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资料来源：科技日报
记者马爱平
大豆是重要的油和蛋白饲料作物之一。 中国的大豆消费需求有食用大豆和压榨(油用和饲料用)大豆两种。 “十三五”期间，中国食用大豆年消费量约1600万吨，压榨大豆年消费量9000万吨，大豆年消费总量超过1亿吨，比“十二五”期间增长30%，“十二五”期间中国大豆年消费量
2020年，中国大豆亩产132.4公斤，比2016年提高11%。 “在主产区区位条件不佳的不利形势下，大豆亩产水平的提高，得益于育种技术的进步。 ”3月28日，中国工程院院士、中国农业科学院副院长万建民告诉科技日报记者。
“面对大豆消费需求的增长，我国大豆总产量还有待提高。 ”北京大北农生物技术公司南美业务负责人于虹在接受科技日报记者采访时表示，随着种植结构调整和《大豆振兴规划》的实施，近年来我国大豆实现了稳定增产。 我国生物育种技术自主培育的大豆品种也开始广泛推广，并逐渐走向国际。
长童期基因j使低纬度地区也能栽培大豆
“由于大豆种植效率低，国内大豆生产用地大部分是营养水分不平衡的非优良耕地，干旱、涝害、土壤盐碱化等非生物胁迫因素严重制约了优良大豆品种产量潜力的发挥。”虹说。
传统的大豆育种方法主要依赖表现型选择，效率较低，而生物育种技术可以显著提高大豆性状改良和品种创新的效率，有助于高效培育综合抗逆性的环境友好品种。
“大豆生物育种战略的关键是挖掘大豆育种的关键基因，改良创制优质育种基础材料，构建分子育种平台，发展智能设计育种。 ”彩虹说。
她举了一个例子，大豆是对光周期敏感的短日照作物。 大豆对光周期的反应影响成熟期长短，影响产量。 具体表现为同一品种在高纬度地区光照时间长、开花晚、成熟晚、产量高； 低纬度地区光照时间短，开花期早，成熟早，产量低。 历史上认为大豆驯化和选育主要在中高纬度地区完成，低纬度地区长期不适宜大豆种植和生产。 大豆长童期性状发现于20世纪70年代，成功用于低纬度地区大豆育种。 20世纪90年代，研究表明，j是调控大豆长童期性状的重要位点，但其编码基因和分子调控机制一直不明确。
2016年，华南农业大学年海项目组和中国农业科学院作物科学研究所韩天富项目组在《分子植物》发表论文，研究人员寻找半个多世纪的大豆长童期基因j，揭示了来自中国、美国、巴西等不同品种的大豆各生育期的分布规律2017年和2020年，广州大学教授孔凡江、刘宝辉团队及其合作者团队先后在《自然遗传学》杂志上发表两篇论文，报道大豆长童期关键基因j克隆与进化机制的研究成果，揭示大豆光周期调控开花的分子调控网络
长童期基因j可作为改良大豆短日照高温适应能力的分子靶点。 大豆具有长童期性状，在短日照条件下可延长成熟期，提高产量。 研究表明，长童期基因j能促进光周期开花，且该基因突变型能推迟低纬度短日照条件下大豆开花时间，使大豆产量比野生型提高30%—50%。 长童期基因j至少存在8种功能缺失型等位变异位点，引入育种相关位点有助于大豆品种在我国南方低纬度地区的广泛推广和栽培，缩小大豆种植的地域差异。
“长童期性状在育种中的发现和应用，使大豆种植在低纬度地区迅速扩大，巴西等国迅速成为世界主要大豆生产国和出口国，显著改变了世界大豆生产形势。 ”彩虹说。
第一个大豆泛基因组为推进分子育种奠定了基础
高质量的参考基因组是作物育种基础研究和应用研究的基础。 我国科学家曾成功地组装和注释了大豆品种“中黄13”的参考基因组，但不同大豆种质资源之间存在较大的遗传变异，单一或少数基因组无法表示大豆群体的全部遗传变异。 大豆分子的设计育种必须能够代表不同的大豆种质资源。
2020年，中科院田志喜、梁承志、韩斌等研究人员通过全基因组测序对全球2898个遗传多样性大豆种质材料进行了分析鉴定，并构建了世界首个大豆泛基因组。
此次泛基因组研究所采用的大豆种子材料具有重要的育种和生产价值，其中“满仓金”、“十胜长叶”等种子材料作为核心亲本分别培育出“黑河43”、“齐黄34”等百种优良新品种，这些品种是各大豆主产的
“分子标记辅助选择、全基因组选择等是分子育种的代表技术，目的是聚合或修饰大豆内源基因，赋予大豆新性状，这些育种技术的应用都依赖于大豆功能基因组的深入研究和全面了解。 ”彩虹说。
因此，大豆泛基因组相关自然群体遗传变异的发布为大豆育种技术研究提供了重要的资源和平台，为推进大豆分子设计育种、提高大豆产量奠定了基础。
“十三五”期间，国内科研院所通过全基因组关联分析、连锁分析、基因组测序等分子手段，鉴定克隆了一系列与大豆产量、品质、抗逆性、生育期等重要性状相关的关键基因，探索新基因功能和
大豆育种特点以产量为中心走向区域化“定制”
我国大豆种植主要分布在黑龙江、安徽、内蒙古、吉林、河南等省，近年来国内大豆平均亩产有所提高，但仍处于较低水平，大豆种植综合收益不佳。
“我国大豆种植地域辽阔，不同产地的地理环境差异较大，但大豆的光周期反应敏感性在一定程度上限制了品种的广泛适应性，只有培育适合不同地区的区域型大豆品种，才能有效提高国内大豆总产量。 ”彩虹说。
“十三五”期间，大豆新品种培育将以产量为主，向优质专用品种、抗逆性、资源效益、简化管理多元化方向发展，满足不同大豆生态区品种的个性化需求。
随着大垄密植、浅滴管、免耕观光秸秆等技术模式的成熟，良种良法结合，刷新了小面积高产记录，创造了大面积高产典型。 万建民说：“如‘中黄37’蛋白含量高、籽粒大，已成为黄淮海地区主要栽培品种之一。 ‘中黄30’抗旱，已成为西北地区主要栽培品种； ‘中黄901’早熟高产，抗大豆灰斑病，适合东北北部栽培； 适宜种植“中黄39”的地区在北纬20度至40度，是我国种植地区纬度范围最大的大豆品种。 ”
于虹也举例说，在“黑科56”“黑科60”等超早熟大豆品种的培育下，我国大豆种植区已扩展到东北北部第六积温带等高寒地区； “齐黄34”“中黄301”等耐密抗倒品种的培育，有效地满足了黄淮海地区机械化免耕观光秸秆栽培品种的新需求； “中豆41”“南农99-6”等品种的培育和推广提高了南方地区大豆品种的高温干燥能力。
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