1、大豆優(yōu)異等位基因挖掘與利用

利用遺傳作圖群體定位主效基因/QTL：

運用不同類型的大豆遺傳作圖群體，包括低世代（F₂、F_2:3）分離群體、高世代重組自交系（RIL）群體和近等基因系（NIL）群體，結合計算機作圖軟件，構建了多張較高密度的大豆分子連鎖圖譜，定位了一大批與大豆重要經濟和農藝性狀（包含種子蛋白含量、油脂含量、株高、主莖節(jié)數、多粒莢、大粒、株莢數、株粒重、分枝數、底莢高度、株高、生育期、葉形、耐旱等）相關的主效基因/QTL，開發(fā)了一批有實用價值的分子標記（大粒、高油等位點標記），并用于大豆輔助選擇和多基因聚合育種。

利用自然群體和GWAS法檢測優(yōu)異等位變異：

我們對809份栽培大豆自然群體進行兩年多點表型鑒定，通過與本單位田志喜課題組合作，在深度重測序基礎上，運用全基因組關聯分析（GWAS）方法進行全基因組掃描，共檢測到38個形態(tài)學、產量、生育期等相關性狀的94個顯著關聯位點（包含8個已知位點和86個未知新位點），初步解析了這些位點的遺傳調控網絡。分析發(fā)現，多數性狀(約63 %) 均由多個顯著關聯位點共同調控，而單個已知關鍵位點可以調控多個不同性狀，例如Dt1同時影響到莖形狀、莖生長習性、莖節(jié)數、莖節(jié)密度、分枝密度、莖莢密度、單株總粒數、株高及倒伏性；Ln同時影響了葉形、葉長、葉寬、葉面積、四粒莢數及四粒莢比率等。相關結果發(fā)表于Genome Biology(2017)。

我們已將控制高四粒莢比率的優(yōu)異等位變異ln-C導入不含該變異的國審大豆品種中黃13和科豆1號等，快速選育出7份四粒莢比例和產量都有明顯提高的高產新品系（種）。籽粒體積位點SWn和株型/產量相關的多效位點Dt1的分子設計育種正在進行中。

2、大豆高產育種理論與技術方法的研究

大豆能否像小麥和水稻那樣利用半矮稈基因的理想株型(“綠色革命”)或雄性不育基因的雜種優(yōu)勢而實現產量突破？在大豆雜種優(yōu)勢難于實踐利用的情況下，不妨從適合密植的理想株型和高光效高轉化率兩方面尋找突破口，前者我們著力開展短節(jié)間、結莢密的主莖結莢型或少分枝緊湊型的分子設計育種研究，后者從豐富的資源材料中檢測篩選目標材料入手開展高光效生理生態(tài)育種，二者緊密結合、相輔相成，創(chuàng)制產量突破甚至顛覆型新材料和新品種。

基于基因重組和基因突變原理，通過有性雜交/復合雜交育種、回交育種、誘變育種及基因組選擇育種等，將不同親本的高產基因/位點和誘發(fā)突變或自然突變的高產位點聚合到同一后代個體，篩選產量突出的后代基因型，進而選育高產或超高產新品種。

大豆高產分子模塊設計育種新技術研究：通過目的基因測序選擇合適的供體和優(yōu)良受體，采用雜交/多代回交/自交程序和后代個體的分子模塊(含目的基因)測序篩查和目標表型鑒定及南繁加代等，分析分子模塊的遺傳效應和表型貢獻度，創(chuàng)建了一種高效的高產分子模塊定向育種技術程序(已申請發(fā)明專利)，用此技術已選育出7份增產顯著的高產新品系(種)。

大豆多基因聚合育種技術體系研究與建立：通過向同一優(yōu)良受體導入不同供體的目標基因，結合每世代分子標記輔助選擇，聚合高產、優(yōu)質、抗病、抗逆等多個優(yōu)良基因于一體，選育綜合特性突出的新材料，分析每一育種環(huán)節(jié)的效果及穩(wěn)定性，建立了一套多基因高效聚合育種體系及程序。運用該技術體系已培育出4個國審或省審大豆新品種和20多份特性突出的新種質和新品系。

抗逆和優(yōu)質轉基因大豆育種研究：通過多年探索和系統研究，建立了穩(wěn)定有效的農桿菌介導大豆子葉節(jié)/胚尖遺傳轉化技術，轉化率穩(wěn)定在3%以上，可小規(guī)模批量轉化。已將7個外源目的基因（包括4個耐逆、2個高油、1個大粒等相關基因，其中有2個耐高溫或耐鹽/耐旱基因由本組克隆得到，其余功能基因由陳受宜老師提供）轉入不同受體大豆，獲得80余份不同世代的轉基因新材料，經分子檢測和目標性狀鑒定，篩選出20多個目的基因性狀得以表達的優(yōu)良轉基因品系。

3、優(yōu)異大豆種質創(chuàng)制和新品種培育與推廣應用
通過運用上述高效育種技術，創(chuàng)造篩選出一大批有利用價值的大豆新種質和育種新品系(每年可提供15～20個參加省級以上試驗)，共培育出8個“科豐號”（科豐14號、15號、17號、28號、29號、36號、37號、53號等）、3個“科新號”（科新3號、4號、8號）、4個“科豆號”（科豆1號、2號、7號、17號）以及登科14號、龍選1號、寶誘17等18個優(yōu)良大豆品種通過國家或省級審定，通過與種業(yè)公司和地方推廣單位合作，在我國黃淮海和東北大豆主產區(qū)大面積推廣應用，累計面積近2000萬畝，創(chuàng)造了顯著的經濟效益和社會效益，獲得了多項植物新品種權和科技成果獎勵，主持修訂了一項國家標準《大豆原種生產技術操作規(guī)程》(GB/T 17318-2011)，已發(fā)布實施，在生產實踐中發(fā)揮了重要的指導作用，為推動我國大豆產業(yè)的發(fā)展和農民增收做出了實際貢獻。

中國共產黨的優(yōu)秀黨員，為科學事業(yè)不懈奮斗的戰(zhàn)士，中國科學院遺傳與發(fā)育生物學研究所研究員朱保葛同志，因病于2020年3月14日在北京逝世，享年59歲。

朱保葛同志1960年4月出生于安徽省五河縣。1979年9月至1983年8月在安徽農學院學習，獲農學學士學位。1983年9月至1986年11月在中國農科院作物育種栽培研究所學習，獲農學碩士學位。2000年9月至2005年7月在中科院遺傳發(fā)育所學習遺傳學專業(yè)，獲理學博士學位。1985年12月加入中國共產黨，從此，初心不改，矢志不渝，奮斗終生。

朱保葛同志于1986年9月起在中科院遺傳所、中科院遺傳發(fā)育所工作，歷任研究實習員、助理研究員、副研究員、研究員、創(chuàng)新研究組長、博士生導師。朱保葛同志工作認真負責，多次受到表彰和嘉獎。1995年獲中國科學院科技進步二等獎。2001年獲中國科學院科技進步二等獎。2002年獲國家科技進步二等獎。2007年獲天津市科技進步三等獎。2011年獲研究所“優(yōu)秀品種培育獎”，“品種累計推廣獎”和“優(yōu)秀共產黨員”稱號。2012年獲研究所“制定國家標準最多者獎”。2015年獲得研究所“大豆分子育種優(yōu)秀團隊獎”。

朱保葛同志從事大豆育種三十余載，勤勉工作，繼承大豆遺傳育種組的優(yōu)良傳統，承先繼后，積累了大量具有推廣應用價值的育種材料，培育了科豐、科新和科豆系列大豆品種十多個，其中科豐14、科豆1號和科新3號等國審品種累計推廣面積1500萬畝，為我國大豆事業(yè)貢獻了自己的全部力量。

朱保葛同志的一生，是無私奉獻的一生，是為科研事業(yè)不懈奮斗的一生。他用無私奉獻的精神譜寫了精彩的科學人生，體現了敢為人先、堅毅執(zhí)著的科學精神，淡泊名利、忘我奉獻的高尚情操，真誠質樸、精益求精的杰出品格。朱保葛同志雖然離開了我們，但他的精神永駐、風范長存。我們永遠懷念他！

朱保葛同志千古！