大豆的前世今生

      大豆(學(xué)名:大豆(Linn。)Merr)是豆科一年生草本植物。大豆的蛋白質(zhì)含量為35% ~ 40%。大豆富含優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)，身高30-90cm。莖粗壯，直立，密被棕色長(zhǎng)硬毛。葉通常具3小葉；托葉脈，黃柔毛；葉柄長(zhǎng)2-20厘米；寬卵形的小葉，紙質(zhì)；總狀花序短花少，長(zhǎng)花多；總花梗通常有5-8朵無柄、緊密排列的花；苞片披針形，具糙伏毛；披針形的小苞片，貼伏剛毛；花萼披針形，紫色，淡紫色或白色的花，基部具瓣?duì)?，翼狀。豆莢豐滿，微彎，下垂，黃綠色，密被棕黃色長(zhǎng)毛；種子2-5粒，橢圓形，近球形，種皮光滑，淡綠、黃色、棕色和黑色等。6-7月開花，7-9月結(jié)果。

      大豆原產(chǎn)于中國，中國各地都有栽培，世界各地也廣泛栽培。大豆是中國重要的糧食作物之一，已有5000年的栽培歷史。古稱茭白。東北是主產(chǎn)區(qū)，黑龍江省一直是全國最大的大豆產(chǎn)區(qū)，約占全國總產(chǎn)量的40%。

      大豆的生長(zhǎng)周期約為180天。在中國種植大豆，我們選擇在每年的五六月份播種，11月份收獲。有些地區(qū)11月播種，第二年春天的3月就可以收獲大豆。全球大豆種植主要集中在這兩個(gè)時(shí)期。

      大豆供不應(yīng)求

      大豆是一種富含蛋白質(zhì)的作物。大豆除了普通食用外，還有工業(yè)用途，如制作各種豆制品、榨油、釀造醬油、提取蛋白質(zhì)等。

      根據(jù)來源，大豆可分為國產(chǎn)大豆和進(jìn)口大豆。國產(chǎn)大豆以食用為主。進(jìn)口大豆主要是轉(zhuǎn)基因大豆，用途主要是工業(yè)上的，比如提前榨豆油、蛋白，做飼料。

      從需求來看，隨著居民物質(zhì)水平的提高，肉、蛋、豆制品、食用植物油的消費(fèi)需求逐漸增加，大豆需求穩(wěn)中有升。最高需求為2020年11985萬噸，2021年11126萬噸。

      近年來，我國大豆種植面積逐年增加，大豆單產(chǎn)趨勢(shì)與播種面積趨勢(shì)一致。為實(shí)施新形勢(shì)下的國家糧食安全戰(zhàn)略，積極應(yīng)對(duì)復(fù)雜的國際貿(mào)易環(huán)境，促進(jìn)我國大豆生產(chǎn)的恢復(fù)和發(fā)展，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部實(shí)施了大豆振興計(jì)劃。2020年大豆種植面積將增加到933.2千公頃。2021年，中國大豆種植面積降至8400千公頃。

      2019年大豆產(chǎn)量大幅上升至1809.2萬噸，2021年我國大豆年產(chǎn)量為1640萬噸。

      中國大豆品種

      根據(jù)種皮顏色和粒形，大豆可分為黃大豆、青大豆、黑大豆、其他大豆和飼料豆五大類。其他大豆:褐色、棕褐色、紅色種皮等單一顏色的大豆。

      其中，大豆是種植最廣泛的品種。大豆最常用于制作各種豆制品，釀造醬油，提取蛋白質(zhì)。豆渣或磨成粗粉也常用于牲畜飼料。

      青豆是一種種皮呈青綠色的大豆。根據(jù)子葉的顏色，可分為綠皮任青大豆和綠皮黃仁大豆。青豆富含不飽和脂肪酸、大豆磷脂、皂甙、蛋白酶抑制劑、異黃酮、鉬、硒等抗癌成分，并含有豐富的蛋白質(zhì)和纖維。也是人體攝取維生素A、維生素C、維生素K、維生素b的主要來源食物之一。

      黑豆是豆科大豆的黑色種子。又名槳豆、黑豆等。，它們又甜又平。黑豆具有高蛋白、低熱量的特點(diǎn)，外皮黑色，內(nèi)部呈黃色或綠色。

      飼料豆(只吃豆類):一般顆粒小，呈長(zhǎng)方形，兩片葉子上有凹點(diǎn)，種皮稍有光澤或無光澤。大豆感官質(zhì)量指標(biāo)中，異色粒限量為5%，飼料豆限量為1%，不得摻入其他物質(zhì)。

      我國大豆品種眾多，近年來國家批準(zhǔn)的品種數(shù)量不斷增加。截至2020年底，全國大豆品種累計(jì)審定3112個(gè)，其中國家審定491個(gè)，地方審定2621個(gè)。

      據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前全國共有大豆種子企業(yè)442家，其中注冊(cè)資本1億元以上的種子企業(yè)6家，注冊(cè)資本1000萬元以上的種子企業(yè)70多家，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部認(rèn)定的“育繁推一體化”企業(yè)2家。這些企業(yè)主要分布在黑龍江、山東、河南、湖北等地。目前，我國商品大豆種子年產(chǎn)量為3.5億公斤，產(chǎn)值約23億元。種子市場(chǎng)從東北、黃淮海地區(qū)延伸到南方大豆區(qū)，大豆種子產(chǎn)量、良種普及率和種子商品化率大幅提高。

      品種創(chuàng)新是我國大豆產(chǎn)業(yè)振興的關(guān)鍵。中國是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)業(yè)資源豐富，大豆品種繁多。自中華人民共和國成立以來，中國培育了1300多個(gè)大豆品種。雜交大豆的研究處于世界領(lǐng)先地位，有力地推動(dòng)了我國大豆種業(yè)的快速發(fā)展。但由于我國大豆品種創(chuàng)新能力不足，單產(chǎn)水平比較低，進(jìn)口依賴度高。

      中國大豆種業(yè)與國際先進(jìn)水平仍有差距

      近年來，基于我國對(duì)農(nóng)業(yè)發(fā)展的重視，我國大豆種業(yè)發(fā)展迅速，但與新時(shí)期我國大豆產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需求和國際先進(jìn)水平相比仍有較大差距。

      目前，我國在大豆種質(zhì)資源研究、種業(yè)基礎(chǔ)理論、育種材料和育種技術(shù)創(chuàng)新等方面，與國際大豆種業(yè)巨頭相比還有較大差距。我國大豆種質(zhì)資源雖然豐富，但資源的深入研究和綜合開發(fā)利用水平仍需顯著提高，資源優(yōu)勢(shì)尚未轉(zhuǎn)化為基因優(yōu)勢(shì)和產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)。育種突破所必需的理想株型、抗病、抗蟲、抗逆材料的創(chuàng)新仍處于落后水平，沒有取得實(shí)質(zhì)性突破。在分子標(biāo)記輔助選擇、轉(zhuǎn)基因、基因編輯、全基因組選擇、智能設(shè)計(jì)育種等現(xiàn)代先進(jìn)育種技術(shù)中，，原始創(chuàng)新能力明顯不足。迫切需要在大豆育種過程中集成應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù)、傳感技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)和現(xiàn)代育種技術(shù)，提高大豆育種效率和準(zhǔn)確性。

      雖然近年來我國出現(xiàn)了一批高產(chǎn)模式，最高產(chǎn)量達(dá)到453.5公斤/畝，但美國創(chuàng)下了大豆最高產(chǎn)量852.2公斤/畝的世界紀(jì)錄。美國和巴西的大豆平均單產(chǎn)已經(jīng)超過230公斤，而中國的大豆單產(chǎn)目前徘徊在120-130公斤/畝之間。與國際先進(jìn)水平相比，我國大豆品種的產(chǎn)量水平存在較大差距。

      在國際上，大豆生物育種技術(shù)已經(jīng)非常發(fā)達(dá)。截至2019年，大豆性狀田間試驗(yàn)許可總數(shù)已批準(zhǔn)2915例，其中中國的比例不到10%。目前國內(nèi)獲得轉(zhuǎn)基因安全證書的材料只有三種。跨國種子企業(yè)培育的轉(zhuǎn)基因大豆品種已經(jīng)進(jìn)入第三代，至少有2-3個(gè)目的基因。但目前我國基本都是培育單基因的轉(zhuǎn)基因大豆，我國大豆品種技術(shù)水平亟待提高。

      轉(zhuǎn)基因技術(shù)有望成為大豆種業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)

      轉(zhuǎn)基因技術(shù)是運(yùn)用遺傳學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、現(xiàn)代生物工程技術(shù)等方法和原理培育生物新品種的過程，體現(xiàn)了當(dāng)代生物科學(xué)研究的最新成果和應(yīng)用。

      根據(jù)Kynetec的數(shù)據(jù)，2015年至2020年，全球生物育種試生產(chǎn)規(guī)模從210億美元上升至224億美元，CAGR為1.3%。由于生物育種在北美和南美的高普及率，市場(chǎng)規(guī)模增速放緩。根據(jù)Kynetec的數(shù)據(jù)，2020年生物育種將占全球種子市場(chǎng)的48.5%左右。

      目前，全球已有近15%的耕地種植了轉(zhuǎn)基因作物。轉(zhuǎn)基因作物在29個(gè)國家有11種，種植面積約2億公頃。從大豆市場(chǎng)來看，轉(zhuǎn)基因大豆種植面積已達(dá)9590萬公頃，占全球轉(zhuǎn)基因作物種植面積的50%。主要種植者是美國、巴西、阿根廷、印度和加拿大。目前，全球80%的大豆產(chǎn)量來自轉(zhuǎn)基因作物。

      從中國的市場(chǎng)來看，雖然目前中國轉(zhuǎn)基因作物只種植棉花和木瓜。而我國進(jìn)口的大豆都屬于轉(zhuǎn)基因大豆，轉(zhuǎn)基因大豆占大豆總需求的80%。

      隨著世界轉(zhuǎn)基因面積的不斷擴(kuò)大，中國的大豆轉(zhuǎn)基因技術(shù)得到了推廣。近年來，我國先后批準(zhǔn)了陶氏益農(nóng)公司的抗除草劑大豆DA DAS-44406-6和抗蟲大豆DAS81419-2。孟山都遠(yuǎn)東有限公司的抗除草劑轉(zhuǎn)基因大豆GTS40-3-2、抗除草劑大豆MON89788、抗除草劑大豆MON87708、品質(zhì)性狀改良的抗除草劑大豆MON87705、抗蟲大豆MON87751、抗蟲大豆MON 8701、抗蟲抗除草劑大豆MON 87701×MON 89788；；抗除草劑大豆CV127和抗除草劑大豆a 5547-127；來自巴斯夫農(nóng)業(yè)有限公司；先鋒國際種子公司的305423、305423、305423× GTS40-3-2、品質(zhì)改良、抗除草劑大豆；抗除草劑大豆A2704-12、抗除草劑大豆A5547-127和抗除草劑大豆FG72來自拜耳作物科學(xué)公司；杜邦抗除草劑大豆356043；以及先正達(dá)抗除草劑大豆SYHT0H2等公司研發(fā)的轉(zhuǎn)基因大豆進(jìn)口生物安全證書。

      2020年，抗除草劑大豆DBN-0904-6也獲得了進(jìn)口安全證書。這種轉(zhuǎn)基因大豆由北京大北農(nóng)生物科技有限公司研發(fā)，在阿根廷商業(yè)化種植。這是中國首次批準(zhǔn)進(jìn)口國內(nèi)公司研發(fā)的轉(zhuǎn)基因大豆產(chǎn)品。同時(shí)，2020年7月，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部正式批準(zhǔn)上海交通大學(xué)研制的SHZD3201和中國農(nóng)科院研制的黃忠6106等兩項(xiàng)抗除草劑轉(zhuǎn)基因大豆安全證書。

      中國80%以上的大豆靠進(jìn)口，容易受國際因素影響?？钩輨┐蠖箯V泛分布于世界各地，對(duì)非選擇性除草劑具有高度耐受性。使用草甘膦除草劑不會(huì)影響大豆產(chǎn)量，其他雜草會(huì)被草甘膦殺死。中國大豆產(chǎn)量之所以低于美國、巴西等國，除了耕地資源和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式之外，主要在于抗除草劑轉(zhuǎn)基因大豆。轉(zhuǎn)基因大豆商業(yè)化可以提高我國大豆的畝產(chǎn)量，減少對(duì)進(jìn)口的依賴，進(jìn)一步保障國家糧食安全。

      今后，隨著我國轉(zhuǎn)基因生物技術(shù)新品種選育的開展，我國轉(zhuǎn)基因大豆的研究取得了進(jìn)展，轉(zhuǎn)基因技術(shù)也逐漸成熟。轉(zhuǎn)基因技術(shù)將在大豆遺傳改良過程中發(fā)揮越來越重要的作用。