新常態下綠豆育種方向思考

趙逢濤，宮慧慧，孟慶華，董合忠

（山東棉花研究中心，山東 濟南 250100）

新常態下綠豆育種方向思考

趙逢濤，宮慧慧，孟慶華，董合忠

（山東棉花研究中心，山東 濟南 250100）

本文立足全國及山東省綠豆學科發展需要，提出了適應時代需要的綠豆育種方向和育種策略，為推動綠豆學科和產業發展明確方向。

綠豆；育種方向；思考

在豆類作物中，除大豆、花生外，以食用籽粒為主的統稱食用豆類。我國食用豆類栽培歷史悠久，資源豐富，種類繁多，遍布全國。我國是綠豆、飯豆的起源中心之一，是菜豆的次級起源中心。中國是全球第二大食用豆出口國，近年來進口量的增速明顯高于出口量。

食用豆一般具有產業鏈長、產品類型多、藥食同源、商品性強、價格較高、經濟效益好等特點。山東在發展食用豆方面有著得天獨厚的優勢[1]。一是地處沿海，勞動力密集，出口及內銷潛力巨大，深加工企業較多，適宜發展產業鏈長的食用豆作物；二是山東有著大面積的濱海鹽堿地和半干旱丘陵山地，具備耐鹽抗逆抗瘠貧食用豆作物的生存空間，可以在不與糧爭地的前提下發展；三是山東人文氣息濃厚，對食用豆異常青睞，種植歷史悠久，最大種植面積曾達6.67余萬hm2；四是食用豆中主要作物綠豆等，屬于喜溫作物，凡是適宜種植棉花、玉米的地區均可種植。而綠豆具有較強的固氮作用，可有效改善土壤生態環境，其生育期較短，適于復播或與棉花、玉米間作種植。山東是我國玉米和棉花生產大省，因此，在保證玉米、棉花不減面積和不減產的前提下大力發展食用豆，可提高農業生產綜合效益，具有強大的生命力。

長期以來，我國由于忽視綠豆生產，對綠豆科研重視不夠，致使綠豆產量低而不穩[2]。這使人們錯誤地認為，綠豆是一種低產作物。育種人員曾對綠豆品種進行了大量的產量試驗，從收集到的試驗數據表明，綠豆也可以象其它作物一樣能夠育成高產品種。相比大宗作物，綠豆遺傳研究落后，近年來新品種的選育進程緩慢，極大限制了綠豆產業的蓬勃發展[3]。

1 綠豆種質資源

1.1 綠豆起源

綠豆屬于豆科蝶形花亞科菜豆族豇豆屬，染色體組為2n=22。綠豆起源于亞洲東南部，中國云南、廣西等地也發現過野生綠豆，因此被認為在綠豆的起源中心之內。綠豆富含蛋白質、維生素、礦質元素等營養物質，且具有藥用價值，是廣受歡迎的醫食兩用作物[4]。

1.2 綠豆種質資源評價及利用情況

目前，全世界收集和保存的綠豆種質資源有3萬多份，中國作為綠豆原產國，自1978起就已將綠豆種質資源研究正式列入國家課題，由中國農業科學院作物品種資源研究所組織各省市區的有關科研單位開展綠豆種質資源的收集、保存、鑒定評價和創新利用研究。目前，我國已收集到國內外綠豆種質資源約6000余份，其中5600多份已編入《中國食用豆類品種資源目錄》，并對約40%的資源進行了主要營養品質分析、抗病蟲和抗逆性鑒定，根據這些種質資源的評價數據，確立了綠豆優異資源目錄，為綠豆品種改良中親本的選擇等提供了種質基礎。

2 綠豆比較優勢

綠豆能固氮，改善土壤環境，是中國現代農業種植結構調整的重要環節，其耐瘠、耐蔭等生長特點也使其成為經濟欠發達地區脫貧致富的主要作物。綠豆還是中國重要的出口商品，年出口原綠豆約2.0× 105t。綠豆播種適期長，適應性廣，抗逆性強，且具有較好的固氮能力，是禾谷類、棉花、薯類等作物間作套種的較適宜作物。另外，綠豆經濟利用價值高，屬高蛋白、低脂肪、中淀粉、醫食同源作物，是人們理想的營養“保健食品”。近年來，隨著農業耕作制度和人們飲食觀念的改變，綠豆種植面積和市場需求量也越來越大。

3 綠豆育種方向

與大宗作物相比，綠豆的種質資源利用率較低，品種改良方法仍局限于常規育種手段，遺傳研究基礎薄弱，尤其是現代分子遺傳學研究落后，導致綠豆新品種選育進程緩慢，育種效率低下，限制了綠豆產業的進一步發展。

3.1 主要育種方向

針對綠豆作物生育特點及生產需要，綠豆育種的主要培育目標是：培育生育期短的品種，以適于復種和間種；培育低矮的品種，以提高種植密度；培育對光照及溫度不敏感的品種，進而提高其區域廣適性；培育對主要病蟲害具高抵抗力的品種；改進蛋白質含量和氨基酸平衡。對于單株的選擇，以培育基莖粗大、株高適中、結莢性強、主分支較多、始花期較早、每莢粒數和百粒重中等特性的品種，以獲得較高的單株產量。

3.2 主要育種手段

3.2.1 提高雜交成功率

綠豆的花為總狀花序，具10～25朵小花，花序梗長，為兩體雄蕊。從雄蕊開裂到花的開放最小間隔約為4h，同時完成授粉。因此，綠豆是一個高度自花授粉作物，育種上應采取高效雜交手段，以提高雜交育種成功率。

3.2.2 定向選擇世代

除百粒重外，所有產量因子均受顯性基因作用，且大部分存在基因上位性效應，故可以在不同親本的選配中加以利用。在育種改良時，為減少工作量，提高工作效率，可以在低世代進行選擇，但為避免遺失一些有益材料，應以高代選擇為主。

3.2.3 主要病蟲害抗性育種

綠豆象是綠豆及其它食用豆類生產和貯藏的主要害蟲[5]，對綠豆生產及儲存的危害極其嚴重。據統計，一般情況下，豆象造成綠豆產量損失為30%～50%，嚴重年份可達100%。受綠豆象危害的綠豆重量降低，品質變差，嚴重影響綠豆的食用品質及市場價格，從而降低其商品性。而采取化學殺蟲、磷化鋁熏蒸等防治方法成本較高，易造成環境污染，因此，培育抗綠豆象品種是綠豆育種的主要目標之一。

除綠豆象外，白粉病、葉斑病及花葉病毒病等對綠豆生產也有一定的危害，在育種中也要著重關注。

3.2.4 分子標記輔助選擇

目前所培育的綠豆新品種，對種質資源的利用率仍相對較低，育種親本也僅局限于部分優良種質，很多潛在的優異資源尚未被發掘出來。因而，急需加強對綠豆的分子生物學研究，加快發掘新的基因資源，同時對目標基因進行分子標記研究，在育種早代材料中進行標記輔助選擇[6]，以提高選擇效率；利用轉基因、基因克隆等手段，打破有利性狀與不利基因之間的連鎖，實現并應用分子定向修飾育種，提高野生種質資源中優異基因在新品種培育中的利用效率。

3.2.5 加強保健專用型綠豆育種

隨著物質生活水平的提高和對生活質量的關注，人們開始注重營養的全方位性。綠豆作為一種經典的保健珍品，其保健功能越來越受到青睞。因此，加強綠豆保健特性和功能的研究，發揮其健康食品的作用，也是育種中需要關注的重點問題[7]。

3.2.6 培育適宜機械化收獲的品種

機械化收獲是限制綠豆發展的一個重要瓶頸。機播、機管較易實現，但機械收獲仍然存在許多問題。通過培育直立型、株型緊湊、有限結莢、結莢集中、成熟一致、適宜機收的高產品種，將是綠豆育種的重要方向[8]。

[1]姚靜.發展綠豆生產是脫貧致富的有效途徑[J].理論研究，2013（12）：21-23.

[2]何錄秋，尹月皓，張亞.湖南綠豆生產存在問題與高產栽培措施[J].耕作與栽培，2012（4）：53-54.

[3]張瑛，鐘鈺.我國小宗農產品市場調控機制研究-以綠豆為例[J].江蘇農業科學，2012（4）：410-412.

[4]王麗俠，程須珍，王素華.綠豆種質資源、育種及遺傳研究進展[J].中國農業科學，2009，42（5）：1519-1527.

[5]程須珍，王素華，金達生，等.綠豆抗豆象育種品系綜合評價[J].植物遺傳資源學報，2003，4（2）：110-113.

[6]竇長田，李彩菊，柳術杰，等.河北省綠豆品種特點及育種目標[J].雜糧作物，1999（5）：7-8.

[7]崔秀輝.灰色關聯度分析法在綠豆育種中的應用[J].雜糧作物，2005，25（4）：238-239.

[8]顧和平，陳新，陳華濤，等.輪回選擇和穿梭育種對綠豆籽粒產量的響應[J].東北農業大學學報，2013，44（7）：51-57.

2015—07—12