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大豆，在华夏大地上已有5000多年的栽培历史，是五谷之一。然而，从20世纪起，我国的大豆种植面积逐渐减少，但世界大豆种植范围却越来越广。2017年至2018年，我国大豆产量为0.14亿吨，仅占同期世界产量的4.1%。
“我们想知道，起源于中国的大豆是怎么传播到世界的、从最初传播到现在经历了什么变化，以及各个种系之间的关系等。”中国工程院院士、南京农业大学作物遗传育种学教授盖钧镒说。
即便已到耄耋之年，84岁的盖钧镒仍如年轻人一般保持着清晨到办公室、工作到深夜的作息。在60余年的研究生涯中，他和同事的脚步走遍全国每一寸生长大豆的土地：收集、整理大豆种质资源1.5万余份，创新大豆群体和特异种质2万余份，主持参与了20多个大豆新品种的选育工作，长江中下游的3000多万亩豆田，也在他们的指导下实现了产业化生产。
经过多年研究发现，大豆向全球传播有四条模式途径，分别是从起源中心到亚洲北部、东部和南部，及从中国东北到欧洲和美洲。这些发现为理解全球大豆的系统地理学提供了详细的说明。相关研究成果近日发表于《作物学报（英文版）》，第一作者为南京农业大学博士刘学勤，通讯作者为盖钧镒。
“关于大豆的传播路线，一直都有科研人员在研究，从形态性状到蛋白标记，再到分子标记。但由于受到材料的限制，都只能说明大豆向部分地区的传播情况。因此我们希望，能利用地理来源更广泛的大豆材料和覆盖全基因组的分子标记，全面地提出大豆向世界传播的路线。”刘学勤说。
研究人员搜集了来自世界上13个地理区域的371份大豆种质，统一在南京农业大学江浦实验站进行种植。盖钧镒介绍说：“我们采集的大豆样品既有热带地区的，又有寒冷地区的，为了保证样品之间的可比性，所有种质在春季播种条件下都要生长成熟或接近成熟。因此，实验地的纬度很关键。南京正好处在世界各地大豆都能生长、开花、结实的纬度。”
但在实验过程中，还是遇到了困难，“世界各地的材料都拿到南京在春季进行播种，就会出现‘水土不服’的问题。8月份，来自高纬度地区的大豆就已经成熟了，但由于生育期变短，植株变矮，节数少自然产量低。而来自低纬度地区的大豆，由于日照时间变长，可能到了11月份还在‘长个’，却不结荚。”刘学勤说。
因此，实验需要通过人为调控光照时间来满足大豆的生长条件。通过表型研究发现，大豆性状的变异范围非常广，开花期为30至123天，成熟期为75至200天，主茎节数为4至35节。这表明，随着大豆向世界各地的传播，它逐渐适应了不同的生态环境，即日照长度和温度条件。
而后，研究团队对所有材料进行了基因组测序，共标记20701个位点。利用软件对371份材料的所有位点进行了统计分析，并计算不同地理群体之间的遗传距离、分化系数、相似系数等，最终得到了全球的传播路径和种群分布特征。
“我们的实验验证了大豆的传播路径和传播关系，同时也有利于种质资源的应用和筛选，给育种提供了可参考的价值和方向。”直到今天，盖钧镒还保持着每天早上喝一杯豆浆的习惯。他希望，通过此项成果引起人们对大豆研究的重视。“我国在大豆领域的研究上存在差距，把饭碗端在中国人自己手里，研发力度有待加强，科学研究和产业的紧密结合非常重要。”（来源：新华日报、作者：王拓）
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