大豆科学

黄淮海夏大豆(南片)品种(系)农艺性状的综合分析及评价模型构建

昝凯，陈亚光，申为民，徐淑霞，周青，王凤菊，郭海芳，李明军 — 2023年03月20 00:00

为全面、准确综合评价黄淮海夏大豆(南片)品种(系)的农艺性状，构建大豆品种(系)的综合评价体系，本研究利用因子分析、DTOPSIS法、聚类分析和回归分析等多元分析方法，对2019—2021年黄淮海夏大豆(南片)区试中完成两年试验的37份品种(系)的15个性状进行综合分析评价。结果表明：37份大豆品种(系)的15个农艺性状变异系数为2.4%~53.0%，花叶病毒病变异系数最大，其次为有效分枝数，生育期变异系数最小；相关分析表明15个农艺性状间存在复杂的相关性，因子分析将15个性状转化为5个主因子，累计贡献率达77.973%。采用DTOPSIS法计算品种(系)综合评价值(Ci值)，对Ci值进行聚类分析，将37份品种(系)划分为3个类群，每个类群具有不同的优势性状。通过逐步回归分析建立大豆品种(系)综合评价模型：Ci=0.484+0.033X₃+0.027X₄+0.067X₇+0.011X₁₁+0.034X₁₄，(R²=0.955 0，F=132.027，P<0.000 1)，该模型可用于黄淮海夏大豆品种(系)的综合评价，为育种家选育高产优质大豆品种提供参考。

江西省菜用大豆蛋白营养评价及地区差异比较

张莉，袁丽娟，向建军，廖且根，张大文，尹德凤，董秋洪 — 2023年03月20 00:00

为了给江西省菜用大豆的产业发展和生产消费提供具体的数据支撑，以来自江西省17个县市共111份菜用大豆为研究对象，采用国标方法测定各材料水分、粗蛋白和氨基酸组分含量，以FAO/WHO氨基酸模式为评价标准，采用氨基酸比值系数法评价江西各地菜用大豆蛋白质营养水平，利用统计学方法对江西省各地区的菜用大豆进行系统聚类分析。结果表明：江西省区域内的菜用大豆粗蛋白鲜重含量平均为11.0%，水分含量平均为72.4%，必需氨基酸占总氨基酸比例平均为33.7%；江西省各地菜用大豆第一限制性氨基酸为蛋氨酸+半胱氨酸，必需氨基酸指数（EAAI）平均值为92.7；不同地区的菜用大豆聚类为3类，蛋白质品质评价最好的是来自芦溪、高安和万载地区的菜用大豆，而萍乡安源、新余渝水和宜春地区采集的菜用大豆蛋白营养价值评价较差。研究结果表明江西省菜用大豆蛋白质营养价值存在地区差异，可能与江西省各地区品种、气候环境、土壤环境、田间管理习惯等因素相关。

合丰（合交、合农、佳豆）号系列大豆品种的亲本分析

郭美玲1，郭泰2，刘忠堂1，王志新2，郑伟2，李灿东2，徐杰飞2，赵星棋2 — 2023年03月20 00:00

为深入了解合丰（合交、合农、佳豆）号系列大豆品种的亲本选用情况，本文对黑龙江省农业科学院佳木斯分院大豆育成品种所涉及的亲本进行了分析，通过总结已往的亲本选用经验，为今后品种改良创新提供技术指导。截止到2022年，佳木斯分院共育成大豆品种119个，包括杂交大豆品种3个。涉及亲本124个，包括国内祖先亲本11个，国外亲本13个，国内直接亲本（创新种质与选育品种）100个；骨干亲本或核心亲本（育成品种≥2个）46个，一般亲本78个（育成品种1个）。其中北丰11和合丰50分别育成品种9个，满仓金育成品种7个，合丰34和合丰35分别育成品种6个，黑河45、北豆5号和HOBBIT分别育成品种5个，黑河43、合农69、合丰55、垦丰16和黑河38分别育成品种4个，秃荚子、荆山朴、克4430-20、合丰26、绥农10、华疆4号、黑河35、合农71、美国扁茎大豆、日本小粒豆和黑农54等11个亲本分别育成品种3个，黑河54、黑龙江41（俄罗斯）、合丰24、钢201、俄亥俄、绥农14、公84112-1-3、合丰39、合丰41、合丰42、合丰51、合丰57、北丰9号、九丰10、合93-793、垦农19、合农68、黑农48、克山1号、绥02-529和黑交01-1032等21个亲本分别育成品种两个。分院选用的亲本中农家品种（地方品种）占亲本总数的8.87%；自育亲本材料占亲本总数的34.68%；引自国内（黑龙江、吉林、辽宁和内蒙古）的亲本材料占亲本总数的46.03%；引自国外（美国、日本、俄罗斯和意大利）的亲本材料占亲本总数的10.48%。这些亲本材料包括超早熟亲本5个，极早熟亲本3个，早熟亲本42个，中早熟亲本63个，中熟亲本1个，中晚熟亲本9个，晚熟亲本1个。分析结果说明分院选用亲本来源广泛，既体现地理远缘又有生态差异，既体现遗传基础改良又有遗传多样性，既体现正宗的血统又拓宽血缘关系，保证了品种改良创新与水平提升，这一做法与经验值得推广与借鉴。

大豆骨干亲本中豆32主要农艺性状的配合力分析

孙帅1，易志杰2，袁松丽2，郝青南2，陈水莲2，陈海峰2，王贤智1，周新安2 — 2023年03月20 00:00

为了明确大豆骨干亲本中豆32主要农艺性状的配合力特点，以中豆32及9个大豆品种（种质）为亲本，采用不完全双列杂交法组配30个杂交组合，分析比较各杂交组合10个产量和品质相关性状的配合力及遗传参数。配合力分析表明：骨干亲本中豆32具有较高的一般配合（GCA），除百粒重和蛋白含量GCA为负值外，其余8个性状GCA均为正值，尤其在有效分枝数、单株荚数、单株粒数和单株产量4个性状上表现突出。中豆32组配的杂交组合大部分表现优异，具有较高的特殊配合力（SCA），30个杂交组合中，中豆32×郑8516、中豆32×中黄13、中豆32×新四粒黄、中豆32×宁豆5号和中豆32×中黄319产量相关性状的SCA均较高。遗传分析表明，各组合的株高、主茎节数、有效分枝数、单株荚数、单株粒数、百粒重、单株产量、蛋白含量和脂肪含量主要受基因加性效应影响，底荚高度则受基因加性效应和非加性效应共同影响。研究表明，中豆32具有较好的配合力，育种中根据其农艺性状的配合力特点加以利用，易获得强优势组合。

大豆E3泛素连接酶基因GmHOS1a和GmHOS1b生物信息学分析和敲除载体构建

王昕1，2，李聪1，3，许志永1， 4，刘斌1，赵涛1，刘军1，李宏宇1 — 2023年03月20 00:00

HIGH EXPRESSION OF OSMOTICALLLY RESPONSIVE GENES 1（HOS1）是植物中多种信号途径的整合因子，在植物发育、胁迫反应、光形态建成和开花调控中发挥至关重要的作用，是很有潜力的作物工程育种目标基因，但其在大豆中的功能尚未被揭示。为了揭示其在大豆中的功能，本研究利用反向遗传学，成功克隆了两个大豆HOS1基因，GmHOS1a和GmHOS1b，并通过生物信息学技术，对其蛋白结构、表达模式和功能进行了分析。进化树和结构域分析表明，GmHOS1a和GmHOS1b具有N端的环指结构域和与ELYS高度相似的保守基序，与拟南芥和水稻HOS1蛋白高度同源。亚细胞定位结果显示，GmHOS1a和GmHOS1b定位在细胞核中。Quantitative Real-time PCR（qRT-PCR）结果表明，GmHOS1a和GmHOS1b的基因表达模式相似，均在三出复叶中高度表达。48 h光周期RNA-sequencing（RNA-seq）和qRT-PCR分析表明，GmHOS1a和GmHOS1b基因的表达具有生物钟昼夜节律性，其中GmHOS1a的表达量显著高于GmHOS1b，GmHOS1a见光后表达量升高，黑暗前表达量达到峰值。为进一步探索GmHOS1a和GmHOS1b蛋白的功能，利用CRISPR/Cas9系统构建了9个GmHOS1a和GmHOS1b基因敲除载体，通过发根检测实验，筛选出6个高效工作载体，可供后续遗传转化实验使用。本研究为阐明该基因的功能和作用机理奠定了理论基础，并提供了可供遗传转化的载体材料。

大豆GmWRKY52生物信息学分析及与GmNF-YA13互作研究

刘灿1，聂天明2，于月华2，倪志勇1 — 2023年03月20 00:00

WRKY转录因子在植物生长发育及逆境调控过程发挥着重要作用。前期通过酵母双杂交筛选干旱处理后的大豆cDNA文库时发现GmWRKY52（NP_001237726.2）可能与GmNF-YA13蛋白存在互作，为明确二者是否存在互作，本研究克隆GmWRKY52基因并进行生物信息学分析，利用酵母双杂交系统鉴定GmWRKY52和GmNF-YA13之间的互作关系。结果显示：GmWRKY52基因全长1 163 bp，编码1个由265个氨基酸组成的蛋白质，多序列比对和系统发育树分析结果说明GmWRKY52基因与野生大豆GsWRKY69（XP_028186817.1）亲缘关系较近。酵母双杂交结果表明GmWRKY52和GmNF-YA13蛋白不存在相互作用。研究结果说明GmWRKY52与GmNF-YA13蛋白在酵母细胞内并不发生互作。

大豆Glyma04G227700生物信息学分析及与Glyma08G11030互作研究

罗飞1，刘灿1，于月华2，倪志勇1 — 2023年03月20 00:00

咖啡酸-O-甲基转移酶（caffeic acid-O-methyltransferase，COMT）是一种催化苯丙素类化合物羟基上氧原子的甲基化酶。前期研究表明，大豆抵御干旱胁迫的F-box基因Glyma08G11030编码蛋白可能与COMT蛋白Glyma04G227700发生互作，为了预测分析大豆COMT基因Glyma04G227700的功能及二者的互作关系，本研究克隆Glyma04G227700基因，并对其进行生物信息学分析，通过实时荧光定量检测方法分析其在大豆不同组织中的表达情况，并利用酵母双杂交系统验证蛋白互作情况。结果显示：Glyma04G227700基因全长1 095 bp，编码366个氨基酸，与野大豆（RZC17879.1 Glycine soja）亲缘关系较近。Glyma04G227700在大豆的根、茎、叶、子叶中都有表达，且在根和茎中表达量较高，在子叶中表达量最低。酵母双杂结果表明Glyma08G11030与Glyma04G227700蛋白不存在互作。

大豆GmGolS基因高温胁迫应答及启动子活性分析

张军1，翟莹2 ，邱爽2，尹珺伊1，张艳1，金振华1，张勇3，王丽坤1 — 2023年03月20 00:00

肌醇半乳糖苷合成酶（GolS）是棉子糖系列寡糖（RFOs）生物合成途径中的关键酶。为探究大豆GmGolS基因的高温胁迫调控机制，通过实时荧光定量PCR检测GmGolS在高温胁迫下的表达量，通过PCR从大豆基因组DNA中扩增GmGolS基因启动子序列，将其连接到植物表达载体pCAMBIA1301上并转化烟草，通过GUS组织化学染色和实时荧光定量PCR检测GmGolS启动子的高温诱导启动活性。结果表明：高温胁迫可以强烈诱导GmGolS的表达。1 739 bp的GmGolS启动子序列中含1个生长素响应元件、1个干旱诱导的MYB转录因子结合位点、2个厌氧诱导元件、1个防御和胁迫响应元件、1个脱落酸响应元件、1个茉莉酸响应元件和1个缺氧诱导元件。成功获得3棵GmGolSP转基因烟草植株。GmGolS启动子的活性可以被高温胁迫诱导。

株行配置对南疆复播大豆生长和产量的影响

吴树1,2，冉新月1，黄兴军1，张磊1，陈国栋1，吴全忠1，翟云龙1 — 2023年03月20 00:00

为研究适宜在南疆地区种植的复播大豆最佳株行配置，采用不同株行配置对大豆品种绥农35进行田间试验，设3种行距处理15 cm（H1）、30 cm（H2）、45 cm（H3），3种密度处理52.56万株·hm-2（M1）、55万株·hm-2（M2）、60万株·hm-2（M3），分析株行配置对复播大豆植株农艺性状、叶面积指数（LAI）、光合势（LAD）和地上部干物质积累分配、产量构成因素及产量的影响。结果表明：随着生育进程推进，大豆株高、茎粗、主茎节数、叶形指数、LAI、LAD和荚果干物质分配比例均逐渐增加，茎干物质分配比例逐渐降低，叶片干物质分配比例呈先上升后下降的趋势。H3处理大豆株高与主茎节数最高，分别达到67.38 cm和12.7节，M1处理茎粗与叶形指数最高，分别达到0.64 cm和2.72。H1M3处理在R6~R8期干物质积累最多，且产量最高，达到6 155.8 kg·hm-2，H3M2处理产量最低，达到4 142.6 kg·hm-2，H1M3处理较H3M2处理产量高48.6%，说明H1M3处理对大豆产量促进效果最佳。结果说明在南疆地区复播种植绥农35适宜的株行配置为行距15 cm、密度60万株·hm-2。

基于BP-LCO的大豆种植密度和施肥量优化

卢珊，王福林 — 2023年03月20 00:00

为解决传统回归模型对大豆种植密度及施肥量进行优化时存在的结果不准确的缺陷，本研究提出基于BP神经网络的线性约束优化方法（BP-Linear Constrained Optimization，BP-LCO）。以黑河43为试验材料，进行四因素五水平正交旋转试验，试验因素为大豆种植密度，N、P2O5和K2O施用量，评价指标为大豆产量，采用BP-LCO算法对种植密度、施肥量与产量关系构建拟合模型，并进行全局寻优及验证试验。结果显示：通过模型分析得到最优种植密度36.67×104 株·hm－2、施N量77.98 kg·hm－2、施P2O5量93.79 kg·hm－2、施K2O量24.34 kg·hm－2，大豆产量相应为3 679.56 kg·hm－2。验证试验结果表明，最优配比下大豆实际产量为3 702.29 kg·hm－2，实际产量与理论产量的相对误差为0.62%。结果说明该方法的优化结果准确，是一种行之有效的大豆种植密度及施肥量优化方法。

播期、密度及施肥量对牡豆15主要农艺性状和光合特性的影响

刘长远1，王磊1，2，齐玉鑫1，孙晓环1，孙国宏1，白艳凤1，李文1，王燕平1 — 2023年03月20 00:00

为探讨高蛋白大豆品种牡豆15的高效栽培技术，本研究设播期、密度及施肥量3个因素，研究这3个因子对牡豆15的主要农艺性状和光合特性的影响。结果表明：在不同栽培因素条件下，牡豆15产量变化范围为1 958.97~2 851.28 kg·hm-2，最大变化幅度为45.55%；蛋白质含量均值变化范围为42.19%~45.06%，最大变化幅度为6.80%；播期、种植密度和施肥量对气孔导度均有影响，其中播期和施肥量对净光合速率影响较小，种植密度对净光合速率影响较大且低种植密度的净光合速率较高，同时高种植密度有利于提升细胞间CO2浓度、蒸腾速率和叶绿素含量。最高产量栽培方案为4月30日播种，保苗30万株·hm-2，施肥量为350 kg·hm-2，蛋白质含量最高的栽培方案为5月7日播种，保苗30万株·hm-2，施肥量400 kg·hm-2。

不同氮磷钾水平对夏大豆产量与品质的影响

蒋龙刚1，2，史建硕1，2，郭丽1，2，任燕利1，2，潘丽佳1，3，王丽英1，2 — 2023年03月20 00:00

为明确河北地区不同氮磷钾水平对夏大豆产量与品质的影响，以大豆品种冀豆17为供试材料，在河北省农林科学院大河试验站设置不同的氮磷钾用量水平田间试验，分析不同氮磷钾水平对夏大豆收获期土壤养分含量、产量及其构成要素和品质的影响。结果表明：收获期0~20 cm土层速效氮、磷、钾含量分别为7.55~9.62 mg·kg-1、14.0~27.2 mg·kg-1、139~218 mg·kg-1；与缺素处理相比，施氮、磷、钾使0~20 cm土层硝态氮、速效磷、速效钾分别增加16.8%~25.2%、34.3%~93.6%、18.7%~62.6%。土壤速效氮含量较低时，施氮使大豆单株有效荚数、单株粒数和产量显著增加，增幅分别为15.6%~43.8%、13.7%~42.8%和12.2%~29.4%，且大豆产量与施氮量（0~195 kg·hm-2）显著正相关；施氮使大豆籽粒蛋白质含量增加1.31%~3.39%、脂肪含量降低2.55%~3.40%，大豆籽粒蛋白质含量随着施氮量的增加呈现先增加后降低的趋势。土壤速效磷、钾含量处于中等及以上水平时，施磷和钾使大豆单株有效荚数、单株粒数、产量分别增加7.57%~10.3%、2.70%~6.31%、1.56%~4.34%和1.06%~1.69%、1.83%~7.34%、6.03%~6.81%，大豆产量随着施磷量的增加呈现先增加后降低的趋势；施磷、钾对大豆籽粒蛋白质和脂肪含量无显著影响。

生物质炭施用量对大豆生长及产量的影响

邓杰1，2，王文慧1，赵启慧3，蒋志慧1，张纪1，张凯迪1，张有利1，4 — 2023年03月20 00:00

为明确生物炭施用量对大豆生长发育及产量的影响，以大豆黑河43为材料，采用田间小区试验，在常规施肥中混施生物质炭27 kg·hm-2(B1)、54 kg·hm-2(B2)、81 kg·hm-2（B3）及108 kg·hm-2（B4） 4个水平，对大豆地上、地下部生长量、干物质积累量及产量指标进行测定。结果表明：施入生物质炭对大豆各生育时期株高、茎粗、根长、根系体积、鲜重及干物质积累量均有一定的影响作用，于对照相比增幅分别为-27.58%~13.13%、6.52%~29.62%、-9.65%~0.78%、17.78%~68.41%、-26.84%~59.79%（地上鲜重）、1.43%~62.88%（地下鲜重）、9.09%~51.49%（地上干重）、-14.07%~62.26%（地下干重）。鼓粒期和成熟期各生物炭处理大豆株高显著提高。各生物质炭处理大豆茎粗均增加。B3处理大豆地上鲜重、干重、地下鲜重、干重以及根长增幅最大。生物质炭通过使大豆单株荚数、单株有效荚数、单株粒重及百粒重提高来使单株产量提高，继而使总产量提高，产量增幅为1.57%~7.74%。总体来看常规施肥混施生物质炭81 kg·hm-2（B3处理）对大豆生长及产量促进效果最佳。

果园间套种大豆：生产现状、发展潜力与政策建议

杨钰莹1，司伟1，汤松2，陈渊3，张明荣4，马俊奎5，梁福琴6 — 2023年03月20 00:00

摸清果园间套种大豆的发展情况有利于充分挖掘大豆的扩面增产潜力，为实现稳粮增油的政策目标提供参考。基于粮食安全视角，本文利用调研数据，从不同区域、不同类型果树间套种大豆、果树间套种不同作物3个角度梳理果园间套种大豆的生产现状，分析发展潜力，剖析现阶段推广果园间套种大豆面临的现实困境，并提出政策建议。结果表明：（1）2021年全国果园间套种大豆的面积为15.37万hm2，主要分布于西南和西北地区，以苹果、柑橘、梨、桃等果园间套种大豆为主，种植用途主要为绿肥还田和收获籽粒，成本收益方面，大豆种植利润普遍不高，呈现出西部低于中部和东部、间套种大豆低于其他作物的特征；（2）果园间套种大豆具有综合效益，短期具备73.33万hm2的扩面潜力，但随着耕地用途管控收紧和幼龄果园逐步挂果封行，至2030年，面积将稳定在46.67万hm2，可增产69.91万t大豆；（3）现阶段果园间套种大豆的发展面临着长远发展空间受限、大豆种植比较效益低、间套种机械化水平低、间套种生产管理难度大、间套种基础设施缺乏和区域内大豆加工业与种植业脱离的现实困境。为此，优化间套种大豆布局、加大专项资金支持、强化技术研究集成、提升农机作业水平、提升大豆产业区域竞争力和加强技术指导与示范推广是破解果园间套种大豆应用推广难题的必要举措。

大豆诱变育种技术的研究进展

马晓宇1，2，王永斌2，张金波2，谭巍巍2，肖晖3，韩新春4，刘昭军2，王广金3 — 2023年03月20 00:00

随着经济的发展，人们对大豆需求量及品质要求越来越高，培育高产量、多抗性、优质大豆品种迫在眉睫。然而受生态条件的限制，优质大豆种质资源材料匮乏，遗传背景狭窄，而且大豆自然变异过程繁琐且漫长，仅依靠大豆自发突变获得优质遗传材料十分困难，因此利用诱变技术创制优质、高产、多抗新种质是发展大豆产业的有效手段之一。诱变育种技术与常规育种相比，更有利于提高基因变异频率，扩大育种选择范围，高通量筛选有益突变，促进优良性状重组等，能够在短时间内获得性状丰富的突变体，解决种质资源遗传基础狭窄的瓶颈问题，广泛应用于优良性状的大豆新品种选育。本文概述了化学诱变、物理诱变的原理、种类及特点，总结归纳了国内外大豆种质创新中常用的诱变方法和技术优势，展望未来大豆诱变育种技术的应用前景，为大豆育种实践提供参考与启发。

早熟高产大豆新品种吉育209的选育及栽培技术

刘浩，衣志刚，刘佳，厉志，陈亮，刘念析，董志敏 — 2023年03月20 00:00

高产大豆新品种吉育209是吉林省农业科学院大豆研究所2009年以公交0503-2为母本、延-08-2为父本配制杂交组合，采用系谱法经多年鉴定选育而成的大豆新品种。2018—2019年参加吉林省北方春大豆早熟组区域试验，平均产量2 542.8 kg·hm-2，比对照合交02-69增产6.8%。2019年参加生产试验，平均产量2 524.5 kg·hm-2，较对照品种合交02-69平均增产6.9%。2020年通过吉林省农作物品种审定委员会审定，审定编号为吉审豆20200003。