高蛋白大豆品种选育与应用.docx

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高蛋白大豆品种选育与应用

高蛋白大豆品种选育与应用

一、项目简介

针对我国高蛋白大豆品种短缺，产量蛋白双向提高难度大、适应性差等问题，通过跨省区联合攻关，创建了高蛋白大豆育种技术体系，育成集高蛋白、高产、多抗、广适于一体的冀豆12、皖豆24和皖豆28等高蛋白品种。

获得省级科技进步一、二等奖2项、全国农牧渔业丰收奖一等奖1项。

1、创建了高蛋白大豆穿梭育种体系。

大批量资源的异地交叉鉴定与亲本选配、杂交后代穿梭选育，解决了高蛋白大豆品种跨省区适应性问题。

建立了无破损大豆蛋白脂肪快速检测方法、发明了水溶性蛋白检测技术，解决了大批量种质快速检测、低世代与继代选择问题。

高产株型、综合抗性同步定向选择，实现了品质、产量与抗性的综合突破。

2、育成了集优质、高产、多抗、广适为一体的高蛋白品种。

冀豆12、皖豆24、皖豆28蛋白质含量45.83-46.48%、蛋白质+脂肪63.68-67.42%，均突破45%高蛋白和63%双高优质两项国家攻关指标。

冀豆12水溶性蛋白含量高达40.2％，超国家一级标准6.2个百分点。

冀豆12国家区试增产19.06％，是第一个蛋白质亩产突破90公斤的国家区试品种，已连续9年国家区试黄淮北组对照种，创造了春、夏播亩产321.5和314.69公斤高产纪录。

皖豆28创造了万亩270.85公斤夏播高产记录；区试接种鉴定，三个品种均抗大豆花叶病毒、胞囊线虫、疫霉和根腐等病害。

冀豆12抗6个大豆花叶病毒株系、5种病害，是目前国内外抗病种类最多和抗病毒株系最多的大豆，并1级抗旱、2级耐盐。

审定推广区域覆盖黄淮海及西北春播区12个省市，在长江流域作为耐涝品种种植、并被西南冬大豆区引种，应用范围跨越19个纬度、35个经度、15个省市。

冀豆12是第一个国家跨区审定高蛋白品种、并创造了7月播种亩产超200公斤的迟播高产记录。

3、揭示了品种高蛋白高产高配合力的分子遗传基础。

发掘出冀豆12的4个高蛋白高产优异染色体片段，并可调节20个高蛋白基因位点，建立了遗传背景与目标性状选择的分子育种技术体系。

创制出48个高蛋白新种质，最高蛋白质含量52.99%、水溶性蛋白43.1%，为国内外最高。

被22个省市50多家育种单位利用培育出高蛋白品种（系）385个，其中参加区试82个，审定品种7个。

冀豆12获国家科技攻关重大科技成果一级优异创新种质。

4、建立了新品种联合鉴评与示范机制。

创建了黄淮海10省市大豆联合鉴评体系和评价机制，通过连续三年101点次优秀品种联合鉴评与展示示范,明确了黄淮海区最优高蛋白品种及适应生态环境。

本项目申请发明专利5项、授权1项，申请新品种保护6项、授权2项，发布地方标准2项，出版专著2部，发表论文56篇，SCI论文3篇。

累计推广6920万亩，2013年黄淮海覆盖率36.5%，其中高蛋白集中产区的冀豫皖覆盖率43.5%，实现了大面积应用。

近三年社会经济效益26.3亿元，出口创汇454万美元。

二、主要完成人及其贡献

1、张孟臣（河北省农林科学院粮油作物研究所），排名第1，研究员，农业部重点实验室主任。

主持本项目总体方案的设计及实施。

提出了跨省区联合攻关思路，设计高蛋白大豆品种与产量突破的育种路线，实施选育过程，育成冀豆12；设计并实施冀豆12优异基因发掘研究课题，主持构建冀豆12遗传分析与基因发掘群体，发掘出产量、蛋白质等性状主效基因位点，并育成4个优质高蛋白新品种及系列创新种质；设计并实施冀豆12号示范推广工作。

获授权发明专利1项（第一名），获冀豆12植物新品种保护权（第一名）。

投入本项目研究工作量占本人工作总量的75%。

曾获国家科技奖励情况：

1997年“夏大豆新品种冀豆7号选育及其应用”获得国家科技进步二等奖，排名第1；2003年“中国农作物种质资源收集保存评价与利用”获得国家科技进步一等奖，集体奖。

2、张磊（安徽省农业科学院作物研究所），排名第2，研究员，所长。

育成品种皖豆28、皖豆24得到了安徽省重大专项、国家成果转化资金等项目的支持。

作为项目主持人，负责主要内容设计、研究方案制定、实施与总结；主持并参加了优质抗病亲本筛选鉴定、穿梭育种，皖豆28、皖豆24的选育及新品种配套高产栽培技术体系和示范推广体系的建立等工作。

获皖豆24、皖豆28植物新品种保护权（第一名）。

投入本项技术研发的工作量占本人工作总量的75%。

3、杨春燕（河北省农林科学院粮油作物研究所），排名第3，研究员，副主任。

协助主持本项目总体方案设计与实施，参加穿梭育种工作，实施冀豆12后代选育研究，育成高产、广适应性的高水溶性蛋白大豆冀豆12号；通过抗性鉴定方法研究，进一步明确了冀豆12抗病、耐盐、抗旱等优良特性指标并得到权威鉴定单位验证；利用冀豆12创造出系列高蛋白、高水溶性蛋白新品种、新种质；主持冀豆12国家区域试验以及省内外适应性鉴定试验，并提供国内50多家科研院校研究利用。

参加冀豆12示范推广工作。

获得冀豆12植物新品种保护权（第二名）。

投入本项目研究工作量占本人工作总量的70%。

曾获国家科技奖励情况：

1997年“夏大豆新品种冀豆7号选育及其应用”获得国家科技进步二等奖，排名第5；2003年“中国农作物种质资源收集保存评价与利用”获得国家科技进步一等奖，集体奖。

4、张丽亚（安徽省农业科学院作物研究所），排名第4，高级农艺师，主任。

是高蛋白品种皖豆24、皖豆28品种选育主要参加人，承担项目中品种展示示范工作；参与编制2项省级地方标准，获得和申请2个植物新品种权，发表论文5篇。

在创新技术研发工作中投入的工作量占本人工作总量的70%。

5、刘兵强（河北省农林科学院粮油作物研究所），排名第5，助理研究员。

主持和参加了冀豆12号新品种展示与示范、提纯复壮、配套技术组装、河北省不同生态条件对冀豆12号品质、产量的影响，明确了冀豆12适播期长、适应性强的特点，完成了冀豆12号遗传图谱构建，对冀豆12号进行了耐盐鉴定试验。

利用冀豆12号做骨干亲本，配制杂交组合，扩大冀豆12号优良基因的应用范围。

投入本项目研究工作量占本人工作量的65%。

6、闫龙（河北省农林科学院粮油作物研究所），排名第6，副研究员，副主任。

改进完善大豆蛋白质近红外品质检测方法；协助主持人完成冀豆12优异基因发掘工作，构建冀豆12高密度遗传图谱，定位百粒重QTL，明确冀豆12遗传背景对高蛋白育种的作用；指导研究生发掘出产量、蛋白质含量等主效QTL；利用导入系高蛋白种质创新平台创造出系列高蛋白新种质，蛋白质含量最高达到52.99%（主要技术内容3-2）。

投入本项目研究工作量占本人工作总量的65%。

7、赵双进（河北省农林科学院粮油作物研究所），排名第7，研究员，副主任。

协助主持项目实施，筛选出早熟、高蛋白质含量的冀豆12纯系；利用计算机模拟确定选育高产大豆的生态类型指标，进行不同生态区鉴定选择，实现了品种的多抗适应性；选育出冀豆15、冀豆20、冀豆21优质高蛋白新品种，研究明确了冀豆12号的生长发育、开花结荚和高产形成规律，进行了多年水肥等农艺高产技术措施研究，建立繁种、示范基地，创造了高蛋白大豆冀豆12号的夏播高产纪录，组装集成了品种配套栽培技术。

投入本项目研究工作量占本人工作量的65%。

曾获国家科技奖励情况：

“优质大豆新品种及配套技术示范推广”2010年农业部丰收奖农业技术推广成果奖一等奖，排名第1；“高产优质夏大豆冀豆7号的推广”1998年国家科技进步三等奖，排名第5；“高产高蛋白大豆新品种冀豆12号推广”2003年农业部丰收一等奖，排名第3;“海河低平原节水型农业研究与综合开发”1992年国家星火科技奖，排名第8。

8、杨中路（中国农业科学院油料作物研究所），排名第8，助理研究员。

参加冀豆12、皖豆24、皖豆28黄淮海联合鉴评以及示范推广工作，建立科研单位、技术推广部门、种子企业联合良种繁育与示范推广机制，将冀豆12、皖豆24、皖豆28在黄淮海地区大面积推广。

9、黄志平（安徽省农业科学院作物研究所），排名第9，研究员，副主任。

协助主持人完成皖豆24、皖豆28的立项申报、实施方案和项目结题工作，是品种选育主要参加人，品种展示示范的协助者；参与编制2项省级地方标准，获得和申请2个植物新品种权，发表论文5篇。

10、李杰坤（安徽省农业科学院作物研究所），排名第10，副研究员，副主任。

是皖豆24、皖豆25高蛋白品种选育主要参加人，并承担品种展示示范工作；参与编制2项省级地方标准，获得和申请2个植物新品种权，发表论文5篇。

在创新技术研发工作中投入的工作量占本人工作总量的60%。

11、陈强（河北省农林科学院粮油作物研究所），排名第11。

利用SSR标记对高蛋白创新种质进行全基因组扫描分析，检测出与蛋白质含量相关的SSR标记22个，确定冀豆12遗传背景中蛋白质含量相关的染色体片段4个，对片段内基因进行功能注释及代谢途径分析，预测出可能参与蛋白质合成相关代谢途径的基因20个，发表论文1篇。

12、唐晓东（河北省农林科学院粮油作物研究所），排名第12，助理研究员。

以高蛋白大豆品种冀豆12及其后代群体为研究对象，发明大豆水溶性蛋白检测方法一项，并获得国家专利（专利号：

201110236317.1专利名称：

一种大豆水溶性蛋白检测方法）；参加冀豆12号的生长发育、开花结荚和高产形成规律研究，总结出冀豆12高产栽培技术措施。

13、王涛（邯郸市农业科学院），排名第13，实习研究员。

构建了冀豆12高代重组自交系群体，利用多态SSR标记完善了群体的分子遗传图谱，在三年三个试验点共计7个环境下定位到134个QTL位点，为QTL精细定位和实现对数量性状分子水平的剖析奠定基础。

同时发现控制品质和产量性状的QTL有聚集现象，对此深入研究，探讨其遗传机制，可实现亲本间优良基因的聚合，加快育种效率。

发表论文1篇。

14、王勤（河北冀丰农产品科技有限公司），排名第14，副研究员。

参加冀豆12高产栽培技术研究以及原种繁育与示范推广工作。

15、孟小莽（石家庄市种子管理站），排名第15，高级农艺师，站长。

参加冀豆12配套技术研究，组织冀豆12河北省及周边省份的示范推广工作，建立了科研单位、技术推广部门、种子企业联合的良种繁育与示范推广机制。

三、主要完成单位及创新推广贡献

1、河北省农林科学院粮油作物研究所（排名第1），对项目技术创新和应用贡献主要体现在：

（1）主持建立了黄淮海高蛋白大豆穿梭育种体系和联合鉴评与示范机制。

确定了蛋白品质育种的研究方向与品种选育路线。

改进完善了大豆蛋白质近红外品质检测方法；发明了大豆籽粒水溶性蛋白快速检测技术，获得发明专利。

通过技术创新，育成冀豆12高蛋白、高水溶性蛋白品种。

设计并实施品种高蛋白高产高配合力的分子遗传基础研究，明确冀豆12遗传背景对高蛋白育种的作用，发掘出产量、蛋白质含量等主效QTL与优异染色体片段。

创造出系列高蛋白、高水溶性蛋白新品种、新种质。

（2）主持种质资源的联合筛选鉴定和新品种鉴评、展示和示范，明确了黄淮海区域最佳高蛋白品种加大了新品种的宣传力度，为新品种的大面积快速推广作出了贡献，推进了高蛋白品种成果转化，创造了显著社会经济效益。

2、安徽省农业科学院作物研究所（排名第2），对项目技术创新和应用贡献主要体现在：

本单位与第一完成单位共同建立了黄淮海高蛋白大豆穿梭育种体系和联合鉴评与示范机制。

创新了蛋白质早代定向选择与综合性状同步选择的高蛋白大豆遗传改良方法。

创制了适于黄淮海南部推广的集优质、高产、多抗为一体的高蛋白大豆品种皖豆24、皖豆28。

研制出以“播期、播量、增施氮肥和化学调控四位一体”的高蛋白高产保优生产技术，制定了针对2个高蛋白大豆品种高产保优栽培的省级地方标准《高蛋白大豆皖豆24号高产保优栽培技术操作规程》和《皖豆28高产高效栽培技术规程》，实现了高蛋白品种良种良法配套。

参加了种质资源的联合筛选鉴定和新品种（系）多年份、多点次、大面积的品种鉴评、展示和示范，加大了新品种的宣传力度，使皖豆28连续4年（2010-2013年）被推介为农业部主推品种，皖豆24连续9年被推介为安徽省主推品种。

加速了科技成果的转化，为新品种的大面积快速推广作出了贡献。

四、推广应用情况

1、冀豆12、皖豆24、皖豆28分别于2001、2003、2008年通过国家夏播审定、国家春播扩区审定以及省级审定5次，先后列入省级和国家级科技成果重点推广计划、国家高技术产业化示范工程等。

均以高产、优质、抗逆性强、适应性广的突出特点在黄淮海夏播区和西北春播区15个法定推广省市广泛应用（累计示范推广6920万亩），并被南方多作区引种利用。

2013年黄淮海覆盖率36.5%，其中高蛋白集中产区的冀豫皖覆盖率43.5%。

品种大面积推广应用，提升了我国大豆的产量和品质水平，促进了高蛋白大豆产业的发展。

2、三个品种作为优良骨干亲本在全国广泛应用。

国内22个省市50多家育种单位利用配置杂交组合1200多个，后代材料3000多份，培育出高蛋白品种（系）385个，其中参加区试82个，审定品种7个。

3、创新改进的品质检测和抗性鉴定方法被国内10多家单位借鉴和利用，项目单位成为国家863计划和产业技术体系指定品质和耐盐鉴定单位，先后为20多家单位检测鉴定大豆材料3万多份。

五、主要知识产权证明目录

知识产权类别

知识产权具体名称

国家

（地区）

授权号

授权日期

证书编号

权利人

发明人

发明专利

一种大豆水溶性蛋白检测方法

中国

ZL201110236317.1

2013.9.18

1273883

河北省农林科学院粮油作物研究所

张孟臣、唐晓东

植物新品种权

冀豆12

中国

CNA20000048.9

2002.11.1

20020166

河北省农林科学院粮油作物研究所

张孟臣、杨春燕

植物新品种权

皖豆24

中国

CNA20040381.8

2007.5.1

20071173

安徽省农业科学院作物研究所

张磊等

六、项目曾获科技奖励情况

1、“高产高蛋白大豆冀豆12号”获2002年度河北省科学技术进步奖一等奖；

2、“高蛋白高产耐逆大豆皖豆28、皖豆24选育”获2013年度安徽省科学技术奖二等奖。