摘要：為指導(dǎo)當(dāng)前與今后的大豆雜交育種工作，以黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院佳木斯分院1952－2013年間雜交育種選用的有效親本和配制的雜交組合及選育的新品種為研究對象，對116個(gè)有效親本和5 610個(gè)雜交組合及110個(gè)品種進(jìn)行深入系統(tǒng)地研究與分析。結(jié)果表明，雜交組合配制規(guī)模以每年150～200個(gè)為宜，選育品種概率為1.96%；親本選擇要依據(jù)育種理論、育種目標(biāo)和遺傳背景；親本選用原則要堅(jiān)持高起點(diǎn)、要考慮親本血緣關(guān)系與遺傳基礎(chǔ)、親本配合力（一般配合力和特殊配合力）及目標(biāo)性狀遺傳特點(diǎn)；親本使用要確定核心親本（骨干親本）與改良親本，要采用梯級雜交、連續(xù)改造或回交轉(zhuǎn)育、定向改良或一母多父，集中圍攻或采用多親本雜交聚合育種。

關(guān)鍵詞：大豆雜交育種；組合規(guī)模；品種選育概率；親本選用

收稿日期：20240207

基金項(xiàng)目：財(cái)政部和農(nóng)業(yè)農(nóng)村部：國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系（CARS04CES05）。

第一作者：郭泰（1964-），男，碩士，二級研究員，從事大豆育種與栽培研究。Email：guotaidadou@163.com。目前，我國大豆育種主要方法仍然是以有性雜交育種為主，由于其變異來源是控制性狀的基因重組、累加、互補(bǔ)或突變，所以選用親本質(zhì)量與組合配制規(guī)模既影響雜交育種的成敗，也影響育種的工作效率。為此，研究大豆雜交組合配制規(guī)模與品種選育概率及親本選用原則對未來品種改良創(chuàng)新具有重要的指導(dǎo)意義。

關(guān)于大豆雜交組合規(guī)模與選育品種概率問題尚未查到相關(guān)報(bào)道，但對大豆雜交育種與親本選用問題在文獻(xiàn)中已有較多報(bào)道。韓天富等＼[1＼]研究發(fā)現(xiàn)，截至2020年底我國大豆品種累計(jì)審定總數(shù)為3 112個(gè)，其中通過國家審定的品種數(shù)為491個(gè)，地方審定的品種數(shù)量為2 621個(gè)，現(xiàn)有品種數(shù)量基本能滿足大豆生產(chǎn)需要。田志喜等＼[2＼]研究得出，目前我國育種技術(shù)主要以常規(guī)育種為主，大豆科研與生產(chǎn)水平明顯落后于美國。自1978年以來，我國已經(jīng)培育了1 800多個(gè)大豆新品種，在生產(chǎn)上品種更換了4～5次，使大豆單產(chǎn)提高140%。楊春燕等＼[3＼]研究發(fā)現(xiàn)，20 世紀(jì)90年代中期以前大豆育種基本采用傳統(tǒng)育種手段，90年代后期以來分子育種和其他育種方法越來越廣泛地用于大豆品質(zhì)改良。目前常規(guī)方法仍是我國大豆品質(zhì)育種的主要研究手段，一些研究單位不斷探索新的育種手段；李國禎＼[4＼]研究表明，大豆雜交育種親本的選配是關(guān)系到雜交育種成敗的關(guān)鍵，親本選配得當(dāng)育種的成效就好。楊伯玉＼[5＼]研究表明，在雜交方法上，如果能選到互相取長補(bǔ)短的合適親本，按簡單的雜交方式（品種間雜交）組配即可，否則就需借助復(fù)雜的雜交方式（復(fù)合雜交），就是將育種過程中出現(xiàn)具有一定特點(diǎn)，但尚不能成為良種的中間材料作親本，進(jìn)行初步改良，因而綜合性狀已較優(yōu)異，用中間材料進(jìn)行雜交，效果可能優(yōu)于一般品種間雜交。汪寶坤等＼[6＼]研究得出，親本選擇的基本原則，一是，選擇當(dāng)?shù)刂髟郧邑S產(chǎn)性好的品種作雜交親本，可以增強(qiáng)后代材料對當(dāng)?shù)刈匀粭l件的適應(yīng)能力；二是，定向改良創(chuàng)造優(yōu)良的中間材料作親本，可以豐富大豆遺傳基礎(chǔ)；三是，選擇地理上遠(yuǎn)緣，生態(tài)類型差異較大或親緣關(guān)系較遠(yuǎn)的品種作親本，可避免遺傳基礎(chǔ)狹窄；四是，選擇具有抗蟲、抗病基因或抗病蟲構(gòu)造的材料作親本，有助于抗病蟲品種的選育。史建輝等＼[7＼]研究得出，親本選擇的基本原則，一是，親本優(yōu)點(diǎn)多且目標(biāo)性狀突出，缺點(diǎn)少又較易克服；二是，選用當(dāng)?shù)赝茝V品種為核心親本；三是，選用地理上遠(yuǎn)緣但生態(tài)類型上都屬于優(yōu)良的品種；四是，選用一般配合力好的材料。綜上所述，有性雜交育種是目前大豆品種改良創(chuàng)新最有效的方法之一，且親本選擇和組配是雜交育種成敗的核心關(guān)鍵技術(shù)。由此可見，開展大豆雜交組合規(guī)模與選育品種概率及親本選用原則研究，既具有理論意義又具有實(shí)踐意義。

黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院佳木斯分院（原黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院合江農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所）（以下簡稱為分院）大豆雜交育種起步于1952年，至今已有72年歷史，在品種改良創(chuàng)新領(lǐng)域取得了重要的研究進(jìn)展與顯著的育種成效，為育種同行學(xué)習(xí)的典范＼[8＼]。為此，本文系統(tǒng)分析了黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院佳木斯分院大豆雜交育種組合規(guī)模與品種選育概率及親本選用研究結(jié)果，進(jìn)一步探討分院的育種理論與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對指導(dǎo)當(dāng)前與今后的大豆雜交育種工作具有重要意義。

黑龍江農(nóng)業(yè)科學(xué)4期4期郭泰等：大豆雜交育種組合規(guī)模與品種選育概率及親本選用研究1材料與方法

1.1材料

1.2方法

以分院1952－2013年歷年選用的雜交親本和配制的雜交組合數(shù)量為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，應(yīng)用Excel 2017軟件對采集到的大數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與綜合分析，得出相應(yīng)的研究結(jié)果，并進(jìn)行充分討論。

2結(jié)果與分析

2.1分院大豆雜交育種組合、品種及概率結(jié)果分析由表1可知，分院大豆雜交育種始于1952年，截止到2013年共配制雜交組合5 610個(gè)（1953－1955年3年未配制雜交組合），歷時(shí)59年，選育出品種110個(gè)＼[89＼]，年均配制雜交組合95.08個(gè)，組合選育出品種概率為1.96%，年均育成品種1.86個(gè)（包括同一組合育成的多個(gè)品種）；有效組合（指選育出品種的組合）92個(gè)（表2），高效組合（指選育≥2個(gè)品種的組合）14個(gè)（表3），涉及選育品種31個(gè)，占雜交育種育成品種總數(shù)的28.18%；如果高效組合按選育1個(gè)品種計(jì)算，則有效組合選育品種概率為1.64%。

以上結(jié)果說明，雜交組合配制非常重要，既要考慮組合規(guī)模，也要重視組合質(zhì)量，最終才能實(shí)現(xiàn)育種目標(biāo)要求。本研究得出分院雜交育種的組合配制，應(yīng)控制在年均150～200個(gè)，年預(yù)期可育成品種2個(gè)左右。

2.2分院大豆雜交育種親本選用結(jié)果分析

2.2.1有效親本來源分析歸類結(jié)果 分院大豆雜交育種歷時(shí)59年，先后使用有效親本116個(gè)＼[9＼]，按照地理來源分析歸類，省內(nèi)材料96份，占比82.76%；國外材料13份，占比11.21%；省外材料7個(gè)，占比6.03%。該結(jié)果充分說明，第一，合豐（合交、合農(nóng)、佳豆）號品種親本主要來源于黑龍江省，尤其是自育材料，其次是國外材料，特別是美國材料，再次是內(nèi)蒙古自治區(qū)和吉林的外省材料；第二，選用優(yōu)良親本的數(shù)量與質(zhì)量直接影響品種選育效果，是育種工作的基礎(chǔ)和首要解決的問題（表4）。

2.2.2有效親本所在積溫區(qū)（熟期類型）分析歸類結(jié)果依據(jù)黑龍江省農(nóng)作物品種積溫區(qū)劃進(jìn)行分析歸類＼[8＼]，分院大豆雜交育種有效親本材料來源于不同的積溫帶（熟期類型），其中來自第一積溫帶的親本材料11份，占比為9.483%；來自第二積溫帶的親本材料55份，占比為47.414%；來自第三積溫帶的親本材料13份，占比為11.207%；來自第四積溫帶的親本材料30份，占比為25.862%；來自第五積溫帶的親本材料2份，占比為1.724%；來自第六積溫帶的親本材料5份，占比為4.310%。

以上結(jié)果說明，分院雜交育種有效親本主要來源于黑龍江省第二、第三、第四積溫帶及省外和國外相同熟期類型的材料，占比達(dá)到93.10%，其他積溫區(qū)（熟期類型）的材料，包括黑龍江省第一、第五、第六積溫帶及省外和國外相同熟期類型的材料，占比僅為15.52%。由此可見，親本熟期類型是雜交育種親本選用的關(guān)鍵依據(jù)，直接影響新品種選育效果＼[9＼]（表5）。

2.2.3有效親本所屬類型分析歸類結(jié)果按照農(nóng)家品種（地方品種）、創(chuàng)新品種、創(chuàng)新種質(zhì)（育種中間材料）和引進(jìn)種質(zhì)對親本進(jìn)行分析歸類＼[9＼]，分院雜交育種有效親本來源可分為四大類，其中，農(nóng)家品種（地方品種）4份，占比為3.45%；創(chuàng)新品種64份，占比為55.17%；創(chuàng)新種質(zhì)（育種中間材料）35份，占比為30.17%；引進(jìn)種質(zhì)（國外材料）13份，占比為11.21%。以上結(jié)果說明，合豐（合交、合農(nóng)、佳豆）號系列品種遺傳基礎(chǔ)來源于農(nóng)家品種（地方品種），雖然占比較低，但作用與意義是不言而喻的；分院大豆品種的血緣與遺傳基因主體來源于創(chuàng)新品種和創(chuàng)新種質(zhì)（育種中間材料），占比達(dá)到85.34%，特別是創(chuàng)新品種，對品種進(jìn)步與提升起到了重要作用；引進(jìn)種質(zhì)（國外種質(zhì)）由于受引入途徑限制，有效親本數(shù)量較少，但育成了一批有創(chuàng)新性與突破性的優(yōu)秀品種，例如合豐25、合豐30、合豐35、合豐50、合豐55、合農(nóng)85、合農(nóng)95等名牌品種，其親本系譜均含有國外引進(jìn)種質(zhì)，可見其作用巨大＼[1011＼]（表6）。

分院大豆雜交育種實(shí)踐證明：親本選用與組合配制是品種選育的基礎(chǔ)性工作與關(guān)鍵核心技術(shù)， 本研究基本明確了組合配制規(guī)模與親本選用依據(jù)、原則及使用。

3.1大豆雜交組合配制規(guī)模與選育品種概率

分院大豆雜交育種結(jié)果表明，雜交組合配制規(guī)模以每年150～200個(gè)為宜，預(yù)知育成品種概率為1.96%。由此可見，雜交組合配制數(shù)量不宜過多，重點(diǎn)要在提高組合質(zhì)量上下功夫，否則會(huì)浪費(fèi)財(cái)力、物力與精力。

3.2大豆雜交親本選用

大豆雜交育種親本選用包括親本選用依據(jù)、原則與使用，在組合配制過程中要統(tǒng)籌考慮，綜合運(yùn)用，方能收到奇效。

3.2.1親本選用依據(jù)一是，依據(jù)育種理論選用親本。主要依據(jù)達(dá)爾文進(jìn)化論、孟德爾遺傳理論、米丘林學(xué)說和生態(tài)育種理論開展育種工作，要充分掌握與理解遺傳、變異和選擇的意義與作用，所以育種既是一門科學(xué)，也是一種藝術(shù)，既需要理論指導(dǎo)，也需要實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)＼[8＼]。二是，依據(jù)育種目標(biāo)選用親本。大豆育種目標(biāo)可分解為品種選育目標(biāo)和性狀改良目標(biāo)。品種選育目標(biāo)是育種終極目標(biāo)，一般是指高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗病、抗逆、廣適性等，為實(shí)施品種改良的戰(zhàn)略。性狀改良目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)育種目標(biāo)的途徑也是實(shí)施品種改良的戰(zhàn)術(shù)，包括產(chǎn)量性狀，主要指節(jié)數(shù)、分枝數(shù)、莢數(shù)、粒數(shù)、粒重等；品質(zhì)性狀，主要指蛋白、脂肪及相關(guān)營養(yǎng)成分等；抗病性狀，主要指葉部或根部病害等；抗逆性狀，主要指對光、溫、水的反應(yīng)；廣適性主要指對生態(tài)與條件的反應(yīng)。實(shí)踐證明，只有統(tǒng)籌育種戰(zhàn)略與戰(zhàn)術(shù)才能實(shí)現(xiàn)育種目標(biāo)。三是，依據(jù)遺傳背景選用親本。遺傳背景可以明確親本血緣關(guān)系和遺傳基礎(chǔ)，直接影響育種的成敗與效果。品種血緣關(guān)系是通過親本系譜樹來分析判定。遺傳基礎(chǔ)可通過表型性狀和基因測序來分析判定。品種表現(xiàn)型主要是由基因型決定的，通過了解農(nóng)藝性狀表現(xiàn)，推斷遺傳基因，為選用親本提供現(xiàn)實(shí)依據(jù)。通過基因測序與基因組學(xué)研究，可明確基因組成與控制性狀的基因位點(diǎn)，為選用親本提供理論依據(jù)。育種實(shí)踐證明，充分掌握親本的遺傳背景，可避免雜交后代遺傳基礎(chǔ)狹窄和血緣關(guān)系太近等問題。

3.2.2親本選用原則一是，起點(diǎn)要高。要選用當(dāng)?shù)剡m應(yīng)性好與表現(xiàn)優(yōu)良的主推品種，選用參加省級、國家級區(qū)域試驗(yàn)和生產(chǎn)試驗(yàn)表現(xiàn)突出的品系或自主改良與創(chuàng)新的優(yōu)異新種質(zhì)，或者選擇近年來新審定推廣的優(yōu)良品種作為品種改良親本。較優(yōu)質(zhì)的親本來源是改良品種進(jìn)步與提升的基礎(chǔ)。二是，考慮親本血緣關(guān)系與遺傳基礎(chǔ)。要選用地理遠(yuǎn)緣或生態(tài)類型各異或血緣關(guān)系不同或遺傳基礎(chǔ)不同的種質(zhì)材料或品種（品系）為親本，改良品種創(chuàng)新性強(qiáng)。三是，考慮親本配合力。親本配合力體現(xiàn)親本的使用效果，要求一般配合力好和特殊配合力突出。例如：合豐25直接或間接育成品種300個(gè)以上＼[8＼]；合豐35直接或間接育成品種39個(gè)以上＼[8＼]；北豐11直接或間接育成品種100個(gè)以上＼[1213＼]；合豐50直接或間接育成品種20個(gè)以上＼[14＼]；十勝長葉直接或間接育成品種400個(gè)以上＼[1516＼]，這些品種一般配合力好，特殊配合力突出，既是生產(chǎn)利用的優(yōu)良品種又是品種改良的優(yōu)異親本。四是，考慮目標(biāo)性狀遺傳特點(diǎn)。在配制雜交組合時(shí)，要考慮親本的優(yōu)缺點(diǎn)（豐產(chǎn)性、抗病性、抗倒伏性、品質(zhì)、熟期等）和目標(biāo)性狀遺傳特點(diǎn)（質(zhì)量性狀與數(shù)量性狀；基因累加與重組）及目標(biāo)性狀的互補(bǔ)性與變異特點(diǎn)，預(yù)知后代表現(xiàn)與選擇效果，為創(chuàng)制新品種提供基礎(chǔ)保證。

3.3雜交親本使用

親本使用體現(xiàn)在雜交組合配制上。一是，確定核心親本（骨干親本）與改良親本。選用當(dāng)?shù)刂魍破贩N、優(yōu)異種質(zhì)和新審定的品種為核心親本（骨干親本）；選用區(qū)域與生產(chǎn)試驗(yàn)表現(xiàn)突出的品系、育種中間材料和目標(biāo)性狀突出的新材料為改良親本。二是，梯級雜交，連續(xù)改造。根據(jù)育種目標(biāo)要求，一級雜交創(chuàng)制中間材料，二級或三級雜交創(chuàng)制品種。三是，回交轉(zhuǎn)育，定向改良。選用優(yōu)良的底盤品種，針對某一性狀，選用目標(biāo)性狀突出的親本，進(jìn)行一次或多次回交轉(zhuǎn)育，進(jìn)行品種改良。四是，一母多父，集中圍攻。選用表現(xiàn)突出的底盤品種或材料為母本，選用綜合性狀好的多個(gè)親本，采用一母多父方式配制雜交組合，進(jìn)行品種改良。五是，多親本雜交，聚合育種。選用3個(gè)以上親本進(jìn)行復(fù)交，聚合優(yōu)良性狀與基因，進(jìn)行品種改良＼[1719＼]。

參考文獻(xiàn)：

［1］韓天富，周新安，關(guān)榮霞，等.大豆種業(yè)的昨天、今天和明天＼[J＼].中國畜牧業(yè)，2021（12）：2934.

＼[2＼]田志喜，劉寶輝，楊艷萍，等.我國大豆分子設(shè)計(jì)育種成果與展望＼[J＼].中國科學(xué)院院刊，2018，33（9）：915922.

＼[3＼]楊春燕，姚利波，劉兵強(qiáng)，等.國內(nèi)外大豆品質(zhì)育種研究方法與最新進(jìn)展＼[J＼].華北農(nóng)學(xué)報(bào)，2009，24（S1）：7578.

＼[4＼]李國禎.大豆的遺傳與雜交親本的選配＼[J＼].黑龍江農(nóng)業(yè)科學(xué)，1983（1）：14.

＼[5＼]楊伯玉.大豆雜交育種親本選配及雜種后代主要性狀的定向選擇：半個(gè)世紀(jì)大豆育種實(shí)踐與思考＼[J＼].遼寧農(nóng)業(yè)科學(xué)，1999（3）：2630.

＼[6＼]汪寶坤，趙勇.大豆雜交親本選配的幾點(diǎn)體會(huì)＼[J＼].遼寧農(nóng)業(yè)科學(xué)，1996（5）：43.

＼[7＼]史建輝，印文匯，宋玉紅，等.大豆雜交育種的幾點(diǎn)體會(huì)＼[J＼].大豆通報(bào)，1999（6）：21.

＼[8＼]郭泰，劉忠堂，王志新，等.合豐（合交、合農(nóng)、佳豆）大豆育種工作回顧與系列品種分析＼[J＼].黑龍江農(nóng)業(yè)科學(xué)，2022（9）：113.

＼[9＼]郭美玲，郭泰，劉忠堂，等.合豐（合交、合農(nóng)、佳豆）號系列大豆品種的親本分析＼[J＼].大豆科學(xué)，2023，42（2）：147156.

＼[10＼]郭美玲，郭泰，王志新，等.合豐（合交、合農(nóng)、佳豆）號大豆品種育種方法與代表性品種分析＼[J＼].種子科技，2023，41（5）：2833.

＼[11＼]郭泰，劉忠堂，胡喜平，等.國外大豆種質(zhì)資源的引入、研究和利用＼[J＼].作物雜志，2005（1）：6264.

＼[12＼]郭美玲，郭泰，王志新，等.大豆優(yōu)異種質(zhì)北豐11資源特點(diǎn)及育種上的利用＼[J＼].耕作與栽培，2021，41（6）：8490.

＼[13＼]郭美玲，郭泰，王志新，等.大豆優(yōu)異種質(zhì)資源北豐11（北879）育種間接利用與效果分析＼[J＼].現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)，2022（9）：29.

＼[14＼]郭美玲，郭泰，王志新，等.高油大豆種質(zhì)資源合豐50特點(diǎn)與育種利用＼[J＼].種子，2021，40（2）：116120，2.

＼[15＼]郭娟娟，常汝鎮(zhèn)，章建新，等.日本大豆種質(zhì)十勝長葉對我國大豆育成品種的遺傳貢獻(xiàn)分析＼[J＼].大豆科學(xué)，2007，26（6）：807812，819.

＼[16＼]郭美玲，郭泰，王志新，等.大豆新品種佳豆33品種特性與親本系譜分析＼[J＼].黑龍江農(nóng)業(yè)科學(xué)，2021（11）：130134.

＼[17＼]劉忠堂.關(guān)于大豆育種技術(shù)的商榷（PPT）＼[EB/OL＼].（20151206）＼[2022628＼].https：//www.docin.com/p1901048217.html.

＼[18＼]師穎，馬利平，張瑞軍.大豆雜交育種研究進(jìn)展＼[J＼].中國種業(yè)，2017（8）：1719.

＼[19＼]古曉紅，李方舟，張海生，等.大豆常規(guī)雜交育種和生物分子育種的優(yōu)劣對比＼[J＼].種子科技，2020，38（17）：2930.