全 文 ：文章编号 :100028551 (2005) 032163205
辐射诱变培育高油大豆新品种及其应用
郭　泰1 　刘忠堂1 　胡喜平1 　王志新1 　吴秀红1
郑　伟1 　陈德祥1 　王　雷2
(11 黑龙江省农科院合江农业科学研究所 ,黑龙江佳木斯　154007 ;21 黑龙江省双鸭山市种子管理处 ,黑龙江双鸭山　155100)
摘 　要 :本文报导了高油品种培育和应用结果 ,并对高油品种选择的关键技术进行探讨。在杂
交育种基础上 ,本研究通过遗传改良和辐射诱变处理 ,经过连续定向选择 ,利用品质分析、抗病
鉴定等方法培育出合丰 46 号 (合辐 9315424) 、合丰 47 号 (合辐 9315422) 、合丰 48 号 (合辐
9315526)和合辐 9314824 等 4 个高油品种 (系) ,油分含量 21128 %～23118 % ,单产 2208～
257815kgΠhm2 ,产量较对照品种增加 1011 %～1311 % ,中抗一种或两种主要病害。
关键词 :辐射诱变育种 ;高油大豆品种 ;杂交育种 ;应用
BREEDING AND APPLICATION OF HIGH2OIL SOYBEAN VARIETIES THROUGH RADIATION
GUO Tai1 　LIU Zhong2tang1 　HU Xi2ping1 　WANG Zhi2xin1
WU Xiu2hong1 　ZHENG Wei1 　CHEN De2xiang1 　WANGLei2
(11 Hejiang Agricultural Institute , Heilongjiang Academy of Agricultural Science , Jiamusi , Heilongjiang , 154007 ;
21Shuangyashan Seed Management Bureau , Shuangyashan , Heilongjiang 　155100)
Abstract :This paper reported the results of breeding and utilizing of high2oil soybean varieties , and at the same
time , discussed the key technique of selecting high2oil soybean variety. This research based on crossbreeding ,
through genetic improvement and radiation treatment , continuous directive selection , combined with quality analysis
and disease2resistant identification , and we had created four high2oil soybean varieties (lines) , they were Hefeng46
(Hefu9315424) , Hefeng47 (Hefu 9315422) , Hefeng48 ( Hefu 9315526) , Hefu 9314824. Their oil content ranges
from 21128 % to 23118 % , and the yield is 2208～257815kgΠhm2 , compared with the check , the yield is 1011 %
～1311 % higher. All those varieties resisted one or two main soybean diseases.
Key words :radiation ; high2oil soybean variety ; crossbreeding ; utilizing
收稿日期 :2004207215
基金项目 :国家 863 计划 (2001AA241063) 、农业结构调整重大技术研究专项 (04204201A) 、农业科技跨越计划 (2004 跨 15) 和黑龙江省
育种攻关 ( GB04B102)项目
作者简介 :郭泰 (1963 - ) ,男 ,黑龙江甘南人 ,研究员 ,主要从事育种与栽培研究。Email :guotaidadou @yahoo. com. cn
世界大豆辐射诱变育种始于 20 世纪 30 年代初。1931 年前苏联列什干用 X射线处理大豆干种子和
开花植株 ,获得了大量变异类型。随后前东德、日本、中国、美国、法国、阿尔及利亚、保加利亚等国家相
继开展了该领域的研究工作。当前 ,辐射诱变已成为世界上普遍应用的先进育种方法之一 ,尤其是与杂
交育种技术的结合 ,育种效果更为显著。育成的一批优良品种或优秀的大豆种质资源 ,对提高品种水平
和推动生产起到了重要作用[1～10 ] 。
我国大豆辐射诱变育种始于 1958 年 ,先后对辐照处理方法、处理剂量、后代变遗规律与选择方法等
进行了研究 ,相继育成铁丰 18 号、黑农 26 号等一批优良品种 ,并在 1983 年和 1984 年获得国家发明一、
二等奖[1、2 ] 。黑龙江省农科院合江农业科学研究所自 1961 年开展大豆辐射诱变育种至今 ,已育成合丰
33、36、46、47、48 号等 5 个优良品种和一批优秀品系或种质资源 ,累计推广应用面积 100 万 hm2 ,创纯社
361　核 农 学 报　2005 ,19 (3) :163～167Acta Agriculturae Nucleatae Sinica
1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
会效益 415 亿元。本文报导近年来利用辐射诱变创新高油大豆新品种的研究结果。
1 　材料与方法
111 　亲本材料
合丰 34 号 :油分含量 21150 % ,蛋白质含量 39165 % ,熟期适中 ,节间短 ,结荚密 ,三、四粒荚多 ,丰产
性突出 ,抗灰斑病兼抗疫霉根腐病。
合丰 35 号 :油分含量 19116 % ,蛋白质含量 42122 % ,熟期适中 ,秆强 ,节间短 ,结荚密 ,三、四粒荚多 ,
丰产性好 ,适应性广。
吉林 27 号 :油分含量 21150 % ,蛋白质含量 38175 % ,熟期晚 ,高大繁茂 ,粒大 ,丰产性好。
公 841122123 :油分含量 21108 % ,蛋白质含量 38197 % ,熟期晚 ,高大繁茂 ,结荚密 ,三、四粒荚多 ,丰
产性突出。
112 　高油后代选择群体的建立
1992 年分别配制杂交组合 :合 9226 (合丰 35 号 ×吉林 27 号) 、合 9229 (合丰 35 号 ×公 841122123) 和
合 9286 (合丰 34 号 ×公 841122123) ;1993 年用60 Coγ射线 120Gy 辐射处理合 9226 F2 、合 9229F2 和合
9286F2 代材料 ,创建 4 个高油品种的选择群体。
113 　筛选方法
将创建的高油后代选择群体材料种植在选种圃中 ,田间设计顺序排列 ,不设重复 ,行长 4175m ,行距
017m ,株距 0107m ,后代种植均单粒点播。在高油品种创新过程中 ,F1 、F2M1 、F3M2 、F4M3 、F5M4 代均在所
内种植 ,并于 F5M4 代决选新品系。每年按照创新目标的要求进行严格选择 ,在 7 月中旬用大豆灰斑病
混合菌种对后代进行接种鉴定 ,8 月下旬调查病害的发生情况 ,对抗病、丰产和综合性状好的单株进行
挂牌标记 ,成熟时单株收获。
高油品系参加产量鉴定试验采用标准区法 ,3 次重复 ,2 行区 ,行长 5m ,垄距 017m ;参加区域试验采
用随机区组设计 ,4 次重复 ,4 行区 ,行长 10m ,行距 017m ,株距 0105m ;参加生产试验采用对比法 ,不设重
复 ,面积 300m2 。生育期间进行物候期调查 ,秋季全区收获测产 ,并严格进行品质分析、抗性鉴定、产量
鉴定和适应性鉴定。品质分析主要分析品种的蛋白质和脂肪含量 ,蛋白质采用 GB2905282 (凯氏法) 方
法 ,脂肪采用 GB2906 方法或利用近红外谷物分析仪检测。
高油品种与亲本产量和农艺性状比较试验 ,2003 年在所内试验地进行 ,采用随机区组设计 ,3 次重
复 ,2 行区 ,行长 5m ,行距 017m ,株距 0105m。秋季成熟后每小区随机取 10 株进行考种分析 ,并全区收获
测产。
2 　结果与分析
211 　高油品种的选择结果
在杂交育种遗传改良基础上 ,利用辐射诱变处理扩大后代变异范围 ,创造新类型 ;在高油品种的选
择上采用田间接种灰斑病鉴定、系谱法与定向选择、增大选择强度和在高世代进行油分分析提高创新品
种的选择效果。通过 5 个世代连续定向选择 ,创造出合辐 9315424、合辐 9315422、合辐 9315526 和合辐
9314824 等 4 个高油新品系。
21111 　高油早熟新品系合辐 9315424 (合丰 46 号)
该品系是以 (合丰 35 ×公 841122123) F2 代为材料经辐射处理后连续选择育成。
该品系为亚有限结荚习性 ,株高 80～85cm ,秆强不倒伏 ,节间短 ,结荚密 ,三、四粒荚多 ,叶披针形 ,
花紫色 ,茸毛灰白色 ,荚熟褐色 ,籽粒圆形 ,种皮黄色 ,有光泽 ,种脐浅黄色 ,百粒重 18～20g ,脂肪含量
21128 % ,蛋白质含量 39175 % ,生育日数 113～115d ,需活动积温 238213 ℃,为早熟品种 ,中抗灰斑病、中
抗花叶病毒病 SMV1 号株系。
21112 　高油高产新品系合辐 9315422 (合丰 47 号)
461 核　农　学　报 19 卷
© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
该品系是以 (合丰 35 号 ×公 841122123) F2 代材料辐射诱变处理后连续选择育成。
该品系为亚有限结荚习性 ,株高 85～90cm ,秆强不倒伏 ,节间短 ,结荚密 ,三、四粒荚多 ,顶荚丰富 ,
叶披针形 ,花紫色 ,茸毛灰白色 ,荚熟褐色 ,籽粒圆形 ,种皮黄色 ,有光泽 ,种脐黄色 ,百粒重 21～22g ,蛋白
质含量 38111 % ,脂肪含量 22185 % ,生育日数 116 d ,需活动积温 299119 ℃,为中熟品种 ,中抗灰斑病、中
抗病毒病。
21113 　高油高产新品系合辐 9315526(合丰 48 号)
该品系是以 (合丰 35 号 ×吉林 27 号) F2 代为材料辐射诱变处理后连续选择育成。
该品系为亚有限结荚习性 ,植株高大繁茂 ,秆强不倒伏 ,节间短 ,结荚密 ,三粒荚多 ,叶圆形 ,花紫色 ,
茸毛灰白色 ,荚熟褐色 ,籽粒圆形 ,种皮黄色 ,有光泽 ,种脐浅黄色 ,百粒重 23～25g ,脂肪含量 23118 % ,蛋
白质含量 38189 % ,生育日数 120d ,需活动积温 2370 ℃,为中熟品种 ,抗灰斑病。
21114 　高油高产新品系合辐 9314824
该品系是以 (合丰 34 号 ×公 841122123) F2 代材料辐射诱变处理后连续选择育成。
该品系为亚有限结荚习性 ,株高 80～85cm ,秆强不倒伏 ,节间短 ,结荚密 ,三、四粒荚多 ,顶荚丰富 ,
叶披针形 ,花紫色 ,茸毛灰白色 ,荚熟褐色 ,籽粒圆形 ,种皮黄色 ,有光泽 ,种脐黄色 ,百粒重 20g ,蛋白质
含量 38108 % ,脂肪含量 22183 % ,生育日数 118d ,需活动积温 232618 ℃,为中熟品种 ,中抗灰斑病。
212 　高油品种(系)品质分析结果
表 1 　辐射诱变的高油大豆新品种(系) 与亲本的油分和蛋白质含量的比较
Table 1 　Comparison of oil and protein content between new mutant varieties (lines) and their parents
项目名称
item
油份含量
oil content ( %)
蛋白含量
protein content ( %)
蛋脂总和
oil and protein content ( %)
新品种 new variety 合丰 46 号 Hefeng46 21128 39175 61103
合丰 35 号 Hefeng35 19116 (2112) 3 42122 ( - 2147) 61138 ( - 0135)
杂交亲本 crossing parents 公 841122123 Gong 841122123 21108 (012) 38197 (0178) 60105 (0198)
中亲值 medium 20112 (1116) 40160 ( - 0185) 60172 (0131)
新品种 new variety 合丰 47 号 Hefeng47 22185 38111 60196
合丰 35 号 Hefeng35 19116 (3169) 42122 ( - 4111) 61138 ( - 0142)
杂交亲本 crossing parents 公 841122123 Gong 841122123 21108 (1177) 38197 ( - 0186) 60105 (0191)
中亲值 medium 20112 (2173) 40160 ( - 2149) 60172 (0124)
新品种 new variety 合丰 48 号 Hefeng48 23118 38189 62107
合丰 35 号 Hefeng35 19116 (4102) 42122 ( - 3133) 61138 (0169)
杂交亲本 crossing parents 吉林 27 号 Jilin27 21150 (1168) 38175 (0114) 60125 (1182)
中亲值 medium 20133 (2185) 40149 ( - 116) 60182 (1125)
新品种 new variety 合辐 9314824 Hefu9314824 22183 38108 60191
合丰 34 号 Hefeng34 21150 (1133) 39165 ( - 1157) 61115 ( - 0124)
杂交亲本 crossing parents 公 841122123 Gong 841122123 21108 (1175) 38197 ( - 0189) 60105 (0186)
中亲值 medium 21129 (1154) 39131 ( - 1123) 60160 (0131)
　　注 : 3 括号内的数据分别为亲本与新品种在油分、蛋白质及蛋脂总和含量的差异百分数。
Note : The data in brackets is the percentage difference of oil and protein and their total between new varieties and their parents.
如表 1 所示 4 个高油新品种 (系)油分含量为 21128 %～23118 % ,不同组合油分含量选择效果不同 ,
但趋势是一致的。高油品种油分含量超过中亲值 1116～2185 个百分点 ,超过高亲值 012～1177 个百分
点 ,超过低亲值 1175～4102 个百分点 ;蛋白质含量均低于高亲值 ,低 1157～4111 个百分点 ,与低亲值比
无规律性变化 ,但均接近于低值亲本 ,与中亲值相比低 0185～2149 个百分点 ;蛋脂总和与低值亲本、中
亲值相比均呈增加趋势 ,与高值亲本比有 3 个品种呈下降趋势 ,只有 1 个品种呈增加趋势 (表 1) 。结果
说明 ,在合理选择亲本的基础上 ,采用杂交育种技术与辐射育种技术结合 ,利用现代品质分析、抗病鉴定
等方法 ,通过增加选择强度和定向选择 ,是培育高油品种 (系)的高效方法。
213 　高油品种试验产量结果
表 2 小区种植试验结果表明 ,高油大豆品种 (系) 产量水平均超过双亲 ,提高幅度较大 ,比对照品种
合丰 35 号增产 2214 %～4016 %。其中合丰 48 号、合丰 46 号和合丰 47 号的产量差异和对照相比达到了
显著水平 ,说明高油品种 (系)是由于遗传类型不同而导致的产量潜力的差异。表 3 全省异地试验结果
561　3 期 辐射诱变培育高油大豆新品种及其应用
© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
表明 ,培育的高油品种 (系)产量为 220810～257815kgΠhm2 ,增产幅度 1011 %～1311 %。即高油品种 (系)
不仅油分含量高 ,而且产量也有较大幅度提高。
表 2 　不同高油大豆品种与亲本产量比较
Table 2 　Compare the yield of the new mutant varieties of high2oil content of soybean with their parents
试验品种
varieties
小区试验面积
area of plots(m2)
平均产量
average yield (kg)
增产幅度
yield increased ( %)
合丰 48 号 (Hefeng48) 21 2132 4016
合丰 46 号 (Hefeng46) 21 2118 3211
合丰 47 号 (Hefeng47) 21 2117 3115
合辐 9314824 (Hefu9314824) 21 2102 2214
合丰 34 号 (Hefeng34) 21 1198 20
合丰 35 号 (ck) 21 1165 0
吉林 27 号 (Jilin27) 21 1162 - 0102
公 841122123 ( Gong841122123) 21 1122 - 0126
表 3 　辐射诱变创新的高油大豆新品种(系)异地试验的产量
Table 3 　The yield of soybean new mutant varieties with high2oil content at different tests
品种 (系)名称
varieties(lines)
试验年度
test year
试验类别
test type
产量
yield
(kgΠhm2) 增产率yield in2creased( %) CK
合丰 46 号 Hefeng46 2000 —2001 区域试验 regional test 220810 1011 北丰 9 号 Beifeng9
2002 生产试验 yield test 257815 1217
合丰 47 号 Hefeng47 2001 —2002 区域试验 regional test 238915 1016 合丰 35 号 Hefeng35
2003 生产试验 yield test 256015 1311
合丰 48 号 Hefeng48 2002 —2003 区域试验 regional test 255311 1017 合丰 35 号 Hefeng35
2004 生产试验 yield test 228917 1216
合辐 9314824 Hefu9314824 2003 鉴定试验 identifying test 247915 1211 合丰 25 号 Hefeng25
表 4 　不同高油大豆品种与亲本主要农艺性状比较
Table 4 　Comparison of agronomic traits among new mutant varieties with high2
oil content of soybean and their parents
品种名称
varieties
株高
plant
height (cm)
节数
No. of
nodes
分枝数
No. of
branches
底荚高度
height of
the bottom
pod(cm)
单株荚数
No. of
pods per
plant
单株粒数
No. of
seeds per
plan
单株粒重
weight of
seeds per
plant (g)
百粒重
weight of
1002seeds
(g)
合丰 48 号 (Hefeng48) 8411 16 0 1112 3016 5918 1713 2819
合丰 46 号 (Hefeng46) 8215 17 012 1614 3815 8313 1716 2110
合丰 47 号 (Hefeng47) 8518 17 011 1619 3111 7119 1512 2111
合辐 9314824 (Hefu9314824) 8210 16 0 1715 3316 7714 1514 1919
合丰 34 号 (Hefeng34) 8118 16 014 1614 3010 6215 1019 1715
合丰 35 号 (Hefeng35) 8014 16 0 1618 2716 5816 1014 2017
吉林 27 号 (Jilin27) 10115 18 0 1813 27 4819 916 1916
公 841122123 ( Gong841122123) 9514 19 0 2118 2814 5617 916 1710
表 4 表明 ,高油大豆新品种的主要农艺性状都有较大的改进 ,株高、主茎节数、分枝数、底荚高度介
于双亲之间 ,单株荚数、单株粒数、单株粒重和百粒重明显增加。
214 　高油品种应用效果分析
21411 　生产直接利用　本研究创新的 4 个高油新品系均参加了全省异地试验 ,表现高油高产、抗病、适
应性广 ,深受生产者欢迎 ,油分含量较当地种植的常规品种提高 2～3 个百分点 ,产量提高 20215～24715
kgΠhm2 ,推广应用情况如下 :
合辐 9315424 :2003 年由黑龙江省审定推广 ,定名为合丰 46 号 ,并列为国家大豆振兴计划重点推广
品种 ,适宜黑龙江省第三积温带、第二积温带下限和内蒙古自治区的兴安盟、呼盟等地区种植 ,2004 年
推广应用面积约 313 万 hm2 。
合辐 9315422 :2001 年列入黑龙江省良种化工程 ,2004 年由黑龙江省审定推广 ,定名为合丰 47 号 ,并
661 核　农　学　报 19 卷
© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
列入国家大豆振兴计划重点推广品种、农业部农业结构调整重大技术研究专项和农业科技跨越计划项
目 ,适宜黑龙江省第二、三积温带、内蒙古自治区的兴安盟、呼盟、吉林省东部山区和半山区等地区种植 ,
2004 年推广应用面积约 4 万 hm2 。
合辐 9315526 :2002 年列入黑龙江省良种化工程 ,2005 年由黑龙江省审定推广 ,定名为合丰 48 号 ,并
列入国家大豆振兴计划重点推广品种 ,适宜黑龙江省第二积温带、内蒙古自治区的兴安盟、吉林省东部
山区和半山区等地区种植 ,2004 年示范面积约 113 万 hm2 。
合辐 9314824 :2004 年参加全省异地试验 ,平均产量 256917kgΠhm2 ,较对照品种合丰 25 号增产
1316 % ,适宜黑龙江省第二、三积温带种植。
21412 　做育种亲本间接利用　创造出 4 个高油大豆新品种既是优良品种又是育种可利用的优良种质 ,
具有遗传基础好 ,油分含量高 ,综合性状好等突出特点 ,已被省农科院大豆所、绥化所、黑河所和合江所、
八一农垦大学、农垦科学院作物所和宝泉岭局所等多家育种单位作为高油育种的核心亲本广泛利用 ,配
制大量的杂交组合 ,获得大量的杂种后代群体。这些高油品种配制组合 ,配合力强 ,后代表现油分含量
高、综合性状好 ,有希望育成新的、更高水平的高油品种。
3 　小结与讨论
311 　常规育种(杂交育种)技术与辐射育种技术的结合是高效育种方法
育种实践证明 ,常规育种技术特点是通过基因重组、累加、互补等遗传效应 ,创造新类型 ,后代即继
承原品种或材料的优点 ,又改进其缺点 ,整体水平提高幅度大 ;辐射诱变育种技术特点是利用辐射诱变
使基因产生突变 ,创造新类型 ,对改进单一性状或少数性状效果好 ,尤其是对改进熟期、品质、抗病性等
性状效果显著。如果在杂交遗传改良基础上 ,利用辐射诱变处理产生的基因突变效果 ,不仅容易诱发基
因突变 ,克服不良基因连锁 ,同时也能增加邻近染色体的交换 ,再次产生遗传物质重组 ,显示基因突变与
基因重组的累加效应 ,从而扩大变异范围[2～10 ] ,发挥各自优点 ,创造遗传新类型 ,可以显著地提高育种效
果。
312 　亲本选择是高油大豆新品种创新的关键技术
由于辐射育种是在杂交基础上进行的 ,后代选择群体必须具备很好的遗传基础 ,所以杂交亲本的选
择特别重要。研究结果证明 ,高油与高产呈一定的负相关 ,产量与抗病性又存在矛盾 ,要想创造出高油、
高产、抗病的新品种是比较困难的。本研究以当地推广优良品种为改良目标 ,引入省外油分偏高、具有
高产潜力的优秀品种或材料做改良亲本 ,利用常规育种与辐射育种结合的技术特点 ,创造出高油、高产、
抗病新品种。
313 　品质分析是高油品种创新的保证
尽管油分含量与有些农艺性状有一定的相关性 ,在选择高油品种时可作为参考 ,但是要想提高育种
准确性和育种效率 ,必须依靠品质分析技术。本研究充分运用现代品质分析技术 ,从高世代开始至品种
推广 ,连续的、定向的进行品质分析 ,成功地鉴定出高油大豆新品种 ,从而证明了品质分析的重要性。
参考文献 :
[ 1 ] 　王　玫 ,翁秀英. 大豆诱变育种的研究进展及动向. 核农学通报 (现已合并到核农学报) ,1987 , (1) :1～4
[ 2 ] 　翁秀英 ,王彬如. 大豆辐射育种的研究. 遗传学报 ,1974 ,1 (2) :152～169
[ 3 ] 　刘忠堂. 大豆早熟突变育种的研究. 原子能农业利用 (现已更名为核农学报) ,1981 (2) :5～10
[ 4 ] 　王培英 ,王连铮. 大豆诱变育种及龙辐 73 - 8955 突变系的选育. 大豆科学 ,1982 ,1 (1) :77～83
[ 5 ] 　丘成建. 诱发突变与植物抗病育种. 原子能农业译丛 ,1982 , (1) :6～13
[ 6 ] 　王琳清. 我国辐射育成的农作物品种. 原子能农业应用 (现已更名为核农学报) ,1985 , (1) :1～8
[ 7 ] 　吕秀珍 ,刘忠堂 ,何　煜. 60Coγ射线照射大豆风干种子当代贮藏效应的研究. 原子能农业应用 (现已更名为核农学报) ,1983 (4) :15
～19
[ 8 ] 　黄建昌 ,肖　艳. 60Coγ射线与 GA3 复合处理对番木瓜的遗传诱变效应研究. 核农学报 ,2003 ,17 (5) :332～335
[ 9 ] 　闫洪睿 ,张　雷 ,鹿文成. 黑龙江省高纬度地区大豆辐照诱变效应研究. 核农学报 ,2003 ,17 (6) :430～433
[10 ] 　郝再彬 ,吴东岚. 矮秆大豆突变体的获得. 核农学报 ,2004 ,18 (3) :204～206
761Acta Agriculturae Nucleatae Sinica
2005 ,19 (3) :163～167
© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net