全 文 ：文章编号 :100028551 (2005) 022085203
利用有性杂交和激光辐射相结合的方法
培育大豆新品种
张秀田1 　郑延海1 　杨秀凤1 　张坤普1 　贾爱君2
(11 德州市农业科学研究所 ,山东 德州　253015 ; 21 德州恒东农药化工有限公司 ,山东 德州　253023)
摘 　要 :利用对大豆孢囊线虫 2 号生理小种免疫的品种资源“黑豆 2”与高产“黄沙大豆”进行有
性杂交 ,再对表现良好的杂交后代进行激光辐射处理 ,经过多年的稳定和筛选 ,并经多年多点
品系比较试验 ,选育出高产、优质、抗病大豆新品系德豆 99216。该品系 2003 年参加了山东省
大豆区域试验 ,产量居第 1 位 (273910kgΠhm2 ) ,比对照鲁豆 11 号增产 8105 % ;蛋白质含量、脂肪
含量均达国家优质大豆品质标准 ;高抗大豆孢囊线虫 2 号生理小种。
关键词 :大豆育种 ; 有性杂交 ;激光辐射 ; 抗孢囊线虫病
SOYBEAN BREEDING THROUGH CROSS BREEDING COMBINED WITH IRRADIATION MUTATION
ZHANG Xiu2tian1 　ZHENG Yan2hai1 　YANG Xiu2feng1 　ZHANG Kun2pu1 　J IA Ai2jun2
(11 Research Institute of Agricultural Science , Dezhou , Shandong , 253015 ;
21 Hengdong Chemical Co. Ltd , Dezhou , Shandong , 253023)
Abstract :Using“Heidou 2”which immune to the race 2 of Soybean Cyst Nematode ( SCN) crossbreeded with
“Huangsha soybean”which has high yield characteristic. We obtained some better cultivars of soybean. Then , we
used laser irradiation to these cultivars and selected a variety with high yield , good quality , resistance to the race 2
of SCN , called“Dedou 99216”which in black seed coat . In the year 2001 to 2003 , we joined the variety
comparision and regional test of Shandong province. Its yield hit 273910kgΠhm2 , crude protein and crude oil content
had reached the governmental standard of good quality soybean , and it had high resistance to the race 2 of SCN. It
is suitable for planting in Huanghuaihai area.
Key words :soybean breeding ; cross breeding ; laser irradiation ; resistance to SCN
收稿日期 :2004204223
基金项目 :山东省良种产业化开发项目 (SDLZ199800055)
作者简介 : 张秀田 ( 1952 - ) , 女 , 山东人 , 农业推广研究员 , 主要从事大豆育种及栽培研究。郑延海为通讯作者 , Email :
zhengyanhai333 @1631com大豆是我国继水稻、小麦和玉米后的第四大作物 ,大豆产量在 20 世纪 90 年代达到 1500 万吨 ,大豆粉占世界蛋白质消费量的 60 % ,大豆油占世界总植物油产品的 20 %～30 %。影响大豆生产的主要问题是 :春季干旱、产量低、品质差及各种病虫害 ,其中豆荚螟、孢囊线虫和杂草在某些地区也造成严重危害[1～4 ] 。本研究的目的是培育高产、高蛋白质、高脂肪含量 ,且抗孢囊线虫的大豆新品种。1 　材料与方法研究材料为对大豆孢囊线虫 2 号生理小种免疫的“黑豆 2 号”和高产的“黄沙大豆”。1995 年用“黑豆 2 号”与“黄沙大豆”进行杂交 ,获得部分杂交种子 ( F129501) 。1996 年种植后获得一些性状表现好的优良单株 ( F229501) 。1997 年播种前 ,对 F229501 的萌动种子进行了不同时间的激光
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辐射处理 ,这些种子称为 M129501。He2Ne 激光辐射处理的输出功率为 2mW ,波长为 63218nm ,处理时间
分别为 5、715、10 和 15min。
M1 代于 1997 年种在德州市农科所试验农场。1998 年和 1999 年 6 月份继续在该试验农场种植 M2 、
M3 ,并选择适宜夏播的大豆新品系。2000 年我们对表现较好的 5 个变异品系 (其中包括德豆 99 - 16) 晋
升为品系比较试验 ,并在 2001 —2003 年进行了多点品系比较试验。同时 ,2003 年德豆 99 - 16 参加了山
东省大豆区域试验。2002 —2003 年 ,我们采用美国 Golden 等提出的一套鉴别方法 ,鉴定出我区为大豆
孢囊线虫 2 号生理小种病发区[5 ] 。2003 年鉴定了德豆 99 - 16 对该病的抗性。
2 　结果与分析
211 　激光辐射处理对新品系筛选的影响
从表 1 可以看出 ,激光处理 715min 的种子成株数和成株率最高 ,处理 10min 的种子成株数和成株率
次之。激光处理的种子在当年种植表现出不同的形状特征 ,如株高有高的、矮的 ;叶型有圆叶的、披针形
的、还有上部叶子披针形下部叶子卵圆形的等。
212 　新品系德豆 99 - 16 高产性分析
表 1 　He2Ne 激光辐射处理对大豆杂交种子的影响
Table 1 　The effects of He2Ne laser irradiation
on growth of soybean hybrid seed
处理时间
treatment
time (min)
粒数
No. of
grains
成株数
succeed
plants
成株率
succeed plants
rate ( %)
5 50 30 60
715 50 40 80
10 50 36 72
15 50 28 56
表 2 　山东省夏大豆区域试验结果( 2003 年)
Table 2 　Results of soybean yield in regional test of
Shandong Province (2003)
品种
varieties
产量 yield
(kgΠhm2) 比对照增产increase
rate ( %)
位次
order
CK(鲁豆 11)
Ludou 11 2535 10
德豆 99 - 16
Dedou 99 - 16 2739 8105 1
2003 年德豆 99 - 16 参加了山东省大豆区域试验 ,结果见表 2 ,德豆 99 - 16 产量表现突出。综合当
年区试的临沂、菏泽、滨州、济宁、潍坊、德州、青岛、烟台、聊城 9 个点的试验结果 ,德豆 99 - 16 产量达
273910 kgΠhm2 ,比对照鲁豆 11 号增产 8105 % ,差异达显著统计水平 ,居参试 14 个品种的第 1 位。同年通
过德州市科技局组织的同行专家测产验收 ,在本单位试验农场的 1137 hm2 高产示范田该品系平均产量
为 346410kgΠhm2 。
213 　新品系德豆 99 - 16 优质性分析
2002 年新品系德豆 99 - 16 的种子在农业部谷物品种品质测定中心 (北京)测定 ,其结果为蛋白质含
量 4219 % ,脂肪含量 2117 % ; 2003 年的测定结果为蛋白质含量 39111 % ,脂肪含量 22128 %。二年的测定
结果均表明该品系达到了国家优质大豆品质标准。
214 　德豆 99 - 16 对大豆孢囊线虫 2 号生理小种抗性鉴定
2003 年对该品系的大豆孢囊线虫 2 号生理小种的抗性进行了鉴定 ,结果见表 3。从表 3 可以看出 ,
该品种对大豆孢囊线虫 2 号生理小种表现出高抗的特性 ,可以在轻度大豆孢囊线虫 2 号生理小种病发
区推广应用[6～9 ] 。
表 3 　德豆 99 - 16 对大豆孢囊线虫 2 号生理小种的抗性鉴定
Table 3 　Dedou 99 - 16 resistance verification to physiological race 2 of SCN
品种
varieties
孢囊数 (株)
number of SCN (per plant)
抗性
resistance
德豆 99 - 16 Dedou99 - 16 216 高抗 high resistance
鲁豆 4 Ludou4 (CK) 1816 感病 susceptible to disease
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3 　新品系德豆 99 - 16 综合评价
种植试验表明德豆 99 - 16 具有如下特征 :适宜的生长期、优质、抗病性好 ;株型好 ,上部叶小 ,减轻
遮阴 ,整株光合作用强 ,有 2～4 个收敛分枝、有限结荚习性、上部豆荚较多 ;株高 95～105cm、秆硬、节间
短、无空节 ;干物质含量高 ,收获指数超过 515 ; 节间豆荚多、籽粒大 ,百粒重达 2118g ; 抗病虫性强 ,高抗
大豆孢囊线虫 2 号生理小种。
参考文献 :
[ 1 ] 　张秀田 ,张坤普 ,王玉明 ,等 1 激光 810 大豆高产稳产性分析 1 激光生物学报 ,2001 ,10 (1) :64～65
[ 2 ] 　郑延海 ,闫世纯 1 大豆孢囊线虫 2 号生理小种的鉴定及抗性资源的评价 1 植物保护 ,1997 (4) :31
[ 3 ] 　郑延海 ,闫世纯 ,贾爱君 1 盆栽大豆孢囊线虫 2 号生理小种的鉴定及抗性资源的再评价 1 作物品种资源 ,1999 (2) :34
[ 4 ] 　郑延海 ,崔光泉 ,杨秀凤 ,等 1 高产、孢囊线虫大豆新品种 (系)筛选及其适宜密度研究 1 杂粮作物 ,2003 ,23 (3) :169～170
[ 5 ] 　徐冉 ,郝欣先 ,蒋惠兰 ,等 1 抗孢囊线虫大豆新品种 - 齐茶豆 2 号 1 山东农业科学 ,2002 (4) :48
[ 6 ] 　金剑 ,刘晓冰 ,王光华 ,等 1 美国大豆品种改良过程中生理特性变化的研究进展 1 大豆科学 ,2003 ,22 (2) :137～141
[ 7 ] 　Walter R Fehr. Breeding methods for cultivar development . In book“Soybeans : improve No. 16. ASA , CAAS , SSSA”, Pubishers Madison ,
Wisconson , USA. 1987
[ 8 ] 　Tan An2jiang , Xu Hou2rong , Chen Zhen2gu. Research on the mutagenic effects of the He2Ne laser radiation on silkworm (Bombyx mori) 1 激光生
物学报 , 1998 , 7 (3) : 168～170
[ 9 ] 　阎庆尚 ,王连 ,等 1RAPD 标记识别与大豆杂键球蛋白 4 号小种抗性关系的初步研究 1 大豆科学 ,1996. 15 (2) : 126～129
(上接第 101 页)
目前 ,我们正将侯选标记 OPK217550转化为 SCAR (sequence characterized amplified region) 标记 ,以不育
系与其恢复系杂交所获得的 F2 分离群体为材料 ,根据 F2 单株的育性分群 ,利用混合群体分离法 (Bulked
segregation analysis ,BSA)对 F2 分离群体中不同单株进行 SCAR 或 RAPD 分析 ,以验证本研究所获得的与
辣椒细胞质雄性不育基因可能相连锁的侯选标记 OPK217550和 OPK2171500 。
参考文献 :
[1 ] 　王恒明 , 王得元 , 李颖 , 等. 辣椒核质互作雄性不育三系杂种优势利用研究进展. 广东农业科学 , 2003 , (5) : 16～18
[ 2 ] 　Paran I , Kesseli R , Michelmore R. Identification of restriction fragment length polymorphism and random amplified polymorphic DNA markers linked
to downy mildew resistance genes in lettuce , using near2isogenic lines. Genome , 1991 , 34 :1021～1027
[3 ] 　Williams J G K, Kubelik A R , Livak KJ , et al . DNA polymorphisms amplified by arbitrary primers are useful as genetic markers. Nucleic Acids
Research , 1990 , 18 :6531～6535
[4 ] 　王得元 , 彭世清 , 刘志昕 ,等. 辣椒基因组 DNA 提取与 RAPD 分析. 江西农业大学学报 , 1998 , 20 (2) : 180～183
[5 ] 　王得元 , 张长远 , 殷秋妙. 辣椒 RAPD 反应体系研究. 广东农业科学 , 2001 , (1) : 21～22
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2005 ,19 (2) :85～87
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