【智惠農民】一窺神奇的“定制”大豆之旅，看現(xiàn)代育種如何引領大豆產業(yè)革新！

大豆作為中國的傳統(tǒng)作物產物，在中國的原產地是不可或缺的重要食用油以及植物性蛋白質資源。鑒于中國龐大的人口數(shù)量及內部消費市場的龐大需求，仍然需要大量的海外進口來補充國內供應不足的大豆數(shù)量。為了能夠更好地滿足日益增長的國內市場對于大豆制品的需求，國內的大豆種植產業(yè)還需通過提高單產品的質量以及經濟效益等方面進行更多的努力和改進。

高效且穩(wěn)定的產出是大豆育種工作中最重要的追求目標?，F(xiàn)在，全球各地的大豆育種工作主要依賴系統(tǒng)性的培育選擇、物理及化學引發(fā)的變異等方式來進行。盡管中國在傳統(tǒng)的選育技術領域有一定的優(yōu)勢，但仍面臨生產效率低、產量受限、選育周期長等問題。傳統(tǒng)技術已培育出了一些優(yōu)質、高營養(yǎng)價值的大豆品種，但僅依靠傳統(tǒng)技術難以滿足未來對生產和品質提升的需求。因此，許多專家試圖融合現(xiàn)代生物科技，開展大豆品種改良，這類新的生物育種技術涵蓋基因改造、基因編輯、全基因組選擇、細胞工程及合成生物學等多種方式，旨在更高效、精確地改變動植物遺傳結構并進行品種改良。

大豆生物分子育種

大豆生物分子育種常見的方法有兩種：大豆分子標記輔助育種和大豆轉基因分子育種。

大豆分子標記輔助育種主要包括大豆遺傳圖譜的構建、大豆重要性狀基因定位和大豆分子標記輔助選擇等幾個方面?；蚨ㄎ环矫妫瑖鴥韧庵饕性诋a量、品質等一些農藝性狀的基因定位研究。隨著試驗技術手段的進步和功能基因組學的發(fā)展，研究已轉向基于基因組功能區(qū)段的新型分子標記以及精細定位。
大豆轉基因分子育種，主要是在子葉節(jié)、胚軸等部位用基因槍法、農桿菌介導法進行遺傳轉化。根據(jù)不同育種的需求選擇目標基因型，最后通過改變物種的基因來達到育種目標。

大豆分子育種將使以表型選擇為主的傳統(tǒng)育種，轉變?yōu)閷蛐偷闹苯?、準確、高效選擇，從而實現(xiàn)育種效率的提高。

基因芯片技術

隨著技術的發(fā)展，基因芯片技術可以對大豆基因組進行全面、高精度的掃描，尤其適用于大量樣品的基因型鑒定，而且每個測試點的成本相對較低。該技術具有簡便易用、高度自動化、多樣品并行處理、高效檢測、快速分析、低樣品消耗、低污染等特點。這些優(yōu)勢使得它能夠在大豆育種過程中對發(fā)現(xiàn)的優(yōu)勢標記基因進行集成，并通過與未知優(yōu)勢品種的DNA分子進行混合以判定雜交組合的優(yōu)勢程度。

隨著中國耕地面積逐漸減小，提高單位產量和在有限的土地上擴大種植面積變得尤為重要。利用基因編輯、全基因組選擇、分子設計等先進技術，對大豆進行種質創(chuàng)新，并重視耐鹽、耐蔭、耐密等大豆特性的發(fā)掘。

此外，有效利用鹽堿地資源和推廣大豆玉米帶狀復合種植模式也是推動我國大豆產業(yè)發(fā)展的重要舉措。

多用途的現(xiàn)代育種技術

現(xiàn)代育種技術在新品種培育方面具有針對性強、成功率高等優(yōu)點，可以通過定向改變大豆遺傳性質，整合優(yōu)秀特性，抑制不良基因的表現(xiàn)。它可以用于產量預測、品種鑒定、品質檢測等方面，并能顯著提高工作效率。

充分應用生物育種技術，是打贏種業(yè)翻身仗的關鍵，是牢牢把握住糧食安全主動權的保障，也是破解我國農業(yè)發(fā)展面臨的資源短缺和環(huán)境約束的重要措施。生物育種將驅動我國現(xiàn)代種業(yè)發(fā)展和國際競爭力持續(xù)提升，實現(xiàn)從種業(yè)大國邁向種業(yè)強國的跨越。

出品：科普中國智惠農民

科學顧問：薛晨晨 江蘇省農業(yè)科學院豆類作物創(chuàng)新團隊 副研究員

張曉燕 江蘇省農業(yè)科學院豆類作物創(chuàng)新團隊 副研究員

黃璐 江蘇省農業(yè)科學院豆類作物創(chuàng)新團隊 助理研究員

統(tǒng)籌：廖丹鳳 鄭鋒茂 王長海 張瑞杰

策劃：武玥彤

編輯：閆爍（實習）