黑龙江省早熟大豆品种主要性状及遗传改进的研究

摘要：大豆在我国粮食结构中占有相当重要的地位，而黑龙江省正是大豆的重要产值基地，想要培育高产量作物生长周期短的品种就必须对其性状和遗传基因做细致的研究。笔者在本篇文章中针对早熟品种的大豆性状和遗传改进做了一些深入的探讨和研究。

关键词：早熟;大豆;性状;遗传;研究

大豆是一年生的早本植物，起源于中国，栽培的历史已有5000多年，集中产于东北平原、黄淮平原、长江三角洲和江汉平原，黑龙江是种植大豆的大省，年产大豆占全国的大半以上，对我省的经济支持力度起至关重要的因素。其主要的形状有茎粗，叶柄长，托叶小，旗瓣，包片，子房线形和颜色等等，都是植株生长性状，对于早熟品种的性状研究可以从这几方面入手。随着经济的发展和人民生活的提高，大豆的需求量在急剧的上升，在食品行业、畜牧行业和加工行业中占得比重较大，所以大豆的市场供不应求。有市场，对大豆的出产速度就有了迫切的需求，科学工作人员正在研究大豆的产量增长和生产周期的缩短，从这两方面可以提高大豆的产量。早熟品种的研究可以实现大豆一年至少两茬的种植周期，那么对早熟品种的性状和遗传改进的研究就有了需要。本文针对这个课题做了以下实验研究。

一、材料与方法

1、实验材料

本文主要研究的是黑龙江省早熟大豆的性状和遗传改进的就，所以选用的材料都是在黑龙江范围内的研究对象。根据各品种在《大豆科学》中公布的数据，选择20个早熟大豆品种作为此次研究的对象：绥小粒豆1号、绥无腥豆1号、绥农23号、庆鲜豆1号、庆丰1号、嫩丰19号、龙小粒豆1号、龙菽1号、垦农16号、垦丰7号、抗线虫5号、九丰10号、建农1号、华疆2号、红丰7号、黑生101号、黑河31号、绥农6号、垦农2号、龙小豆9号。

2、方法

（1）相关性分析

相关系数是用以反映变量之间相关关系密切程度的统计指标。相关系数是按积差方法计算，同样以2个变量与各自平均值的离差为基础，通过2个离差相乘来反映2个变量之间相关程度。应用Minitab将每个变量都转化为标准单位，乘积的平均数，依据简单相关的公式，进行简单相关系数分析。简单相关系数将每个变量都转化为标准单位，乘积的平均数即为相关系数，2个变量的关系可以直观地用散点图表示。

（2）通径分析

通径分析是通径系数分析的简称。它是在1921年由赖特首先提出的，之后不断地进行改进和完善。这一分析方法已广泛应用于动植物遗传育种和作物栽培的研究工作中，也用于其他领域。通径系数是变量标准化后的偏回归系数，是用来表示相关变量因果关系的统计量。利用其他性状对大豆产量，通过SPSS软件对品质性状进行通径分析。

（3）品质测定

蛋白质和油分含量的测定采用Perton8620近红外品质分析仪进行。蛋白质含量采用凯氏定氮法校正，油分含量采用残余法矫正。

三、结果与分析

1、资源农艺性状的基本统计分析

性状的分析，包括对显性性状和隐形性状的分析，根据实验所得的数据，可以看出大豆的公顷产量、蛋白质含量、抗倒伏性、单株粒重、分枝数、株高、油分含量和单株荚数都有一定的变化，有的变化的速度飞快，有的几乎没什么变化。这大多是因为环境、农药和气候等因素的变化引起的，在所有实验的大豆中，每个品种田地里的植株内部的各种性状几乎一致，只有少数几株会有不同变化，但是不同品种之间的性状分歧比较明显，株高、叶形和生长周期表现的各不相同。

2、品种的遗传相似系数分析

利用电脑软件扫面个品种大豆的各方面信息进行遗传相似的系数分析，有一个比较有意思的发现：各品种大豆的平均相似度达到6.534。都是大豆品种，但种出来的植株却产生性状分歧，其中有些品种的相似度仅有零点几，不仔细查看，真看不出来是大豆植株。有一些的性状差异较小，像是绥无腥豆1号、庆丰1号、嫩丰19号、龙小粒豆1号、垦农16号、垦丰7号、建农1号、华疆2号、红丰7号、黑河31号等几样品种。

3、各个性状的简单相关性分析

应用Minitab对大豆性状进行简单相关系数分析，通过实验可以看各个性状之间的相关性，其中表征显著水平的有：有效分枝数与株高、有效分枝数与蛋白质含量、有效分枝数与油分;表征极显著水平的有：单株粒重与株高、单株粒重与单株荚数、单株粒重与百粒重、单株粒重与蛋白质含量、单株粒重与油分含量、株高和百粒重、株高和蛋白质含量、株高和油分含量、单株荚数与百粒重、单株荚数与蛋白质含量、单株荚数与油分含量、单株荚数与有效分枝数、百粒重和蛋白质含量、百粒重和油分含量、百粒重和有效分枝数、蛋白质含量和油分含量。

4、农艺性状的通径分析

应用SPSS软件对大豆材料主要农艺性状进行通径分析，20个品种的性状中对单位面积产量有正向效应的主要性状有4个，通径系数大小顺序依次是：单株荚数>百粒重>油分含量>株高>有效分枝数>蛋白质含量，其中单株荚数和百粒重两个性状，对单位面积产量有较大影响。通径分析的结果表明：对大豆单位面积产量直接贡献最大的有单株荚数和百粒重2个性状，单株荚数主要通过蛋白质含量和有效分枝数增加而提高，而百粒重的增加，则是通过株高的减少实现的。因此，大豆在以单位面积产量作为选择目标时，选择有效分枝数较多，株高适中的品种的高产的关键。

四、讨论

黑龙江省是我国大豆种植面积最大的省份，是我国重要的大豆生产基地，分析和探讨一段时期内品种遗传改良对于制定未来的育种策略具有重要意义。针对主要农艺性状进行聚类分析和主成分分析，表明遗传分歧的多向性与其地理分布有平行关系，根据遗传距离将大豆品种分为5个类群，有的类群品种性状遗传分歧与地理分布呈平行关系，有的品种所属类群与地理差异并不一致，说明黑龙江大豆品种的多样性和遗传分歧具有多向性。

五、结束语

黑龙江大豆地方品种和与育成品种不是两个相对独立的遗传群体，将表型信息和分子信息相结合才能正确地评估种质资源的遗传多样性。地方品种中蕴含着潜在的优良基因，是拓宽育成品种遗传基础的重要来源，同时应在分子水平上尽量在不同遗传类群间选择亲本进行组配。

参考文献：

[1] 李有忠，谢宗铭，田琴，等.超早熟大豆品系（种）产量与主要农艺性状的灰色关联度分析[J].农业科学，2012（11）.

[2] 张振宇，韩旭东，郭泰，等.东北优质大豆品种的遗传多样性分析[J].农学学报，2015（6）.