大豆细胞质雄性不育 遗传基础的拓宽 吉林省农业科学院大豆研究中心 赵丽梅

大豆杂种优势利用研究回顾 1983年开始大豆不育系和大豆杂种优势利用研究  1993年利用远缘杂交途径育成了第一个大豆细胞质雄性不育系  1995年实现“三系”配套，通过遗传学研究确认该细胞质雄性不育系属单基因配子体不育

 2002年育成第一个大豆杂交种“杂交豆1号”  2005年第二个大豆杂交种“杂交豆2号”育成并通过审定  1992年开始进行昆虫传粉和制种技术的研究，先后于2000年和2002年突破了网室传粉和大豆制种技术 目前，杂交大豆的研究处于产业化的前夕，我们所面临的是一个全新的挑战。

必要性 “三系”是选育大豆杂交种的物质基础，只有拥有丰富的“三系”，才能育成优良的杂交种。 大豆对光温反应极为敏感，而我国大豆的种植制度又非常复杂，全国至少可以分为十几个熟期组。仅吉林省就有早、中、晚三个熟期。选育适于不同生态区种植的“三系”是大豆杂种优势利用的必要前题。

不育系异交结实率的高低直接影响着制种产量，也决定着该不育系的应用前景。选育高异交率“三系”对实现杂交大豆产业化有非常重要的意义。

“三系”选育方法 1、测交回交法。优点：转育速度快。缺点：盲目，有些不育系虽已育成，但由于配合力低，无法应用。 2、强制转育法。优点：一旦育成不育系和恢复系即可马上配出高优势组合。缺点：需要回交和测交同时进行，需要的时间长。 3、已有不育系改造法。优点：目标明确。缺点：时间长。 4、保×保，恢×恢，采用常规育种方法获得新的保持系和恢复系，再转育不育系。优点：拓宽了遗传基础。缺点：时间长。

以不育系YA、OA和JLCMS589为母本，以广泛收集的国内外大豆品种和品系为测交父本进行杂交，通过对测交F1的育性观察，确定材料的恢保关系。

①保持，即F1花粉败育率大于90%。通过连续回交，可育成新的不育系和保持系；

1994－2003年共收集育成品种和优良品系1320份，其中包括春大豆、夏大豆、秋大豆及外国材料。 来 源 吉林 黑龙江 辽宁 黄淮和江南 外国 合计 材料数 407 250 193 163 307 1320 % 30.83 18.94 14.62 12.35 23.26 100

不育系、保持系和恢复系的转育过程如下： CMSA×适应不同生态区的优良 品种或品系（a、b、c…） ↓ F1（育性观察） ↙ ↘ 保持 恢复 ↓ ↓ 回交 提纯 新不育系和保持系 新恢复系

在不育系回交转育过程中，除重点选择育性稳定、配合力高等性状外，还充分考虑抗病虫性、倒伏性、品质等农艺性状，特别是注意高异交结实率不育系的选育。 恢复系除配合力高、恢复度与恢复株率高、农艺性状好外，花及花粉的数量要多，且开花期持续时间应较长。

利用网室，借助昆虫传粉，采用一父多母种植方式进行测交。

河南育种基地

海南基地

现代化温室加速了“三系” 转育速度

到2003年，共完成测交组合1320，其中保持的422个，占31.97%；恢复440，占33.33%；中间类型458个，占34.70%，

育成回交五代以上稳定的不育系 来源 吉林 黑龙江 辽宁 黄淮 外国 合计 数量 17 26 5 20 13 81 这些不育系是从1994年－1998年测交的后代中育成的。测交组合708个，有267份被测材料可保持不育。在回交过程中，由于育性不稳定或其他原因，又有近70%材料被淘汰，最后育成的81个不育系，仅占708个组合的11.4%。

育成恢复谱广、综合农艺性状好、配合力强的优良恢复系 来源 吉林 黑龙江 辽宁 黄淮 外国 合计 数量 8 8 1 8 15 40 占708个测交亲本的5.65%

高异交结实率不育系育成 不同基因型不育系之间异交结实率存在很大的差异。在同一条件下，有的不育系结荚实率可达到100%，而有的却不超过10%。这说明提高大豆杂交种制种产量，植物本身存在很大的潜力。

育成的2个不育系JLCMS82和JLCMS29，在多年的试验观察中发现，无论在自然条件下，还是在有昆虫传粉的网室内或开放大田，都具有很高的异交结实率。这两个不育系的育性稳定，在套袋情况下，结实为0。

不放蜂开放条件下JLCMS82和 JLCMS29结实情况

在网室内放蜂情况下JLCMS82和 JLCMS29的结实情况 不育系 年份 株数 单株荚数 单株粒数 结荚率% 结实率% JLCMS82 1999 21 87.5 173.6 105.3 103.3 JLCMS29 1999 29 111.0 205.7 95.2 118.9 JLCMS9 1999 21 16.9 35.6 17.4 15.7 JLCMS82 2001 255 48.2 105.8 43.9 54.3 JLCMS29 2001 289 31.2 55.8 41.8 41.7 JLCMS9 2001 215 33.7 74.3 35.9 34.0 JLCMS82 2002 50 105.1 208.4 90.4 92.5 JLCMS29 2002 50 70.5 124.1 61.0 60.2 JLCMS9 2002 50 52.2 106.5 40.2 36.5 注： JLCMS9为一般结实率不育系

保持系 不育系 网室内传粉的JLCMS29A

保持系 不育系 保持系 不育系 2001年JLCMS29A大田放蜂结荚率80％

2002年内蒙JLCMS82A不放蜂结荚率到63.2％ 不育系 保持系 不育系 保持系 不育系

不育系 不育系 恢复系 2005年JLCMS82在不放蜂开放条件下结实达到60％

小 结 随着大豆杂种优势利用研究规模的不断扩大和深入，大豆杂交种的不断育成，对不育系和恢复系有新的要求： 小 结 随着大豆杂种优势利用研究规模的不断扩大和深入，大豆杂交种的不断育成，对不育系和恢复系有新的要求： 不育系：“三高”，即高不育率、高配合力、高异交率。 恢复系：恢复力强、恢复谱广、配合力高、授粉能力强。

致谢 杂交大豆的学术带头人：孙寰

杂交大豆课题组成员