Evolution analysis of main agronomic traits, yield, quality and resistance of soybean varieties released in Jiangsu Province from 1982 to 2021

doi:10.19802/j.issn.1007-9084.2021190

Abstract

Abstract:

In order to accelerate soybean varieties improvement, this study analyzed the evolution of main agronomic traits, yield, quality and resistance of 101 soybean varieties (including 60 Huaibei varieties and 41 Huainan varieties) released in Jiangsu Province from 1982 to 2021. The results showed that plant height and node number of released varieties decreased with the year, and pods per plant, 100-seed weight increased with the year extremely significantly. Among them, the plant height of Huaibei varieties showed a extremely significant decrease. The yield of released varieties increased extremely significantly with the year of an average annual improvement of 21.08 kg·hm^-2, and R² greater than 0.600, showing an obvious ascending linear relationship. The protein content and oil content increased with the year, and the total protein and oil content increased significantly. Among them, the protein content, the total protein and oil content of Huaibei varieties increased extremely significantly. Correlation analysis found that yield appeared extremely significant negative correlation with growth periods, node number and pod height, significant negative correlation with plant height, but appeared extremely significant positive correlation with total protein and oil content, significant positive correlation with protein content, oil content and 100-seed weight. It means the reasonable shortening the growth period, reducing node number, plant height and podding height could promote yield, and the positive correlation between yield and quality could provide an effective way to high yield and quality soybean breeding.

Key words: soybean, released varieties, Jiangsu Province, yield, evolution analysis

CLC Number:

S565.1

Yao XU, Su-feng LENG, Yu-ming ZHANG, Jin-hua SONG, Ke ZHAO. Evolution analysis of main agronomic traits, yield, quality and resistance of soybean varieties released in Jiangsu Province from 1982 to 2021[J]. CHINESE JOURNAL OF OIL CROP SCIENCES, 2022, 44(4): 780-789.

Figures/Tables 11

Table 1

Table 2

Fig. 1

Table 3

Fig. 2

Table 4

Fig. 3

Fig. 4

Table 5

Table 6

Table 7

References 29

1	查霆，钟宣伯，周启政，等. 我国大豆产业发展现状及振兴策略［J］. 大豆科学， 2018， 37（3）： 458-463. DOI：10.11861/j.issn.1000-9841.2018.03.0458 . doi: 10.11861/j.issn.1000-9841.2018.03.0458
2	程遥，马禹，宁健康. 中美贸易争端背景下中国大豆产业发展研究［J］. 大豆科学， 2020， 39（2）： 311-316. DOI：10.11861/j.issn.1000-9841.2020.02.0311 . doi: 10.11861/j.issn.1000-9841.2020.02.0311
3	崔宁波，刘望. 全球大豆贸易格局变化对我国大豆产业的影响及对策选择［J］. 大豆科学， 2019， 38（4）： 629-634. DOI：10.11861/j.issn.1000-9841.2019.04.0629 . doi: 10.11861/j.issn.1000-9841.2019.04.0629
4	马晓春，章忠贵，范凌，等. 2008—2019年安徽省审定的水稻品种主要性状分析［J］. 中国稻米， 2021， 27： 104-108.
5	孙盈盈，王瑞霞，吕广德，等．冬小麦泰科麦（泰山）系列审定品种产量、农艺性状和品质演变［J］．分子植物育种，2021，40（7）： 101-105．
6	宋健民，戴双，李豪圣，等. 山东省近年来审定小麦品种农艺和品质性状演变分析［J］. 中国农业科学， 2013， 46（6）： 1114-1126.
7	刘军，徐瑞新，石垒，等. 中国国审大豆品种（2003—2016年）主要性状变化趋势分析［J］. 安徽农学通报， 2017， 23（11）： 60-66， 94. DOI：10.16377/j.cnki.issn1007-7731.2017.11.018 . doi: 10.16377/j.cnki.issn1007-7731.2017.11.018
8	何鑫，马文娅，付汝洪，等. 2006—2017年国家黄淮海夏大豆品种区域试验参试品种（系）分析［J］. 中国油料作物学报， 2019， 41（4）： 537-549. DOI：10.7505/j.issn.1007-9084.2019.04.008 . doi: 10.7505/j.issn.1007-9084.2019.04.008
9	任海红，马俊奎，刘学义，等. 山西省审定大豆品种主要农艺性状、产量及品质的演变分析［J］. 中国油料作物学报， 2018， 40（6）： 762-768.
10	王大刚，陈圣男，于国宜，等. 1983—2019年安徽省夏大豆品种主要性状变化趋势分析［J］. 中国油料作物学报， 2021， 43（3）： 510-517. DOI：10.19802/j.issn.1007-9084.2020127 . doi: 10.19802/j.issn.1007-9084.2020127
11	赵团结，盖钧镒，李海旺，等. 超高产大豆育种研究的进展与讨论［J］. 中国农业科学， 2006， 39（1）： 29-37. DOI：10.3321/j.issn： 0578-1752.2006.01.005 . doi: 10.3321/j.issn： 0578-1752.2006.01.005
12	屈洋，王可珍，梁福琴. 陕西省大豆育成品种农艺性状的演变趋势［J］. 陕西农业科学， 2018， 64（3）： 19-22. DOI：10.3969/j.issn.0488-5368.2018.03.006 . doi: 10.3969/j.issn.0488-5368.2018.03.006
13	张连秋，任艳云，朱哲. 2000年以来黄淮海地区国审夏大豆品种主要农艺性状的演进［J］. 江苏农业科学， 2020， 48（14）： 113-116. DOI：10.15889/j.issn.1002-1302.2020.14.019 . doi: 10.15889/j.issn.1002-1302.2020.14.019
14	刘明，卜伟召，杨文钰，等. 山东间作大豆产量与主要农艺性状关联分析［J］. 中国油料作物学报， 2018， 40（3）： 344-351. DOI：10.7505/j.issn.1007-9084.2018.03.005 . doi: 10.7505/j.issn.1007-9084.2018.03.005
15	Wilcox J R. Sixty years of improvement in publicly developed elite soybean lines［J］. Crop Sci， 2001， 41（6）： 1711-1716. DOI：10.2135/cropsci2001.1711 . doi: 10.2135/cropsci2001.1711
16	郭小红，王兴才，孟田，等. 中国辽宁省和美国俄亥俄州育成大豆品种形态、产量和品质性状的比较研究［J］. 中国农业科学， 2015， 48（21）： 4240-4253. DOI：10.3864/j.issn.0578-1752.2015.21.005 . doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2015.21.005
17	王畅，赵海东，冯乃杰，等. 两个生态区大豆光热资源利用率和产量的差异及对化控剂的响应［J］. 应用生态学报， 2018， 29（11）： 3615-3624. DOI：10.13287/j.1001-9332.201811.021 . doi: 10.13287/j.1001-9332.201811.021
18	Oliveira Aparecido L E， Torsoni G B， Silva Cabral de Moraes J R， et al. Modeling the impact of agrometeorological variables on soybean yield in the Mato Grosso Do Sul： 2000-2019［J］. Environ Dev Sustain， 2021， 23（4）： 5151-5164. DOI：10.1007/s10668-020-00807-w . doi: 10.1007/s10668-020-00807-w
19	顾和平，陈华涛，周颖，等. 江苏省夏大豆品种高产育种创新初步设想［J］. 大豆科技， 2019（6）： 46-48. DOI：10.3969/j.issn.1674-3547.2019.06.012 . doi: 10.3969/j.issn.1674-3547.2019.06.012
20	李伟，张彦威，林延慧，等. 2005—2017年山东省审定大豆品种农艺和品质性状演变分析［J］. 山东农业科学， 2018， 50（4）： 16-21. DOI：10.14083/j.issn.1001-4942.2018.04.004 . doi: 10.14083/j.issn.1001-4942.2018.04.004
21	Stojšin D， Matson K W， Leitz R A. Sustainable agriculture and soybean breeding： contribution of soybean yield increase to sustainable agriculture［J］. Convergence Food Secur Energy Secur Sustain Agric， 2014：197-210. DOI：10.1007/978-3-642-55262-5_9 . doi: 10.1007/978-3-642-55262-5_9
22	赵海红，郭泰，王志新，等. 全基因组重测序在大豆育种上的研究进展［J］. 农学学报， 2020， 10（12）： 38-41.
23	张彦威，李伟，张礼凤，等. 基于重测序的大豆新品种齐黄34的全基因组变异挖掘［J］. 中国油料作物学报， 2016， 38（2）： 150-158. DOI：10.7505/j.issn.1007-9084.2016.02.003 . doi: 10.7505/j.issn.1007-9084.2016.02.003
24	武阳春，郭兵福，谷勇哲，等. 大豆蛋白含量新位点qPRO-19-1的定位［J］. 植物遗传资源学报， 2021， 22（1）： 139-148. DOI：10.13430/j.cnki.jpgr.20200226001 . doi: 10.13430/j.cnki.jpgr.20200226001
25	赵圆圆，李瑞超，蒋洪蔚，等. 大豆底荚高度QTL定位及候选基因挖掘［J］. 中国油料作物学报， 2020， 42（1）： 51-60. DOI：10.19802/j.issn.1007-9084.2020024 . doi: 10.19802/j.issn.1007-9084.2020024
26	李文滨，吴航，刘冀，等. 大豆抗倒伏相关性状全基因组关联分析［J］. 东北农业大学学报， 2021， 52（3）： 1-12. DOI：10.19720/j.cnki.issn.1005-9369.2021.03.001 . doi: 10.19720/j.cnki.issn.1005-9369.2021.03.001
27	王大刚，李凯，智海剑. 大豆抗大豆花叶病毒病基因研究进展［J］. 中国农业科学， 2018， 51（16）： 3040-3059. DOI：10.3864/j.issn.0578-1752.2018.16.002 . doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2018.16.002
28	宿洋，杨静，郭勇，等. 大豆百粒重相关基因的全基因组发掘分析［J］. 作物杂志， 2021（3）： 8-18. DOI：10.16035/j.issn.1001-7283.2021.03.002 . doi: 10.16035/j.issn.1001-7283.2021.03.002
29	陈应志，武婷婷，白岩，等. “十三五” 国家大豆品种试验审定改革发展成效与展望［J］. 大豆科技， 2021（1）： 1-4， 14. DOI：10.3969/j.issn.1674-3547.2021.01.001 . doi: 10.3969/j.issn.1674-3547.2021.01.001

年份 Year	品种数量 Number of varieties	适宜区域 Suitable region		选育单位 Breeding unit
年份 Year	品种数量 Number of varieties	淮北 Huaibei	淮南 Huainan	科研院校 Institutes or colleges	企业 Enterprise	科企合作 Cooperation
1982-1986	9	6	3	9	0	0
1987-1991	2	1	1	2	0	0
1992-1996	7	3	4	7	0	0
1997-2001	6	4	2	6	0	0
2002-2006	9	5	4	9	0	0
2007-2011	12	8	4	11	1	0
2012-2016	14	10	4	13	0	1
2017-2021	42	23	19	28	9	5
合计 Total	101	60	41	85	10	6

性状 Traits	生育期 Growth periods /d			株高 Plant height /cm			结荚高度 Pod height /cm			主茎节数 Node number
性状 Traits	淮北 Huaibei	淮南 Huainan	全省 Whole province	淮北 Huaibei	淮南 Huainan	全省 Whole province	淮北 Huaibei	淮南 Huainan	全省 Whole province	淮北 Huaibei	淮南 Huainan	全省 Whole province
平均值 Mean	105.54	111.30	107.86	73.79	72.01	73.06	13.84	16.55	15.01	15.51	16.23	15.80
最大值 Max	114.00	129.00	129.00	110.00	114.30	114.30	21.50	31.40	31.40	21.00	25.00	25.00
最小值 Min	96.00	92.30	92.30	51.30	47.20	47.20	9.50	8.90	8.90	9.50	10.00	10.00
变异系数 CV /%	3.36	8.42	6.57	17.27	22.36	19.39	17.18	27.82	24.97	27.30	19.64	16.72

性状 Traits	分枝数 Branch number			单株荚数 Pods per plant			百粒重 100-seed weight /g			产量 Yield /（kg·hm^-2）
性状 Traits	淮北 Huaibei	淮南 Huainan	全省 Whole province	淮北 Huaibei	淮南 Huainan	全省 Whole province	淮北 Huaibei	淮南 Huainan	全省 Whole province	淮北 Huaibei	淮南 Huainan	全省 Whole province
平均值 Mean	2.66	3.09	2.84	41.87	49.09	44.64	22.42	22.38	22.40	2887.94	2670.41	2799.63
最大值 Max	4.20	4.70	4.70	64.40	63.50	64.40	34.10	39.20	39.20	3438.00	3328.75	3438.00
最小值 Min	1.10	0.80	0.80	27.30	19.00	19.00	13.50	17.50	13.50	2046.75	2073.75	2046.75
变异系数 CV（%）	20.01	29.21	29.14	15.95	19.14	21.10	15.95	19.93	17.63	11.79	11.60	12.28

性状 Traits	蛋白质含量 Protein content/%			脂肪含量 Oil content/%			蛋白质和脂肪总含量 Total protein and oil content/%
性状 Traits	淮北 Huaibei	淮南 Huainan	全省 Whole province	淮北 Huaibei	淮南 Huainan	全省 Whole province	淮北 Huaibei	淮南 Huainan	全省 Whole province
平均值 Mean	42.44	42.34	42.40	19.70	19.25	19.51	62.14	61.59	61.91
最大值 Max	47.50	46.50	47.50	22.70	21.70	22.70	65.70	64.50	65.70
最小值 Min	37.80	36.50	36.50	16.90	16.70	16.70	55.80	55.70	55.70
变异系数 CV /%	4.98	5.53	5.19	6.29	5.15	5.92	3.29	3.53	3.40

性状 Traits	产量 Yield	生育期 Growth periods	株高 Plant height	结荚高度 Pod height	主茎节数 Node number	分枝数 Branch number	单株荚数 Pods per plant	百粒重 100-seed weight	蛋白质含量 Protein content	脂肪含量 Oil content	蛋白质和脂肪总含量 Total protein and oil
产量 Yield	1
生育期 Growth periods	-0.395**	1
株高 Plant height	-0.281*	0.532**	1
结荚高度 Pod height	-0.310**	0.556**	0.577**	1
主茎节数 Node number	-0.403**	0.637**	0.807**	0.671**	1
分枝数 Branch number	-0.194	0.090	-0.168	0.007	-0.086	1
单株荚数 Pods per plant	-0.049	0.158	-0.073	0.091	0.151	0.391**	1
百粒重 100-seed weight	0.246*	-0.121	-0.117	-0.109	-0.328**	-0.007	-0.557**	1
蛋白质含量 Protein content	0.241*	-0.238*	-0.141	-0.169	-0.380**	0.037	-0.187	0.465**	1
脂肪含量 Oil content	0.260*	-0.081	-0.016	-0.112	0.018	-0.195	-0.085	0.002	-0.326**	1
蛋白质和脂肪总含量 Total protein and oil	0.390**	-.290**	-0.155	-0.235*	-0.384**	-0.067	-0.239*	0.483**	0.860**	0.203	1