中国农科院作科所邱丽娟研究员课题组大豆短叶柄种质资源表型鉴定及新品系培育的研究

大豆是重要的植物蛋白、食用油脂的主要来源。但近年大豆的产量远远无法满足日益增长的需求；与世界大豆主产国相比，我国大豆单产尚存在较大差距。大豆株型是植株整体特征的集中表现，创造理想大豆株型结构有利于提高大豆的产量潜力，并通过改善大豆种植密度，以达到大豆高产育种中的重要目标。大豆的叶柄长度是限制大豆株型改良及种植密度提高的重要因素，目前大豆叶柄相关种质资源的获取及有效评价是衡量种质利用价值的重要环节，是新品种培育及品种改良的基础。

近期，中国农业科学院作物科学研究所大豆基因资源挖掘与利用团队邱丽娟研究员课题组完成的题为“Characterization of the petiole length in soybean compact architecture mutant M657 and the breeding of new lines”的研究论文在Journal of Integrative Agriculture (《农业科学学报》(英文)，JIA) 2022年9期正式出版。
该研究界定并优化了大豆叶柄测定节位及方法，并以EMS诱变冀黄13获得的矮杆、短叶柄新种质M657为材料，在北方、黄淮、南方共7个地点进行鉴定证明了M657稳定的矮化、短叶柄、多分枝的表型，有效分枝数增加；M657在北方春、黄淮海夏及南方夏的矮化、叶柄短表型稳定；短叶柄品系的选育证明了利用M657进行大豆叶柄长度性状遗传改良的可行性；矮杆短叶柄新种质M657因矮化、叶柄短的优良株型性状为耐密、高产大豆新品种的培育提供优良的亲本基础。

该研究通过鉴定35个大豆主栽品种主茎各节位叶柄长度建立了大豆品种最长叶柄长度检测方法，整体上第12节可作为最长叶柄长度节位，并利用大豆最长叶柄节位（Y）与主茎节数(X)二者间关系建立了回归方程Y=0.593X，R²=0.5114，可作为叶柄长度节位鉴定标准。与野生型冀黄13相比，M657植株因节间长度的缩短导致株高降低约27%，叶柄长度缩短约52%；底荚高度、主根长度、单株粒重与百粒重均有显著降低，分枝数显著增加，生育期稍长，单株荚数、单株粒数及粗蛋白、粗脂肪含量差异不显著；M657叶长、叶宽及叶面积及种子百粒重、粒长、粒宽均显著小于冀黄13。矮化短叶柄种质M657在胞间CO2浓度、蒸腾速率、气孔导度、光合速率4项指标方面均显著高于冀黄13，瞬时水分利用效率差异不显著，M657的气孔限制值显著低于冀黄13。2018年，在北方、黄淮、南方3个地区的内蒙古呼伦贝尔、北京顺义、河北石家庄、山东聊城、河南商丘、安徽宿州、江西南昌共7地点进行M657表型稳定性及适应性鉴定，并利用AMMI模型分析M657及冀黄13基因型与环境的互作效应表明在7个地点M657的矮化、叶柄短特性表型稳定，且各表型间的变异系数均小于冀黄13。利用冀豆16、Spry作母本，以短叶柄种质M657作父本进行遗传组合配置，从2014年开始杂交组合并经由系谱法选择，P650、P655是从冀豆16×M657（F8）组合中选育的品系，品系P665、P669经系谱法选于Spry×M657组合，经海南、北京加代， 2018年北京选择矮化、短叶柄品系。

东北农业大学农学院已毕业客座博士研究生高华伟及已毕业客座博士研究生孙如建为本文的共同第一作者，中国农业科学院作物科学研究所大豆基因资源挖掘与利用团队邱丽娟研究员、东北农业大学农学院张淑珍教授、聊城大学生命科学学院刘立科教授为该文章的通讯作者。该研究得到了中国国家自然科学基金项目(31271753)及中国农业科学院创新工程项目（CAAS-ZDRW202003-1）资助。 

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https://doi.org/10.1016/j.jia.2022.07.‍004

转自：“植物科学最前沿”微信公众号

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