰50、合农68、合交8009-1612、合交95-1101),占亲本材料总数的9.89%;绥农(绥)系列9个(绥农3号、绥农4号、绥农7号、绥农8号、绥农14、绥70-6、绥69-4258、绥77-5047、绥02-529),占亲本材料总数的9.89%;北丰(北良、北交)系列7个(北良5号、北丰11、北9509、北良56-2、北交58-6146、北交58-1372、北交69-1483),占亲本材料总数的7.69%;黑河(黑交)系列5个(黑河3号、黑河54、黑交80-1025(黑河7号)、黑河26、黑河45),占亲本材料总数的5.49%;公交(公)系列(公84110-1、公交9384-12、公交0505-13、公交0946-6)与国外材料(Amsoy、十胜长叶、BC13-4-1、Merit)各4个,分别占亲本材料总数的4.40%;黑农(哈光)系列(黑农4号、哈光1657、黑农8号)、红丰(钢)系列(红丰3号、红丰9号、钢95106-4)和九农(杂交)系列(九农6号、九农7号、九

交7226-2)各3个,分别占亲本材料总数的3.30%;东农系列2个(东农1号、东农20),占亲本材料总数的2.20%;其他系列材料10个(紫花4号、元宝金、满苍金、早丰1号、集体4号、集体5号、群选1号、丰地黄、黄大102、黄宝珠),占亲本材料总数的10.99%。

以上结果说明,原始亲本(地方品种)是该品种改良创新的基础(占20.88%);在品种进化与选择过程中,改良亲本(育成品种或育种后代材料)的比重逐步增加并占据了亲本数量的主体(79.12%),实现了品种改良创新的目标。

2.3 亲本系谱核心祖先亲本

该品种重组、累加与聚合了多亲本的优良基因与性状,特别是系谱含有国内外核心祖先亲本16个,占亲本总数的17.58%,包括国内核心祖先亲本15个(蓑衣领、克山四粒荚、白眉、海伦金元、小粒豆9号、小粒黄、大白眉、四粒黄(黑龙江省)、洋密蜂、四粒黄(吉林省)、永丰豆、辉南皮青豆、嘟噜豆、金元和大白眉)和国外核心祖先亲本1个(日本品种十胜长叶)。其中,重要核心祖先亲本7个,包括金元、白眉、四粒黄(吉林省)、嘟噜豆、克山四粒荚、小粒豆9号和十胜长叶,占亲本总数的7.69%。这些核心祖先亲本为该品种选育与突出表现奠定了坚实的基础。

2.4 亲本系谱直接亲本

该品种系谱含有直接亲本75个,特别是含有重要直接亲本11个,包括群选1号、黑河54、丰收10、绥农4号、十胜长叶、合丰25、北丰11、合丰35、绥农10、绥农14和合丰50。

其中,群选1号为早熟高产育种的骨干亲本之一,作为种质资源利用,截至2005年,直接(一级利用,下同)或间接(二级或三级利用,下同)育成大豆新品种79个以上[11-12];黑河54为早熟高产育种的骨干亲本之一,作为种质资源利用,截至2005年,直接或间接育成大豆新品种85个以上;丰收10为中早熟高产育种的骨干亲本之一,作为种质资源利用,截至2005年,直接或间接育成大豆新品种155个以上;绥农4号为优质高产育种的骨干亲本之一,作为种质资源利用,截至2020年,直接或间接育成品种62个以上;十胜长叶为高产育种的的骨干亲本之一,作为种质资源利用,截至2020年,直接或间接育成大豆新品种400个以上[13-14];合丰25为广适性与高产育种的骨干亲本之一[15],作为种质资源利用,截至2020年,直接或间接育成品种300个以上[16];绥农14为广适性与高产育种亲本之一,作为种质资源利用,截至2017年,直接或间接育成品种32个以上[17-18];北丰11为早熟高产育种的骨干亲本之一[19],作为种质资源利用,截至2021年,直接或间接利用育成大豆新品种109个以上;合丰35为广适性与高产育种的骨干亲本之一[20],作为种质资源利用,截至2020年,直接或间接育成大豆新品种60个以上;绥农10为抗灰斑病与高产育种的骨干亲本之一,作为种质资源利用,截至2017年,直接或间接育成大豆新品种40个以上[21];合丰50为高油高产育种的骨干亲本之一,作为种质资源利用,截至2020年,直接或间接育成豆新品种20个以上[22]。

这些重要直接亲本对该品种遗传基础与品种表现影响极大,为品种优良表现夯实了基础。

3 结束语

合农152亲本系谱组成涉及亲本数量多,来源广泛,背景复杂,具有遗传多样性,含有多种祖先亲本、重要祖先亲本和重要直接亲本,对品种遗传基础与品种表现影响极大。这为该品种选育奠定了坚实基础,也是该品种选育成功的重要保障。

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