大豆育种与遗传

密歇根州立大学的百年大豆育种:年表。BOB体育

詹姆斯D.凯利，作物和土壤科学，密歇根州立大学，密歇根州东兰辛48824。BOB体育

作为对20世纪的告别，我想总结一下上个世纪在豆类育种方面取得的里程碑式成就会很有趣。密歇根州立大学(MSU)的bob体育登录所有育种研究都是通过密歇BOB体育根州农业实验站(MAES)进行的，该实验站最初位于密歇根州立大学，现在位于密歇根州立大学。在豆类育种方面取得的成就是基于敬业的科学家、员工和学生的努力，尽管我将只提到具体的个人，但必须赞扬为这些里程碑做出了重大贡献的同事、员工和学生。所附表格按十年或年份对MAES的豆类育种历史和上个世纪在品种开发方面作出的重大贡献进行了简要概述。在20世纪，8个商业类别的40个品种被开发和发布，每个品种都以不同的方式为密歇根州和其他地方的干豆工业的成功和稳定做出了贡献。以前Axel Andersen博士在1982/83年的《密歇根干豆文摘》中对豆类育种活动作了更详细的总结。

斯普拉格博士是MAES聘请的第一位植物育种家，他研究了许多作物，其中包括豆类。他对植物育种的最大贡献是在1915年发布了第一个海军豆品种，鲁棒。鲁棒被选为在密歇根州种植的本土海军豆的地方品种中表现一致的品种。对这些品系进行了广泛和统一的评价，并在一致高产的基础上确定了稳健性。在这个时期开发的其他品种是井红肾和雨河海军，但所有海军豆都遭受了全季节，卧栽型，对白霉，花叶病毒和炭疽病高度敏感。由于变异有限，人们开始努力通过杂交育种而不是单纯的品系选择来改良海军豆。在斯普拉格博士英年早逝后，E.E. Down进行了育种工作，并于1938年推出了米歇利特海军豆。米凯莉特是由早高产与鲁棒杂交而来，产量较高，种子品质优于鲁棒。此外，Michelite对当时密歇根常见的豆常见花叶病毒(BCMV)株具有抗性。

随着Michelite的释放和广泛接受，人们试图通过传统的回交育种将一种确定的灌木习性引入海军豆。这些尝试被证明是不成功的，因此在20世纪40年代进行了一个使用x射线突变育种的计划。这一努力导致了1956年第一个灌木海军豆品种Sanilac的发展。萨尼拉克是第一批通过突变育种成功培育的作物品种之一。这项工作是唐恩博士和美国农业部农业研究所植物病理学家阿克塞尔·安德森博士共同努力的结果。Sanilac在直立灌木习性、早熟、抗炭疽病和避免白霉方面具有显著性。萨尼拉克在20世纪60年代开创了早季灌木海军豆品种的发展时代，这些努力由韦恩·亚当斯博士指导。他的工作导致了三种早期的灌木海军豆品种的发布，Seaway, Gratiot和Seafarer都通过新开放的圣劳伦斯海道运往欧洲市场。由于冬季航道结冰较早，因此早季品种对于维持至关重要的出口市场至关重要。由于这些品种的收获延迟了三周，传统的全季品种将无法满足这一市场的需求。 The potential of these varieties is attested to by the Seafarer variety, which retained its popularity among growers for two decades after its release in 1968.

在与弗雷德·萨特勒(Fred Saettler)博士的合作下，亚当斯博士将注意力转向了四角豆。弗雷德·萨特勒是美国农业部农业部育种计划的下一位植物病理学家。问题，尤其是光晕枯萎病，正在危及这一行业。Drs。Adams和Saettler在1974年发布了Montcalm暗红色的肾豆品种，确保了肾豆在密歇根州的持续成功生产和扩大生产，特别是在作物替代品稀缺的北密歇根州。在发售25年后，蒙特卡姆仍然是种植最广泛的暗红色芸豆品种，种植者因其抗光晕枯萎病而受到追捧，加工者因其卓越的罐装质量而受到追捧。

在20世纪60-70年代，当小麦和水稻的惊人产量在国际上被吹捧为“绿色革命”时，亚当斯博士将注意力转向了大豆的植物改造，作为提高产量的一种方法。他提出了一种更直立的植物习性，他称之为“基型”，并根据他对中美洲豆类种质的观察和经验设计了一种新的豆类植物。这种被称为理想型育种的方法导致了新的直立品种的发展，从1982年的天鹅谷开始，随后是海王星，C-20，五月花，以及最近的品种，1996年发布的麦基诺。这些品种和直接从它们发展出来的商业品种构成了近十年来大豆产量显著增加的基础。

作为培育直立海军蓝豆项目的直接副产品，新的黑豆品种是从中美洲黑豆种质中培育出来的，这些黑豆种质在育种项目中用作亲本。多米诺(Domino)和黑魔法(Black Magic)等品种重新激发了人们对黑豆的兴趣，并为墨西哥和其他拉丁美洲国家日益丰富的市场做出了贡献。多样化成为20世纪80年代豆业的呼声，因此，作者在平托和大北方商业阶层开发了各种品种，以满足这种需求。这些努力至今仍在继续，但密歇根州的主要市场扩张仍然是黑豆。1998年，种植黑豆的面积比种植海军豆的面积要大，这表明与其他非传统商业品种相比，种植者更喜欢黑豆。为了使平托豆和大北方豆适应密歇根，直立的植物结构被纳入这两种类型，因为在西部各州种植的传统品种都具有平躺的葡萄生长习惯，这大大增加了它们在收获期间患病和天气相关损失的风险。Sierra和Aztec平托和Alpine great northern等品种是密歇根州立大学发布的第一批平托和大北方品种。

为黑豆早期的努力做出贡献的个人包括黑鹰的发布，阿德希尔·加德里博士，他在1984年发生严重车祸后提前退休。1990年，由于塞特勒博士因癌症过早去世，有关豆类疾病的工作遭受了重大挫折。20世纪70年代末，随着美国农业部农业部育种计划下属的植物遗传学家乔治·霍斯菲尔德(George Hosfield)博士的到来，豆类食品品质性状的遗传学研究得到了推动。霍斯菲尔德博士与食品科学的马克·尤伯萨克斯博士等科学家合作。他们开发了一种小规模的罐装方法，能够对大量不同的豆类育种品系的少量种子进行评估。这种合作确保了所有市场类别的所有新品种都符合加工工业所要求的可接受的质量标准。休伦海军豆、红鹰暗红肾和马特洪大北等新品种在质量上表现优异，这是密歇根州立大学对每一个正在开发的商业级别的所有新品种进行严格质量筛选的结果。

育种计划的成功在大学之外有两个重要的盟友。他们是密歇根作物改良协会的豆类种植者成员，他们对该计划的长期忠诚和财政支持，以及该计划产生的品种。第二组由Greg Varner领导，他是生产研究咨询委员会(PRAB)的研究主任，该委员会由bob体育登录密歇根州豆类委员会和密歇根州豆类托运人协会资助。格雷格和他的前任们的努力在测试所有新的密歇根州立大学豆类育种品系并与其他公共和私人品种进行比较时给予了公平的评价，这是非常宝贵的。bob是什么平台从生产区种植者的田地中收集的这些性能信息对于帮助育种人员决定是否将育种品系作为新品种发布至关重要。然而，回顾过去，豆类育种计划的大部分成功可归功于MAES雇用的技术人员。两位技术人员贡献了最大的长期努力，Jerry Whitford在1940-60年代和Jerry Taylor贡献了30多年的专业服务和努力，今天仍然积极参与育种计划。

当我们展望新的千年，挑战和激动人心的时刻面临着豆类产业在密歇根州。在生产方面，产量处于历史最高水平，适合窄行生产和直接收获的品种现在已经上市。分子工具和标记在提高育种效率方面的潜在应用是令人兴奋的。然而，转基因作物的问题是每个人都关心的。大豆种植者喜欢生物技术在杂草和害虫控制方面提供的机会，而工业必须面对市场的现实，以及消费我们40%以上豆类的欧洲市场不想要转基因大豆的事实。每十年似乎都会产生一个决定性的或有争议的问题，有可能使人们两极分化。在二十世纪之交，转基因食品当然已经获得了这样的名声，并可能对许多作物的未来生产产生决定性的影响。豆类产业如何能够取得适当的平衡，并使所有人的利益最大化，将是下个世纪的挑战。

最后，“我们能从历史中吸取教训吗?”有时候，在前进之前回顾一下是很有价值的。因此，我想通过提出一个反问句来结束这篇文章:“1999年，密歇根州的豆类生产商是否还像1910年那样与海军(豌豆)豆“联系在一起”?”我引用了密歇根州奥沃索市的a·b·库克(a . B. Cook)先生的一段话，W.F. Raven于1901年发表了这段话:“我得出的结论是，作为一种经济作物，年复一年，老式的小豌豆(海军)豆具有优势。它耐寒，早熟，需求量大，是最安全的捆绑产品。这句话在被阐明90年后，似乎与豆类行业有着重大的相关性。尽管做出了巨大的努力使该行业多样化，但在世纪之交，海军豆仍然是密歇根州主要的商业品种。

1雷文，1910。豆生产。密歇根州。阿格利司。《大学出口统计公报》259。