大豆育種工作的現(xiàn)狀與展望

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1、大豆育種工作的現(xiàn)狀與展望摘要:本文對國內(nèi)外大豆育種工作進行了回顧和展望，詳細地介紹了大豆主要生產(chǎn)國在遺傳資源利用、品質(zhì)育種、抗性育種、不育系及生物技術(shù)等方面研究與實踐的最新進展?！　?、世界上大豆主要生產(chǎn)國的高產(chǎn)理論與實踐　　1．1大豆主要生產(chǎn)國的生產(chǎn)概況　　目前世界上大豆主要生產(chǎn)國是美國、巴西、中國和阿根廷，這4個國家大豆產(chǎn)量占世界大豆總產(chǎn)量的87%。1988-1998年，世界大豆總產(chǎn)量增加了32.6%，單位面積產(chǎn)量增加了13.2%。1998年世界大豆種植面積已達7010.3萬hm2，總產(chǎn)量15577.1萬t，單產(chǎn)2222.0kg·hm2。種植面積和總產(chǎn)量

2、居第一位的是美國，分別是2896.4萬hm2和7518.6萬t，占全球種植面積和總產(chǎn)量的41.3%和48.3%。單產(chǎn)水平最高的是埃及，為2641.2kg·hm-2，高于世界平均單產(chǎn)18.9%;中國大豆總產(chǎn)量從1980年(794萬t)開始逐年增加，到1994年達到頂峰(1560萬t)，1998年總產(chǎn)量已減少到1375萬t，單產(chǎn)水平由1980年的1099kg·hm-2，增加到1998年的1676.8kg·hm-2?！　≡跉W美諸國，大豆多數(shù)作為食用油原料和飼料蛋白源;亞洲則多以大豆為傳統(tǒng)食品。歐洲國家由于畜牧業(yè)發(fā)達，主要進口大豆餅粕作飼料;亞洲國家則主要進口大豆和

3、大豆油。大豆最大出口國是美國，1978-1980年間，大豆出口2100萬t，1988-1990年間有所下降，仍為1650萬t，1998年出口2570萬t。其次是巴西，大豆出口從1978-1980年的100萬t猛增到1988-1990年間的400萬t，成為世界第二大生產(chǎn)國。中國自1995/1996年起，從大豆凈出口國逆轉(zhuǎn)為凈進口國，1994/1995年凈出口大豆23萬t，1997/1998年凈進口大豆282萬t?！　“臀鳌⒏⒌葒蠖股a(chǎn)快速增長的主要原因是開發(fā)低緯度熱帶地區(qū)的大豆生產(chǎn)，選育長青春期品種;篩選適應(yīng)酸性土壤環(huán)境的固氮菌生理小種;確定適宜的播期、

4、收獲期、施肥和土壤管理措施以增加生產(chǎn)率，減少干旱的影響;大豆與其他作物輪作，減少病蟲害的影響?！　?．2大豆主要生產(chǎn)國的高產(chǎn)理論與實踐研究的動向　　由于各主要大豆生產(chǎn)國家對大豆高產(chǎn)理論的研究傾注了巨大的精力，使大豆單位產(chǎn)量大幅度提高。各國科學(xué)家在下列幾方面做了重點研究?！　?．2．1遺傳資源的研究世界上保存一年生大豆品種資源最多的是中國，其次是美國;保存多年生野生大豆資源的是澳大利亞和美國。迄今已經(jīng)報道的多年生野生種有15個。由于有豐富的品種資源，便于抗性基因的鑒定與篩選、高蛋白和高脂肪的選育，已經(jīng)育成一批高抗性、高蛋白和高脂肪的品種。　　國際上在大豆資源研

5、究與利用上主要集中在以下幾個方面:(1)直接引種栽培;(2)抗性基因鑒定;(3)耐旱性資源的篩選;(4)長青春期資源鑒定等方面?！　?．2．2大豆高產(chǎn)品種的研究高產(chǎn)仍然是世界大豆育種的核心目標，高產(chǎn)記錄不斷被打破。美國Ohio州Cooper自70年代以來一直堅持大豆高產(chǎn)理想型育種，80年代提出半矮稈、亞有限結(jié)莢習(xí)性類型的大豆育種方向，目前已經(jīng)取得舉世矚目的成就，選育出株高小于75cm、產(chǎn)量超過的品種，最高產(chǎn)量kg·hm-2的品種，最高產(chǎn)量達7950kg·hm-2?！　?．2．3大豆品質(zhì)方面的研究美國Hartwig致力于高產(chǎn)、高蛋白含量大豆品種選育，F(xiàn)2代進行

6、單株蛋白質(zhì)含量鑒定與選擇，高世代(F4，F(xiàn)5)進行農(nóng)藝性狀選擇，F(xiàn)5進行有重復(fù)的品系產(chǎn)量鑒定的方法，取得滿意效果。采用些育種方法可改良蛋白質(zhì)含量和大豆產(chǎn)量。　　在減少脂肪氧化酶和亞麻酸上，低亞麻酸含量的育種已有明顯進展。目前已獲得亞麻酸含量低于3%的材料，今后將可能獲得生產(chǎn)上應(yīng)用的品種。大豆種子含有3種脂肪氧化酶同工酶L-1、L-2、L-3，它決定了大豆腥味的產(chǎn)生，豆腥味防礙了大豆制品更廣泛的利用。日本學(xué)者MakitaHajika等用r射線誘貧大豆種子缺失所有脂肪氧化酶獲得成功。缺失所有脂肪氧化酶的大豆單株沒有顯示任何生理異常。Kitumura的報告說雙缺失

7、和三缺失突變體均已獲得，無任何生理異常。巴西國立Vicosa大學(xué)設(shè)立了為降低并最終消除脂肪氧化酶的育種計劃，l991年以來已選育出一批脂肪氧化酶2和3缺失的品系，并指出缺失脂肪氧化酶2和3，對重要農(nóng)藝性狀無明顯影響。　　美國和日本已選育出無Kunitz胰蛋白酶抑制劑的優(yōu)良品系，即將應(yīng)用于生產(chǎn)實踐。Kolipara等篩選得到Bowman-Birk胰蛋白酶抑制劑含量低的材料；意大利的Bittolo等提出使用快速、經(jīng)濟的Spectrophotometricmicroassay方法代替系統(tǒng)的Isoelectrofocusinganalysis方法，進行Kunitz胰

8、蛋白酶抑制劑的選擇，可應(yīng)用于生產(chǎn)實踐?！　?．2．4