免费文献传递   相关文献

Genetic Gain of Soybean Breeding for Yield in Henan Summer Soybean Zone Overthe Last 30 Years

河南夏大豆区近30年主要大豆品种产量改良的遗传进展



全 文 :作物学报 ACTA AGRONOMICA SINICA 2016, 42(7): 10091015 http://zwxb.chinacrops.org/
ISSN 0496-3490; CODEN TSHPA9 E-mail: xbzw@chinajournal.net.cn

本研究由河南省重点科技攻关项目(142102110042), 河南省高校青年骨干教师资助计划项目(2011GGJS-133)和河南省教育厅自然科学
项目(2011A21005)资助。
This study was supported by the Key Technology R&D Program of Henan Province (142102110042), the Henan Provincial Project for Young
Teachers in Universities (2011GGJS-133), and the Natural Science Foundation of the Education Department of Henan Province
(2011A210005), and the Construction Project of Preponderant or Characteristic Discipline Crop Science in Henan Province.
第一作者联系方式: E-mail: huangdou373@126.com
Received(收稿日期): 2015-12-23; Accepted(接受日期): 2016-05-09; Published online(网络出版日期): 2016-05-12.
URL: http://www.cnki.net/kcms/detail/11.1809.S.20160512.1103.004.html
DOI: 10.3724/SP.J.1006.2016.01009
河南夏大豆区近 30年主要大豆品种产量改良的遗传进展
黄中文 徐新娟 王 伟 梅沛沛
河南科技学院农学系 / 现代生物育种河南省协同创新中心, 河南新乡 453003
摘 要: 提高产量是大豆育种的主要目标。研究大豆产量及其相关性状的遗传进展, 对于今后制定高产育种策略有
重要参考意义。本研究随机选择近 30 年河南主要育成品种中的 18 个大豆品种, 进行两年产量评价试验的研究。结
果表明, 产量随育种年份增加总体呈递增趋势, 遗传进展为 17.39 kg hm–2, 年递增率是 0.7%; 有效分枝、主茎节数、
百粒重、株高有弱的正向遗传进展, 而单株荚数和每荚粒数表现弱的负向遗传进展, 但均不显著。百粒重、主茎节数
和株高与产量有显著的遗传相关与表型相关, 环境相关均不显著, 表明这 3个性状具有较大的遗传力, 随产量性状的
遗传改良, 这 3个性状均协同提高, 且不易受环境条件的影响; 而有效分枝、单株荚数、每荚粒数与产量的遗传相关
和表型相关均没达到显著水平, 这是它们与百粒重、主茎节数、株高有极显著负遗传相关所致。
关键词: 大豆; 产量; 遗传进展; 遗传相关
Genetic Gain of Soybean Breeding for Yield in Henan Summer Soybean Zone
over the Last 30 Years
HUANG Zhong-Wen, XU Xin-Juan, WANG Wei, and MEI Pei-Pei
School of Life Science and Technology, Henan Institute of Science and Technology / Collaborative Innovation Center of Modern Biological Breeding
of Henan Province, Xinxiang 453003, China
Abstract: High yield is a main objective in soybean breeding. This study aimed at guiding soybean breeding by understanding
genetic gain of yield and its related traits. 18 soybean cultivars randomly selected from cultivars released in Henan province dur-
ing the last 30 years were evaluated in two years. The results showed an increasing trend of yield with the average annual rate of
0.7%, and the genetic gain was 17.39 kg ha–1. Effective branch number, node number of main stem, seed weight, and plant height
showed a positive genetic gain, whereas pod number per plant and seed number per pod showed a negative genetic gain; however,
these genetic gains were weak with no significance. Soybean yield had significantly genetic and phenotypic correlations with seed
weight, node number of main stem, and plant height but had no significant correlation with environment. This result indicated that
seed weight, node number on main stem, and plant height had high genetic heritability and were selected simultaneously with the
genetic improvement of yield, with minor effect of environment. In contrast, effective branch number, pod number per plant, and
plant height had no significant correlation with yield, mainly because of their negatively genetic correlations with seed weight,
node number of main stem and plant height.
Keywords: Soybean; Yield; Genetic gain; Genetic correlation
河南夏大豆区是我国黄淮海大豆主产区之一。
河南省地处中原腹地, 生态资源优越, 其特定的生
态环境生产的大豆具有高蛋白、高油“双高”、适宜
食用等优势, 育成的品种还可以直接推动豫、皖、
苏、鲁等省的大豆生产发展。但由于河南省以及我
国大豆在国际大豆市场竞争中处于不利地位, 河南
省每年需进口大豆 120 万吨以上, 因此增加生产是
缓解目前大豆供给矛盾的最有效手段[1-3]。但是通过
1010 作 物 学 报 第 42卷


扩大种植面积实现增产的策略没有太大的空间, 提高
大豆品种的产量潜力, 是增加大豆生产的有效途径。
据美国植物生理学家 Johnson[7]估计, 大豆的产
量潜力可达 15 t hm–2。2009年 Tefera等[8]报道了尼
日利亚稀树草原(Nigerian Savannas)的大豆在过去的
20年时间内增加了 1117~1710 kg hm–2; Cooper等[9]
选育的半矮杆新品种Apex在高产环境下, 最高产量
达 5.98 t hm–2。意大利是世界上大豆单产最高的国
家, 全国平均单产为 3.6~3.7 t hm–2。
产量及其相关性状是典型的数量性状, 易受环
境影响 [10-13]。计算作物产量遗传进展的方法很多 ,
其中把不同历史时期育成的品种种植在相同环境和
统一栽培管理措施下进行产量比较是最常见的方
法。在统一的环境下评价育成品种的遗传进展, 可
以为制定育种策略提供重要的参考信息, 也可以为
将来的育种实践提供现有品种农艺性状潜在利用价
值 [8], 这种研究方法已在几种主要作物上应用过。
Tefera 等[8]报道尼日利亚的大豆在过去 20 年内共增
加了 1117~1710 kg hm–2, Specht等[11]报道美国的大
豆在 1972—1997 年间年均增加了 31.4 kg hm–2,
Kamara 等[12]报道尼日利亚地区 1970—1999 年间释
放的玉米品种遗传进展为 0.41%。周阳等[6]报道 30
年中我国北部麦区小麦品种产量的遗传进展为 1.2%,
Jin等[14]对东北地区 1950—2006年育成的 45个代表
品种的研究表明, 产量遗传进展年递增率为 0.58 %。
河南省大豆品种从 20 世纪 60 年代初期至今,
经过 5次更新换代, 截止 2007年, 共有 54个品种通
过河南省审定[15]。其主要农艺性状中, 生育期在 106
d 左右, 株高因品种而异, 变化较大; 产量构成因素
中, 单株荚数总体呈增加趋势, 百粒重则相对变化
较小[16]。然而尚未见系统研究分析其产量遗传进展、
产量及产量相关性状演变规律的报道。本研究随机
选择河南省近 30年育成的主要大豆品种, 研究产量
及主要农艺性状的遗传进展, 旨在为提高品种产量
潜力和培育高产夏大豆品种提供一定的理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
根据河南省5次更新换代的主要品种目录, 随机
选择34个品种进行一年的产量及相关性状的评价 ,
作为本试验的前期预备试验。根据预试结果, 和在本
地试验区的产量稳定性表现, 再从中随机选取18个
代表河南夏大豆区大豆品种演变和发展的品种(表1)。
1.2 试验设计
于河南科技学院乔谢大豆试验基地, 采用随机
区组设计, 3次重复。每小区4行, 行长2.7 m, 行距
0.4 m, 密度为19.5万株 hm–2, 2年分别于6月上旬种
植。田间管理给予充足的肥水管理控制。10月上旬
收获。
1.3 性状调查
收获前, 在小区内选择连续生长的10株测定活
体株高。从每小区收获中间2.5 m行长的植株, 随机
选择10株单独装袋, 用于室内考种, 获得单株荚数,
每荚粒数, 主茎节数, 有效分枝、百粒重等性状, 其
余装入网袋中 , 风干 , 脱粒 , 获得的籽粒产量与10
株产量相加即为小区产量。
1.4 数据分析
采用 SAS 9.4 软件进行两环境联合方差分析及
相关分析。
环境相关系数
, ,
2 2 2
( ) ( ) ( ) ( )COV / ( )i j i j i je x x e x x e x e xr    
遗传相关系数
, ,
2 2 2
( ) ( ) ( ) ( )COV / ( )i j i j i jg x x g x x g x g xr    
表型相关系数
, ,
2 2 2
( ) ( ) ( ) ( )COV / ( )i j i j i jp x x p x x p x p xr    
性状遗传进展按照下列公式计算[17]。
i iY a bC u   (1)
ln( )i iY a bC u   (2)
式中, Yi为品种 i的表型值, Ci是品种 i的育成年份, a
为方程的截距, b是遗传进展, u是回归残差。方程(1)
的 b是性状的遗传进展, 方程(2)的 100b是性状遗传
进展的年递增率(%)。
2 结果与分析
2.1 产量及产量相关性状的演变
2.1.1 产量 品种之间产量有极显著差异, 品种
之间产量与环境的互作达到显著水平。参试品种平
均产量为2641 kg hm–2, 豫豆27产量最高, 达到3310
kg hm–2, 其次是商丘1099、豫豆2号、周豆11、郑交
107和郑交9525, 最低的是1978年推出的周7327-118,
仅为2160 kg hm–2 (表1)。随品种育成年份增加, 产量总
体呈递增趋势, 遗传进展为17.390 kg hm–2 (R2 = 0.29,
P < 0.05)(图1), 年递增率是0.7% (R2 = 0.33, P < 0.05)。
试验范围内, 大豆产量总趋势有两个高峰, 即
1985和1988年推出的豫豆2号和豫豆8号为代表的第
一个高峰, 以及以1999年推出的豫豆27为代表的第
2个高峰, 30年产量变化总趋势是升高、降低、再升
高。由表1和图1可见, 品种产量潜力变化可以分为3

第 7期 黄中文等: 河南夏大豆区近 30年主要大豆品种产量改良的遗传进展 1011


表 1 产量及相关性状的方差分析
Table 1 ANOVA of yield and related traits
品种
Cultivar
育成年份
Released
year
产量
Yield
(kg hm–2)
单株荚数
Pods
per plant
每荚粒数
Seeds
per pod
百粒重
100-seed
weight (g)
有效分枝
Effective
branch
主茎节数
Nodes on
main stem
株高
Plant height
(cm)
周 7327-118 Zhou 7327-118 1978 2160 D 70.8 A 2.4 DBCE 16.1 IJ 2.6 ABCD 14.8 CDEF 89 CBDE
商丘 7608 Shangqiu 7608 1980 2229 CD 52.5 BCDE 2.4 DBC 23.3 BC 2.8 ABCD 14.0 EF 79 CDEF
豫豆 2号 Yudou 2 1985 2885 AB 65.3 ABC 2.3 DGHE 20.4 DFE 3.1 ABC 17.6 A 93 CB
豫豆 8号 Yudou 8 1988 2685 BCD 67.2 AB 2.2 IGH 18.0 IFGH 2.8 ABCD 13.4 F 74 GF
豫豆 16 Yudou 16 1994 2538 BCD 45.8 DE 2.4 DBC 24.0 B 2.8 ABCD 14.4 DEF 92 CBD
豫豆 19 Yudou 19 1995 2528 BCD 41.2 E 2.7 A 23.6 BC 2.0 CD 16.4 ABCD 89 CBDE
豫豆 21 Yudou 21 1996 2478 BCD 57.5 ABCDE 2.2 IGHE 20.4 DFE 3.7 A 14.8 BCDEF 87 CBDEF
豫豆 22 Yudou 22 1997 2695 BCD 61.2 ABCD 2.2 IGH 19.0 DFEGH 3.2 AB 17.0 ABC 88 CBDEF
豫豆 25 Yudou 25 1998 2508 BCD 52.4 BCDE 2.4 DBCE 19.6 DFEG 3.5 A 16.2 ABCD 88 CBDE
豫豆 27 Yudou 27 1999 3310 A 63.2 ABC 2.3 DGCE 21.6 DC 3.3 AB 15.1 BCDEF 107 A
豫豆 29 Yudou 29 2000 2617 BCD 69.6 A 2.1 IH 19.9 DFEG 3.2 AB 17.1 AB 77 GEF
豫豆 28 Yudou 28 2000 2481 BCD 50.6 BCDE 2.3 DGHE 21.3 DCE 1.9 D 16.1 ABCDE 99 AB
郑 92116 Zheng 92116 2001 2717 BCD 52.5 BCDE 2.3 DGCE 20.4 DFE 3.0 ABCD 15.5 ABCDEF 85 CBDEF
郑 90007 Zheng 90007 2001 2650 BCD 71.8 A 2.4 DBCE 17.7 IGH 3.0 ABCD 16.8 ABC 85 CBDEF
商丘 1099 Shangqiu 1099 2002 2857 AB 62.0 ABCD 2.5 AB 17.0 IJH 2.3 BCD 16.0 ABCDE 97 AB
周豆 11 Zhoudou 11 2003 2800 ABC 48.5 CDE 2.2 IGH 27.2 A 2.5 ABCD 17.0 ABC 93 CB
郑交 107 Zhengjiao 107 2003 2760 ABCD 61.8 ABCD 2.5 ABC 14.9 J 3.1 ABC 13.6 F 65 G
郑交 9525 Zhengjiao 9525 2004 2791 ABC 51.4 BCDE 2.1I 18.9 FEGH 3.6 A 15.8 ABCDE 78 GDEF
平均 Mean 2641 58.1 2.33 20.2 2.9 15.7 87
误差 SE 391 12.32 0.14 1.92 0.81 1.63 10.50
基因型 G 2.65** 3.26** 7.26** 15.08** 2.24* 3.57** 4.72**
基因环境 GE 1.70* 2.40** 2.29** 3.24** 1.19 0.88 1.58
遗传进展 Genetic gain 17.390* –0.242 –0.003 0.005 0.008 0.049 0.042
决定系数 R2 0.29 0.04 0.02 0.01 0.02 0.09 0.02
同一列内标以相同字母的数据表示差异不显著(P < 0.05)。G和 GE分别为基因型、基因型与环境互作的 F值。*和**分别表示
0.05和 0.01显著水平。R2为模型决定系数。
Means followed by the same letter within a column are not significantly different at the 5% probability level. G and G  E mean
F-value of genotype and interaction between genotype and environment, respectively. * and ** represent significance at the 0.05 and 0.01
probability levels, respectively. R2: coefficient of determination.


图 1 产量对品种育成年份的回归
Fig. 1 Regression of yield on released year
个变化阶段 , 1990年以前育成的周7327-118, 商丘
7608, 豫豆2号和豫豆8号为一个阶段, 其中豫豆2号
产量最高, 达到2885 kg hm–2, 而周7327-118, 商丘
7608和豫豆8号产量显著低于豫豆2号, 产量潜力呈
增长趋势。第二阶段为1994—1999年, 产量呈现先
上升后下降再上升的趋势, 1999年育成品种豫豆27
产量最高, 为3310 kg hm–2, 有效分枝也较高, 为3.3,
和豫豆21的有效分枝(3.7)差异不显著, 其株高也最
高, 为107 cm, 该品种在1995—1998年63点次试验
中 , 较对照豫豆8号平均增产9.5%, 其适应范围广 ,
对肥力要求不严, 中等以上肥力均可种植, 在河南
省各地和安徽北夏大豆产区, 江苏、湖北、山东、
1012 作 物 学 报 第 42卷


山西、陕西等省与河南省接壤地区均可种植。第3
个阶段为2000—2004年 , 2002年育成的品种商丘
1099产量较高, 为2857 kg hm–2, 与之后育成的品种
产量差异不显著, 品种产量潜力递增不明显。从品
种产量潜力演变阶段分析, 第1和第2阶段大豆育成
品种产量潜力有显著提高, 2000年后育成品种产量
进展缓慢。
2.1.2 产量相关性状 方差分析结果显示, 单株
荚数、每荚粒数和百粒重品种间、基因型与环境互
作均有极显著差异; 株型性状中有效分枝、主茎节
数和株高品种之间有显著或极显著差异, 但基因型
与环境互作均不显著。
单株荚数呈负遗传进展 , 为–0.242, 但未达到
显著水平。2001年育成的郑9007单株荚数最多, 达
到71.8, 其次为1978年育成的周7327-118和2001年
育成的豫豆29。1978、1980、1985、1988育成的4
个品种中 , 商丘7608和周7327-118差异显著 , 其他
的差异不显著; 1994—1999年育成的6个品种中, 豫
豆27、豫豆22、豫豆21和周7327-118差异不显著, 豫
豆25、豫豆16、豫豆19和周7327-118差异显著。豫
豆19单株荚数最少, 仅为41.2。
每荚粒数呈现先增加后减少的趋势, 有弱的负
向遗传进展。1995年育成的豫豆19每荚粒数最多 ,
达到2.7个 , 其次为2003年育成的郑交107和2002育
成的商丘1009, 每荚粒数和豫豆19差异不显著, 均
为2.5个 , 其他年份育成的15个品种每荚粒数和豫
豆19差异均显著, 其中豫豆29每荚粒数最少, 仅为
2.1个。
百粒重均值为20.2 g, 遗传进展为0.005。品种年
份之间百粒重的变化没有一定的规律。2003年育成
的周豆11百粒重最大, 达到27.2 g, 其他年份育成的
17个品种百粒重和周豆11差异均显著, 其中2003年
育成的郑交107百粒重最少, 仅为14.9 g。
有效分枝随着品种育成年份呈先增加后减少的
趋势, 遗传进展为0.008。1996年育成的豫豆21最多,
达到3.7, 之后育成的豫豆系列品种中, 豫豆28最少,
有效分枝仅为1.9。1988年之前育成的4个品种中, 豫
豆 2号有效分枝为 3.1, 与豫豆 21差异不显著 ;
2000—2004年育成的8个品种中 , 郑交9525有效分
枝为3.6, 与豫豆21差异不显著, 商丘1099和豫豆28
差异显著, 有效分枝分别为2.3和1.9。
主茎节数随着品种育成年份呈先增后减再增的
趋势, 遗传进展为0.049。1985年育成的豫豆2号主茎
节数最多, 达到17.6, 之后育成的豫豆系列品种中,
豫豆19、豫豆22、25、29、28无显著变化, 豫豆8最
少, 主茎节数仅为13.4。2000—2004年育成的8个品
种中, 郑豆11主茎节数为17.0, 与豫豆2号差异不显
著, 差异不显著的还有郑90007、豫豆28、商丘1099、
郑交15.8和郑92116, 郑交107差异显著 , 主茎节数
仅为13.6。
株高均值为87 cm, 遗传进展为0.042。1999年育
成的豫豆27株高最高, 达到107 cm, 其次为2000年
育成的豫豆28和2002年育成的商丘1009, 株高和豫
豆27差异不显著, 分别为99 cm和97 cm, 其他年份
育成的15个品种株高和豫豆27差异均显著 , 其中
2003年育成的郑交107株高最矮, 仅为65 cm。
2.2 产量及产量相关性状遗传相关分析
从表2可以看出, 产量的表型相关、遗传相关和
环境相关的数值大多为正值, 其中百粒重、主茎节
数和株高的遗传相关和表型相关均大于环境的相关,
达到极显著水平(P < 0.01), 说明百粒重、主茎节数
和株高与产量有显著的遗传相关与表型相关, 表明
这3个性状具有较大的遗传力 , 对杂种后代产量性
状的改良起着关键作用, 受环境条件影响不大。有
效分枝、单株荚数及每荚粒数与百粒重的表型相关、
遗传相关和环境相关均为负值, 有效分枝、单株荚
数、每荚粒数与产量的遗传相关和表型相关均没达
到显著水平, 但与产量的偏相关均达到极显著水平,
这是因为它们与百粒重、主茎节数、株高有极显著
的负的遗传相关性, 选择育种材料的时候, 首先选
择百粒重、主茎节数和株高性状优良的品种作为母
本进行杂交育种, 以提高大豆产量。
有效分枝与单株荚数的表型相关、遗传相关和
环境相关为正相关, 有效分枝性状对单株荚数影响
大, 其中表型相关(0.551)和环境相关(0.492)达到极
显著水平, 遗传相关(0.360)不显著。其中有效分枝与
主茎节数、株高和每荚粒数的表型相关、遗传相关
和环境相关为负偏相关。
主茎节数与株高的表型相关、遗传相关和环境
相关为正值, 株高对主茎节数呈正相关, 其中表型
相关(0.692)和环境相关(0.500)达到极显著水平, 遗
传相关(0.102)不显著。其中主茎节数与每荚粒数的
表型相关、遗传相关和环境相关为负值, 呈偏相关,
遗传相关极显著, 说明主茎节数越多, 每荚粒数越
少, 大豆偏于营养生长, 从而影响了产量的增加。
单株荚数与每荚粒数遗传相关为正值(0.080),
第 7期 黄中文等: 河南夏大豆区近 30年主要大豆品种产量改良的遗传进展 1013


表 2 产量及产量相关性状间的遗传相关系数
Table 2 Coefficients of genetic correlation between yield and related traits
性状
Trait
相关系数
r
产量
Yield
单株荚数
Pods per plant
每荚粒数
Seeds per pod
百粒重
100-seed weight
有效分枝
Effective branch
主茎节数
Nodes on main stem
re 0.041
rg –0.130
单株荚数
Pods per plant
rp 0.002
re 0.097 –0.286*
rg 0.117 0.080
每荚粒数
Seeds per pod
rp 0.098 –0.138
re 0.216 –0.380** 0.026
rg 0.734** –0.890** –0.131
百粒重
100-seed weight
rp 0.344** –0.610** –0.061
re 0.144 0.551** –0.099 –0.127
rg 0.204 0.360 0.003 –0.494*
有效分枝
Effective branch
rp 0.154 0.492** –0.060 –0.284*
re 0.234 0.564** –0.035 –0.248 –0.009
rg 0.730** –0.950** –0.508** 0.667** –0.400*
主茎节数
Nodes on main
stem rp 0.314** 0.170 –0.168 0.102 –0.101
re 0.198 0.098 –0.118 –0.058 –0.371** 0.692**
rg 0.663** –0.224 –0.085 0.601** –0.064 0.102
株高
Plant height
rp 0.304** –0.030 –0.103 0.304** –0.256 0.500**
rp: 表型相关系数; rg: 遗传相关系数; re: 环境相关系数。*和**分别表示 0.05和 0.01的显著水平。
rp: phenotypic correlation coefficient; rg: genetic correlation coefficient; re: environmental correlation coefficient. * and ** represent
significance at the 0.05 and 0.01 probability levels, respectively.

呈正相关, 单株荚数影响每荚粒数, 其中环境相关
达到显著水平 , 单株荚数与株高遗传相关为正值
(0.098), 呈正相关 , 株高影响单株荚数 , 每荚粒数
和株高的表型相关、遗传相关和环境相关为负值 ,
呈偏相关 , 说明株高越高 , 每荚粒数偏少 , 另外从
大豆植株特性分析, 株高偏高, 主茎节数偏多, 与前
面分析的主茎节数与每荚粒数的表型相关、遗传相关
和环境相关为负值, 呈偏相关, 结果一致。
3 讨论
从本试验表现出的河南省大豆品种产量演变的
阶段性特点分析, 1985 年豫豆 2 号品种的育成体现
出大豆产量的增高, 之后育成的品种产量提高较慢,
在 1999年育成的豫豆 27产量达到了近 30年育成的
大豆品种产量的最高峰, 产量达到了 3310 kg hm–2,
年递增率为 0.7% (P < 0.05)。Jin 等[14]以东北地区
1950—2006年育成的 45个代表品种试验表明, 产量
年平均进展 0.58%, 说明黄淮夏大豆区相比东北区
域育成的大豆品种, 产量的遗传进展略有增加, 但
低于美国大豆遗传进展的相关报道[11]。我国大豆产
量曾经在 19世纪 50—70年代停滞不前, 在 80年代
才开始大量相关研究, 大豆产量出现不断增加的趋
势 [2,5,16,18], 大豆品种遗传改进的明显趋势在于抗倒
伏性显著增强、单株粒重提高、每节荚数、每荚粒
数增多、粒重变大、茎秆增粗、株高降低[18]。
影响大豆产量提高的因素很多。首先, 很多研
究者从大豆的主要农艺性状入手, 研究不同性状对
大豆产量的贡献, 王振民等[19]研究吉林省生产上曾
大面积推广的42个大豆品种的主要农艺性状的演变
趋势发现, 产量与分枝数呈负相关; 产量与有效节
数、每荚粒数、百粒重呈正相关, 与本研究结果类
似。本试验从主要产量的遗传因素来看, 在这期间
育成的品种改良的农艺性状着眼点不同, 1996年育
成的豫豆21的有效分枝有明显提高, 达到3.7, 1995
年育成的豫豆19每荚粒数最多, 为2.7。谢甫绨等[20]
研究了辽宁省育成的50个品种的主要农艺性状遗传
改进的趋势, 其中分枝荚数和三粒荚数的变化最大,
单株粒重、百粒重、主茎节数及分枝荚数变化中等,
其余各性状变化较小。郑洪兵等[21]对吉林省不同年
代大豆品种株型性状的演变研究表明, 产量、叶面
积、叶面积指数、茎直径、比叶重随着年代的增加
而增加。
1014 作 物 学 报 第 42卷


其次, 开展了大量关于大豆产量相关性状的遗
传分析, 研究了大豆各个性状的遗传力及其相关性,
大豆株高、主茎节数、有效荚数、荚粒数、株粒重、
分枝数与百粒重等是影响和构成大豆产量的重要因
素[22-26]。本试验发现, 近 30年育成的大豆品种产量
变化主要集中在主茎节数、百粒重和株高上, 产量
与三者成正相关。可能因为夏大豆生长期短, 光周
期反应明显, 不易形成分枝, 另外, 7 月和 8 月大豆
开花期的持续阴雨对有限结荚习性的品种非常不利,
因为有限结荚品种开花期时间短而集中。刘萌娟
等 [26]研究发现, 小区产量和主茎节数遗传相关显著,
选育高产品种的重要辅助性状为主茎节数和百粒重,
因此在田间选择时, 重点选择主茎节数多、籽粒中
等偏小的品种, 有望获得理想产量育种效果。近年
来, 随着分子育种技术研究的不断发展, 与产量、品
质、抗性有关的 QTL数目越来越多, 基于分子水平
的聚合育种技术也日趋完善[27-29], 研究大豆产量的
相关因素和遗传进展, 也为大豆分子育种技术提供
重要参考信息。
4 结论
河南夏大豆区近30年大豆育成品种产量的年均
遗传进展为17.390 kg hm–2 (P < 0.05), 年递增率为
0.7%。在产量相关因素中, 主茎节数的年均进展相
对较大, 其中有效分枝、主茎节数、百粒重、株高
的正向遗传进展较弱, 而单株荚数和每荚粒数是负
向遗传进展, 均不显著。百粒重、主茎节数和株高
与产量有显著的遗传相关与表型相关, 环境相关均
不显著, 表明这3个性状具有较大的遗传力。
References
[1] 杨青春, 耿臻, 苑保军, 吕广伦, 张东辉. 河南省大豆生产现
状及高产育种方向探讨. 大豆通报, 2000, (1): 4–6
Yang Q C, Geng Z, Yuan B J, Lü G L, Zhang D H. Current situa-
tion of soybean production in Henan province and the direction
of high yield breeding. J Soybean Bull, 2000, (1): 4– 6 (in Chi-
nese with English abstract)
[2] 王曙明, 孟凡凡, 郑宇宏, 范旭红, 张云锋. 大豆高产育种研
究进展. 中国农学通报, 2010, 26(9): 162–166
Wang S M, Meng F F, Zheng Y H, Fan X H, Zhang Y F. Advance
in research on high yield breeding of soybean. Chin Agric Sci
Bull, 2010, 26(9): 162–166 (in Chinese with English abstract)
[3] Wang B Q, Zhang L F, Dai H Y, Wang C J, Li W, Xu R. Genetic
variation analysis, correlation analysis and principal component
analysis on agronomic traits of summer sowing soybean (Glycine
max Merr.) in Huang-Huai-Hai Region. Agric Biotechnol, 2013,
3(3): 25–29
[4] 管建慧, 郭新宇, 刘克礼. 作物品种产量潜力研究概况. 中国
农学通报, 2007, 23: 202–205
Guan J H, Guo X Y, Liu K L. Research advances on yield poten-
tial of cultivar. Chin Agric Sci Bull, 2007, 23: 202–205 (in Chi-
nese with English abstract)
[5] 姜国基, 刘栋锋, 张淑清. 大豆品种产量潜力的研究概况. 辽
宁农业科学, 2011, (3): 52–53
Jiang G J, Liu D F, Zhang S Q. Study on yield potential of soy-
bean cultivars. Liaoning Agric Sci, 2011, (3): 52–53 (in Chinese
with English abstract)
[6] 周阳, 何中虎, 陈新民, 王德森, 张勇, 张改生. 30余年来北部
麦区小麦品种产量改良遗传进展 . 作物学报 , 2007, 33:
1530–1535
Zhou Y, He Z H, Chen X M, Wang D S, Zhang Y, Zhang G S.
More than 30 years in northern wheat varieties yield improved
genetic progress. Acta Agron Sin, 2007, 33: 1530–1535 (in Chi-
nese with English abstract)
[7] Johnson C B. Physiological Processes Limiting Plant Productivity.
London: Butterworth Press, 1981. p 395
[8] Tefera H, Kamara A Y, Asafoadjei B, Dashiell K E. Improve-
ments in grain and fodder yields of early maturing promiscuous
soybean cultivars in the Guinea savannas of Nigeria. Crop Sci,
2009, 49: 2037–2042
[9] Cooper R L, Mendiola T, St-Martin S K, Fioritto R J, Dorrance A
E. Registration of Apex soybean. Crop Sci, 2003, 43: 1563
[10] Scott C R, Justin J S, Nicholas H W, Eric W W, Vince M D, Seth
L N, Shaun N C, Brian W D, Paul D E, James E S, Shawn P C.
Genetic gain x management interactions in soybean: I. Planting
date. Crop Sci, 2013, 53: 5–7
[11] Specht J E, Hume D J, Kumudini S V. Soybean yield potential: a
genetic and physiological perspective. Crop Sci, 1999, 39:
1560–1570
[12] Kamara A Y, Menkir A, Fakorede M A B, Ajala S O, Badu-
Apraku B, Kureh I. Agronomic performance of maize cultivars
representing three decades of breeding in the Guinea savannas of
West and Central Africa. J Agric Sci, 2004, 142: 567–575
[13] 黄中文, 赵团结, 喻德跃, 陈受宜, 盖钧镒. 大豆产量有关性
状 QTL的检测. 中国农业科学, 2009, 42: 4155–4165
Huang Z W, Zhao T J, Yu D Y, Chen S Y, Gai J Y. Detection of
QTLs of yield related traits in soybean. Sci Agric Sin, 2009, 42:
4155–4165 (in Chinese with English abstract)
[14] Jin J, Liu X B, Wang G H, Mi L, Shen Z B, Chen X L, Herbert,
Stephen J. Agronomic, physiological contributions to the yield
improvement of soybean cultivars released from 1950 to 2006 in
Northeast China. Field Crops Res, 2010, 115: 116–123
[15] 李卫东. 现代河南大豆品种及栽培技术. 北京: 中国农业科学
技术出版社, 2008. p 3
Li W D. Modern soybean varieties and cultivation techniques in
Henan. Beijing: China Agricultural Science and Technology Press,
2008. p 3
[16] 王树峰, 卢为国, 李卫东. 河南省大豆审定品种系谱来源及性
状分析. 河南农业科学, 2015, 44(1): 37–41
Wang S F, Lu W G, Li W D. Pedigree and trait analysis of soy-
bean varieties registered in Henan province. J Henan Agric Sci,
2015, 44(1): 37–41 (in Chinese with English abstract)
[17] Ortiz-Monasterio R, Sayre K D, Rajaram S, McMahon M. Ge-
netic progress in wheat yield and nitrogen use efficiency under
第 7期 黄中文等: 河南夏大豆区近 30年主要大豆品种产量改良的遗传进展 1015


four nitrogen rates. Crop Sci, 1997, 37: 898–904
[18] 王连铮, 叶兴国, 刘国强, 隋德志, 王培英. 黑龙江省及黄淮
海地区大豆品种的遗传改进. 中国油料作物学报, 1998, 20(4):
20–25
Wang L Z, Ye X G, Liu G Q, Sui D Z, Wang P Y. Genetic im-
provement of soybean cultivars in Heilongjiang province and
Huang-Huai-Hai Valley. Chin J Oil Crop Sci, 1998, 20(4): 20–25
(in Chinese with English abstract)
[19] 王振民, 康波, 邓劭华, 刘维莉, 姚唐忠. 吉林省不同年份主
推大豆品种性状演变规律的初步分析. 吉林农业大学学报,
1993, (1): 92–95
Wang Z M, Kang B, Deng S H, Liu W L, Yao T Z. Preliminary
analysis of the evolution of the main soybean cultivars in differ-
ent years in Jilin province. J Jilin Agric Univ, 1993, (1): 92–95
(in Chinese with English abstract)
[20] 谢甫绨, 李契, 张惠君, 王海英, Steven K, Martin St. 亚有限
型大豆品种单株生产潜力的比较研究. 大豆科学, 2007, 26:
675–679
Xie F T, Li Q, Zhang H J, Wang H Y, Steven K, Martin St. Com-
parison on yield potential of individual plant between semi-
determinate soybeans. Soybean Sci, 2007, 26: 675–679 (in Chi-
nese with English abstract)
[21] 郑洪兵, 徐克章, 赵洪祥, 李大勇, 王晓慧, 张治安, 杨光宇,
杨春明, 陆静梅. 吉林省不同年代大豆品种某些株型性状的
演变. 中国油料作物学报, 2006, 28: 276–281
Zheng H B, Xu K Z, Zhao H X, Li D Y, Wang X H, Zhang Z A,
Yang G Y, Yang C M, Lu J M. Study on stature evolution of soy-
bean cultivars in Jilin province. Chin J Oil Crop Sci, 2006, 28:
276–281 (in Chinese with English abstract)
[22] Ecochard R, Ravelomanantsoa Y. Genetic correlations derived
from full-sib relationships in soybean. Theor Appl Genet, 1982,
63: 9–15
[23] 王文斌, 孙贵荒, 孙恩玉. 辽宁省育成大豆品种蛋白质和脂肪
含量的遗传改进的进展. 辽宁农业科学, 2001, (3): 35–37
Wang W B, Sun G H, Sun E Y. Genetic improvement of protein
and fat content of soybean cultivars in Liaoning province. Liao-
ning Agric Sci, 2001, (3): 35–37 (in Chinese with English abstract)
[24] Eisen E J, Saxton A M. Genotype by environment interactions
and genetic correlations involving two environmental factors.
Theor Appl Genet, 1983, 67: 75–86
[25] Alliprandini L F, Vello N A. Heritability and correlations among
traits in four way soybean crosses. Euphytica, 2004, 136: 81–91
[26] 黄中文, 赵团结, 喻德跃, 陈受宜, 盖钧镒. 大豆生物量积累、
收获指数及产量间的相关与 QTL 分析. 作物学报, 2008, 34:
944–951
Huang Z W, Zhao T J, Yu D Y, Chen S Y, Gai J Y. Correlation and
QTL mapping of biomass accumulation, apparent harvest index,
and yield in soybean. Acta Agron Sin, 2008, 34: 944–951 (in
Chinese with English abstract)
[27] 刘萌娟, 李鸣雷, 石引刚. 大豆产量与若干经济性状的遗传相
关与选择. 中国农学通报, 2005, 21(11): 164–166
Liu M J, Li M L, Shi Y G. Genetic correlation and selection of
soybean production and some economic traits. Chin Agric Sci
Bull, 2005, 21(11): 164–166 (in Chinese with English abstract)
[28] Huang Z W, Tong C F, Bo W H, Pang X M, Wang Z, Xu J C, Gai
J Y, Wu R L. An allometric model for mapping seed development
in plants. Brief Biol, 2014, 15: 562–570
[29] 邱丽娟, 王昌陵, 周国安, 陈受宜, 常汝镇. 大豆分子育种研
究进展.中国农业科学, 2007, 40: 2418–2436
Qiu L J, Wang C L, Zhou G A, Chen S Y, Chang R Z. Advance in
molecular breeding of soybean. Sci Agric Sin, 2007, 40:
2418–2436 (in Chinese with English abstract)