传粉昆虫在大豆杂交育种中的应用

    王洪岩

    【摘? ?要】 我国是一个农业大国，农业作为第一产业是我国经济社会发展的基础和保障，因此，在新时代发展下不断提高粮食产量意义重大。大豆是我國农业种植的重要品种之一，我国大豆年种植面积在五百万到七百万公顷之间，稳居世界第三位。据了解，自上个世纪八十年代以来，我国大豆种植面积由于亩产量低、经济效益不好等原因的影响在逐年下降，这就导致当前我国每年需要从国外大量进口大豆，在此背景下不断提升大豆育种质量，提高大豆单产意义重大。

    【关键词】 传粉昆虫;大豆杂交;育种;应用;意义;分析

    中图分类号：S52? ? ? ? ? ? ? ?文献识别码：A? ? ? ? ? ? ? ?文章编号：2096-1073（2020）02-0085-86

    Application Of Pollinators In Soybean Cross Breeding

    WANG Hongyan

    （Agricultural And Forestry Research Institute Of Da Hinggan Mountains? ?Daxinganling， Heilongjiang? ?165000）

    [Abstract] China is a large agricultural country， agriculture as the primary industry is the foundation and guarantee of China's economic and social development， therefore， in the new era of development under the continuous increase of grain output is of great significance. Soybean is one of the most important varieties for agricultural cultivation in China. The annual planting area of soybean in China ranges from 5 million to 7 million hectares， ranking third in the world. It is understood that since the 1980s， China's soybean planting area due to the low yield per mu， poor economic benefits and other reasons in the impact of the decline year by year， which leads to the current annual need to import a large number of soybeans from abroad， in this context to continuously improve the quality of soybean breeding， improve the yield of soybeans is of great significance.

    [Key words] pollinators; soybean hybridization; breeding; application; meaning; analysis

    众所周知农作物单位面积内产量提高的途径主要有两个，第一个就是通过提高农作物田间管理质量，第二个就是培育单产量高的农作物品种。从这两个途径比较来看，如果完全靠提高田间农作物管理质量那么农作物的总产量很难在短时间内得到大幅度的提升，而且还容易受到自然环境因素的影响，对于第二种途径，如果只是简单的依靠常规育种也很难达到预期的效果，这时杂交育种的优势就凸显出来了，通过杂交育种可以在短时间内大幅提高农作物的单产量，这也是当前世界各国育种中研究的重点技术之一。通过杂交育种技术，在过去几十年的发展过程中我国小麦和玉米的单产量分别提高了百分之一百六十八和百分之一百一十四。由于大豆是自交农作物，对杂交育种技术的应用难度相对大，大豆作为自花授粉农作物，杂交率相对于其它农作物比较低，我们知道异交农作物的授粉靠风力和自然气流就可以完成，而大豆授粉具有特殊性，提高传粉是实现杂交育种的关键环节，要想提高授粉率和杂交率，依靠传粉昆虫是最为有效的方法之一。今天，本文就是基于此背景下展开对传粉昆虫在大豆杂交育种中应用问题的探讨与研究，希望可以为我国大豆产量提高贡献一份自己的力量。

    1? 大豆杂交育种过程中传粉昆虫的筛选

    1.1? 对传粉昆虫的调查鉴定环节研究

    科研队伍每年都会组织人员对大豆传粉昆虫展开调查、统计和研究，研究表明当前能够对大豆进行传粉的有二十四种蜂种，其中主要蜂种有北方切叶蜂，单齿跗切叶蜂、熊蜂、地蜂等，传粉蜂种在不同地区表现的也不尽相同，北方传粉蜂种相对少些，南方传粉蜂种相对多些。在整个自然界具有为大豆传粉功能的昆虫有很多，但是由于不同昆虫的虫体结构不尽相同，它们对大豆传粉的时间以及传粉效率都不相同，其中膜翅目类昆虫的传粉效率要比其它传粉昆虫高很多，但是由于药物除草技术的普及、气候条件、天敌等因素的影响导致传粉昆虫种群数量相对较低，无法满足大面积大豆授粉的需求，据实际调查研究显示田间大豆的自然结实率每年大概在百分之五到百分之十之间，个别的结实率较高的也只有百分之十到百分之二十之间，在这些传粉昆虫中切叶蜂的传粉率相对较高，主要原因在于切叶蜂种类昆虫比较喜欢豆类花粉，这类昆虫可以利用采集的花粉、花蜜繁殖后代，且这类昆虫采集花粉的时间与大豆花期同步，因此切叶蜂类昆虫的传粉效率相对较高。据调研得出，切叶蜂在我国大致可分为100多个不同品种，且在全国各地都有分布，可以说是我国豆类植物最主要的传粉昆虫之一，相比于其它传粉昆虫具有携带花粉量大，飞行速度快、传粉效率高的特点，而且易于养殖，可以通过养殖的方式来增加切叶蜂的种群密度，来提高某一地区大豆的传粉效率。

    1.2? 传粉昆虫在大豆杂交育种过程中的筛选工作研究

    我们作为大豆杂交育种相关工作人员都知道，传粉昆虫中研究最为广泛的要数蜜蜂，如果蜜蜂能够为大豆杂交育种传粉，那么必将成为我们研究过程中首选昆虫之一。在过去几十年对大豆杂交育种昆虫传粉研究中对蜜蜂传粉的可行性展开了大量的研究，结果表明在育种网室内放置蜜蜂时，很多放置的蜜蜂都会不断的向网室顶棚和侧面飞，试图飞出实验室，时间一长很多蜜蜂会出现死亡的现象，只有个别蜜蜂在采集大豆花粉，但是传粉效率和结实率都不高，这就说明大豆花粉不能有效的满足蜜蜂采集的需求。在田间试验中得出，在大豆杂交育种试验田中放飞蜜蜂后，很多蜜蜂都在田间上空飞行，很少到大豆花瓣上采集花粉。经过研究表明产生这一现象的原因主要有蜜蜂的自身特点和传粉机制决定的，我们知道蜜蜂是群体性较强的昆虫，且在采花粉时比较喜欢开放性的花朵，对蜜源植物的花粉需求量特别大，但是大豆属于自花授粉农作物，花粉对蜜蜂的吸引力相比于开放性花朵要小很多，大豆的花瓣较小、花粉较少，花的龙骨瓣结构也不适合蜜蜂的采蜜行为，很多蜜蜂在大豆花瓣上大多是吸食花蜜，并非是采集花粉。在研究过程中，研究人员发现切叶蜂相对于其它传粉蜜蜂来讲更适合大豆花季的传粉，切叶蜂相对于其它蜜蜂而言缺少社会性行为，个体活动也没有密切的协同关系，而且传粉过程中比较喜欢豆类植物的花粉，传粉活动范围也较小，大概以四百米为直径的范围内活动，可以说切叶蜂是大豆杂交育种过程中最为理想的传粉昆虫。

    2? 传粉昆虫研究与应用过程中存在的问题分析

    2.1? 对传粉昆虫资源的调查研究工作有待提高

    要想提高大豆杂交育种中的传粉率，就需要我们工作人员掌握更多的传粉昆虫资源，这样才能有更多的传粉昆虫研究和选择，才能在众多传粉昆虫中选择更适合大豆杂交育种传粉的昆虫，既抗逆能力强、易于繁殖、易于养殖的传粉昆虫。但是就目前对传粉昆虫资源的调查和研究工作开展现状来讲并不容我们乐观，还存在很多的局限性，缺少对传粉昆虫资源的系统、科学研究。

    2.2? 大豆杂交育种中传粉昆虫人工培育、养殖工作有待提高

    当前有很多传粉昆虫具有抗逆能力强、传粉效率高的特点，但是由于繁殖能力低、养殖效率低的缺陷导致无法大面积的推广和应用，因此，需要我们采用先进的技术强化这些传粉昆虫的人工养殖效率，来提高它们的繁殖能力，进而有效的提高大豆杂交育种传粉效率。

    2.3? 大豆杂交育种中传粉昆虫缺少定向育种工作

    我们知道，在自然界中筛选出的传粉昆虫很多都不能有效的适合大豆杂交育种传粉工作的要求，需要我们科研人员对传粉能力较强的昆虫加以驯化、改良，例如有的传粉昆虫传粉效率高，但是养殖效率较低，有的传粉昆虫繁殖能力高，也易于养殖，但是传粉效率较低，这就需要我们根据大豆杂交育种的需要对传粉昆虫展开定向繁殖培育工作，来满足大豆杂交育种传粉的需要。

    3? 传粉昆虫在大豆杂交育种的应用分析

    3.1? 网室传粉的实践研究

    网室主要适用于中配制杂交组合育种、繁殖不育系以及小批量杂交育种的传粉工作。我国对网室大豆杂交育种传粉工作的研究已经有几十年，并取得了一定的成就。在具体的实践环节中需要我们工作人员在每个网室内放置二十个左右的切叶蜂，并补充适量的蜜源，同时还需要我们放置一些诱集植物，这样就可以保证切叶蜂的传粉效率，实现大豆杂交育种过程中的隔离授粉问题。

    3.2? 田间传粉的实践研究

    大豆不育系异交结实率是与多个农艺性状相关的[3]。我国在大豆杂交育种田间传粉实践工作经过多年的研究和发展，已经取得了突破性进展。在具体的实践中需要我们工作人员在田间设计保护棚和蜜蜂巢，根据试验田的面积来计算放置传粉蜜蜂的数量，与此同时在大豆试验田间需要我们每隔十米栽植一棵苜蓿或百脉根。在大豆开花面积达到百分之三十到百分之四十时我们放蜂，经过观察发现，蜜蜂田间传粉效果非常好，效率较高，且蜂的丢失数量非常少，可以说达到了我们大豆杂交育种传粉预期的效果。

    4? 结语

    大豆作为我国重要的粮食作物，在不断提高田间管理工作质量的同时，需要我们不断培育适合我国土壤种植条件的种子，对于提高我国大豆产量意义重大。传粉作为大豆杂交育种工作的重要环节，需要我们不斷的深化研究和实践，这样才能不断提高传粉效率。

    参考文献：

    [1] 李建平 ，李茂海 ，杨桂华.大豆不育系传粉昆虫及传粉技术研? ? ? 究[J].吉林农业科学， 2002.27.

    [2] 吴燕如 .发展传粉昆虫， 增加作物产量 [ J] .中国养蜂， 2017 ，? ? ? ? （6）：4-6.

    [3] 孙佳尧，李志刚，张卫国，张冬梅. 大豆不育系异交结实率与? ? ? ?农艺性状的灰色关联度分析[ J] . 内蒙古民族大学学报 （自然? ? ? 科学版） ，2019，34（02），134-137.

    （编辑：李丹）