杂交大豆查新报告.docx

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杂交大豆查新报告

报告编号：

2007ny006

科技查新报告

项目名称：

杂交大豆产业化关键技术研究

委托单位：

吉林省农业科学院

查新日期：

2007年4月26日

查新单位：

吉林省农业科学院农业经济与信息服务中心

中华人民共和国科学技术部

二○○○年制

一、查新目的□科技立项■成果鉴定□申报奖励□其它

查新范围■国内□国外□省内

二、查新项目的科学技术要点

1、优良“三系”选育（是杂交种选育的物质基础）

（1）优良细胞质雄性不育系选育，尤其是高异交结实率不育系的筛选和转育。

（2）高配合力、广谱恢复系选育。

（3）育性稳定性、恢保基因的分布规律、不育的分子生物学基础研究。

2、强优势组合选配

（1）高产、优质、多抗早熟杂交种选育。

（2）强优势组合亲本选配规律研究。

3、高效、低成本制种技术研究

（1）提高天然昆虫群体传粉效率的可能性及有效措施的研究。

（2）制种田父母本比例、密度以及合理的田间配置方式，花期调节技术。

（3）有利于不育系泌蜜及提高异交结实率、提高母本制种产量的栽培措施研究。

（4）制种基地的选择，宏观与微观环境的控制，如杀虫剂的限制使用、天敌的控制、灌溉设施的建设等。

（5）可影响昆虫传粉行为的化学制剂、生物制剂的应用研究。

4、降低传粉昆虫－苜蓿切叶蜂成本的技术研究

（1）提高切叶蜂繁殖系数技术的研究。

（2）降低苜蓿切叶蜂繁蜂风险的技术研究，

（3）降低天敌危害的技术研究。

（3）加快实现切叶蜂在苜蓿种业中的产业化应用，实现“以牧养豆”，降低杂交大豆的制种成本。

5、杂交种栽培技术

（1）合理种植密度研究。

（2）高产、高效的肥水管理措施。

（3）防止营养生长过盛的技术措施。

三、查新点

优良“三系”选育

强优势组合选配

高效、低成本制种技术研究

降低传粉昆虫－苜蓿切叶蜂成本的技术研究

杂交种栽培技术

■在所查范围内确定有无相同或类似研究；■对查新项目分别或者综合进行对比分析；

■对查新项目的新颖性进行判断；□其它要求：

四、文献检索范围及检索策略

检索词：

检索范围：

中国科技期刊数据库（1989—2007）

中国重大科技成果数据库（1986—2007）

中国专利数据库（1985—2007）

中国学术会议论文数据库（1987—2007）

中国学位论文数据库（1989—2007）

中国科技引文分析数据库（1994—2007）

国家级科技奖励项目数据库（1989—2007）

中国实用技术数据库（1995—2007）

全国科技成果交易信息库（1999—2007）

农业科学文献数据库（1989—2007）

中国科技经济新闻库（1991—2007）

检索策略：

五、检索结果

根据委托单位提供检索主题词，结合本项目研究内容，经检索上述数据库，查到国内相关研究报道主要有：

目前国内关于大豆杂交种及“三系”选育的报道有：

赵丽梅报道，杂交豆1号是利用“三系”法生产的大豆杂交种，也是世界上第一个通过正式审定的、可商业化应用的大豆杂交种。

不育系为JLCMSgA，恢复系为吉恢1号。

杂交豆1号丰产性好，抗病性较强，品质优良。

两年区试平均比对照品种吉林30增产21．9％，生产试验比对照增产20．8％。

人工接种鉴定结果表明抗大豆花叶病毒病。

籽粒脂肪含量21．09％，蛋白质含量39．19％。

该品种适于吉林省中晚熟区种植—（大豆杂交种杂交豆1号选育报告.中国油料作物学报.2004，vol.26no.3：

15-17）。

赵丽梅报道，获得不育系的途径有许多，如远缘杂交，自然变异，无性系变异等。

本试验以吉林20号大豆为受体，采用花粉管通道导入技术，导入远缘材料鹰咀豆（CicerL．arieticem）总体dna，于D2代获得一不育变异株D8804—7，通过对该材料雌雄育性进行的一系列研究，初步认为，D8804—7材料为雌雄育性均不正常，自交可结少量种子，不育性可自交保持的不育材料—（外源DNA导入大豆获得一不育材料.大豆科学.1995,014（001）：

83-87）。

赵丽梅以育成的RN型大豆细胞质雄性不育系YA、YB,ZD型大豆细胞质雄性不育系ZA、ZB和相应的恢复系为基本试材,组配一系列杂交组合。

通过对F1、F2和回交后代的育性分离比例的分析,探讨不育系保持基因和恢复基因的数量及显隐性关系,确认RN型和ZD型大豆细胞质雄性不育系的遗传模式;利用不育系与恢复系构建的F2分离群体,采用SSR分子标记技术,研究恢复基因的连锁标记;以育成的3对稳定RN型大豆细胞质雄性不育系和保持系为试材,采用RAPD分子标记技术,对不育系和保持系的mtDNA多态性进行分析和研究。

得到以下主要结果:

1.以花粉败育率作为衡量大豆细胞质雄性不育系植株育性的指标,组配了（167×YB）、（YA×167）、（YA×Y12R）、（ZD8319×ZB）和（ZA×ZD8319）五个杂交组合,通过F1育性检查,所有F1花粉均表现为半不育,这一现象是单基因配子体不育的典型特征。

2.通过在遗传模式研究中对出现的各种育性单株的分析,及参考玉米、水稻等作物不育系研究上的经验,认为大豆雄性不育的表达受环境条件的调控,在不同的环境条件下,雄性育性会发生转换,育性转换有时是量变式的,有时是质变式的。

3.以YA、ZA为母本进行测交,发现两个不育系均能被167、ZD8319两个恢复系恢复,又都同时能被YB保持。

4.通过遗传研究确认RN型大豆细胞质雄性不育系育性恢复是由单显性基因控制的,选用210个SSR引物,利用YA与167杂交的F2分离群体,获得了与恢复基因连锁的两个标记Satt414和Satt596,遗传距离分别为16.4cM和14.6cM。

5.将RAPD技术应用于研究大豆不育系和保持系线粒体DNA多态性,结果表明,RAPD技术研究大豆线粒体DNA具有较好的稳定性和重复性.——（大豆细胞质雄性不育的遗传和分子基础研究.中文学位论文.2005年）。

孙寰报道，大豆杂种优势利用研究在我国取得突破，已发现4个不育细胞质供体，并育成了大批“三系”。

大量试验表明，大豆有较强的超高亲优势。

第一个利用细胞质不育系和恢复系配制的杂交种已参加两年省区域试验，平均比对照增产20％以上，利用蜂类特别是苜蓿切叶蜂传粉，在开放条件下大面积生产杂交种是可行的，其技术特点是综合考虑与调控昆虫，环境和植物三因素，使其达到最佳组合—（大豆杂种优势利用研究进展.中国油料作物学报.2003，Vol.25No.1：

92-96,100）。

杨桂华报道了熊蜂和苜蓿切叶蜂在网室内对大豆不育系授粉效果。

结果表明，两种昆虫都是大豆不育系的有效传粉昆虫，用它们授粉后可使网室内大豆不育系的单株结荚数和单株粒数明显提高。

释放熊蜂的不育系大豆平均单株结荚数和粒数分别为21．3个和43．1粒，释放苜蓿切叶蜂的不育系大豆平均单株结荚数和粒数分别为56．8个和128．2粒，苜蓿切叶蜂的授粉效果显著高于熊蜂—（熊蜂和苜蓿切叶蜂在网室内对大豆不育系授粉效果的研究.吉林农业科学.2005,vol.30no.3：

21-22,28）。

王跃强报道了在封闭及开放条件下,利用苜蓿切叶蜂、蜜蜂、花蓟马等昆虫媒体为大豆传粉,进行不育系繁育及杂交种制种技术的探讨与研究。

经过广大科学家的努力,已经实现在网室内利用蜜蜂及切叶蜂传粉,配制大豆杂交组合和生产小批量杂交种子,不育系结实率达到55.9-100%;开放条件下,在干旱、有灌溉条件的地区,利用蜜蜂及苜蓿切叶蜂传粉,不育系结实率达到50-80%,制种产量获得了较理想的结果。

吉林省农科院在吉林省西部及内蒙古东部干旱地区进行了较大面积的大豆不育系扩繁及杂交种制种试验,制种技术基本成熟—（杂交大豆制种技术研究进展.吉林省第三届科学技术学术年会论文集.2004：

621-624）。

杂优豆1号（代号HS9816）是安徽省农科院作物所1997年以M型质核互作雄性不育系W931A与恢复系WR016组配的杂交大豆新组合，2004年10月29日已通过安徽省农作物品种审定委员会审定。

2002-2003年参加安徽省夏大豆品种区域试验，2年平均产量比对照品种中豆20增产15．37％—（世界第一个杂交夏大豆选育成功.安徽农业.2004,000（012）:

43）。

安徽省农业科学院作物研究所自1989年发现大豆细胞质不育材料后,经过连续多年的研究,已于1997年育成不育系W931A等,并实现了三系配套;自1998-2003年通过回交和测交已先后育成29份不育材料、45个恢复系及27个强优组合.其中已有2个组合参加安徽省大豆良种区域试验,增产显著;另外在制种技术上已取得了显著进展.预计"十一五"有望用于生产—（M型杂交大豆应用技术研究.全国作物遗传育种学术研讨会论文集.2003：

260-262）。

李杰坤报道，用大豆M型质核互作雄性不育系W931A作母本配制了22个杂交组合，对其F1、F2进行产量测定表明：

所有杂交组合的F1都具有超亲优势，变幅为3.78%-132.16%，平均超亲优势为44.22%，其中19个杂交组合的F1具有超标优势，变幅为6.04%-66.04%，平均超标优势为31.06%；F2代的超亲优势平均为3.18%，超标优势平均为-6.24%。

统计结果认为：

F1的产量优势与恢复系（父本）的来源关系密切，来自南方父本的杂交组合的超亲和超标优势分别比黄淮父本的杂交组合高22.93%、24.83%；F2代杂种优势衰退显著，不宜利用—（利用M型质核互作不育系配制高产组合的研究.大豆科学.2002Vol.21No.4：

241-244）。

黄志平报道，安徽省农业科学院作物研究所采用国内外大豆品种１１２个与不育系同期夏播，观察其花期特性的差别；根据不同区域和不同季候生态型的５个父本组品种分期播种试验的结果，提出推迟或提前播种的具体模式，从而有效地调节跨越南北２０个纬度的春、夏大豆父本品种的花期，使其与夏播不育系的花期相遇，达到传粉结实的目的—（大豆Ｍ型雄性不育系测交品种花期特性及调节模式研究.大豆科学.Vol.19,No.3,2000：

197-202）。

张磊报道，安徽省农业科学院作物研究所用大豆中油89B（代号W202）品种作母本，分别与W203、W206、W2073个品种杂交，在F1代发现不育株；通过正反交测定，属质核互作型；通过连续4～5代核置换回交，获得雌、雄育性较稳定的3个不育系W931A、W936A、W933A；这些不育系是栽培大豆与栽培大豆杂交后获得的，故定名为M型质核互作雄性不育系—（大豆质核互作Ｍ型雄性不育系的选育及其育性表现.中国农业科学.Vol.32,No.4,1999：

34～38）。

张磊报道，安徽省农科院作物所.安徽用大豆W_（202）（中油89B）作母本,分别与W_（210）、W_（212）二个品种杂交的F1发现不育株,通过正反交测定属质核互作型不育,通过连续四代核置换回交,获雌雄育性较稳定的二个不育系W_（945）A和W_（958）A—（大豆质核互作雄性不育系W_（945）A、W_（948）A的选育.大豆科学.Vol.18,No.4,1999：

327-330）。

任冲从大豆质核互作雄性不育系W931A的不育性表现和鉴定、败育发生的时期及机理、杂种优势利用的光合生理基础及产量优势的生物学性状等方面进行研究，试图揭示大豆质核互作雄性不育的细胞学和遗传学特性，从而论证质核互作雄性不育在大豆杂种优势利用中的可行性，为大豆遗传育种实践提供科学的理论依据—（大豆质核互作不育系W931A的细胞学败育特性及杂种优势利用研究.中文学位论文.2005年）。

白羊年报道，南京农业大学大豆研究所在前人工作的基础上，以（N8855×N1628）F2不育株为母本，N1628为轮回亲本经连续回交4代，选育出了新的质核互作雄性不育系NJCMS2A。

通过8个品种与NJCMS2A的测交Fl育性分析表明，有5个品种可以恢复该不育系的雄性可育性，另外3个品种可以保持其雄性不育性—（大豆质核互作雄性不育系NJCMS2A的选育及其雄性育性恢复的研究.中国农业科学.2003,vol.36,no.7:

740-745）。

白羊年报道,南京农业大学大豆研究所1998和1999年夏选用51份大豆材料对NJCMSlA进行测验性交配。

在花期治虫预防昆虫传粉的基础上，通过成熟期的植株结实性辅以花粉发芽试验来判断F1雄性育性的恢复性。

在此基础上初步筛选出了NJCMSlA的恢复源21个以及保持源17个，其中不育细胞质的提供者N8855是不育系的恢复源—（大豆质核互作雄性不育系NJCMSlA恢复源与保持源的鉴定.大豆科学.2003,vol.22,no.3:

161-165）。

丁德荣报道，南京农业大学大豆所以ms1雄性核不育系、（N8855×N2899）F1质核互作雄性不育株及（N2899×N8855）F1雄性可育株为材料,采用单株套化纤布袋、尼龙网袋及田间自然开放条件3种处理,在南京与海南两个地理环境条件研究雄性不育材料传粉的昆虫媒介及其异交结实数,结果显示:

南方地区大豆雄性不育材料的昆虫传粉媒介主要为花蓟马,田间自然开放条件下ms1的平均传粉异交结实数为正常植株自交结实数的3.9%,（N8855×N2899）F1不育株的平均传粉异交结实为正常植株自交结实数的4.7%,需要增加传粉结实的机会—（南方地区大豆雄性不育材料的传粉昆虫媒介及其传粉异交结实程度.大豆科学.Vol.19,No.1,2000:

74-79）。

丁德荣对大豆质核互作雄性不育系NJCMS1A的选育及其细有胞学与分子生物学特征的研究，该研究对该组合正交不育反交可育现象在不同环境下进行验证，利用回交选育质核互作雄性不育系及其保持系，研究不育系的雌性育性、雄性不育稳定性、恢复源、细胞不及分子生物学特征，测交筛选与N8855胞质或N2899核互作的新不育材料及其亲本，并探讨南方地区大豆雄性不育材料的传粉昆虫煤介及其传粉异交结实程序—（大豆质核互作雄性不育系NJCMS1A的选育及其细有胞学与分子生物学特征的研究.中文学位论文）。

许占友报道，通过对质供体ZD8319,核供体SG01、JX03和PI004以及由它们产生的F1、BC1、BC2、BC3、BC4和BC5的花粉镜检和田间育性观察表明,质供体与核供体以及核供体之间在育性上存在明显的差异。

核供体SG01和JX03的遗传方式相似,SG01与ZD8319杂交,其F1自交结实率为0,JX03与ZD8319杂交,其F1代出现高度不育群体,植株很难自交结实,结实率仅为0.86粒/株。

核供体PI004的F1不育度较低,部分节位上长出不育肉夹,部分节位上结实正常,自交结实率约为15粒/株。

回交各世代的育性表现也不同,SG01和JX03的BC1、BC2、BC3、BC4和BC5的不育度与F1基本相似,通过回交很难提高其不育率;而PI004的各回交世代的不育度与F1相比,花粉不育率得到较大幅度的提高,从68%到98%。

统计分析结果表明,SG01和JX03的核不育基因是主基因,分别为完全显性和不完全显性遗传,该组合后代的育性受一对基因控制。

而PI004的核不育基因具有数量性,是微效多基因,不育性受约6对基因控制—（大豆质核互作雄性不育系核不育基因的遗传分析.中国农业科学.Vol.32,No.增刊,1999：

1-8）。

邱丽娟报道，以栽培大豆ＺＤ８３１９为母本，分别与ＳＧＯ１、ＪＸ０３和ＰＩ００４杂交，再用父本回交５次，选育出阜ＣＭＳＩＡ、阜ＣＭＳ２Ａ和阜ＣＭＳ３Ａ三个高度不育的不育系。

正反交结果表明，这３个不育系为质核互作不育系（ＣＭＳ），花粉为典型败育不育，且不育性稳定。

与３个不育系广泛测交，筛选与不育系配合力高、育性恢复力强的强优势组合，从中鉴定出恢复度高的恢复系５个（蒙－０６，ＹＣ０４，阜８４－５－４，ＺＹ９０１０，Ｚ９００１），使栽培大豆质核互作不育系三系配套。

通过测交发现，阜ＣＭＳ１Ａ、阜ＣＭＳ２Ａ比阜ＣＭＳ３Ａ育性易被恢复。

用这２个不育系和５个恢复系的核基因组ＤＮＡ为模板，进行简单重复序列（ｓｍｉｐｌｅｓｅｑｕｅｎｃｅｒｅｐｅａｔ，ＳＳＲ）分析，从６０对核心引物中筛选出２个不育系和５个恢复系间有特异带的ＳＳＲ引物，分别为Ｓａｔｔ１４３、Ｓａｔｔ１６８、Ｓａｔｔ４４１。

表明这３个ＳＳＲ标记是与恢复基因有关的３个等位位点。

并把恢复基因初步定位于２个分离群体上的６个连锁群上—（大豆三系的选育及恢复基因的ＳＳＲ初步定位研究.中国农业科学.Vol.32,No.2,1999：

32-38）。

李磊对大豆杂种优势的初步研究得到如下结果：

大豆杂种优势强且普遍存在。

在籽粒产量上被测组合都超过双亲均值，仅有１个组合未超过高值亲本。

在试区内同对照相比，竞争优势率为４１．８％～９３．９％，没有低于对照的。

同邻近大区试验对照比有２个组合超过对照３０％以上，有４个组合超过对照２０％以上。

双亲株高接近而其他性状差异大的，其杂种超高亲优势率大；反之趋于双亲均值，或表现负优势。

节数与株高表现基本相同。

茎粗超高亲优势强且普遍。

百粒重普遍表现为趋于双亲均值，很少有超高值亲本的。

生物产量超高亲优势率强，且普遍。

单株荚数优势率高且普遍，受双亲影响大，双亲荚多的杂种荚也多，反之亦然。

生物产量、单株荚数、茎粗等可作为目测筛选强优势组合的依据—（大豆杂种优势及其与双亲遗传关系的研究.安徽农业科学.Vol.26,No.4,1998：

293～295）。

汪自强对春大豆雄性不育系S903B的遗传特性进行研究，该研究所发现和研究的S903B雄性不育系，为中国南方春大豆第一个较早熟的隐性核不育大豆基因型，表现为雄性不育、雌性可育，在大豆的轮回选择育种中应有巨大的利用潜力。

S903B突变体是否与ms1-ms6等位，还需进行等位性测验—（春大豆雄性不育系S903B的遗传特性研究.中文学位论文.2001年）。

目前国内关于大豆“三系”选育及杂交大豆制种方法的报道有：

1.余建章，大豆雄性核不育系选育及杂交种制种法，中国专利，公开（告）号:

CN10626351996，公开（告）日期:

19920715

2.卫报保国等，大豆杂交种制种方法，中国专利，公开（告）号:

CN13917195，公开（告）日期:

19980218

3.卫保国等，申请日：

2003.9.29，大豆光敏雄性不育系的选育方法，公开号：

CN1528125A

4.孙寰等，细胞质雄性不育大豆及生产大豆杂交种的方法，中国专利.公开（告）号:

CN1173275，公开（告）日期:

19980218

5.张磊等，大豆质核互作雄性不育系的选育方法，中国专利，公开（告）号:

CN1196877，公开（告）日期:

19981028

6.威廉·H·戴维斯，大豆的突变雄性不育基因，中国专利，公开（告）号:

CN1275048，公开（告）日期:

20001129，法律状态:

实质审查请求的生效

7.威廉·H·戴维斯，生产杂种大豆的改进方法，中国专利，公开（告）号:

CN85102134，公开（告）日期:

19870110，法律状态:

未缴年费专利权终止

8.威廉·H·戴维斯，生产Ｆ1杂交大豆及恢复系植株的基本均一种子群的改良方法，中国专利，公开（告）号:

CN1031008，公开（告）日期:

19890215，法律状态:

驳回的专利申请

9.威廉·H·戴维斯，形成能适于生长的杂交大豆植株种子的改进方法，中国专利，公开（告）号:

CN86106298，公开（告）日期:

19870513，法律状态:

专利权已视为放弃

六、查新结论

根据该项目查新委托人的查新要求和提供的查新内容及技术要点，检索用词，通过对前列文献数据库的检索，其检出相关文献55篇。

将所检出文献专利简要内容与委托项目相比：

经国内文献检索，查出相关文献21篇，专利9篇。

上述文献表明，除本委托单位利用“三系”法生产的杂交1号大豆杂交种外，安徽省阜阳市农科所和安徽省农科院利用中豆19不育细胞质分别于1997和1999年育成了不育系，安徽省农科院于2004年育成了杂交种“杂优豆1号”，比对照增产15.37%。

南京农业大学盖钧镒（1995）报导与上述研究类似的遗传现象，并利用N8855不育细胞质于1998年育成了不育系和保持系。

除细胞质雄性不育系研究外，山西省农科院卫保国等发现了光（温）敏不育材料88-428BY-3。

该材料在短光照时表现不育，长光照时恢复可育。

但在表现不育时，开花不正常，并有一定数量的可育株，育性稳定性较差，目前尚不能用于杂交种生产。

上述专利中，第4项为本课题发明专利。

第1、2、3项专利是利用隐性核不育系生产杂交种，与本课题采用的技术完全不同。

第5项专利与本研究项近，但他的不育系遗传模式与本课题专利中描述的不育系的遗传模式完全相同，专利5在本课题研究的专利覆盖下，因此不可能被授权。

第6项专利在本项专利申请后才授权。

第7项专利未缴年费，专利权已终止。

第8项专利已驳回的专利申请。

第9项专利权已视为放弃。

检索结果与查新点对比如下：

关于本查新点1所述的杂交大豆“三系”配合力分析研究，国内未见报道。

关于本查新点2所述的杂交大豆“三系”遗传基础分析研究，对主要“三系”进行遗传类群划分，国内未见报道。

关于本查新点3所述杂交大豆“三系”抗性鉴定分析研究，国内未见报道。

关于本查新点4所述的恢复系异交结实率研究，国内未见报道。

查新员：

查新员职称：

助理研究员

审核员：

审核员职称：

研究员

检索单位：

吉林省农业科学院农业经济与信息服务中心

（科技查新专用章）

2007年4月26日

七、查新员、审核员声明

我们按照科技查新规范进行查新、文献分析和审核，并做出查新结论。

报告中陈述的事实在前列检索范围内是真实和准确的。

我们获取的报酬与本报告中的分析、意见和结论无关，也与本报告的使用无关。

八、附件清单

九、备注