AVRDC的菜用大豆育种研究

文献类型: 中文期刊

第一作者: 颜清上

作者: 颜清上;邵桂花

作者机构:

期刊名称: 大豆通报

ISSN: 1009-2765

年卷期: 2000 年 05 期

页码: 27-28

摘要: 亚洲蔬菜研究与发展中心 (AVRDC)成立于 1 971年 ,总部设在我国台湾省南部的善化 ,大豆是其最初确定研究的六大作物之一。一开始AVRDC主要从事粒用大豆育种研究 ,菜用大豆育种并未受到重视。 1 976—1 978年才开始对少量大粒种质资源作为菜用大豆进行筛选 ,1 985年后随着台湾省对日本菜用大豆出口的增加 ,菜用大豆育种研究越来越受到重视 ,90年代后菜用大豆已成为AVRDC大豆育种的主要内容 ,而粒用大豆育种逐渐转至泰国的亚洲区域中心 (ARC/AVRDC)。本文根据AVRDC1 980年至 1 995年的年度报告《AnnualProgressReport》和论文集《VegetableSoybean》的有关内容 ,从种质资源筛选、育种策略、理想株型、育种进展、国际合作几个方面对AVRDC的菜用大豆育种工作作一简要介绍。一、菜用大豆种质资源筛选AVRDC的菜用大豆育种主要是为亚热带、热带地区提供合适的品种 ,特别是台湾省、东南亚、南亚地区。这些地区的菜用大豆除一部分自销外 ,大部分出口日本。因而 ,AVRDC对菜用大豆性状 (特别是品质性状 )的选择标准很大程度上取决于日本市场的要求。AVRDC认为适合用作菜用大豆的种质应具有如下特征 :①粒大 (百粒重不少于 30克 ) ;②荚大 ( 50 0克鲜荚包装不超过 1 75个荚 ) ;③粒多 (每荚粒数应大于 2个 ) ;④荚和种子的颜色应为浅绿 ,荚上的茸毛较少且为灰毛 ;⑤灰脐或浅褐脐⑥较好的风味、香味和结构 ,口味微甜、蒸煮时间较短。1 976-1 978年对 2 0 0份大粒品种在田间种质筛选 ,这是AVRDC第一次进行菜用大豆育种相关的研究。根据粒大小和鲜荚产量选出了 5份种质于 1 979年春、夏、秋三个季节进行评价、鉴定。最后选出了“G8547”可作为菜用大豆 ,其百粒重 4 2克、灰毛。 1 980— 1 983年从日本引进 51个菜用大豆品种 ,经过筛选认为品种“Tan cho”、“Rykukon”、“Nakatekaori”和从“Taishoshiroge”中的一个纯系可作为菜用大豆进行进一步的评价。 1 984年对2 898份大豆种质进行筛选 ,以灰毛、大粒、单株荚数及其它性状类似“G90 53”的特性为选择标准 ,共鉴定出 2 6份种质可以作为菜用大豆。在这 2 6份种质中 ,1 3份来自日本、8份来自朝鲜、5份来自台湾省。上述种质连同最初引进的“Ryokkoh”(台湾俗称 30 5)、“Tzurunoko”(台湾省俗称 2 0 5)构成了AVRDC菜用大豆育种的基础亲本池 ,AVRDC以后培育的菜用大豆材料基本上含有这些种质的血缘。在AVRDC 1 982年进行的第一次菜用大豆产量综合评价试验中参试品系全部为引进种质。 1 984年进行的初级产量试验中 ,选出的进入次年中级产量试验的 6个品系也都是引进种质或其中的选系。从Taishoshiroge中选出的纯系“AGS2 92”在 1 985、1 986年春夏秋产量试验中均超过对照 ,且荚和种子的品质被普遍认可和接受 ,很快取代了Ryokkoh和Tzurunoko成为AVRDC的菜用大豆当家品种。二、菜用大豆育种策略从 1 987年“AGS2 92”被台湾省审定为高雄 1号后 ,AVRDC要求自己的品种特性 :a 产量不低于“AGS2 92” ;b 荚色和种子颜色类似于“Ryokkoh” ,为浅绿 ;c 种子结构 (用硬度表示 )与“Ryokkoh”和“Tzurunoko”相似 ;d 甜度、风味、香味类似于“AGS2 92” ;e 采摘持续期比“AGS2 92”更长 :f 荚上无斑点 ;g 适于机械化收获。为达到此目的 ,AVRDC采用了下面 4种育种策略 ;①用热带粒用大豆与温带菜用大豆杂交 ,然后用温带菜用大豆作轮回亲本进行回交或修饰性回交 ,回交次数根据非轮回亲本的籽粒大小而定。②将长叶基因 1n1n导入到菜用大豆中。因为长叶与高的 3粒荚、4粒荚数相关 ,以此增加 2粒以上荚的频率。③研究基因型变异、环境变异和二者之间的互作 ,以选择适应性的品种。结果表明 ,尽管基因型间有足够的变异可选择适当的菜用大豆 ,但基因型与环境的互作是变异的主要来源。因而 ,选择特定地区的基因型是需要的。④鉴定适当的标准间接选择菜用大豆。研究表明 ,百粒重与二粒荚的长度和宽度呈线性关系。回归方程分别为 :百粒重 (Y) =-0 8586+1 3 660 4 1X 二粒荚长度 (x) ;百粒重 (Y) =2 1 1 1 355+33 92 91 X 二粒荚宽度 (x) ;二粒荚的长度和宽度为间接选择大粒的菜用大豆提供了早期选择标准。荚长 >=5 0厘米 ,荚宽 >=1 4厘米是AVRDC选择荚、粒大小的选择标准。另外 ,研究还显示出初生叶的大小与百粒重有很强的相关性 ,也可以作为粒大小的早期选择标准。除上述 4种策略外 ,AVRDC对后代选择方法为 :早代选择种子大小和适应性 ,中期产量试验阶段选择品质性状 ;当两亲均为菜用大豆时 ,用系谱法或单粒传法选择后代 ,抗细菌性斑疹病、霜霉病及品质性状优先选择 ;若杂交亲本为热带粒用大豆与温带菜用大豆时 ,回交结合系谱法是常用的方法。最近穿梭育种也用于了菜用大豆品种的选育。三、菜用大豆的理想株型1 991年AVRDC的Shamugasundaram根据育种经验提出了热带地区菜用大豆的理想株型 (他这个理想株型理解为选择标准也许更好 ) ,共有 2 1条 :①杆强抗倒伏、具有发达的根系 ;②延迟开花 ,播种至开花最少为4 0天 ;③ 1 0~ 1 4个节 ;④较少的分枝 ;⑤较大的长叶 ;⑥R6—R7时期较长 ;⑦对光周期和温度反应较不敏感 ;⑧每株 1 5~ 2 0个荚 ,每公顷 4 0万株 ;⑨荚宽 >=1 4厘米 ;⑩荚长 >=5 0厘米 ; 2粒荚或多粒荚为主 ; 荚和种皮颜色为亮绿色 ; 灰毛 ; 灰脐或浅褐脐 ; 荚易剥 ; 第一荚着生位置离地面最少 1 0厘米 ; 抗细菌性斑疹病和霜霉病 ; 耐大豆锈病 ; 干种子百粒重不小于 30克 ; 茎和荚上没有不理想的腺体或斑点 ; 种子最好无脂肪氧化酶。四、菜用大豆育种进展1 苗头品系的产量进程评价经杂交选育出有苗头的高代品系 (一般为F5~F6代 )进入初级产量试验 (PYT) ,初级产量试验表现好的品系进入中级产量试验 (IYT) ,中级产量试验入选的优异品系升级进入高级产量试验 (AYT)。初级产量试验一般分若干组 ,每组参试品系 4 5~ 1 60个 ;中级产量试验也有若干组 ,每组参试品系 2 0~ 50个不等 ;高级产量试验每组参试品系 8~ 2 0个 ,也设为几组。参加初、中、高级产量试验的大豆品系均在 2月、7月、9月并以同一套品系进行春、夏、秋季播种试验 ,根据产量表现、早熟性、多季节适应性、种子品质和抗病性决定入选品系。AVRDC在进行产量试验时采用随机区组、裂区或拉丁方试验设计。初级产量试验、中级产量试验一般为 2次重复 ,高级产量试验为 4次重复。高级产量试验中选的希望品系给以AGS编号 ,提供给合作者进入亚蔬菜用大豆评价试验 (AVSET) ,以筛选适合各地生产的品种。2 育成品系的产量进展自 1 986年“AGS2 92”被选育出后 ,一直用作AVRDC的菜用大豆试验的标准品种。进入 90年代后有一批品系产量明显超过“AGS2 92”。如 1 992年春季中级产量试验中 ,品系“GC870 1 2— 2 0— 1 3— 8— 2”优级荚产量 1 8 6吨 /公顷 ,总荚的收获指数高达 82 % ,而对照“Ryokkoh”的产量仅为 5 4吨 /公顷 ,最好对照“AGS2 92”为 1 4 1吨/公顷 ;在另一组中级产量试验中 ,“GC870 2 1— 1 0— 1 3—1”优级荚 1 5 4吨 /公顷 ,最好对照“AGS2 92”产量 1 0 8吨 /公顷。 1 994年秋季高级产量试验中“GC870 1 2— 1 0—1 3— 6”优级荚产量 1 0 1吨 /公顷 ,对照“AGS2 92”为 7 1吨 /公顷。 1 995年春季“GC91 0 2 5— 1 2 3— 1”优级荚产量1 6吨 /公顷 ,百粒鲜种子重 88克 ,而对照“AGS2 92”只有8吨 /公顷生长期为 98天。 1 995年在菲律宾“AGS335”鲜菜产量 2 6 0吨 /公顷 ,“AGS334”鲜荚产量 2 4 5吨 /公顷 ,而对照“AGS2 92”为 1 4 0吨 /公顷。由此可见 ,AVRDC的菜用大豆品系的产量进展是明显的。3 品质育种进展在菜用大豆育种方面 ,除重视大豆的甜度、风味、香味外 ,从 1 993年开始将脂肪氧化酶 3缺失基因导入菜用大豆“AGS2 92”和“高雄 2号” ,1 995年报道已获得“三无”的高代品系。另外在菜用大豆组织培养方面已建立了“高雄 2号”的再生系统。通过基因枪轰击后随后进行农杆菌共感染的转化方法 ,将高含硫氨基酸基因导入“AGS2 92”的研究正在进行中。五、国际合作AVRDC的菜用大豆育种面向热带和亚热带地区 ,与这一地区的国家育种机构有良好的合作关系。育种材料的异地鉴定、菜用大豆评价试验网点、穿梭育种点大部分分布在这些地区。AVRDC作为国际研究机构 ,免费向世界各国研究机构和个人提供种质材料、高世代品系。到 1 995年底 ,马来西亚、巴基斯坦、斯里兰卡、台湾省和泰国利用AVRDC的高代或种质材料直接选出发放菜用大豆品种7个。 (见下表 )表合作者发放的AVRDC菜用大豆当地名AVRDC编号发放年份国家或地区备  注MKS1AGS190 1995马来西亚高产RAWA1-1AGS190 1994巴基斯坦高产AGS190AGS190 1993斯里兰卡高产、适合做豆奶、冰淇凌高雄 1号AGS2 92 1987台湾省高产、适于机械收获、抗霜霉病、早熟高雄 2号RyokkohXKS81991台湾省高产、适于机械收获高雄 3号PI1574 2 4XKS81991台湾省高产、适于机械收获KPS2 92AGS2 92 1992泰国高产总数TotalAVRDC的菜用大豆育种研究$中国农业科学院作物育种栽培研究所!北京100081@颜清上 @邵桂花$中国农业科学院作物育种栽培研究所!北京100081

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