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第二十届全国大豆科研生产研讨会. 菜用大豆研究进展. 国家大豆改良中心 南京农业大学 邢 邯. 一、概 述. 菜用大豆 （ Glycine max (L.) Merr. ） 又称毛豆。系鼓粒末期籽粒饱满而尚未老熟，荚色、籽粒色翠绿时采青供食用的大豆，是大豆的专用型品种。广义上说，包括菜用或消闲用的成熟有色豆籽粒 ( 盖钧镒， 2002 ) 。.
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第二十届全国大豆科研生产研讨会 菜用大豆研究进展 国家大豆改良中心 南京农业大学 邢 邯
一、概 述 菜用大豆（Glycine max (L.) Merr.） 又称毛豆。系鼓粒末期籽粒饱满而尚未老熟，荚色、籽粒色翠绿时采青供食用的大豆，是大豆的专用型品种。广义上说，包括菜用或消闲用的成熟有色豆籽粒(盖钧镒，2002) 。 入世以来，美国、巴西、阿根廷等国的大豆对我国大豆市场冲击巨大，使原本低迷的国内大豆产业发展举步维艰。菜用大豆生产具有巨大的发展潜力和国际市场竞争力，开展菜用大豆研究，发展菜用大豆生产，是应对市场挑战，振兴中国大豆产业的重要策略。
二、菜用大豆生产与贸易概况 中国是世界上最早食用菜用大豆的国家 据史料记载，宋代（12世纪）开始采摘青豆荚作为菜用。 毛豆这一名词最早出现在明周文华撰的《汝南圃史》（1620）：“毛豆具青壳有毛，又名青豆……”。 《戎菴漫笔》（16世纪后期，明·李诩撰）（豆有二佳种）“豆有香珠者，米粳糯俱有。又有白果豆，以其香类银杏，新出也”，说明已经育成了专门作菜用的优质毛豆品种类型。 毛豆自宋代尤其南宋开始发展。郭文韬在《中国大豆栽培史》（1993）一书中对历史文献里的大豆品种作了归纳，江、浙、皖一带的地方品种，尤其有色豆品种特别丰富。说明历史上毛豆的主要区域是在南方长江流域一带。
中国是世界上最大的菜用大豆生产国和出口国 虽然我国毛豆利用有很长的历史，但作为一种产业还比较落后。20世纪70年代，中国菜用大豆生产一直处于农民自给自足的状态。直到80年代改革开放后，才开始从台湾省、日本等引进菜用大豆品种，并逐渐重视选育适合不同生态类型区的品种。近十几年来，菜用大豆的生产和市场得到迅速发展。目前栽培面积10～15万hm2，平均单产5t左右（韩天富），主产区为浙江、福建、江苏等沿海地区。 我国速冻毛豆出口量约占世界速冻毛豆出口总量的52.0％。主要出口到日本、美国、澳大利亚和欧洲各国。
台湾历年速冻毛豆出口量（吨） 42354 41080 30000 452 142 中国是世界上最大的菜用大豆生产国和出口国 中国台湾菜用大豆的生产始于20世纪40年代末，90年代初有27家毛豆加工厂，出口量达到日本速冻毛豆进口量的94％。但随着岛内的劳动力价格上涨（可达生产成本的50％），台湾的菜用大豆生产和加工业逐渐向大陆东南沿海地区和泰国等地转移。台湾菜用大豆产地主要集中于南部至中部。 2000年，速冻毛豆加工厂11家，种植面积约1×104公顷，总产约6×104t，速冻毛豆出口量约3×104t，占世界速冻毛豆出口总量的34.5％，仅次于中国大陆。
日本速冻毛豆市场增长率 87.7% 7.5万t 7.0% 日 本 世界速冻毛豆贸易额(2000) 国际菜用大豆生产、贸易概况 日本菜用大豆年消费量约14t。种植面积约1.29×104hm2，单产约6078kg/hm2，主要产地有千叶、新澙、琦玉、群马、山形、秋田等地区，东京和大阪是主要消费市场。
菜用大豆生产中存在的主要问题 1.缺乏适合当地种植的优质高产抗病品种 2.种子成本高，质量差 3.尚未形成高产配套栽培技术体系 4.生产规模小 5.种植面积波动大，市场秩序混乱 6.加工工艺不过关
三、菜用大豆研究进展 （一）菜用大豆品质和选择标准 品质包括： 外观、 食味、 营养保健、 卫生、 储藏等品质 糖 荚 形 淀 粉 粒重 氨基酸 颜色 国内针对菜用大豆外观品质研究较多，对食味、营养品质的研究较少。 质 地 蛋 白 贮藏 维生素 卫 生 无机盐 脂 肪 活性物质
（一）菜用大豆品质和选择标准 外观品质最重要的商品品质之一。亚蔬中心（AVRDC）标准：粒大，百粒重≥30g；荚大，每公斤鲜荚≤350个；粒多，成品荚每荚粒数≥2粒；荚和种子的颜色浅绿，荚上的茸毛较少且为白毛或灰毛；灰脐或浅褐脐。 食味品质主要体现在甜度、鲜度、口感、质地、风味、糯性等方面，消费者大多喜欢香、甜、鲜、糯的产品。一般认为，籽粒中蔗糖、谷氨酸、丙氨酸和葡萄糖的含量与食味口感有显著的正相关。菜用大豆质地是个复杂的因素，一般认为硬度低的易煮烂，品质相对较好。此外，某些微量化学成分也影响菜用大豆的风味。总之，菜用大豆的食味品质是多种成分共同作用的结果，仅通过某些成分的分析目前仍难以准确评价其优劣，人工品尝仍是必要的。国家大豆改良中心（2003）通过对我国南方地区400余份毛豆品种研究，初步确立了毛豆品质感官鉴定方法，实践表明该方法简单、方便、有效。
（一）菜用大豆品质和选择标准 营养品质决定其利用价值的主要因素之一。菜用大豆中含有丰富的禾谷类作物所缺乏的赖氨酸，其籽粒中游离氨基酸的含量比粒用大豆高出近1倍，且氨基酸的组成较均衡，此外，还含有钙、铁、镁等矿物质和维生素，以及粒用大豆所缺乏的Vc（27mg/100g）。其油分中不饱和脂肪酸高达84.43％，具有很好的营养保健作用。 卫生品质豆荚总含菌量应少于每颗300万，不应含有大肠杆菌和沙门氏杆菌。此方面的研究较少。 储藏品质菜用大豆采摘后储藏期的长短直接影响其市场辐射范围及市场占有期的长短，且与经济效益、外观品质密切相关。此方面研究较少，一般认为绿皮品种耐储藏性好，黄皮品种一般不耐储（袁凤杰，2000）。
（一）菜用大豆品质和选择标准 影响菜用大豆品质的因素 影响菜用大豆品质的主要因素有遗传基础、环境条件和采摘期。菜用大豆的豆荚大小、荚色、营养、食味品质主要决定于品种。徐兆生等（1995）对55份菜用大豆营养品质的测定结果表明，粗蛋白的含量范围在35.25％～45.48％，变异系数为5.4％；淀粉含量的变化范围为9.44％～17.28％，变异系数为12.46％；维生素C的含量变化范围为14.70～40.80mg/100g，变异系数为21.05％。同时，菜用大豆的品质是基因型和环境共同作用的结果，环境在一定条件下左右着品质性状的表现。影响菜用大豆品质的重要采前因子有气候条件、矿质营养和采收时间。温度、雨水、光照条件会影响植株的生长速度和组织的代谢水平，影响器官和组织的发育，从而影响果蔬品质（李锡春，1994）。潘正纪（1990）指出菜用大豆的播期对产量、产值的影响极大。同一大豆品种春、秋播，豆荚和籽粒大小差别极大（汪自强，1999）。
最适采摘期模型分析 菜用大豆品质性状的发育特性及采摘期的确定 国家大豆改良中心：对菜用大豆荚粒品质性状发育特性进行研究，结果表明：荚的外形（长、宽、厚）发育呈“Logistic”生长曲线，百粒鲜重和青籽粒可溶性糖、淀粉含量的积累过程可用三次方程模拟。结合这些性状的发育和积累规律，确定所选材料最适采摘期为R6中后期，但具体品种有差异。本研究利用南农新育成的品种（系）为材料进行分析，不仅有利于该品种的进一步推广，还为进一步实验确定了取样标准。
（二）菜用大豆种质资源筛选 大豆虽然起源于中国，但关于菜用大豆品种资源的研究工作起步较晚，可用的资源和品种并不多。目前在搜集国内地方品种、从中国台湾以及日本等东南亚地区引进优良品种的基础上，积极开展优异种质资源的创新，以拓展我国菜用大豆育种基础。 亚蔬中心 认为适合用作菜用大豆的种质应具有以下特征：百粒重≥30g；每公斤鲜荚≤350个；成品荚每荚粒数≥2粒；荚和种子的颜色浅绿，荚上的茸毛较少且为灰毛；灰脐或浅褐脐；较好的风味、香味和结构，口味微甜、蒸煮时间较短。 在此基础上亚蔬中心对2898份大豆种质进行筛选，鉴定出可作为菜用大豆的28份种质（来自日本15份，朝鲜8份，台湾省5份），并构成了菜用大豆育种的基础亲本池， AVRDC以后培育的菜用大豆材料基本上含有这些种质的血缘。
（二）菜用大豆种质资源筛选 徐兆生等，对“七五”入国家种质库及部分国内外引入的371份菜用大豆材料进行田间鉴定评价，筛选出55份表现及早熟或中熟、单株结荚多、抗病或耐病、丰产性好的材料，12份具有优异品质性状的材料。 王素等，对北京地区400份菜用大豆进行农艺性状鉴定，筛选出黄籽豆、五月半、六月白等早熟、丰产、适应性强的优良品种。 林碧英等，引进日本、美国、台湾等10个品种进行品比试验，得到4个荚粒数多的品种。 Mimura等利用SSR标记研究菜用大豆遗传多样性，发现日本枝豆遗传基础较中国毛豆狭窄。 国家大豆改良中心，以302份南方菜用大豆种质为材料，经过3年连续鉴定，筛选出19份营养品质相对较好的材料用于亲本选配；并构建了由47个品种组成的夏播菜用大豆感官品质性状核心选样，供育种者选用。
AGS292 KVS 2 KVS 3 （三）菜用大豆品种选育 目前世界商业化菜用大豆生产所用的品种主要来自日本和中国台湾。日本是最早开展菜用大豆育种研究的国家，其所选育的品种多达400多个，并推广到多个国家和地区。育种方法以杂交育种为主，采用系谱法对后代进行选择，辅以辐射育种。其次中国台湾菜用大豆育种水平居世界领先地位，80年代利用从日本引进品种Taishio Shiroge经系统育种手段选出优良纯系AGS292，1987年命名为高雄1号，正式推广，并长期作为标准品种，1990年种植面积达台湾菜用大豆面积的84％，高雄2号耐低温，是面向日本市场出口鲜荚的首选品种，高雄5号推广面积也曾达到当年总面积的75％，后来又推出KVS844、KVS862等一系列新品系。
（三）菜用大豆品种选育 亚蔬中心在菜用大豆育种过程中，要求自己的品种特性为： a. 产量不低于“AGS292”；b. 荚、粒色浅绿类似“Ryokkoh”；c. 种子结构（硬度）与“Ryokkoh”和“Tzurunoko”相似；d. 甜度、风味、香味类似于；e. 采摘持续期比“AGS292”更长; f. 荚上无斑点；g. 适于机械化收获。 AVRDC育种策略：⑴热带粒用大豆与温带菜用大豆杂交，再用后者作为轮回亲本回交或修饰性回交，次数由非轮回亲本的籽粒大小而定；⑵将长叶基因lnln导入菜用大豆中，以期提高多粒荚频率；⑶研究基因型与环境的互作，以选择特定地区的基因型；⑷鉴定适当的标准间接选择菜用大豆。 后代的选择方法：早代选择种子大小和适应性，中期产量试验阶段选择品质性状；双亲均为菜用大豆时，用系谱法或单粒传法选后代，抗细菌性斑诊病、霜霉病及品质性状优先选择；杂交亲本为热带粒用大豆与温带菜用大豆时，常用回交结合系谱法，以及穿梭育种。
（三）菜用大豆品种选育 亚蔬中心 根据育种经验提出热带地区菜用大豆理想株型： ⑴杆强抗倒伏、具有发达的根系；⑵延迟开花，播种至开花最少为40天；⑶10～14个节；⑷较少的分支；⑸较大的长叶⑹R6～R7时期较长；⑺对光周期和温度反应较不敏感；⑻每株15～20个荚；⑼荚宽≥1.4cm；⑽荚长≥5cm；⑾2粒荚或多粒荚为主；⑿荚和种皮颜色为亮绿色；⒀灰毛⒁灰脐或浅褐脐；⒂荚易剥；⒃第一荚离地面≥10cm；⒄抗细菌性斑疹病和霜霉病⒅耐大豆锈病；⒆干种子百粒重≥30g；⒇茎和荚无不理想的腺体或斑点；(21)种子最好无脂肪氧化酶。 亚蔬中心除了培育出一系列高产品系（GC87012、GC87021、GC91025、AGS334、AGS335等）之外，还注重品质育种。在重视菜用大豆甜度、风味、香味的同时，开展脂肪氧化酶缺失转基因研究，并获得“三无”的高代品系。另外在组培方面已经建立了“高雄2号”的再生系统，并开展了高含硫氨基酸的转基因育种工作。
（三）菜用大豆品种选育 美国 近年来已有多所研究机构开展菜用大豆育种研究，如衣阿华州立大学、伊利诺斯大学、华盛顿州立大学、夏威夷大学、明尼苏达大学、北卡州立大学、普渡大学、俄亥俄州立大学、德拉威州立大学、弗吉尼亚州立大学、内不拉斯加大学、乔治亚州大学等。 印度 育成了绿皮大豆品种Harit Soya，作为菜用大豆推广。 阿根廷 育成了第一个菜用大豆品种Agata。
（三）菜用大豆品种选育 中国 传统的菜用大豆生产主要采用地方品种，育种工作相对起步较晚，育种方法主要是常规育种。现有的毛豆品种相对于日本和中国台湾的品种，在品质上存在一定的差距，为了促进毛豆的出口与我国毛豆育种材料的改良，从台湾和日本引进一批优异种质资源，通过十几年的努力先后育成了一批毛豆品种。 江苏：楚秀、绿宝珠、乌皮青仁、海系13、南农菜豆1号、南农87C-38、黑珍珠等； 浙江：瑞丰、毛蓬青1号、萧矮早、萧农9308、浙鲜豆1号、浙春3号等； 上海：香水毛豆、沪95-1、上农香毛豆等； 安徽：特早1号、六丰、新六青、滁豆1号、滁豆3号等； 福建：青大粒1号、2号、大粒8721、埂青81等； 湖南：96-1、96-3、湘青等； 辽宁：辽鲜1号、辽鲜2号等； 山东：鲁青豆1号、山宁8号等； 山西：晋品1，2，3号青大豆、晋特1号、黄大粒等。
（四）菜用大豆遗传研究 普通粒用大豆相关性状的遗传研究已经相当系统和深入，为菜用大豆的遗传改良奠定了坚实的理论基础。在菜用大豆育种中，荚（粒）性状、鲜粒化学成分、食味品质等是重点改良的目标性状，对其进行遗传相关研究具有重要实践意义。 Johnson等，对百粒重研究表明，大粒×大粒组合后代大粒个体比率高；菜用大豆×常规粒用大豆杂交，常规粒用大豆的粒径越大，后代大粒个体比率越高。 Mebrahtu等，利用双列杂交对菜用大豆亲本配合力研究表明，一般配合力效应与亲本性状值高度相关，可作为预测后代表现的参数；发现除主茎节间长度外，鲜荚产量与株型性状均与采收期显著相关；单株分枝数、主茎节数、单株荚数、株高、百荚重、鲜荚产量存在极显著的遗传效应；分枝节数、株高和百荚重等性状存在极显著的年份×基因型×采收期互作；高产育种中，对百粒重、单株荚数和株高等性状的选择有效。
（四）菜用大豆遗传研究 王素等，对与产量相关的农艺性状研究表明，生育期和主茎节数遗传力偏高，单株荚数、分枝数遗传力偏低，单株产量、单株荚数的遗传变异系数及遗传进度值较大，生育期的遗传变异系数和遗传进度值较小，产量与生育、单株荚数密切相关。 武天龙等，对粒荚性状和农艺性状研究表明，荚皮面积和重量的遗传参数高于百粒重和荚重；相关系数表明，荚皮面积和荚皮重、百粒重、荚重显著正相关，粒荚性状间各性状与产量表现为不显著的正相关，应当注重菜用大豆的粒荚性状特别是荚皮性状的改良潜力。
（四）菜用大豆遗传研究 品质性状的遗传改良也是菜用大豆研究的重点 Mebrahtu等，对菜用大豆未成熟种子植酸含量的研究表明，该性状的遗传率达到81％，对低植酸含量的材料选择是有效的。 Shanmugasundaram等，研究表明，菜用大豆籽粒的含糖量与含油量及蛋白、油分总量负相关，可以用含油量作为选择高含糖量菜用大豆的指标。 汪自强等，研究表明菜用大豆蛋白质含量与籽粒硬度成显著正相关。 徐兆生等，对菜用大豆营养品质分析表明，干物质含量与粗蛋白含量呈显著正相关，与Vc含量呈显著负相关，与淀粉含量负相关，说明干物质含量高的品种蛋白含量也高，但Vc含量较低，在进行品种遗传改良时，应注意协调品质性状间的相关性，选育出综合品质性状优良的品种。
（四）菜用大豆遗传研究 国家大豆改良中心 采用主基因+多基因分离分析法，对多个菜用大豆杂交组合的可溶性糖、淀粉、蛋白和脂肪含量等品质性状研究表明，四个性状均属于两对加性-显性-上位性主基因控制，同时存在多基因修饰作用，其中主基因遗传率较高，多基因遗传率较低，改善菜用大豆品质性状重在主基因的利用，兼顾多基因的积累。 利用重组自交系构建的遗传图谱和复合区间作图法，对菜用大豆品质性状进行QTL定位研究表明，共检测到20个控制出仁率、百粒鲜重、可溶性糖、淀粉的QTL位点，位于11个不同的连锁群，表型贡献率为6.65％～15.57％，其中有四个位点与环境存在显著的互作效应，所获得的10个与目标性状紧密连锁的分子标记对菜用大豆品质育种辅助选择具有参考价值。
（五）菜用大豆栽培技术改进 菜用大豆的栽培技术过去一直沿袭粒用大豆的栽培技术，直到近几年来，随着菜用大豆专用品种引进和选育成功，以及菜用大豆种植面积的迅速发展，针对菜用大豆的栽培技术研究才日益增多，并对不同品种提出了相应的栽培技术。我国菜用大豆有春豆、夏豆、秋豆等播期类型。 保苗是菜用大豆生长中的重要环节，日本普遍采用育苗移栽方式；适宜的种植密度因品种类型、播种季节和栽培条件而异；施肥量基本与粒用大豆相同；充足而适当的水分是减少菜用大豆落花落荚、增加荚果密度和整齐度的基本条件，因此，灌溉和防涝对菜用大豆比粒用大豆更重要；为节省成本，日本、台湾研究出菜用大豆生产机械，作业范围涉及开沟作畦、播种、中耕、采收、分级和包装，机械化可降低生产成本约40％。
（五）菜用大豆栽培技术改进 徐树传等，针对菜用大豆的生物学特性开展了生态适应性、适宜播种期、群体结构、配方施肥以及采摘期等试验，总结出适期早播、窄畦双行穴播、足基肥重苗肥、湿润灌溉等配套技术措施。 张伟梅，王凤英等，对菜用大豆栽培技术进行了总结，提出了包括精选种子，适期播种，合理群体结构，合理施肥，加强田间管理，综合防治病虫害，及时采收的配套栽培技术。 顾和平等，对菜用大豆的保护地栽培和多季节栽培技术进行了研究。 褚洪观等，提出了菜用大豆与不同作物间作套种技术。
（六）菜用大豆贮藏与加工 由于菜用大豆采摘期较短，集中上市价格偏低，生产旺季销售不及时会出现黄化、腐烂等，从而降低食用品质和营养价值。解决这些问题的途径除了通过栽培技术调节和培育耐储、持绿期长的品种外，关键是对毛豆进行保鲜加工处理。 速冻冷藏是一种较普遍的储藏方法，整个工艺流程是： 原料选择→洗涤→热烫→冷却→沥干→速冻→包装→贮藏→解冻 热烫和冷处理：热烫后要及时冷却，冷却介质温度要低，速度要快，方可保持毛豆外观颜色鲜艳。洪若毫研究表明热烫温度控制在96～98℃，冷却温度在50℃以下效果较佳。
（六）菜用大豆贮藏与加工 防腐保鲜：目前主要应用化学方法，苏新国等研究表明，采用1-甲基环丙烯和茉莉酸甲酯处理可以有效降低豆荚呼吸强度、乙烯和超氧阴离子的产生，同时保持较高的叶绿素含量，延缓衰老过程。 包装：科学的包装可以有效减轻外界气体及微生物影响，抑制呼吸，延缓乙烯产生。包装常用抽真空、减压、充气、添加惰性气体等处理，以及选用适当的阻气性或阻水性包装材料。马丽萍等认为以真空预冷储藏条件为好，以聚乙烯包装的保鲜性较好。 目前菜用大豆除蒸煮食用外，还可以制作其它类型的食品。亚蔬中心已经利用菜用大豆研制出豆奶、豆腐、豆粉、面条、素鸡、冰激淋、冰棒、酸奶等产品。
