① 课题来源与背景； 我国是大豆的故乡，迄今已经有五千年以上的栽培和利用历史。但近年来，我国大豆对外依存度已超过85%，出现大豆供需严重失调，民族大豆产业濒临全线受困境地。种子是农业的“芯片”，种质资源是携带生物遗传信息且具有实际或潜在利用价值的载体，故可以认为种质资源是种子的“芯片”。在“大豆振兴计划”及种源“卡脖子”技术攻关的任务背景下，开展东北大豆代表性种质资源的生态遗传与育种贡献研究，是从源头上解决种源“卡脖子”问题，具有特别重要的意义。 大豆起源于我国黄淮和长江流域，引到关外后，发展为东北主要作物，东北变成我国大豆的主要产区，形成了东北大豆资源群体。上世纪美国从东北引进大豆资源，经改良后发展为世界大豆第一主产国。东北大豆资源为全世界90%大豆生产提供了种质基础，东北大豆资源如此优异的遗传基础，我国科学家有责任揭示其原由。以往东北大豆资源的研究局限于收集编目、性状描述，编制资源介绍、出版图谱等描述性工作。对于个别资源做过少数性状的遗传研究，分子生物学和基因组学发展以来做过一些个别材料、个别性状的QTL和基因定位研究，但是尚未见对东北大豆资源群体开展育种性状全面遗传解析，更未见基于资源群体遗传结构进行全基因组设计育种的研究。东北如此，国内外也复如此。本项目目的在于将现代分子技术和基因组技术用于东北大豆资源群体的研究和育种应用。本项资源研究属于应用性自然科学研究。 本项目依托国家重点基础研究发展计划“973”计划(2011CB1093)，国家自然科学基金(31371651)项目的资金支撑，上述项目均已结项，其成果分别达到国际和国内先进水平，部分成果达到国内外领先水平。 ② 技术原理及性能指标； 1.综合应用历史文献追溯、系谱分析、基因组测序等方法，理清了东北大豆产区扩展的历史进程和熟期组类型演化轨迹，揭示了东北大豆核心种质对美洲大豆崛起的决定性遗传贡献，对全球大豆产业的种质贡献率达85%。 2.构建了东北大豆核心种质群体和生态分类体系，提出了东北大豆育种生态区域化方案。解析了全区/生态亚区性状QTL及其等位变异的贡献与效应，揭示了种质群体因生态环境而异的QTL-等位变异网络体系，明确了东北大豆资源的生态遗传基础。 3.建立了通过QTL-等位变异矩阵比较研究性状进化的新方法，揭示了栽培物种进化机制中等位变异遗传、淘汰、新生和重组的差异动力学特征，发现前三者基础上的等位变异重组是育种进化的无尽来源。 4.发展了针对单个性状超亲和多个性状综合改良的全基因组QTL-等位变异组合设计和基因型设计新方法，为早熟性、蛋白质含量、油脂含量等单性状和籽粒性状+株型性状+产量性状综合改良提供了多种设计方案。 ③ 技术的创造性与先进性； 该项目揭示了东北大豆不同生态区域群体QTL-等位变异的差异构成。采用项目组成员先期发明的RTM-GWAS方法，形成了上述发现点的结果创新，将种质资源学研究推进到群体生态遗传、资源演化研究和群体设计育种研究的前沿。该成果在大豆种质资源群体生态遗传研究上达到国际领先水平。

黑龙江省农业科学院牡丹江分院

该项目为储备库项目资源，暂无效益分析内容。