大豆育種課件-參考

同學(xué)們好！南京農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院國家大豆改良中心第六章大豆育種前言第一節(jié)大豆的生產(chǎn)和利用第二節(jié)國內(nèi)外大豆育種概況第三節(jié)大豆遺傳資源與種質(zhì)創(chuàng)新第四節(jié)大豆目標性狀的遺傳及改良方法第五節(jié)大豆育種試驗技術(shù)第六節(jié)大豆育種的研究方向

一、大豆的起源大豆，我國古代稱為“菽”，英文Soybean,是中國“菽”的譯音。大豆的拉丁語名稱是GlycineMax。中國是大豆的故鄉(xiāng)，這是世界所公認的。H.W.江森(HerbertW.Johnson)在《美國大百科全書》中寫道“大豆是中國文明基礎(chǔ)的五谷之一（水稻、大豆、小麥、大麥、粟）?！睅旖蛟凇短K聯(lián)大百科全書中》也寫道：“栽培大豆起源于中國。中國在五千年以前就已開始栽培這個作物，……?！蔽覈r(nóng)業(yè)開創(chuàng)于新石器時代，據(jù)考證，當(dāng)初商代的甲骨文上也發(fā)現(xiàn)了有關(guān)大豆的記載。在山西侯馬曾出土過商代的大豆化石。在周代，大豆也占有相當(dāng)?shù)牡匚?。春秋時期，齊恒公曾將北方山戎出產(chǎn)的大豆引進了中原地區(qū)栽培?！对娊?jīng)》等詩篇和書文記有“中原有菽，庶民采之”。公元前5世紀的《墨子》文章中載有：前言“耕家樹藝，聚菽粟是以菽粟多，而民足乎食?！睆倪@個時期的書文中常見菽粟連稱，也說明當(dāng)時菽粟種植的面積在增加，菽粟也成為百姓的主要糧食。大豆的起源

公元前5至3世紀，已有對大豆的分布、形狀、種類等較細致的描述。如《周書》中《職方解篇》記有“菽屬北方”；《管子》中記有“有種大菽、細菽，多白食”；《呂氏春秋》中記有“得實菽菽，長莖而短足，其莢二、七為簇，多枝數(shù)節(jié)?！鼻貪h以后，“大豆”一詞代替了“菽”字并廣泛應(yīng)用了?！按蠖埂币辉~最先見于《神農(nóng)書》的《八谷生長篇》，其中載：“大豆生于槐。出于淚石云山谷中，九十日華，六十日熟，凡一百五十日成?！薄躲釀僦畷份d：“大豆保證有收獲，容易種植?！便崾现鲝堔r(nóng)民每人應(yīng)種5畝大豆備荒。在漢代的其它文獻中主張麥子和谷子或大豆輪種，可見當(dāng)時大豆的播種面積已相當(dāng)可觀了。自漢代以后，我國大豆的種植面積不斷擴大，產(chǎn)量也不斷增加。東北起源學(xué)說、南方起源學(xué)說、多起源中心學(xué)說、黃河流域起源學(xué)說二、大豆的傳播

大豆引進日本的時間約在公元100年，隨后大豆傳遍亞洲其他國家：印度尼西亞、菲律賓、越南、泰國、馬來西亞、緬甸、尼泊爾、印度等國，最終發(fā)展成當(dāng)?shù)氐胤狡贩N。而這些地區(qū)構(gòu)成了大豆的第二個基因中心。盡管中國是最早用大豆的國家，但作為食物原料，日本人卻盡可能地挖掘了它的所有潛能。大豆傳入歐洲約在公元1700年。先傳到荷蘭,之后于1739年在巴黎的植物園里種植。Aiton(1812)指出大豆于1790年第一次在英國種植，之后于1804年又首次傳入南斯拉夫。在荷蘭、法國和英國，大豆用于植物分類等研究，而在南斯拉夫，大豆主要被用作食物和飼料。研究大豆的編史家海默威茨博士認為本杰明.富蘭克林帶回到美國的大豆樣種是從法國巴黎植物園得來的。不管這個說法是否真實，到19世紀，大豆已在美國各州種植。三、大豆的植物學(xué)特征(一)根系

大豆為直根系，有主、側(cè)根之分，主根上長出許多側(cè)根，主根長到一定程度后，發(fā)育不明顯，因此主、側(cè)根難以分辨。根系入土深度約lm左右，側(cè)根先水平生長，之后急轉(zhuǎn)直下生長，使整個根系形如鐘罩。大豆根系80%以上分布在5~20cm土層中，10%分布在20~30cm土層中，只有少量根系分布在30cm土層以下?？拷乇淼那o基部，由于培土?xí)a(chǎn)生許多須狀不走根，同樣有吸收作用，加強中耕會促使不定根的量增加。大豆根系著生許多根瘤。根瘤菌的生命活動，是靠大豆植株光合產(chǎn)物作為能源，同時吸收空氣中游離的氮素，固定成含氮化合物，供大豆生長發(fā)育之需。根瘤菌固定的氮素，可占大豆需氮量的1/3~l/2，是大豆重要肥料來源。固氮菌是好氣性細菌，土壤疏松、通透性能好，有利根瘤菌的生長、發(fā)育。(二)莖

大豆莖的生長習(xí)性因品種而異。有直立叢生型的，也有半蔓生和蔓生型的。主莖下部腋芽可形成分枝，上部的腋芽多形成花芽。生長環(huán)境條件良好時，有利主莖基部腋芽早發(fā)育成分枝。分校多且粗狀的大豆單產(chǎn)高。大豆依據(jù)莖的生長習(xí)性劃分為三種類型。1．蔓生型主莖細而長，分枝發(fā)達，主莖和分枝的粗、細、長、短區(qū)別不明顯，植株上部具有明顯的纏繞性或匍匐性，葉片和種子均較小，多為無限結(jié)莢習(xí)性，在系統(tǒng)發(fā)育上近原始類型，抗逆性強，不耐水、肥，產(chǎn)量較低。

三、大豆的植物學(xué)特征2．半蔓生型主莖較粗，莖的上部細而有時纏繞，在水肥充足的條件下，纏繞性較強，在土壤瘠薄，水、肥不足時，就直立不倒，無限結(jié)莢習(xí)性品種屬此類。3．直立型植株矮，節(jié)間短，莖稈粗壯直立不倒，分枝短且少，莢密耐水、肥，多為有限結(jié)莢習(xí)性，一般產(chǎn)量高。大豆莖上長葉的地方為節(jié)。節(jié)與節(jié)之間叫節(jié)間。主莖上的節(jié)間多少、長短因品種和栽培條件而有所不同，通常節(jié)數(shù)多的高產(chǎn)。過于密植或遲播種，會使節(jié)數(shù)減少而減產(chǎn)。大豆幼莖分綠色的紫色兩種，綠色莖開白花，紫莖開紫花。莖的顏色可以作為苗期鑒定品種的標志。(三)葉

大豆葉片出苗后的初生葉為單葉，從第二節(jié)以上幾乎全部是由三個小葉片組成的復(fù)葉。有的是五個或七個小葉片組成復(fù)葉。在同一植株居于上部的葉片較下部葉片細長些。在多數(shù)條件下，闊葉形的品種產(chǎn)量較高。但狹長葉形的品種透光性好，適于密植栽培。三、大豆的植物學(xué)特征(四)花

大豆的花很少，為蝶形花，著生在葉腋間的莖上和莖的頂端，花朵聚生在花梗上叫花簇。大豆在開花前的下午，花瓣伸出花萼片。一般在次日上午花瓣張開前，已經(jīng)進行完自花授粉。因此大豆天然雜交率很低，約為0.1％～0.5％左右。

三、大豆的植物學(xué)特征三、大豆的植物學(xué)特征(五)莢

大豆的果實叫莢果，大豆莢果在植株上分布和生長習(xí)性不同，通?？煞譃槿N類型。1．無限結(jié)莢習(xí)性主莖和分枝的頂芽不轉(zhuǎn)變成頂花序，在適宜環(huán)境條件下，可保持繼續(xù)生長的能力。2．亞有限結(jié)莢習(xí)性開花習(xí)性同無限開花結(jié)莢習(xí)性。也是由主莖基部先開花，逐漸向上開放，由內(nèi)向外開花。3．有限結(jié)莢習(xí)性有限結(jié)莢習(xí)性大豆品種在開花后不久，主莖和分枝頂端即形成一個頂生花簇莢果。以后節(jié)數(shù)不再增加，莖稈停止生長。(六)種子大豆是雙子葉植物，種子由種皮和胚組成。大豆的子葉由兩種顏色組成，黃色子葉大豆的種皮有五種顏色即黃、黑、青、褐、雙色組成，而綠色子葉大豆的種皮只有兩種顏色，即黑色和青色組成。大豆品種隨種皮顏色由黃、青、黑、褐、雙色的變化，含油量逐漸下降。同時也與緯度有關(guān)，緯度由高到低，含油量逐漸下降，蛋白質(zhì)逐漸升高。三、大豆的植物學(xué)特征一、國內(nèi)外的大豆生產(chǎn)狀況（一）世界主要生產(chǎn)國世界上大約50個國家生產(chǎn)大豆。在過去半個世紀里，美國是世界上大豆的主要生產(chǎn)國，占世界總產(chǎn)量的45％。南美洲的巴西是第二大生產(chǎn)國，占世界總產(chǎn)量的21％，阿根廷占世界總產(chǎn)量的14％。中國和印度是亞洲和中東地區(qū)兩個最大的生產(chǎn)國，中國年產(chǎn)約1500萬噸大豆，占世界總產(chǎn)量的9％。印度年產(chǎn)約500萬噸大豆。意大利是歐盟最大的大豆生產(chǎn)國，年產(chǎn)90萬噸大豆。俄羅斯和南斯拉夫是東歐最大的生產(chǎn)國，俄羅斯年產(chǎn)30萬噸大豆，南斯拉夫年產(chǎn)20萬噸大豆。第一節(jié)大豆的生產(chǎn)和利用美國巴西阿根廷第一節(jié)

大豆的生產(chǎn)和利用一、國內(nèi)外的大豆生產(chǎn)狀況（二）我國大豆的生產(chǎn)現(xiàn)狀：

50年代以前我國大豆一直在世界居第一位，50年代以后美國大豆總產(chǎn)開始超過中國，以后巴西、阿根廷、印度等國大豆生產(chǎn)迅速發(fā)展。目前世界大豆平均單產(chǎn)約175公斤/畝，其中美國167公斤/畝，巴西180公斤/畝、阿根廷169公斤/畝，中國120公斤/畝。第一節(jié)大豆的生產(chǎn)和利用我國大豆生產(chǎn)、進口及人均占有量的動態(tài)項目1938195219962001200320062007世界生產(chǎn)量（萬噸）106019001306118250189232162522099我國生產(chǎn)量（萬噸）94095013231541164018301460進口量（萬噸）001111394207426593350我國合計（萬噸）94095014342935371444894810我國人均生產(chǎn)量kg/人23.419.211.010.810.912.29.73我國人均占有量kg/人23.419.212.022.524.829.932.1中國主要有三個大豆產(chǎn)區(qū)：北方春大豆區(qū)，包括黑龍江、吉林、遼寧、內(nèi)蒙古等地，面積約6000多萬畝，總產(chǎn)占45.7%；黃淮海夏大豆產(chǎn)區(qū)，面積約4000多萬畝，產(chǎn)量占30％多；南方大豆多作區(qū)。（二）我國大豆的生產(chǎn)現(xiàn)狀第一節(jié)大豆的生產(chǎn)和利用我國大豆生產(chǎn)分布圖第一節(jié)大豆的生產(chǎn)和利用（四）我國大豆生產(chǎn)形勢：1、我國對大豆及其制品的需求持續(xù)增長，缺口越來越大大豆是我國的重要作物，是我國人民重要的植物油脂和植物蛋白的來源。1998-2000年我國我國平均年種植大豆883萬公頃，年平均生產(chǎn)大豆1522萬噸。隨著我國人口的不斷增長和城市人民生活的不斷提高，對大豆及其制品將保持旺盛的需求態(tài)勢。（1）豆油需求增長快，1995年以來，我國大豆壓榨量平均每年增長20%以上。因此，國內(nèi)大豆全部用于榨油也不能滿足需要，在今后一段時期內(nèi)，豆油需求增長的空間很大。（2）隨著人民生活水平的提高，高含優(yōu)質(zhì)油脂和優(yōu)質(zhì)蛋白、能預(yù)防高血脂、血管硬化的大豆食品越來越受到人們的青睞，食用大豆及其制品的需求將呈穩(wěn)步增長趨勢。近幾年全國大豆及其制品消費平均年增長5%。（3）進口大豆已沖擊我國大豆產(chǎn)業(yè)目前我國大豆產(chǎn)業(yè)在國際市場競爭中處于相當(dāng)不利的局面，由傳統(tǒng)的大豆出口國轉(zhuǎn)為世界上最大的進口國，進口量由1996年的111萬噸增加到2006年的2659萬噸。我國目前的大豆生產(chǎn)規(guī)模遠不能滿足國民對大豆的需要，缺口越來越大。在國產(chǎn)大豆產(chǎn)量及質(zhì)量不能滿足油脂加工等需要的情況下，適當(dāng)進口一定數(shù)量的大豆是必要的。但由于國外廉價大豆進口過多，造成國內(nèi)大豆價格持續(xù)下跌。第一節(jié)大豆的生產(chǎn)和利用(四)我國大豆生產(chǎn)形勢2、種植結(jié)構(gòu)調(diào)整倡導(dǎo)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展給我國大豆產(chǎn)業(yè)帶來發(fā)展機遇大豆生產(chǎn)是我國大豆主產(chǎn)區(qū)農(nóng)民收入的重要來源，尤其在目前我國水稻等糧食作物供大于求的情況下，通過調(diào)整種植結(jié)構(gòu)，發(fā)展大豆生產(chǎn)可以有效增加農(nóng)民收入。大豆是養(yǎng)地作物，具有改良土壤結(jié)構(gòu)、增加土壤氮素等作用，和其他作物進行合理茬口安排可以達到土壤的種養(yǎng)結(jié)合，因此擴大大豆種植面積符合我國倡導(dǎo)的農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。擴種大豆可推進種植結(jié)構(gòu)調(diào)整，已得到有關(guān)部門的認可，給大豆產(chǎn)業(yè)帶來了發(fā)展機遇。國務(wù)院和有關(guān)部委領(lǐng)導(dǎo)高度重視，已建議“國家應(yīng)以比支持其它糧食品種更大的力度來支持大豆生產(chǎn)”。吉林省從糧食風(fēng)險基金中拿出部分資金通過對農(nóng)民種植大豆每公斤補助0.3元，來刺激大豆生產(chǎn)。第一節(jié)大豆的生產(chǎn)和利用(五)我國大豆生產(chǎn)的差距1、成本高2、單產(chǎn)低3、生產(chǎn)規(guī)模小4、品質(zhì)差5、加工增值薄弱6、科技投入不足第一節(jié)

大豆的生產(chǎn)和利用二、大豆的利用（一）大豆種子的化學(xué)組成及營養(yǎng)價值大豆種子中約含20%的脂肪和40%的蛋白質(zhì)，為世界提供了30%的脂肪和60%的植物蛋白質(zhì)來源，大豆蛋白的利用價值不低于蛋、奶、肉。除此之外，大豆還含有許多對人體有保健價值的活性成分，如降低膽固醇、降血脂的大豆皂甙，具有益腦功效的大豆卵磷脂，可調(diào)節(jié)代謝，降低癌癥的發(fā)病率，緩解婦女更年期綜合癥的植物雌性激素-大豆異黃酮，人體消化系統(tǒng)中的雙歧桿菌可調(diào)整菌群的平衡，清除有害成分，是眾所周知的有益菌群，大豆中所富含的低聚糖是雙歧桿菌的營養(yǎng)成分，大豆中含有大量的膳食纖維，它具有解毒、防止便秘、降血脂、防癌等作用。另外大豆還富含鈣、鐵、鋅等礦物質(zhì)?；诖蠖沟臓I養(yǎng)價值，美國食品藥物管理局（FDA）已將大豆整體注冊為保健食品，大豆制品均可在其外包裝上標注保健品字樣。目前一個全球性的大豆食品熱正在興起。第一節(jié)

大豆的生產(chǎn)和利用大豆種子主要構(gòu)成部分的化學(xué)組成（曲敬陽等，1991）構(gòu)成部分水分粗蛋白碳水化合物粗脂肪灰分其它子葉10.643.314.620.74.46.4種皮12.57.021.00.62.856.1胚12.036.917.310.54.119.2第一節(jié)

大豆的生產(chǎn)和利用大豆種子中的重要保健成分第一節(jié)

大豆的生產(chǎn)和利用（二）大豆的加工利用以大豆為主要原料經(jīng)過加工制作或精練提取所得到的產(chǎn)品均可稱為大豆制品，其數(shù)量已達1.2萬種，美國的大豆食品發(fā)展極快，每年以15-25%的速度增長，其產(chǎn)品包括各種精練油、起酥油、人造奶油、組織蛋白、分離蛋白以及多種大豆保健品。大豆在中國及東方的傳統(tǒng)利用和加工方法，包括以下幾個方面：①豆乳、豆腐類制品；②醬及醬油類制品；③豆豉、納豆、丹貝等發(fā)酵食品；④直接食用，包括與糧食混合食用，毛豆、豆芽等東方傳統(tǒng)的食品；⑤榨油，油脂食用，豆餅作飼料或肥料等。我國的大豆制品生產(chǎn)已有2000多年的歷史，但發(fā)展較慢，目前大豆主要用于榨油，其副產(chǎn)品-豆粕作為蛋白來源用于加工飼料。近幾年發(fā)展了大豆豆奶粉，大豆組織蛋白、分離蛋白，但規(guī)模較小。傳統(tǒng)大豆制品-豆腐類有相當(dāng)比例，但多限于作坊式生產(chǎn)。第一節(jié)

大豆的生產(chǎn)和利用優(yōu)質(zhì)新型環(huán)保纖維--大豆蛋白纖維大豆蛋白質(zhì)纖維單絲細度細、比重小、強伸度較高、耐酸耐堿性好。大豆蛋白纖維是一種再生植物蛋白纖維，主要成分與羊絨和真絲類似，它是從榨掉油脂的大豆粕中提取蛋白高聚物。原料來自大自然，數(shù)量大且具有可再生性，不會對資源造成掠奪性開發(fā)。在大豆蛋白纖維生產(chǎn)過程中不會對環(huán)境造成污染，使用的輔料、助劑均無毒，且大部分助劑和半成品纖維均可回收重新使用，提純蛋白后留下的殘渣還可以作為飼料，生產(chǎn)過程符合環(huán)保要求。大豆蛋白纖維可根據(jù)其長度、細度的不同分別采用不同的加工系統(tǒng)進行加工，紡制純大豆蛋白纖維紗線和混紡紗。提取出的大豆蛋白纖維的成本僅為真絲的1/3、羊絨的1/15。大豆蛋白纖維的主要原料來自于大豆榨完油后的大豆粕，原料來源豐富，我國平均可提取用于大豆蛋白纖維生產(chǎn)的蛋白質(zhì)529.6萬噸，而全球每年生產(chǎn)羊絨才一萬噸，生產(chǎn)羊絨的山羊吃草刨根，對草原植被的毀壞相當(dāng)于綿羊的20倍。目前江蘇常熟市江河天絨絲纖維有限公司利用大豆蛋白纖維生產(chǎn)的大豆纖維面料及產(chǎn)品（各式服裝、絲巾）遠銷美、歐、日、韓及我國臺灣、香港等國家和地區(qū)。纖維面料及產(chǎn)品越來越受到人們的青睞，需求空間巨大，市場前景十分廣闊。第二節(jié)國內(nèi)外大豆育種概況一、美國大豆的育種進展美國最早的大豆育種是在美國農(nóng)部進行的，以后各州和私營種子企業(yè)也進行了大豆育種計劃，并逐步成為美國大豆育種的主體。美國大豆育種的進展主要在以下幾個方面：1.生育期類型的擴展早期的美國大豆生育期組只有8個（1-8）適應(yīng)于與緯度平行的8個地帶。隨著特早熟、特晚熟品種的育成，已將品種生育期組及地帶劃分為從北起加拿大經(jīng)美國南至遲到附近的哥倫比亞、委內(nèi)瑞拉的000、00、0和I-X共13個成熟期組。2.

產(chǎn)量的改進。50年來，產(chǎn)量以每年0.5%-0.7%遞增3.

抗裂莢性和抗倒伏性的改進4.

抗病性（主要是抗疫霉根腐病和胞囊線蟲）取得了顯著進展5.

抗蟲性（主要是抗食葉性害蟲）提高6.

耐脅迫性增強（土壤堿性、缺鐵黃化、酸性土壤）7.

品質(zhì)性狀的改進。亞麻酸含量由8%降到3%8.轉(zhuǎn)基因大豆品種的培育，抗除草劑大豆品種的產(chǎn)量已占美國大豆總產(chǎn)的80%第二節(jié)國內(nèi)外大豆育種概況二、我國大豆育種的區(qū)域劃分及研究進展（一）中國大豆生態(tài)區(qū)域的劃分1、王金陵早在1943年便依據(jù)當(dāng)時的全國南北地區(qū)作物耕作制度等的主要差別，將我國大豆種植區(qū)劃分為五大栽培區(qū)（春作大豆栽培區(qū)、夏作冬閑大豆栽培區(qū)、夏作大豆栽培區(qū)、秋作大豆栽培區(qū)及大豆兩獲栽培區(qū)）對我國大豆生態(tài)區(qū)域劃分及栽培區(qū)域劃分的研究產(chǎn)生了深遠的影響。2、我國大豆栽培區(qū)域劃分為三大區(qū)１０亞區(qū)（呂世霖,1981;蓋鈞鎰,1984;卜慕華,1987）。Ⅰ北方一熟制、春作大豆品種生態(tài)區(qū)(簡稱北方春豆區(qū))Ⅰ1東北春豆生態(tài)亞區(qū)

Ⅰ2華北高原春豆生態(tài)亞區(qū)

Ⅰ3西北春豆生態(tài)亞區(qū)Ⅱ黃淮海二熟制、春夏作大豆品種生態(tài)區(qū)(簡稱黃淮海春夏豆區(qū))Ⅱ1海河春夏豆生態(tài)亞區(qū)

Ⅱ2黃淮春夏豆生態(tài)亞區(qū)第二節(jié)國內(nèi)外大豆育種概況Ⅲ長江中下游二熟制、春夏作大豆品種生態(tài)區(qū)

(簡稱長江中下游春夏豆區(qū))Ⅳ中南多熟制、春夏秋作大豆品種生態(tài)區(qū)

(簡稱中南春夏秋豆區(qū))Ⅳ1東中南春夏秋豆生態(tài)亞區(qū)

Ⅳ2四川盆地春夏秋豆生態(tài)亞區(qū)Ⅴ西南高原二熟制、春夏作大豆品種生態(tài)區(qū)

(簡稱西南高原春夏豆區(qū))Ⅵ華南熱帶多熟制、四季大豆品種生態(tài)區(qū)

(簡稱華南熱帶四季大豆區(qū))第二節(jié)國內(nèi)外大豆育種概況3、1999年汪越勝、蓋鈞鎰等根據(jù)大豆品種分布的地理條件、緯度、氣候條件以及品種的播種季節(jié)類型、熟期組歸屬、光溫反應(yīng)強弱等的差異以及目前我國大豆的生產(chǎn)和發(fā)展趨勢將我國大豆生態(tài)區(qū)進行了重新劃分為六個大豆主區(qū)、10個大豆生態(tài)亞區(qū)。

Ⅰ.北方一熟制、春作大豆品種生態(tài)區(qū)全區(qū)包括東北三省、內(nèi)蒙古、河北長城以北、山西長城以北、陜西長城以北以及新疆農(nóng)區(qū)。此區(qū)顯著特點是地處中溫帶，主體緯度40-50°N，是我國氣候寒冷地區(qū)、全年無霜期短致使大豆僅作為全年單季節(jié)一年一熟的春豆種植。第二節(jié)國內(nèi)外大豆育種概況Ⅰ1.東北春豆生態(tài)亞區(qū)包括黑龍江、吉林、遼寧三省，大豆集中分布在松花江和遼河流域的平原地帶，一年一熟。大豆品種歸屬000~Ⅳ熟期組，熟期組000、00為此區(qū)所特有；遼寧南部少數(shù)品種屬熟期組Ⅲ、Ⅳ。此區(qū)大豆品種全生育期光溫綜合反應(yīng)以鈍感類型為主，也存在較鈍感類型。

Ⅰ2.華北高原春豆生態(tài)亞區(qū)此區(qū)主要包括內(nèi)蒙古農(nóng)區(qū)、寧夏北部、河北長城以北、山西長城以北、陜西長城以北地區(qū)。大豆品種集中種植在寧夏平原、河南平原、陜北高原、晉北山地、翼北山地等。一般海拔1000米左右，氣候寒冷，一年一熟制。大豆品種歸屬熟期組Ⅰ-1、Ⅱ-1、Ⅲ-1，全生育期光溫綜合反應(yīng)以較鈍感類型為主。

Ⅰ3.西北春豆生態(tài)亞區(qū)

基本為新疆農(nóng)區(qū)，歷史上大豆種植面積較小，是很有發(fā)展?jié)摿Φ男庐a(chǎn)區(qū)。此區(qū)氣候寒冷通常一年一熟。東北春豆亞區(qū)、北部高原春豆亞區(qū)部分品種在此區(qū)可以適應(yīng)。

Go第二節(jié)國內(nèi)外大豆育種概況Ⅱ.黃淮海二熟制、春夏作大豆品種生態(tài)區(qū)包括長城以南、秦嶺淮河以北，東起東海西至六盤山的廣大地區(qū)。主要包括河北省長城以南、山西長城以南、陜西長城以南、山東、河南、安徽淮北、江蘇淮北。此區(qū)顯著特點是地處南溫帶，主體緯度32-40°N，春、夏播大豆搭配種植；歷史上有二年三熟制春豆、一年二熟制夏豆。

Ⅱ1.海河春夏豆生態(tài)亞區(qū)主要包括河北省長城以南、石家莊、天津線以北及山西東南部。地處海河平原，以二熟制為主，春夏豆搭配種植。此區(qū)春豆歸屬熟期組Ⅰ-1、Ⅱ-1、Ⅲ-1，全生育期光溫綜合反應(yīng)以較鈍感類型為主。此區(qū)夏豆品種歸屬熟期組Ⅱ-1、Ⅱ-2、Ⅲ-1、Ⅲ-2，全生育期光溫綜合反應(yīng)包括較鈍感及中等反應(yīng)類型。

Ⅱ2黃淮春夏豆生態(tài)亞區(qū)

包括海河春夏豆亞區(qū)以南、秦嶺淮河線以北區(qū)域，主要包括陜西省長城以南、山西省中部及西南部、河北省石家莊天津線以南、山東、河南、江蘇淮北、安徽淮北。地處黃淮平原及太行山山地。以一年二熟制為主，有春、夏豆種植，其中春豆主要分布在山西省中南部、安徽淮北、江蘇淮北等地；歸屬熟期組Ⅱ－１與Ⅲ－１，以Ⅲ－１組為主；全生育期光溫綜合反應(yīng)屬較鈍感及中等反應(yīng)類型。此區(qū)夏豆熟期組歸屬Ⅱ１、Ⅲ~Ⅵ，其中以Ⅲ~Ⅴ組為主，全生育期光溫綜合反應(yīng)變異于較鈍感、中等反應(yīng)、較敏感類型。

Go第二節(jié)國內(nèi)外大豆育種概況Ⅲ.長江中下游二熟制、春夏作大豆品種生態(tài)區(qū)

包括秦嶺淮河線以南、新安江-鄱陽湖-洞庭湖線以北、東起沿海、西至大巴山廣大區(qū)域，大致包括江蘇淮南、安徽淮南、湖北、陜西省陜南、浙江新安江以北、江西鄱陽湖以北、湖南洞庭湖以北、四川東北盆周山地，主體緯度跨幅29-32°N。大豆主要種植在長江三角洲、江漢平原及陜南山地，一般海拔100米左右。此區(qū)顯著特點是地處北亞熱帶，主體緯度29-32°N，以種植夏豆為主，也有春豆種植。此區(qū)春豆品種歸屬熱期組0-2、Ⅰ-2、Ⅱ-2及Ⅳ，以0-2、Ⅰ-2、Ⅱ-2組為主；全生育期光溫綜合反應(yīng)以鈍感、較鈍感類型為主。此區(qū)夏豆品種歸屬熟期組Ⅲ-2、Ⅳ~Ⅷ，變異廣泛，以其中Ⅳ~Ⅶ組為主；全生育期光溫綜合反應(yīng)存在中等反應(yīng)、較敏感、敏感類型等，以其中較敏感類型為主。

Go第二節(jié)國內(nèi)外大豆育種概況Ⅳ.中南多熟制、春夏秋作大豆品種生態(tài)區(qū)全區(qū)包括浙江新安江以南、江西鄱陽湖以南、湖南洞庭湖以南、福建福州以北、廣東南嶺區(qū)域、廣西南嶺區(qū)域以及四川盆地。此區(qū)顯著特點是地處中亞熱帶，主體緯度跨幅25-29°N，丘陵、山地相間分布，春、夏、秋豆搭配種植。

Ⅳ1.東中南春夏秋豆生態(tài)亞區(qū)包括浙江新安江以南、江西鄱陽湖以南、湖南洞庭湖以南、福建福州以北、廣東與廣西南嶺區(qū)域。一般海拔1000米左右。此區(qū)春豆品種歸屬熟期組Ⅱ~Ⅳ，全生育期光溫綜合反應(yīng)屬較鈍感、中等反應(yīng)類型。此區(qū)夏豆歸屬熟期組Ⅵ~Ⅷ，全生育期光溫綜合反應(yīng)變異于較鈍感至敏感類型。此區(qū)秋豆品種歸屬熟期組Ⅵ~Ⅸ，全生育期光溫綜合反應(yīng)屬敏感類型。

Ⅳ2.四川盆地春夏秋豆生態(tài)亞區(qū)

此區(qū)僅包括四川省的四川盆地，一般海拔600-800米，此區(qū)春豆歸屬熟期組0-2、Ⅰ-2、Ⅱ-2及Ⅳ組，全生育期光溫綜合反應(yīng)屬較鈍感、中等反應(yīng)類型。夏豆品種歸屬熟期組Ⅵ~Ⅷ，全生育期光溫綜合反應(yīng)變異在較敏感、敏感類型。此區(qū)存在極遲熟品種屬秋豆類型(當(dāng)?shù)赜址Q冬豆)熟期組歸屬極遲熟組Ⅸ，全生育期光溫綜合反應(yīng)屬敏感類型。

Go第二節(jié)國內(nèi)外大豆育種概況Ⅴ.西南高原二熟制、春夏作大豆品種生態(tài)區(qū)包括四川省西南盆周山地、川西高原及云南、貴州的云貴高原。此區(qū)顯著特點是地處中亞熱帶，大致緯度25-29°N，大豆一般分布在海拔1500米以上，以春播大豆為主，也存在夏播大豆。春豆品種熟期組歸屬Ⅱ~Ⅴ，全生育期光溫綜合反應(yīng)變異于較鈍感、中等反應(yīng)、較敏感類型；此區(qū)春豆相對于其它生態(tài)區(qū)春豆具有成熟遲、光溫綜合反應(yīng)相對敏感的特點。夏豆品種熟期組歸屬Ⅳ~Ⅷ，全生育期光溫綜合反應(yīng)屬中等反應(yīng)、較敏感、敏感類型。

Go第二節(jié)國內(nèi)外大豆育種概況Ⅵ.華南熱帶多熟制、四季大豆品種生態(tài)區(qū)

包括福建省福州以南、廣東、廣西南嶺以南、云南省南部，此處特點是地處南亞熱帶，主體緯度19-25°N，無霜期長，有些地區(qū)終年無霜，四季可種大豆，緯度19-25°N。春豆品種熟期組歸屬Ⅰ-2、Ⅱ-2、Ⅲ-2、Ⅳ組，全生育期光溫綜合反應(yīng)較鈍感或中等反應(yīng)程度。夏豆品種歸屬熟期組Ⅳ~Ⅸ，全生育期光溫綜合反應(yīng)變異于中等反應(yīng)、較敏感、敏感類型。此區(qū)秋豆、冬豆屬熟期組Ⅷ~Ⅸ（可能沒有熟期組Ⅹ），全生育期光溫綜合反應(yīng)敏感。三大主產(chǎn)區(qū)中，東北占全國43%，面積6500萬畝，畝產(chǎn)120公斤；黃淮占全國30%，面積3700萬畝，畝產(chǎn)112公斤，南方占全國25%，面積3000萬畝，畝產(chǎn)115公斤Go第二節(jié)國內(nèi)外大豆育種概況（二）我國大豆的育種進展1.育成品種

自1923年到1995年，我國共育成大豆品種651個。中國各大產(chǎn)區(qū)不同年代育成的各季品種類型的品種數(shù)表中可以看出，育種速度加快，品種生育期類型多樣化地區(qū)播季類型23-5051-6061-7071-8081-8586-9090-95合計

東北春17234763497546330

黃淮春035154201057夏231241264227153南方春01277282065夏1143610530秋000346215冬00000101合計20417013296182110651第二節(jié)國內(nèi)外大豆育種概況分析育成品種，可以看出：1.產(chǎn)量改進。50-90年代平均畝產(chǎn)54.6、53.5、69.3、85.9、92.0公斤?！鞍宋濉逼陂g曾有誘處4號一例實現(xiàn)黃淮地309kg/畝。提出了超高產(chǎn)大豆誘處4號獲得4500kg/公頃產(chǎn)量的生理指標為:葉面積變化為慢-快-穩(wěn),生育后期維持較大的葉面積和光合勢；具0.5以上的粒莖比和30%左右的經(jīng)濟系數(shù)；結(jié)莢鼓粒期葉片高含氮量等。由于重復(fù)實現(xiàn)高產(chǎn)的難度較大,這項研究還未及進一步系統(tǒng)化。另據(jù)報告冀豆7號小面積高產(chǎn)達316.6kg/畝，誘處4號達325.2kg/畝，遼豆10號達297.7kg/畝。新品系鄭492獲得畝產(chǎn)308kg的記錄；石大豆一號在新疆1畝多地面積上獲得397kg的高產(chǎn)記錄。2.適應(yīng)性擴展。東農(nóng)36、東農(nóng)41、漠河1號、黑鑒1號等超早熟大豆（81-90天）適合黑龍江高寒地區(qū)第六積溫帶推廣種植，中國大豆種植區(qū)域向北推進100公里。3.品質(zhì)性狀的改良，15年來育成蛋白質(zhì)含量（45%）脂肪含量（23%）或雙高（63%）的品種141個。其中蛋白最高科新3號已達50%，脂肪最高的已超過24%。4.抗病蟲?？共∑贩N173個，其中花葉病毒病107個，抗孢囊線蟲20個，灰斑病30個，其他14個。5.質(zhì)-核互作雄性不育三系的配套成功為大豆雜種優(yōu)勢的利用打下了基礎(chǔ)。

品質(zhì)改良需要種質(zhì)創(chuàng)新大豆種質(zhì)資源中已有最高含量及創(chuàng)新指標性狀種質(zhì)資源中已有最高含量創(chuàng)新指標油脂含量23%24~25%油酸亞油酸含量83%90~92%亞麻酸含量4.5%1.5~2%蛋白質(zhì)含量52%54~55%含硫氨基酸含量2.84.0~4.2甲硫氨基酸含量1.62.4~2.611S/7S比值2.593.0~3.5異黃酮含量(mg/g)56~8一、大豆屬種的劃分

大豆屬于豆科(Leguminosae)蝶形花亞科(Papiliomatae)大豆屬，然而對大豆進一步詳細分類，卻有不同見解。得到公認的是1981年由Hymoitz和Newell提出的分類方法：大豆屬分為兩個亞屬，多年生的Glycine亞屬和一年生的Soja亞屬；十個種(詳見表-1)。大豆亞屬均為多年生野生種，開花受精的花著生在總狀花序上，閉花受精的單生或簇生在葉腋上，主要分布在澳大利亞及南太平洋島嶼，我國臺灣及福建、廣東沿海島嶼有煙豆（G.tabacinaBenth.）和短絨野大豆（G.tomentellahayata）兩種分布。黃豆亞屬有2個一年生種，即野生大豆（G.sojasieb.&Zucc）和栽培大豆（G.maxmerr.），兩者的染色體數(shù)均為2n＝40，兩者之間一般不存在雜交障礙。第三節(jié)大豆遺傳資源與種質(zhì)創(chuàng)新大豆屬內(nèi)亞屬與種的分類、染色體數(shù)和地理分布種名2n地理分布Glycine亞屬G.clandestinaWendl.40澳大利亞G.clandestinavar.sericea---澳大利亞G.falcataBenth40澳大利亞G.latifoliaNewell&Hymowitz40澳大利亞G.latrobranaBenth40澳大利亞G.canescensF.J.Herm.40澳大利亞G.tabacinaBenth40,80澳大利亞,華南,臺灣,南太平洋島嶼G.tomentellaHayata38,40,78,80澳大利亞,華南,菲律賓,巴布亞新幾內(nèi)亞Soija亞屬G.sojaSieb.&Zucc.40中國,臺灣,日本,朝鮮,俄羅斯G.max(L.)merr.40栽培種大豆屬種的劃分

自從1981年以來，美國和澳大利亞的植物分類學(xué)家開展了廣泛的植物調(diào)查工作，又作了進一步的研究。在撰寫本章的同時，科學(xué)家們又發(fā)現(xiàn)了四個多年生野生種，并對其進行了分類學(xué)描述。這些種包括：

G.aphonota,peratosa,pullenii,rubiginosa

第三節(jié)大豆遺傳資源與種質(zhì)創(chuàng)新二、大豆屬物種基因組關(guān)系

大豆屬物種二倍體的基因組2n=40，根據(jù)細胞遺傳學(xué)、生物化學(xué)和分子生物學(xué)方法研究，大豆屬各個物種的基因組被分為A到I共9組（下表）。其中A組包括AA、A1A1、A2A2、A3A3，B組包括BB、B1B1、B2B2，C組包括CC、C1C1，H組包括HH、H1H1、H2H2，I組包括II、I1I1等類型。A組和B組內(nèi)各物種間雜交結(jié)實正常，不同基因組間物種雜交存在障礙。單倍體基因組分析、RFLP標記分析表明大豆是一個古四倍體，其基因組經(jīng)過長期進化而二倍體化。大豆屬種的分類、代碼、染色體組符號及其分布(2002.1)代號2n染色體組地理分布

Glycine亞屬1.G.albicansTind&CravenALB40II澳大利亞2.G.aphyonotaB.PfeilAPH40?澳大利亞3.G.arenariaTind.ARE40HH澳大利亞4.G.argyreaTind.ARG40A2A2澳大利亞5.G.canescensF.J.Herm.CAN40AA澳大利亞6.G.clandestinaWendlCLA40A1A1澳大利亞7.G.curvataTind,CUR40C1C1澳大利亞8.G.cyrtolobaTindCYR40CC澳大利亞9.G.dolichocarpaTateishi&OhashiDOL80?中國臺灣10.G.falcataBenth.FAL40FF澳大利亞11.G.hirticaulisTind&CravenHIR40,80H1H1,?澳大利亞

續(xù)上表代號2n染色體組地理分布12.G.lactovirensTind.&CravenLAC40I1I1澳大利亞13.G.latifoliaNewell&HymowitzLAT40B1B1澳大利亞14.G.latrobeana(Meissn.)BenthLTR40A3A3澳大利亞15.G.microphylla(Benth.)TindMIC40BB澳大利亞16.G.peratosaB.Pfeil&TindPER40?澳大利亞17.G.pindanicaTind.&CravenPIN40H2H2澳大利亞18.G.pulleniiB.peil,Tind.&CravenPUL40?澳大利亞19.G.rubiginosaTind.&B.PfeilRUB40?澳大利亞20.G.stenophitaB.Pfeil&Tind.STE40B3B3澳大利亞21.G.tabacina(Labill.)BenthTAB40,80B2B2,Complex澳大利亞,南太平洋島嶼22.G.tomentellaHayataTOM38,7840,80EE,Complex,DD,Complex澳大利亞,巴不亞新幾內(nèi)亞,印尼,菲律賓,臺灣

Soja(Moench)F.J.Herm.亞屬23.G.sojaSieb.&Zucc.SOJ40GG中國,俄羅斯,日本,朝鮮24.G.max(L.)Merr.MAX40GG栽培種第三節(jié)大豆遺傳資源與種質(zhì)創(chuàng)新三、大豆種質(zhì)資源的收集1986年起，大豆種質(zhì)資源研究列入"七五"國家科技攻關(guān)計劃。在中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院品種資源研究所的主持下，全國約40個單位參加了大豆種質(zhì)資源的搜集、鑒定、保持與編目工作。到“八五”結(jié)束全國共搜集、保存栽培大豆種質(zhì)2.2萬余份，一年生野生種質(zhì)約0.7萬份，其他還有國外引種和多年生野生材料近2000份等(常汝鎮(zhèn)等,1996、1998)。中國是世界上保持大豆種質(zhì)資源數(shù)量最多的國家(表2)。

第三節(jié)大豆遺傳資源與種質(zhì)創(chuàng)新表2中國栽培大豆種質(zhì)資源統(tǒng)計表

(摘自常汝鎮(zhèn)等

1996)省區(qū)數(shù)量省區(qū)數(shù)量省區(qū)數(shù)量黑龍江830寧夏107浙江927吉林1124河南576臺灣12遼寧1146山東1084廣東345內(nèi)蒙古310安徽1084廣西590新疆42江蘇1630四川2069北京97上海90貴州2068河北1199江西422云南582山西2182湖南554西藏20陜西1035湖北1529

甘肅350福建591總和22595第三節(jié)大豆遺傳資源與種質(zhì)創(chuàng)新四、大豆群體遺傳變異與育種潛勢研究

南京農(nóng)業(yè)大學(xué)大豆研究所針對農(nóng)藝、品質(zhì)性狀大部為數(shù)量性狀的特點，提出將一個區(qū)域內(nèi)的地方品種看作為一總體，由隨機樣本或分層隨機樣本估計群體遺傳變異及其選擇潛勢。1982-1995年從1.05萬余份南方地方品種中分別隨機抽取隨機樣本研究群體產(chǎn)量、蛋白質(zhì)含量、油脂含量、生育期等多基因性狀的遺傳變異，揭示性狀與來源地的關(guān)系，估計產(chǎn)量、品質(zhì)、生育期等性狀群體特點、群體遺傳變異及選擇潛勢。結(jié)果表明:(1)中國南方大豆地方品種群體在生育期、產(chǎn)量(包括單株莢數(shù)與百粒重)、蛋白質(zhì)含量、油脂含量等主要經(jīng)濟性狀依次具有相當(dāng)豐富的遺傳變異及選擇潛力。(2)蛋白質(zhì)含量高、油脂含量相對較低是本群體突出特點。(3)產(chǎn)量因素中每莢粒數(shù)少、變異度小是南方大豆(包括推廣良種在內(nèi))的共同弱點，平均約1.63粒/莢，是限制南方品種產(chǎn)量的一個主要產(chǎn)量因素。(4)大豆氨基酸組分除含硫氨基酸外相對均衡。第三節(jié)大豆遺傳資源與種質(zhì)創(chuàng)新五、大豆資源遺傳多樣性研究

總的看，野生大豆和栽培大豆遺傳多樣性中心在長江南北都有發(fā)現(xiàn)，但綜合形態(tài)、生理生化及分子生物學(xué)研究結(jié)果，還是以南方較為豐富（周新安等，1998；許東河等，1999）。由于生態(tài)條件的差異，各地大豆地方品種各具特色也在情理之中。今后應(yīng)提出要加強不同生態(tài)區(qū)間種質(zhì)交流，以取長補短。第三節(jié)大豆遺傳資源與種質(zhì)創(chuàng)新六、一年生野生大豆資源育種利用

徐豹等從中國野生大豆中篩選出蛋白質(zhì)含量高于53%的種質(zhì)5份,最高的為5378%;含硫氨基酸高于3ｇ/16ｇＮ的優(yōu)質(zhì)種質(zhì)5份,最高的一份達325ｇ/16ｇＮ;11Ｓ/7Ｓ比例高達44的種質(zhì)1份;亞麻酸含量2312%,亞油酸含量6124%的優(yōu)異種質(zhì)各1份。楊光宇等從吉林、黑龍江、河北、山西、陜西等省野生大豆資源中篩選出單株莢數(shù)3000個以上,最高達3500個以上,單株粒數(shù)6000個以上的豐產(chǎn)種質(zhì)3份。莊炳昌等在海濱鹽堿地上高鹽脅迫下經(jīng)過2年的重復(fù)鑒定,篩選出耐鹽性強、耐鹽能力持久的種質(zhì)5份。孫永吉等從800余份野生大豆中篩選出成株抗病種質(zhì)2份,子粒傳毒率穩(wěn)定表現(xiàn)為零的種質(zhì)5份。岳德榮等從近1000份野生大豆中篩選出高抗蚜種質(zhì)3份,其抗蚜性遠遠高于在栽培大豆中所發(fā)現(xiàn)的抗蚜性最強的材料。為大豆品質(zhì)、豐產(chǎn)和抗性育種提供了新的基因源。野生大豆育種應(yīng)用技術(shù)取得進展，目前已從親本的選配、Ｆ2代及以后世代性狀的選擇技術(shù)、回交改良技術(shù)等方面建立了一套比較完善的技術(shù)體系。利用該技術(shù)體系楊光宇等已成功地選育出一批具有一定產(chǎn)量水平、直立型或半直立型的高蛋白品系和單株莢數(shù)多的豐產(chǎn)品系。李福山等(未發(fā)表資料)和姚振純等也已利用野生種選育出了蛋白質(zhì)含量48%以上,具有一定產(chǎn)量水平的栽培類型品系。有些品系已參加區(qū)域試驗,并表現(xiàn)出了較高的豐產(chǎn)潛力。

第三節(jié)大豆遺傳資源與種質(zhì)創(chuàng)新七、多年生野生大豆資源育種利用

在多年生野