“祖籍”中国的大豆变身世界奇迹作物

 
 
“祖籍”中国的大豆变身世界奇迹作物  
 

专家在南京江浦基地指导大豆种植实验。南京农大供图

盖钧镒 

大豆富含蛋白质、不饱和脂肪酸、异黄酮等营养物质，在华夏大地上已有5000多年的栽培历史，是五谷之一。

然而，从20世纪起，我国的大豆种植面积逐渐减少，但世界大豆种植范围却越来越广。到2017/2018年，我国大豆产量为0.14亿吨，仅占同期世界产量的4.1%，而同期美国的产量为1.2亿吨。

“我们想知道，起源于中国的大豆是怎么传播到世界的、从最初传播到现在经历了什么变化，以及各个种系之间的关系等。”中国工程院院士、南京农业大学作物遗传育种学教授盖钧镒对《中国科学报》说。

经过研究发现，大豆向全球传播有四条模式途径，分别是从起源中心到亚洲北部、东部和南部，及从中国东北到欧洲和美洲。这些发现为理解全球大豆的系统地理学提供了详细的说明。相关研究成果近日发表于《作物学报（英文版）》，第一作者为南京农业大学博士刘学勤，通讯作者为盖钧镒。

国内“消声”国外“红火”

1949年的中国，人均粮食占有量仅为418斤左右，远低于联合国提出的粮食安全标准800斤的底线。为了解决温饱问题，我国在农村开展了多项改革。为了保住主粮生产，有些地方的大豆、花生等蛋白质、油脂作物不断减少，只种植水稻、小麦、玉米和高粱等淀粉类作物。

反观美国，18世纪末引进大豆，20世纪开始十分重视大豆的研究和发展。1952年起，美国大豆产量跃居世界第一。大豆也成为美国第二大经济作物。

20世纪六七十年代，大豆推广至巴西、阿根廷等南美地区。由于高蛋白质、高油脂含量等经济效益显著，它被美洲地区公认为“奇迹作物”。

“我们的实验验证了大豆的传播路径和传播关系，同时也有利于种质资源的应用和筛选，给育种提供了可参考的价值和方向。”刘学勤说。

盖钧镒希望，通过此项成果引起人们对大豆研究的重视。“我国和美国等发达国家相比，科学研究上还存在较大差距，研发力度有待加强。美国种植大豆的历史不过100多年，品种和生产却已超越了中国。因此，科学研究和产业的紧密结合非常重要。”他说。

371种大豆样品

中国大豆主产区在北部（包括东北和西北）、黄淮流域和长江流域及其南部地区。而黄淮流域和长江流域及其南部地区是大豆的起源中心。

“关于大豆的传播路线，一直都有科研人员在研究，从形态性状到蛋白标记，再到分子标记。但由于受到材料的限制，都只能说明大豆向部分地区的传播情况。因此我们希望，能利用地理来源更广泛的大豆材料和覆盖全基因组的分子标记，全面地提出大豆向世界传播的路线。”刘学勤告诉《中国科学报》。

研究人员搜集了来自世界上13个地理区域的371份大豆种质，统一在南京农业大学江浦实验站进行种植。盖钧镒介绍：“我们采集的大豆样品既有热带地区的，又有寒冷地区的，为了保证样品之间的可比性，所有种质在春季播种条件下都要生长成熟或接近成熟。因此，实验地的纬度很关键。南京正好处在世界各地大豆都能生长、开花、结实的纬度。”