论北美大豆的育种现状及其启示
大豆育种案例分析报告范文

大豆育种案例分析报告范文一、引言大豆(Glycine max L.)作为全球重要的油料作物和蛋白质来源,其育种工作对于提高产量、改善品质和增强抗性具有重要意义。
本报告以某大豆育种项目为例,分析其育种目标、方法、过程及成果,以期为大豆育种工作提供参考。
二、育种目标大豆育种的主要目标包括提高产量、改善油分和蛋白质含量、增强抗病性和抗逆性等。
本案例中的育种项目主要针对提高大豆的产量和油分含量,同时兼顾抗旱性和耐盐性。
三、育种材料育种材料的选取是育种成功的关键。
本项目选取了多个具有高产、高油分、抗旱和耐盐特性的大豆品种作为亲本,通过杂交、自交等多种方式,获得了大量的后代材料。
四、育种方法1. 杂交育种:通过人工控制的杂交,将不同亲本的优良性状组合到一起,形成新的遗传变异。
2. 诱变育种:利用物理或化学因素诱发基因突变,筛选出具有目标性状的突变体。
3. 分子标记辅助选择:利用分子标记技术,对目标性状进行快速、准确的选择。
4. 转基因技术:通过基因工程手段,将外源基因导入大豆,赋予其新的性状。
五、育种过程1. 亲本选择与杂交:根据育种目标,选择具有相应性状的亲本进行杂交。
2. 后代筛选:对杂交后代进行初步筛选,淘汰不符合目标性状的个体。
3. 性状评估:对筛选后的后代进行详细的性状评估,包括产量、油分含量、抗旱性和耐盐性等。
4. 多代选择:通过多代的选择和评估,逐步稳定目标性状。
5. 新品种审定:对最终筛选出的优良品种进行田间试验和品种审定。
六、育种成果经过多年的育种工作,本项目成功培育出多个具有高产、高油分、抗旱和耐盐性的大豆新品种。
这些新品种在产量上比传统品种提高了10%以上,油分含量提高了5%以上,同时在干旱和盐碱条件下表现出良好的适应性。
七、问题分析1. 育种周期长:大豆育种是一个长期的过程,需要多代的选择和评估,周期较长。
2. 遗传多样性有限:由于亲本选择的限制,遗传多样性可能不足,影响育种效果。
3. 环境适应性:新品种在不同环境条件下的表现可能存在差异,需要进一步的研究和优化。
美国转基因大豆事件作文600字

美国转基因大豆事件作文600字美国大豆因受到病虫害无法解决濒临灭绝,于是约在1992年至1995年间派人来黑龙江,采集走极为珍贵的野生大豆种源,回国后经历近十年时间成功培育出转基因大豆,使美国大豆的产量暴涨,加上美国投入巨额进行种植补贴,最终市场上美国大豆成本低于中国大豆的50%,“大豆之战”把我们豆农逼得逐渐放弃种植本地大豆,无奈地进口美国转基因大豆。
从此我国长期进口转基因大豆依赖度高达90%,由昔日的大豆出口大国,变成了最大的进口国。
“大豆之战”并没结束而是新开始。
2003年8月,美国农业部突然降低大豆的库存,达到了近20年来的最低点,这意味着美国大豆将会迎来涨价。
事实果真如此,华尔街大鳄还有国际财团都开始建仓炒作大豆,价格一路狂飙,一个月的时间,国内大豆价格由2300元人民币/吨涨到了4400元人民币/吨,直接翻了一倍。
相比国内豆农来说,国内油商同样损失惨重,2004年3月,美国农业部宣称我们不会提高大豆库存。
这也就意味着大豆价格还要继续涨。
为此,国内的各大油商共同集资,在4300元高位时抢购了美国800万吨大豆。
可是,就在中国油商刚刚抢购完大豆,美国就宣布提高大豆库存,金融巨鳄们迅速抛售,让大豆价格在2个月内跌回了2200元/吨,让国内油商损失惨重,从美国买的大豆还运输在海里没有上岸呢,就已经跌了一半多,最关键的是因为赔的太惨,不能收货,只能违约,然后要支付100亿元违约金!最可气的是美国adm、美国邦吉(Bunge)、美国嘉吉(Cargill)、法国路易达孚(LouisDreyfus)四大粮商企业,还起诉中国油商违约,罚款达到60亿美元,相当于400多亿人民币,还呼吁全球禁止向中国出口大豆。
四大粮商(abcd)来了这么一“棍”,让国内绝大多数油商都面临破产了。
大豆育种总结报告

大豆育种总结报告大豆育种总结报告大豆是世界主要的粮食作物之一,对人类的生活贡献极大。
然而,随着人口的不断增长和粮食需求的增加,大豆产量的提高成为当今社会所面临的重要问题。
因此,大豆育种逐渐成为农业科技研究的热点之一。
我国大豆育种是在长期的实践和研究的基础上发展起来的。
通过传统育种和现代生物技术相结合的方法,不断研发和培育出了一系列的良种。
这些新品种具有高产、抗病虫害、适应性强等特点,为我国大豆产量的提高做出了巨大贡献。
首先,在育种过程中,我们充分利用了现代生物技术手段,例如利用基因编辑技术对大豆基因进行改良,以提高大豆的产量和抗逆性。
同时,我们也积极引进国外先进的大豆育种技术和材料,并通过与国外科研机构的合作,不断优化我们国家的育种技术。
其次,我们重点关注抗病虫害的育种工作。
通过选择具有一定抗性的大豆种质资源,并通过杂交育种的方式,研发出了具有抗病虫害的新品种。
这些新品种在实际生产中表现优异,有效地减少了农药的使用量,减轻了环境污染,提高了大豆产量。
此外,我们还注重提高大豆的品质和适应性。
通过杂交和选择的方式,我们成功地培育出了一系列适应性强、品质优良的新品种。
这些新品种不仅在我国国内得到了广泛应用,还在国际市场上拥有竞争优势,大幅提升了我国大豆的市场地位和影响力。
在大豆育种过程中,我们还面临一些挑战和问题。
首先是人力和物力的不足,大豆育种需要大量的人力和物力投入,但目前我国在这方面的资源仍然不足。
其次是技术的不完善,虽然我们已经在育种技术方面取得了一定进展,但与国际先进水平相比,仍然存在一定差距。
最后是市场需求的不确定性,因为大豆的市场需求受多种因素的影响,我们需要及时调整育种策略,以适应市场的变化。
为了进一步推动大豆育种工作的发展,我们提出了以下几点建议:首先,加大对大豆育种研究的投入力度,提高育种技术的水平。
其次,加强国内外科研机构的合作,借鉴国外先进的大豆育种技术和经验。
最后,加强市场需求的调研,根据市场需求调整育种策略,提高大豆品种的市场竞争力。
大豆育种工作者发言稿

大豆育种工作者发言稿
各位领导、各位同事:
大家好!
我是一名大豆育种工作者,今天我很荣幸站在这里给大家分享一些关于大豆育种的工作经验和收获。
首先,我想强调大豆育种的重要性。
大豆是我国的重要粮食作物之一,不仅是人类的主要蛋白质来源,还是饲料和工业原料的重要组成部分。
因此,大豆的育种工作对于我国的农业发展和人民的生活质量至关重要。
作为一名大豆育种工作者,我们的目标是培育出高产、抗逆能力强、品质优良的优良品种。
为了实现这个目标,我们需要进行大量的实验研究和田间观察,不断筛选和改良。
我们还需要关注大豆的抗病性、适应性、耐旱性等特性,以确保育种出的品种能够适应各种气候和环境条件。
近年来,我们的团队取得了一些重要的成果。
通过对大豆基因的研究和转基因技术的应用,我们培育出了一批抗虫、抗病的优质品种,并且取得了较高的产量。
这些品种不仅提高了农民的收益,也为我国大豆产业的发展做出了贡献。
当然,大豆育种工作还面临着一些挑战和困难。
首先,大豆的生长环境复杂多变,我们需要深入研究各种因素对大豆生长的影响,并针对各种环境条件进行育种。
其次,大豆的基因组十
分庞大和复杂,我们需要对其进行深入解读,以便更好地利用遗传资源和进行基因编辑。
在未来,我们将继续努力,以科学的态度和坚定的信心,推动大豆育种工作的发展。
我们相信,通过我们的不懈努力和合作,一定能够培育出更多适应性强、产量高的大豆品种,为我国的农业和经济发展做出更大贡献。
最后,感谢大家的聆听!
谢谢!。
大豆杂交育种的几点体会[1]
![大豆杂交育种的几点体会[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/357af65277232f60ddcca113.png)
© 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 大豆杂交育种的几点体会黑龙江省农垦总局北安分局科研所 164009 史建辉 印文汇 宋玉红 殷 曼 随着社会的发展,科技的进步,大豆育种的方式也在不断地发展,主要有系统育种、杂交育种、辐射育种、化学诱变育种等等。
其中杂交育种是有目标、有方向性的,是我们科研上主要应用的育种方式之一。
结合几年的育种实践,浅谈大豆杂交育种的几点体会及认识。
一、确定育种目标一要早熟性能好。
表现熟期的适应性,既能保证低温年份不致于过份晚熟造成贪青而减产,又能保证高温年份不致于过份早熟浪费积温而减产;二要靠群体增产。
在合理密植的前提下,不仅要求个体植物学结构好,而且要求群体生物学特性好。
我省北部高寒地区早熟春大豆品种的理想植物学结构:株高80厘米左右,以主茎结荚为主,略有分枝,基部节间要短,杆强,有韧性,抗倒伏,无限或亚有限结荚习性,结荚要均匀,三、四粒荚多,百粒重应属中粒或大粒品种。
理想的生物学特性:生育过程中,植株生长要稳健,不宜过份繁茂,前期挺身早,中期鼓粒时间长,后期籽粒脱水要快些,根系要发达表现正常成熟。
二、正确选配亲本亲本的选配是大豆杂交育种成败的关键。
根据育种目标,有计划地掌握一批杂交亲本,不断引入新种质,经过鉴定,表现综合农艺性状优良或具有某一突出过硬的优良性状的品种或品系,均可作为杂交亲本。
亲本选配的原则有:11亲本优点多,而且主要性状突出,缺点少又较易克服。
两亲本主要性状的优缺点要能互补,亲本双方可以有共同的优点,避免有相互助长的缺点。
21选当地推广品种作为亲本之一。
当地推广品种曾在本地较长时间栽培,对当地自然栽培条件有一定的适应性,综合性状一般较好。
用它作亲本,杂交育种成功的希望较大。
如北93-407就是由当地推广的北丰九和北丰十一号杂交育成的。
大豆分子育种

大豆分子育种大豆是全球重要的粮食作物和油料作物之一,其广泛应用于食品加工、饲料生产和能源开发等领域。
然而,如何进一步提高大豆的产量和品质一直是种植者和科学家们关注的热点问题之一。
为了实现这一目标,分子育种作为一种现代育种方法,在大豆育种中发挥了关键作用。
一、大豆分子育种的基本原理和方法大豆分子育种是基于大豆的基因组和遗传信息,通过利用分子标记和基因组学等技术手段,寻找与产量、品质等重要农艺性状相关的基因或位点,并利用这些信息进行优良品种的选育和改良。
其基本原理和方法可分为以下几个方面:1. 多态性标记的筛选。
利用分子标记技术,对大豆种质资源进行遗传多样性分析,筛选具有多态性和与目标性状相关的分子标记。
2. 关联分析。
通过收集大豆种质资源的多态性标记信息和农艺性状表型数据,运用统计学和生物信息学方法,进行基因位点与性状之间的关联分析,确定与目标性状相关的基因或位点。
3. 基因定位。
通过大豆种质资源的交叉分离群体和分子标记的遗传图谱构建,将目标性状相关基因定位在染色体上,为后续的分子标记辅助选择和基因克隆提供基础。
4. 分子标记辅助选择。
根据基因定位结果,发展针对有关基因的分子标记,通过标记辅助选择的方式,加速优良基因的引入和固定,提高育种效率。
二、大豆分子育种的应用进展和成果大豆分子育种在过去几十年中取得了显著的进展和成果。
通过分子育种手段的应用,科学家们成功地鉴定和利用了与大豆产量、耐逆性、品质等相关的基因或位点,开展了一系列大豆育种项目,取得了以下成果:1. 产量的提高。
通过发掘与产量相关的基因或位点,优良的产量性状被成功地引入到现有的商业品种中,提高了大豆的单株产量和总产量。
2. 耐逆性的改良。
利用分子标记和基因组学的方法,发掘与大豆耐旱、耐寒、抗病等性状相关的基因或位点,成功培育了一批具有优良耐逆性的品种,提高了大豆的抗逆性和适应性。
3. 品质的改良。
大豆分子育种也被广泛应用于大豆蛋白质含量、脂肪酸组成、油酸含量等品质性状的改良。
大豆育种与遗传改良的研究进展
大豆育种与遗传改良的研究进展近年来,随着全球对于粮食安全和可持续农业的关注日益增加,大豆作为一种重要的粮食作物也受到了广泛关注。
大豆育种和遗传改良成为提高大豆产量和品质的关键手段。
本文将介绍大豆育种与遗传改良的研究进展,探讨其对大豆产业的意义和发展前景。
一、大豆育种的目标和策略大豆育种的目标是培育出适应不同环境条件、高产优质的大豆品种。
为了实现这一目标,育种工作者采用了多种策略。
首先,通过遴选具有高产性、抗病害和适应不同种植区域条件的优良种质资源,为后续的育种工作提供基础。
其次,利用现代分子生物学和基因工程技术,研究大豆的遗传规律和基因功能,探索与产量和品质相关的关键基因,从而为后续的分子辅助选择和转基因改良提供理论依据。
此外,还可以通过杂交育种、突变育种等手段,快速获得具有新性状或改良性状的大豆品种。
二、大豆遗传改良的研究进展在大豆遗传改良方面,研究人员取得了一系列重要成果。
首先,通过基因组学研究,确定了大豆基因组的组成和功能,并发现了一些与产量和品质相关的重要基因。
例如,研究人员鉴定了控制大豆花荚颜色的重要基因,为进一步培育色素丰富的大豆品种奠定了基础。
其次,利用分子标记辅助选择技术,在大豆育种中实现了高效率的品种选择,加速了育种进程。
通过与具有抗病性的优良品种进行杂交,研究人员还成功培育出多个抗病性强的大豆品种,提高了大豆抗病能力。
此外,还开展了大豆转基因改良的研究。
研究人员通过转基因技术向大豆中导入抗虫基因和耐逆基因,增强大豆的抗虫性和逆境适应能力,提高了大豆产量和品质。
三、大豆育种与遗传改良的意义和前景大豆育种与遗传改良对于提高大豆产量和品质、促进粮食安全和可持续农业具有重要意义。
首先,通过培育高产优质的大豆品种,可以提高大豆产量,满足人们不断增长的粮食需求。
其次,通过提高大豆的抗病性和耐逆性,可以减少农药的使用,降低农业对环境的负担,并提高农业的可持续性。
此外,大豆还是一种重要的蛋白质来源,改良大豆的品质可以提高人们的蛋白质摄入水平,满足人们对高品质膳食的需求。
美国大豆遗传育种学家Bernard教授
B e na r r d 教 授 负 责 美 国农 业 部 ( 北部 ) 大 豆种 质
收集 ( U S D A S o y b e a n G e r m p l a s m C o l l e c t i o n ) ,建 有
s i t y o f I l l i n o i s a t U r b a n a — C h a mp a i g n ) 。
B e r n a r d 教授 就 大 豆 性 状 进行 了 系列 的遗 传 研
究 ,如大豆茸 毛类 型的遗传 ( 1 9 5 7 ) 、大豆抗疫 霉 根茎腐烂病 的遗传 ( 1 9 5 7 ) 、大 豆对磷敏感性 的遗 传( 1 9 6 4 ) 、大豆荚色 的遗传 ( 1 9 6 7 ) 、增加大豆 天
一
个低温工作库 ,温度在 4℃左右 ,湿度 3 0 %,保
( 1 9 7 2 ) 、一组影 响茎长度 的等位基 因( 1 9 7 5 ) 、近 灰 色茸 毛的遗传 ( 1 9 7 5 ) 、半 稀 疏 茸 毛 的 遗 传 ( 1 9 7 5 ) 、紧贴茸 毛的遗传 ( 1 9 7 5 ) 、对除草剂灭 草
究局 的科 学家们大多分布在美 国各高校 ,为学校 培 养研究 生 ,与各 州农业试 验站合 作开展研 究 。
我选择 B e r n a r d教 授 是 因为 他 负责 美 国( 北部 ) 大 豆 种 质 资 源 和 区域 试 验 ,同 时他 对 大 豆 遗 传 有 很 深 入 的研 究 ,又是 著 名 的 大 豆育 种 家 。 我请 我 的 老
北美大豆发展现状及育种形势分析
第4 4 卷 第7 期
2 0 1 3 年7 月
东
北
农
业
大
学
学 报
4 4 ( 7 ) : 1 4 9  ̄ 1 5 5
J u l y 2 01 3
J o u r n a l o f N0 r t h e a s t Ag r l c u l t u r l a Un i v e r s i t y
d e s c r i b e d b r e e d i n g o f h y b r i d s o y b e a n a n d r e s i s t a n c e t h r o u g h ma r k e r - a s s i s t e d s e l e c t i o n( MA S ) a n d
An al y s i s o f d e v e l o p me n t a l s t a t u s on s o y b e a n p r o du c t i o n a n d b r e e d - i n g i n Nor t h Am e r i c a / wA N G S h a o d o n g , Y U J i a , L I U We i , J I A N G Y a n , WA N G H a o , L I
大豆种植现状及高产栽培技术分析
大豆种植现状及高产栽培技术分析近年来,随着人们健康饮食意识的增强,大豆已经成为了越来越多人的餐桌上的“常客”。
大豆是我国传统的农产品,也是中国重要的粮食作物之一,具有多种营养价值,不仅可以作为食品,还可以提取优良的大豆油和豆腐等产品。
我国的大豆种植业具有广阔的发展前景,但是现状依然值得关注。
一、现状分析1.大豆产量持续上升,但是仍有提升空间近年来,我国大豆产量持续上升,但是与我国其他主要农作物相比,大豆的单产仍有较大的提升空间。
根据国家统计局发布的数据显示,2019年我国大豆产量为1.73亿吨,同比增长0.9%,其中,黑龙江、辽宁、内蒙古、河南、吉林是我国主要的大豆产区。
然而,我国的大豆单产与发达国家相比依然存在较大差距,加强高产栽培技术研究可以大大提高我国大豆产业的竞争力。
2. 地域分布不均,南方地区发展潜力大大豆生长时的温度和降雨量对大豆的生长有很大的影响。
各地气温、降雨条件对大豆的生长发育有很大的影响,从而导致大豆的产量与区域分布不均。
目前我国大豆主要生产地区在东北、华北以及西北地区,而南方地区的大豆种植发展潜力巨大,南方气候独特、雨量充沛,既适合早熟杂交大豆的栽培,也适合套种培育晚熟大豆。
因此,加强大豆在南方地区的推广与种植,有助于拓宽大豆的种植面积。
3.技术水平提高,但仍面临机械化、缺水和病虫害等问题在过去的几年中,我国大豆种植技术水平得到了较大的提高,大豆的机械化生产逐渐普及,种子选育、土壤改良等方面的技术也得到了较好的应用。
但是,随着工业化进程加快,水资源日趋紧缺,我国大豆作为耗水量较高的农作物,需要继续研发高效的节水技术。
此外,病虫害也是威胁到我国大豆产业发展的重要问题之一,需要继续加强研究与防治。
1. 种子选育选用优质种子是保证大豆生长发育的先决条件。
在选种时,可以选择水分含量低、较大、无病虫害及覆盖物膜的种子。
同时,进行优质大豆的育种研究,筛选出高产、抗病、抗旱、适应性强的新品种。
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论北美大豆的育种现状及其启示北美大豆的育种现状分析1.大豆遗传资源的收集及评价美国农业部(USDA)科研人员先后举行两次大规模调查。
Dorsett 于1924~1926年在中国东北部收集1500份大豆资源,并送回美国。
此后,Dorseet和Morse又于1929~1931年从中国、日本和朝鲜半岛收集约4500份资源。
现在,美国农业部设在伊利诺伊大学香槟分校的大豆遗传资源基因库,保存有19000多份大豆种质资源。
另外,作为美国大豆遗传资源的长期保存库,同样的资源还保存在美国马里兰州的贝尔茨维尔和密西西比州的斯通威尔。
上述基因库保存并续繁了极为宝贵的种质材料,并对保存种质的形质性状进行系统评价,为世界大豆育种研究作出重要贡献。
位于加拿大中南部城市萨斯卡通的加拿大农业部基因库,仅保存极少量的大豆种质资源,大部分加拿大育种家的育种研究,都要依赖于美国收集的资源。
随着人类有目的选拔活动的不断深入,在野生大豆的进化演变过程中,大豆遗传变异基础愈加狭窄,遗传多样性也异常低下。
其主要原因是野生种有的最低碱基序列多样性,随着作物化的演变进程被减半,稀少的等位基因81%被遗失,遗失基因的60%是具有显著变化特性的等位基因。
2.北美普通大豆的遗传改良育种在北美通常认为,新开发品种对大豆增产的贡献率最大,每公顷年增产幅度大约在23kg[13]。
在过去70多年时间里,北美大豆育种家们主要致力于提高大豆产量、品质以及病虫抗性、倒伏抗性等研究。
在大豆广适性品种开发方面,也由美国北部扩大到加拿大南部等高纬度地区。
有关作物改良的研究,1985年前,主要由公立研究机构主导。
此后,美国私立研究机构已取代公立机构,主导大豆新品种的开发研究。
尤其是最近40多年来,私立研究机构的贡献率正呈逐年提高的趋势。
在美国中部和南部地区,育种家们多利用淡季闲置下来的保护地苗圃等作为加代繁殖的场所,来加快选育进程。
所采用的育种方法多为系谱法、单粒传法、回交选育法或者混合改良法等。
近年来,随着计算机网络化系统数据库软件的广泛应用与开发,多变量解析等复杂遗传变异的研究,使北美育种家的育种程序向着简便化发展,使效率化育种成为可能[14]。
它将成为比通过实际的试验交配来评价杂交亲本配合力更有效地选择方法之一。
为了促进大豆基因重组,获得更大的遗传变异,北美的少数几个研究小组,在雄性不育、双亲交配、循环选拔等方面进行有效尝试,并获得一定程度的成功。
近年来,极少数研究小组进行了F1杂交大豆的开发应用、复合品种及多系品种的培育尝试[13]。
过去几十年,来自中国北部的大豆遗传资源,对美国北部和加拿大的品种选育及开发作出较大贡献,而引自中国南部的大豆遗传资源,已成为美国南部育成品种的祖先[14]。
根据Cui等近缘系谱分析,北美食品加工用大豆品种的遗传基础与同地域栽培的加工用品种存在差异,其遗传多样性更为丰富[15]。
Martin等对北美大豆产量遗传贡献的众多调查结果表明,即便是产量最高的农家品种,距离理论上的选择极限仍有差距[16]。
选择极限就意味着再无可利用的遗传变异,对北美大豆育种家来说,这种威胁正越来越近。
因此,努力扩大遗传资源基础对大豆育种是至关重要的。
3.加工专用型大豆新品种的选育在北美洲,特殊用途的大豆,通常指可用来制作豆腐、纳豆、豆乳、豆酱等某些专用品种,以及黑大豆、菜用大豆(亦称毛豆)等。
此外还有蛋白质加工用豆,部分的油分加工用豆,有机大豆以及加工功能性食品用等能够满足特殊市场需求的大豆类型。
通常它们的产量及其他综合农艺性状都比已推广的高产大豆品种略差[15]。
豆腐用品种,当初是以蛋白质含量高、百粒重大为育种目标进行开发的。
百粒重一般在22~25g,蛋白质含量为44%~48%。
美国Vinton大豆品种就是为满足豆腐加工市场需求而开发的第一代豆腐专用品种群的品种之一。
到1991年,加拿大农业与农业食品部研究所开发的Harovinton 推广普及,成为后来育成的高品质品种群的先驱[17]。
大豆蛋白质含量的高低及组分的构成,是决定豆腐出率及品质的重要因素。
豆腐常用的亚基品种多为球蛋白组分Ⅱa亚基缺失的品种,即A5A4B3亚基缺失型品种。
Poysa等研究表明,使用7S球蛋白的α-亚基和11S组分的Ⅱa亚基双缺失,且11S组分的Ⅱ及Ⅱb亚基含量高的大豆基因型品种,可以做出硬而富有弹性的高品质豆腐[18-19]。
在北美,有关豆腐用品种的开发研究,仅局限于极少数的公立大学及研究机构。
在研究内容方面,北美育种家多以各种蛋白质亚基缺失的品种开发为主。
在北美最初育成的纳豆用品种,为加拿大农业与农业食品部AAFC (AgricultureandAgri-FoodCanada)研究所Harvey指导下育成的品种,和弗吉尼亚工科大学GlenBuss开发的品种。
Cober和Voldeng研究认为,小粒种育种应用集团选拔育种法,可以有效减少配制的集团组合的数量,降低工作量[20]。
脂肪酸组成改良方面,北美Hammond和Fehr利用EMS(Ethylmethanesulfonate)诱变处理,育成低亚麻酸含量(≤4.1%)品种[21-22];Wilcox和Caviness通过对Century进行EMS 处理,育成亚麻酸含量3.5%以下品种[23]。
现在,北美推广的低亚麻酸含量的大豆品种,是已知的3个fan基因中的两个发生突变的结果,亚麻酸含量可降到2.5%~3%,若3个fan基因均发生突变,亚麻酸含量可降到1%[24]。
目前,有关将油酸转化为亚麻酸的3个fan基因(GmFAD3A、GmFAD3B、GmFAD3C)的分子突变解析已经完成[25]。
美国从2006年1月开始,出台了“加工食品有义务标注反式脂肪酸含量”法规,食品厂家为使其产品的反式脂肪酸含量接近,低亚麻酸大豆品种变得备受欢迎,助推研究机构开发超低亚麻酸含量大豆品种的积极性。
现在,先锋公司注册的Treus、孟山都公司注册的Vistive商标,开始低亚麻酸大豆的商业化生产。
据Pham等研究,至2009年,油酸含量≥80%、并获专利保护的大豆新品系已经开发成功[26-27]。
育种家还致力于提高异黄酮、维生素E、叶黄素等功能性成分含量及降低植酸、过敏原蛋白含量等的改良[28-33]。
4.F1大豆杂交种育种的选育大豆F1杂交种育种研究方面,与自花授粉的水稻一样,大豆也开展通过培育杂交种提高大豆产量的探索[34],研究认为杂交大豆产量若能比常规高产品种增产10%~20%,杂交大豆的推广应用价值就会被认可。
但是,由于受授粉机制的制约,大豆F1杂交种的规模化生产还存在一定难度,已育成的品种也因为在制种规模及成本等方面的障碍而无法得到大面积推广应用。
在近几年,随着质-核雄性不育系的逐渐改良,大豆F1杂交种的规模化、低成本制种将有助于F1大豆杂交种的快速推广[34]。
5.分子标记在抗逆育种、基因挖掘、纯度鉴定等方面的应用MAS分子标记辅助选择育种在大豆抗病新品种选育上的应用,已被证明是极为有效地选择方法[11]。
它在大豆抗孢囊线虫(SCN,Soybeancystnematobe)育种上的应用,已有较多成功的先例。
在大豆茎疫病、落叶病等抗病育种选拔上,也取得显著效果。
据最新报道,杜邦公司应用MAS技术,在大豆锈病、斑点病以及蚜虫抗性育种方面取得成功。
孟山都公司通过现代生物技术与传统育种技术的集成,在大豆遗传资源选拔上,从过去的百万分之一提高到五分之一,选拔效率发生巨变。
最近,美国爱荷华州立大学联合美国农业部对大豆转座子TgmW4的克隆解析表明,它可以使既知功能的大豆基因的克隆变得容易起来[35]。
由于MAS不受害虫与植物互作影响,鉴定结果具有一贯稳定的可靠性,而且,在分子水平上可为品种纯度及真伪性鉴定提供便捷、可靠的检测手段,因而具有很高的利用价值。
6.转基因大豆育种1996年至今,已开发出1000多个草甘膦耐性的GMS品系[36]。
目前,所有的草甘膦耐性GMS,均来自拥有CP4EPSP合成酶基因源系统的“40-3-2”。
但是,随之而来的耐草甘膦除草剂的超级杂草也相伴而生。
近年在北美出现的草甘膦耐性杂草,已成为影响北美大豆生产一个不可回避的因素[37]。
2009年后,孟山都公司新开发的第2代草甘膦耐性品种RoundReady2Yield(RR2Y),与第一代相比,导入基因相同,但是插入基因组内的位点不同,而且具有同等的草甘膦抗性。
由于其丰产性较好,大有取而代之的趋势[37]。
MON98788GMS品种就是以农杆菌为载体,将目标基因插入到分裂组织而获得的GMO (Geneticallymodifiedorganisms)。
据孟山都公司研究,此基因的插入,在提高产量及优异形质导入平台的构筑等方面,比最初品种群能发挥更大的作用[37]。
拜耳公司在2009年也将RR2Y技术导入到有草胺膦耐性LibertyLink系列品种中。
大豆品系A2704-12,A2704-21及A5547-35,是通过基因枪轰击,将包含CaMW35S启动子序列和一段受终止序列调控后改变的pat基因的pUC19基础质粒,导入受体细胞育成的。
编码草胺瞵-N-酰基转移酶的pat基因是从好气性土壤放线菌分离出来的绿色链霉菌克隆的,是它赋予植物耐草胺膦的特性[37]。
另据先锋良种国际有限公司的报道,不久的将来,兼耐草甘膦和ALS (乙酰乳酸合成酶)抑制性除草剂的OptimumGAT性状将导入到大豆中。
这项技术是利用基因枪将两个耐不同类型除草剂的新基因,同时导入到一个大豆品种去。
它包含的两个基因,一个是可以赋予植物草甘膦耐性的基因gat4601,另一个是编码不受阻碍乳酸乙酰合成酶(ALS)除草剂(咪唑啉酮系)影响的、可改变ALS酶的gm-hra基因[37]。
可以预见此品种会在继RR2Y、LibertyLink品种推出后,成为又一个备受注目的新品种。
这些颇具竞争力的技术所占的市场份额,将由除草剂使用的容易程度,防除杂草的广谱性、有效性、丰产性、害虫耐性等综合农艺性状以及遗传背景决定。
这些技术与原技术的差异,在于它可为GMS带来新的杂草管理模式。
其他GMO形质,也都处于市场开发或法律程序申请等阶段。
其中,离GMO市场化最近的将可能是先锋公司正在开发或处于规制申请阶段的高油酸含量(>80%)的大豆品系。
这种GMS的推出是由于将单拷贝的外源cDNA基因GmFad2-1导入受体,抑制发育中大豆种子内源GmFad2-1(编码油酰磷脂酰胆碱ω-6脱氢酶)基因表达,从而显著提高油酸含量,改善大豆油脂肪酸组成[38]。
北美大豆育种展望及我国大豆生产和育种科研的思考1.北美大豆育种展望北美大豆总产量占世界大豆总产的份额虽然在减少,但随着大豆在食品、油、饲料以及工业原料等领域用途不断扩大,将会更进一步激活北美大豆产业。