广西地方大豆种质资源的收集与评价鉴定筛选

为了加强广西地方大豆种质资源的全面普查和抢救性收集,了解种质资源的主要特征特性,进一步为广西大豆种质资源创新和新品种选育提供物质基础,于2015-2019年全面普查与收集广西全区域地方大豆种质资源,2018-2019年采用田间比较鉴定、室内考种、品质检测分析等方法,针对9个质量性状和11个农艺性状及品质性状进行评价鉴定.结果 表明:在66个县市共收集到广西地方大豆种质资源382份,其中春大豆45份、夏大豆308份、秋大豆29份.对356份材料的性状分析评价结果显示,该批广西地方大豆种质资源具有较为丰富的遗传多样性.9个质量性状的Simpson多样性指数范围为0.1209 ～0.7348,其中荚色、脐色、粒型和种皮色的遗传多样性最丰富;11个农艺和品质性状变异系数范围为3.57％ ～48.50％.筛选出具有粗蛋白含量高、粗脂肪含量高、特大粒及适合加工的优异种质资源黄姚黑豆、马渭秋黄豆、烟墩黄豆1、河池黑豆、朝阳黑大豆、老街黄豆和九月黄等.     

华南春大豆氮磷钾肥配施效应及用量研究

为探明华南春大豆生产的适宜施肥量,采用"3414"肥效试验设计,选用桂春豆106开展了氮磷钾肥配施效应和推荐施肥量研究。结果表明:氮、磷、钾肥料配施可明显提高华南春大豆产量,各肥料因素对大豆产量的增产效应依次为磷氮钾,氮、磷、钾三因素之间存在互作效应,效应大小依次为氮磷磷钾氮钾;经模型最优分析表明采用三元肥效函数模型做出施肥决策是合理可行的,经回归模型的拟合得出推荐施肥量,达到最高产量时氮(N)、磷(P_2O_5)和钾(K_2O)的施肥量分别为80.6,21.6和58.4 kg·hm~(-2),达到最佳经济产量时氮(N)、磷(P_2O_5)、钾(K_2O)的施肥量分别为75.5,21.3和54.1 kg·hm~(-2)。这些研究结果将为华南地区春大豆合理施肥提供指导,为下一步建立施肥指标体系提供依据。     

甘蔗/大豆间作及地膜覆盖对大豆生长与产量及品质的影响

以桂春豆103为材料,设单作、甘蔗/大豆间作、间作+地膜覆盖3个处理,研究甘蔗/大豆间作及地膜覆盖对大豆生长、生理、营养、产量及品质的影响。结果表明:甘蔗/大豆间作的出苗速度最快;间作+覆膜处理植株的干物质积累量在鼓粒期(20.99 g/株)和成熟期(28.16 g/株)显著高于其他2个处理的干物质积累量,间作+覆膜处理豆荚的干物质积累量在各时期均表现最大;间作+地膜覆盖处理的叶绿素含量在鼓粒期和成熟期显著高于单作处理的叶绿素含量,但与甘蔗/大豆间作处理的叶绿素含量差异无统计学意义;间作+地膜覆盖处理的根系活力在开花结荚期、鼓粒期、成熟期均显著强于其他2个处理的根系活动;间作+地膜覆盖处理植株叶片的氮含量在各时期均表现最高,且在鼓粒期和成熟期显著高于其他2个处理的氮含量,甘蔗/大豆间作处理植株叶片的磷含量和钾含量在成熟期显著高于其他2个处理的;间作+地膜覆盖处理的单株鲜荚质量(38.33 g)和单株干豆质量(10.55 g)显著高于其他2个处理的,单作、甘蔗/大豆间作、间作+地膜覆盖3个处理的干豆产量分别为1 621.41、627.90、743.85 kg/hm2,3个处理干豆粗蛋白含量及干豆粗脂肪含量的差异没有统计学意义。     

高产夏大豆品种桂夏豆105的选育及栽培技术

桂夏豆105是广西壮族自治区农业科学院经济作物研究所以中豆8号为母本,巴13为父本配制杂交组合,经多年连续多代系谱选择育成的南方夏大豆新品种,该品种高产、抗倒伏、抗病虫,区试平均产量2 887.5 kg/hm2,比对照桂夏1号增产4.0％;生产试验平均产量2 598.0 kg/hm2,比对照桂夏1号增产8.7％.2015年通过广西农作物品种审定委员会审定(编号:2015001).     

不同大豆新品种苗期耐低磷的鉴定与筛选

本研究采用盆栽方法,在低磷和高磷水平下,对20份在广西间套种的春夏大豆新品种进行苗期耐低磷比较研究,旨在选出磷高效大豆基因型,为进一步研究磷高效吸收利用机理和培育磷高效品种提供试验材料。结果表明:不同磷营养对不同大豆基因型植株干物质积累有明显的影响,低磷处理植株的根干重和地上部干重明显地低于正常供磷处理,而根冠比率增加,而且低磷处理植株的总干物质重的变异系数大于正常磷处理的干物质重的变异系数,说明缺磷增加了品种间的变异。在不同磷营养条件下,不同大豆基因型之间表现出显著差异。初步筛选粤春2011-1、华春5号、桂春8号、桂春10号、华春1号等10个大豆品种耐低磷。     

优质春大豆新品种桂春豆111的选育

桂春豆111是广西农业科学院经济作物研究所以泉豆937为母本,以桂早一号为父本有性杂交育成的春大豆新品种。2018-2019年参加广西第十三周期春大豆区域试验,平均产量2959.35kg/hm2,比对照品种桂春1号增产2.5%;2020年参加广西第十三周期春大豆生产试验,平均产量2593.65kg/hm2,比对照品种桂春1号增产3.9%。2021年通过广西壮族自治区农作物品种审定委员会审定,具有高油、抗倒伏、抗病、抗虫等特点,适合清种亦适合间套种,适宜在广西推广种植。     

160份广西春大豆种质对大豆花叶病毒株系SC15和SC18的抗性评价

广西是大豆花叶病发生较为严重的地区,大豆花叶病毒株系SC15及SC18株系是广西区内主要流行株系。为了调查广西本地大豆种质对这两个流行株系的抗性,采用人工接种的方法对160份广西本地春大豆种质进行抗性鉴定。结果显示:桂下湾灰地豆、小青豆(桂平)、小青豆-1(上思)、横县黑豆-1、横县黑豆-2、横县黑豆-3、那坡黑眼豆、隆林蛇场本地豆8份种质对SC15株系高抗,占所鉴定材料总数的5%;石塘五月黄、灌阳黄豆、凤山早黄豆、三石六月黄、两造黄豆、横县黑豆-1、田黑豆7份春大豆种质对SC18株系表现抗浸染,占所鉴定材料总数的4.37%。所鉴定的广西春大豆种质中,抗SC15株系的抗病种质抗性级别低,没有对SC15株系完全免疫的大豆种质;而抗SC18株系的大豆种质抗性级别比SC15株系高,其中有7份春大豆种质对SC18株系免疫。从抗性鉴定结果看,SC18株系对广西春大豆的致病力比SC15株系弱。因此SC15株系对大豆生产的危害更为严重,是更为值得重视的一个强毒株系。本研究筛选出的抗SMV春大豆种质可作为抗源材料用于大豆抗病育种及抗性相关的研究。     

大豆抗豆卷叶螟的转录组和蛋白质组关联分析

【目的】通过对大豆受豆卷叶螟幼虫胁迫下的转录组和蛋白质组结果进行联合分析,筛选出一些与大豆抗豆卷叶螟相关的候选基因,为深入认识大豆抗豆卷叶螟的分子调控机制奠定基础。【方法】以高抗材料赶泰-2-2（HR）和高感材料皖82-178（HS）为研究对象,运用RNA-Seq技术和iTRAQ技术鉴定出豆卷叶螟幼虫取食诱导0和48 h时样品间的差异表达基因（DEGs）和差异表达蛋白（DEPs）,将在蛋白水平和转录水平关联到的所有可定量数据进行关联分析,计算蛋白水平和转录水平间的相关系数。【结果】蛋白质鉴定结果表明,HR48/HR0、HS48/HS0、HR0/HS0和HR48/HS48比较组中分别鉴定出236、250、213、211个DEPs;转录组鉴定结果表明,HR48/HR0、HS48/HS0、HR0/HS0和HR48/HS48比较组中分别鉴定出1 064、680、605、468个DEGs。定量关联分析结果表明,HR48/HR0、HS48/HS0、HR0/HS0和HR48/HS48比较组的相关系数r分别为0.156、0.2687、0.1149和0.035;HR48/HR0、HS48/HS0、HR0/HS0和HR48/HS48比较组中分别关联到11、9、3和4个DEPs/DEGs,其中蛋白和mRNA表达趋势相同的基因分别有11、9、2和3个,蛋白和mRNA表达趋势相反的基因分别有0、0、1和1个。生物信息学分析结果表明,这些差异蛋白功能涉及代谢途径、核糖体、类黄酮生物合成、亚油酸代谢、氨基糖-核苷酸代谢、氨酰生物合成、亚麻酸代谢、次生代谢产物的生物合成、苯基丙酸生物合成、RNA运转、谷胱甘肽代谢、抗坏血酸盐和aldarate代谢等。功能关联分析结果表明,HR48/HR0比较组中有27条Pathway通路共关联到101个DEPs和23个DEGs,HS48/HS0比较组中有15条Pathway通路共关联到147个DEPs和16个DEGs,HR0/HS0比较组中有18条Pathway通路共关联到82个DEPs和10个DEGs,HR48/HS48比较组中仅有1条Pathway通路关联到71个DEPs和2个DEGs。同时关联发现胰蛋白酶抑制剂A、K型胰蛋白酶抑制剂、查尔酮异构酶4、脂氧合酶9、α-加氧合酶1、9S-脂氧合酶、植物凝集素前体、POD12、应激蛋白SAM22和cAPX1等可能是大豆抗豆卷叶螟潜在的靶标蛋白（基因）。qRT-PCR表达分析结果表明,5个DEPs/DEGs在HR48/HR0比较组的表达趋势与它们的RNA-Seq和iTRAQ结果基本一致。【结论】确定了一些与豆卷叶螟的抗性相关蛋白（基因）和代谢通路,这些差异蛋白可能直接或间接参与大豆对豆卷叶螟的抗虫反应。     

高油春大豆新品种桂春豆106的选育及栽培技术

桂春豆106是广西农业科学院经济作物研究所以桂春豆1号为母本、泉豆937为父本,有性杂交育成的高油春大豆新品种。该品种逐年参加品种比较、区试及生产试验,并进行品质和抗性鉴定,表现早熟、高产、高油、抗性和适应性好。2015年通过广西壮族自治区农作物品种审定委员会审定。适宜在广西推广种植。     

大豆耐荫性评价体系的建立与中国南方大豆资源耐荫性变异

【目的】耐荫性是影响间套作大豆产量的重要因素,影响大豆间套作模式的应用与推广。建立高效、通用、稳定的耐荫性鉴定体系,以利于发掘耐荫种质,开展耐荫性育种。【方法】以60份不同耐荫性类型的大豆品种为材料,首先对15%、30%和60%3个遮光度下倒伏品种比例等进行比较,确定遮光处理条件;其次对遮光后的株高、平均节间长、叶柄长和茎叶鲜重等17个性状进行筛选,选定耐荫鉴定指标;再比较播种后第40、50和60天3个时期耐荫指标的误差变异系数和表型变异系数等,明确鉴定时期,最后建立由遮光度、耐荫鉴定指标和鉴定时期构成的耐荫性评价体系;利用该体系对中国南方十二省区453份材料进行耐荫性鉴定和资源筛选。【结果】30%遮光度相对其他遮光梯度较优,表现为倒伏品种有而不太多(22%)、表型变异系数较高(25%)、品种间区分度较好。株高和平均节间长构成的耐荫指标相对其他指标具有以下优点:(1)较准确,误差变异系数低(9.36%),遗传率高(95.43%);(2)较稳定,环境间相关系数高(0.92);(3)品种间区分度较好,表型变异系数(31.25%)和遗传变异系数(30.52%)较大;(4)与田间目测耐荫级别相关性较高(0.73),较能反映田间实际情况。播种后50 d时相对其他时期耐荫指标各参数均最优,如环境间相关系数最大(0.87),误差变异系数最小(7.75%)。据此将30%遮光度条件下,播种后50 d株高和平均节间长相对值的平均数定为耐荫指数,指数越小则越耐荫。中国南方453份大豆耐荫指数的变幅为1.11—2.61,平均1.55,材料个体间差异极显著,且遗传率较高(91.13%),说明表型选择具有较高的准确性。Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ和Ⅵ生态区内耐荫指数变幅分别为1.19—2.08、1.17—2.61、1.27—2.37和1.11—2.54,均存在大量的耐荫性变异,各生态区均有耐荫性材料。地方品种和育成品种耐荫指数变幅分别为1.11—2.61和1.17—2.54,都存在较丰富的耐荫性变异,在筛选出的11份耐荫资源中,有8份是育成品种,说明大豆育种过程中耐荫性已得到改良。【结论】由30%遮光度、播种后50 d的株高和平均节间长构成的耐荫指数是相对准确、稳定、灵敏、实用的耐荫性评价体系。中国南方大豆耐荫性存在较为丰富的变异,从453份南方材料中筛选到11份耐荫性强的种质资源。