解析大豆种子特性：生长季气候与 CO2变化的长期影响及育种启示

为探究大豆对环境变化的响应，研究人员分析 1993 - 2016 年 14 个短季大豆品种田间试验数据。结果显示，种子产量等与降水、温度等相关，品种选育有偏好。该研究为大豆育种考虑环境因素提供依据。

　　大豆对于全球粮食安全至关重要，了解其对环境变化的响应很有必要。研究人员分析了 1993 年至 2016 年的田间试验数据，这些数据涉及跨越七个十年（1932 - 1992 年）的 14 个品种。利用线性混合效应模型和层次划分分析，评估了降水、平均最高温度（MTemp）、平均最大水汽压亏缺（MVPD）以及历史大气二氧化碳（CO₂，在研究期间增加了 47 ppm）对种子产量、蛋白质和油含量百分比、碳同位素分馏（Δ¹³C）和氮同位素组成（δ¹⁵N）的影响。

结果表明，种子产量和 Δ¹³C 与降水呈正相关，与 MTemp 和 MVPD 呈负相关。种子碳含量百分比和 Δ¹³C 随大气 CO₂增加而上升，而种子蛋白质和油含量百分比以及 δ¹⁵N 则下降。层次划分分析突出了早期生殖阶段（R1 - R3，7 月）种子产量的脆弱性，以及结荚和灌浆期（R4 - R6，8 月）蛋白质产量的敏感性。历史品种选育更倾向于提高种子和油产量，而对蛋白质产量、Δ¹³C 和 δ¹⁵N 的关注较少。MVPD 比温度更能有效预测种子特性。

Δ¹³C、δ¹⁵N 和种子产量之间的相关性表明，选择更高的产量可能会间接降低水分利用效率（较高的 Δ¹³C 表明），并增强生物固氮作用（较低的 δ¹⁵N 反映）。这些研究结果强调了在大豆育种计划中，需要同时考虑季节性天气变化和不断上升的 CO₂浓度的重要性。