不同来源大豆种质资源产量与品质性状评价.pdf

江西农业学报 2023，35（06）：1623ActaAgriculturaeJiangxiDOI:10.19386/ki.jxnyxb.2023.06.003不同来源大豆种质资源产量与品质性状评价王小翠，赵朝森*，彭任文，赵现伟，厉苏宁，孙丽萍，郭兵福*（江西省农业科学院 作物研究所/江西省油料作物生物学重点实验室/国家油料改良中心南昌分中心，江西 南昌 330200）摘 要:基于田间调查和室内考种获取的24个表型性状数据，对2254份不同来源大豆种质资源的产量与品质性状进行了分析。结果表明，供试种质产量相关性状存在丰富的遗传变异，7个主要描述型性状Simpson指数介于0.31080.6972之间，其中荚色多样性指数最大，结荚习性多样性指数最小；7个主要产量相关性状变异系数介于18.5351.46之间，其中有效分枝数变异范围最大，主茎节数变异范围最小，结合株高与生育期筛选出短节间优异资源12份。大豆产量与株高、单株荚数等8个性状显著相关，相关系数介于0.0560.402之间，同时对8个产量相关性状进行分析，有3个主成分的特征值大于1。进一步分析发现大豆产量与株高、底荚高度、主茎节数以及单株粒重间存在显著线性回归关系，并结合产量与品质分析，筛选出高产优异种质6份和稳定高油优异种质4份，为高油高产大豆新品种培育提供了基因资源和参考。关键词:大豆；种质资源；产量性状；品质性状；评价分析 中图分类号：S565.1 文献标志码：A 文章编号：1001-8581（2023）06-0016-08Evaluation of Yield and Quality Traits of Soybean Germplasms from Different Regional Sources WANGXiao-cui,ZHAOChao-sen*,PENGRen-wen,ZHAOXian-wei,LISu-ning,SUNLi-ping,GUOBing-fu*(CropsResearchInstitute,JiangxiAcademyofAgriculturalSciences/JiangxiProvinceKeyLaboratoryofOilcropsBiology/NanchangBranchofNationalCenterofOilcropsImprovement,Nanchang330200,China)Abstract:Inthisstudy,theyieldandqualitytraitsof2254soybeangermplasmsfromdifferentregionalsourceswereanalyzedbasedon24phenotypictraitsobtainedfromfieldsurveysandindoortesting.Theresultsshowedthattherewasabundantgeneticdiversityinyieldtraits,andtheSimpsonindexofthesevenmajordescriptivequalitytraitsrangedfrom0.3108to0.6972.Thematurepodcolordiversityindexwasthelargest,andthestemterminationdiversityindexwasthesmallest.Thecoefficientsofvariationforthesevenmajoryield-relatedtraitsrangedfrom18.53to51.46,withthelargestrangeofvariationinthenumberofeffectivebranchesandthesmallestrangeofvariationinthenumberofnodesonmainstem.Atthesametime,12excellentresourceswithshortnodewereselectedbycombiningplantheightandgrowthperiod.Soybeanyieldwassignificantlycorrelatedwithitseightrelatedtraits,withcorrelationcoefficientsrangingfrom0.056to0.402.Intheanalysisof8yield-relatedtraits,therewere3principalcomponentswitheigenvaluegreaterthan1.Furtheranalysisshowedthattherewasasignificantlinearregressionrelationshipbetweensoybeanyieldandplantheight,podheightatbottom,numberofnodesonmainstemandseedweightperplant.Combiningyieldandqualityanalysis,6excellentgermplasmswithhighyieldand4excellentgermplasmswithstableandhighoilwerepreliminarilyscreened,whichcanprovidegeneticresourcesandreferenceforbreedingnewsoybeanvarietieswithhighoilandhighyield.Key words:Soybean;Germplasmresource;Yieldcharacter;Qualitycharacter;Evaluationanalysis大豆(Glycine max)是优质食用植物蛋白和油脂的主要来源，在人们日常生活中占有重要地位1-3。国产大豆综合竞争力不足，85%的市场需求依赖于进口，且进口大豆主要用于油脂压榨和满足饲用蛋白的需求4。“端好中国饭碗，确保粮食安全”，大豆供应的重大缺口已成为一个事关全局的战略性问题，2022年中央一号文件要求，大力实施大豆和油料产能提升工程，提高品种单产和含油收稿日期：2023-04-12基金项目：江西现代农业科研协同创新专项（JXXTCX202301、JXXTCXBSJJ202201）；3000份大豆种质资源精准鉴定（江西）（19221942）。作者简介：王小翠（1986），女，硕士，研究方向为大豆资源发掘与统计分析。*共同第一作者：赵朝森（1978），男，助理研究员，研究方向为大豆遗传育种。*通信作者：郭兵福。6 期王小翠等：不同来源大豆种质资源产量与品质性状评价17量是提高国产大豆自给率和综合竞争力的关键。2023年中央一号文件明确指出：“深入实施种业振兴行动，加快培育高产、高油大豆”。稀有、优异种质资源发掘与利用是突破性品种培育的关键。我国是大豆起源国，拥有全世界最丰富的大豆种质资源且遗传多样性丰富5，然而已深度鉴评的种质资源不足，尤其是突破性创新资源缺乏，限制了育种取得突破性进展。大豆产量及油分含量是多基因与环境互作的数量性状6，遗传变异丰富，且产量、品质与主要产量相关性状间存在紧密联系。针对大豆产量及相关农艺性状的丰产性、多样性、相关性和主成分分析，初步解析了黄淮海地区夏大豆产量性状间的关系，其中单株粒重是对产量影响最大的农艺性状，其次是百粒重和生育期7-8。株高和底荚高度降低，也会导致大豆产量的下降9。通常，大豆产量与粗蛋白质含量呈显著负相关关系，与粗脂肪含量呈显著正相关关系10-11。因此，通过精准鉴定，明确不同来源大豆种质资源的产量及其品质性状，筛选出产量相关农艺性状优异的高油、高产大豆种质，对加快高油高产大豆品种选育进程具有重要意义。江西省自古就有种植大豆的传统，光、温、水资源丰富，适宜大豆生长，是南方多作大豆主产区之一12。但相比周边省份，江西大豆育种进展相对滞后，已审定的26个品种含油量超过21.5%的只有6个，不足25%，因此，高油高产大豆种质创新与品种选育研究亟需加强。本研究对不同来源的2254份大豆种质资源进行了鉴定，明确其在江西的生态利用类型及其产量与品质性状特征特性，进而筛选出高油和产量性状优异的大豆种质，为通过优异资源利用，加速高油、高产大豆品种培育进程提供基因资源和参考。1 材料与方法1.1 试验材料供试大豆种质资源2254份，包括国内大豆种 质 资 源1394份、国 外 大 豆 种 质 资 源649份、“十三五”鉴定的优异种质资源56份和新增资源155份，均由中国农业科学院作物科学研究所国家作物种质库提供。1.2 供试种质种植与表型数据采集供试种质于2021和2022年秋季种植于江西省农业科学院作物研究所江西省南昌县塔城大豆试验地。前茬作物为早稻，试验设计采用“Alphalatticedesign(ALD)”方法，每份种质2行区，2m行长，行距0.4m，株距0.1m，田间管理与当地秋大豆正常管理相同。参照邱丽娟等13编著的 大豆种质资源描述规范和数据标准 的方法，对播种期、出苗期、开花期、成熟期、花色、倒伏性、茸毛色、结荚习性等10个性状进行调查，成熟收获后每份种质选择连续10株，对荚色、株高、底荚高度、主茎节数、有效分枝数、第五节位高度、单株荚数、单株粒重、百粒重、脐色和粒色等12个性状进行考种；对收获小区进行脱粒称重并折算单产，产量折算系数0.85；同时利用波通DA7250近红外谷物分析仪对每份种质的粗蛋白质和粗脂肪含量进行测定。1.3 数据分析利用Excel2010软件对各性状数据进行整理及绘图，并用IBMSPSSStatistics23和SASV8.0软件进行统计分析。2 结果与分析2.1 生态利用类型分析供试的2254份大豆种质资源在江西秋播鉴定，初花日数最小17d，最大59d，均值37.46d，变异系数18.87%；生育日数最小66d，最大133d，均值96.46d，变异系数10.96%。参照中国农业科学院作物科学研究所与吉林省农业科学院大豆研究所14编著的 中国大豆品种志(20052014)秋大豆熟期类型划分方法，对供试材料生育日数进行分组，其中生育日数95d的早熟种质有1074份，占比48.14%；生育日数介于96105d之间的中熟种质有694份，占比31.11%；生育日数介于106115d之间的晚熟种质有427份，占比19.14%；生育日数116d的极晚熟种质有36份，占比1.61%。同时，对供试种质中源自江西的11份春大豆、7份秋大豆以及7份长江流域早中熟夏大豆的生育日数进行分析，11份春大豆生育日数介于7090d之间，平均为85d；7份长江流域早中熟夏大豆生育日数介于9198d之间，平均为95d；7份秋大豆介于99110d之间，平均为104d；这表明了供试大豆种质生态利用类型以早熟（春大豆）或早中熟（夏大豆）种质为主，进一步筛选出14份极早熟优质大豆种质（表1）。2.2 描述性性状的遗传多样性分析对花色、荚色、茸毛色、脐色、种皮色、倒伏性、结荚习性等描述性性状的遗传多样性进行分析，花 色Simpson多 样 性 指 数 为0.5147，白 花 占江 西 农 业 学 报35 卷18比43.35%、紫花占比55.55%，白/紫花分离占比2.40%；倒伏性Simpson多样性指数为0.3202，不倒伏种质占比81.99%、重度倒伏和严重倒伏占比8.04%；茸毛色Simpson多样性指数为0.5066，灰毛占比49.65%，棕毛占比49.69%，灰/棕分离占比0.67%；结荚习性Simpson多样性指数为0.3108，有限结荚习性占比81.37%，亚有限结荚习性占比16.42%，无限结荚习性占比2.26%；荚色Simpson多样性指数最高为0.6972，以黄褐荚和灰褐荚为主；脐 色Simpson多 样 性 指 数 为0.4480，以 褐 脐为主，占比72.68%，其次是黑脐，占比11.48%，蓝脐种质仅有