大豆，在華夏大地上已有5000多年的栽培歷史，是五谷之一。

     然而，從20世紀(jì)起，我國(guó)的大豆種植面積逐漸減少，但世界大豆種植范圍卻越來(lái)越廣。2017年至2018年，我國(guó)大豆產(chǎn)量為0.14億噸，僅占同期世界產(chǎn)量的4.1%。

     “我們想知道，起源于中國(guó)的大豆是怎么傳播到世界的、從最初傳播到現(xiàn)在經(jīng)歷了什么變化，以及各個(gè)種系之間的關(guān)系等。” 中國(guó)工程院院士、南京農(nóng)業(yè)大學(xué)作物遺傳育種學(xué)教授蓋鈞鎰?wù)f。

     即便已到耄耋之年，84歲的蓋鈞鎰仍如年輕人一般保持著清晨到辦公室、工作到深夜的作息。在60余年的研究生涯中，他和同事的腳步走遍全國(guó)每一寸生長(zhǎng)大豆的土地：收集、整理大豆種質(zhì)資源1.5萬(wàn)余份，創(chuàng)新大豆群體和特異種質(zhì)2萬(wàn)余份，主持參與了20多個(gè)大豆新品種的選育工作，長(zhǎng)江中下游的3000多萬(wàn)畝豆田，也在他們的指導(dǎo)下實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。

     經(jīng)過(guò)多年研究發(fā)現(xiàn)，大豆向全球傳播有四條模式途徑，分別是從起源中心到亞洲北部、東部和南部，及從中國(guó)東北到歐洲和美洲。這些發(fā)現(xiàn)為理解全球大豆的系統(tǒng)地理學(xué)提供了詳細(xì)的說(shuō)明。相關(guān)研究成果近日發(fā)表于《作物學(xué)報(bào)（英文版）》，第一作者為南京農(nóng)業(yè)大學(xué)博士劉學(xué)勤，通訊作者為蓋鈞鎰。

     “關(guān)于大豆的傳播路線，一直都有科研人員在研究，從形態(tài)性狀到蛋白標(biāo)記，再到分子標(biāo)記。但由于受到材料的限制，都只能說(shuō)明大豆向部分地區(qū)的傳播情況。因此我們希望，能利用地理來(lái)源更廣泛的大豆材料和覆蓋全基因組的分子標(biāo)記，全面地提出大豆向世界傳播的路線。”劉學(xué)勤說(shuō)。

     研究人員搜集了來(lái)自世界上13個(gè)地理區(qū)域的371份大豆種質(zhì)，統(tǒng)一在南京農(nóng)業(yè)大學(xué)江浦實(shí)驗(yàn)站進(jìn)行種植。

     “我們采集的大豆樣品既有熱帶地區(qū)的，又有寒冷地區(qū)的，為了保證樣品之間的可比性，所有種質(zhì)在春季播種條件下都要生長(zhǎng)成熟或接近成熟。因此，實(shí)驗(yàn)地的緯度很關(guān)鍵。南京正好處在世界各地大豆都能生長(zhǎng)、開花、結(jié)實(shí)的緯度。”蓋鈞鎰介紹說(shuō)。

     但在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，還是遇到了困難。

     “世界各地的材料都拿到南京在春季進(jìn)行播種，就會(huì)出現(xiàn)‘水土不服’的問題。8月份，來(lái)自高緯度地區(qū)的大豆就已經(jīng)成熟了，但由于生育期變短，植株變矮，節(jié)數(shù)少自然產(chǎn)量低。而來(lái)自低緯度地區(qū)的大豆，由于日照時(shí)間變長(zhǎng)，可能到了11月份還在‘長(zhǎng)個(gè)’，卻不結(jié)莢。”劉學(xué)勤說(shuō)。

     因此，實(shí)驗(yàn)需要通過(guò)人為調(diào)控光照時(shí)間來(lái)滿足大豆的生長(zhǎng)條件。通過(guò)表型研究發(fā)現(xiàn)，大豆性狀的變異范圍非常廣，開花期為30~123天，成熟期為75~200天，主莖節(jié)數(shù)為4~35節(jié)。這表明，隨著大豆向世界各地的傳播，它逐漸適應(yīng)了不同的生態(tài)環(huán)境，即日照長(zhǎng)度和溫度條件。

     而后，研究團(tuán)隊(duì)對(duì)所有材料進(jìn)行了基因組測(cè)序，共標(biāo)記20701個(gè)位點(diǎn)。利用軟件對(duì)371份材料的所有位點(diǎn)進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析，并計(jì)算不同地理群體之間的遺傳距離、分化系數(shù)、相似系數(shù)等，最終得到了全球的傳播路徑和種群分布特征。

     “我們的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了大豆的傳播路徑和傳播關(guān)系，同時(shí)也有利于種質(zhì)資源的應(yīng)用和篩選，給育種提供了可參考的價(jià)值和方向。”蓋鈞鎰院士表示。

     直到今天，蓋鈞鎰還保持著每天早上喝一杯豆?jié){的習(xí)慣。他希望，通過(guò)此項(xiàng)成果引起人們對(duì)大豆研究的重視。“我國(guó)在大豆領(lǐng)域的研究上存在差距，把飯碗端在中國(guó)人自己手里，研發(fā)力度有待加強(qiáng)，科學(xué)研究和產(chǎn)業(yè)的緊密結(jié)合非常重要。”

     來(lái)源：新華日?qǐng)?bào)