高蛋白大豆品种选育与应用.DOC

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资源描述

1、1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

2、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

3、毒、胞囊线虫、疫霉和根腐等病2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。

4、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

5、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3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

6、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

7、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4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

8、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

9、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5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

10、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

11、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6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”

12、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

13、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7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(

14、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

15、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81、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

16、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

17、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9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

18、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

19、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10定品

20、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 ZL201110236317.12013.9.181273883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 CNA20000048.92002.11.120020166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 CNA20040381.82007.5.120071173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。

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