马丽,徐超华,刘洪博,刘新龙,陆鑫,林秀琴,蔡青,2*
(1.云南省农业科学院甘蔗研究所/云南省甘蔗遗传改良重点实验室,开远661699; 2.云南省农业科学院生物技术与种质资源保存研究所,昆明650223)
国内甘蔗品种资源的产量与糖分评价
马丽1,徐超华1,刘洪博1,刘新龙1,陆鑫1,林秀琴1,蔡青1,2*
(1.云南省农业科学院甘蔗研究所/云南省甘蔗遗传改良重点实验室,开远661699; 2.云南省农业科学院生物技术与种质资源保存研究所,昆明650223)
对44份新入圃的国内甘蔗品种资源经过连续2年(1新1宿)的产量及糖分评价,从中筛选出新宿平均糖分高于15%的材料12个,占总数27.27%,超过对照ROC22(14.64%)的有23个材料,占总数的52.27%;平均产量高于120 t/hm2的高产种质14个,占总数31.82%,超过对照ROC 22(147.04 t/hm2)的有4个材料,占总数的9.09%;平均含糖量高于17 t/hm2的高糖材料13个,占总数29.55%,超过对照ROC 22(21.82 t/hm2)的有3个材料,占总数6.82%;这些优异种质资源可用于甘蔗遗传改良。
甘蔗;品种资源;糖分;产量;评价
甘蔗是全球重要的糖料作物,全世界80%以上的食糖来自甘蔗原料,因此甘蔗产业的发展对全球食糖工业的影响很大[1]。我国也是重要的产糖大国,产量仅次于巴西、印度,其中90%以上的食糖来自于甘蔗原料[2]。由此可见,甘蔗产业的健康稳定发展对我国食糖战略安全具有重要意义。历史的经验表明,不断利用新的种质资源,培育出新品种替代老品种将是甘蔗产业发展的重要基础[3]。甘蔗种质资源是甘蔗育种的物质基础,国家甘蔗种质资源圃保存品种资源1500余份,为了发掘利用好每一份资源,我们将2012年新入圃的国内甘蔗品种资源进行新植1年、宿根1年的田间观察和调查,根据检糖和测产结果进行分析评价,从中筛选出田间表现优异的甘蔗育种材料提供杂交利用,从而达到培育新品种的目的。
1.1材料
2012年由云南省农业科学院甘蔗研究所入圃的国内甘蔗品种资源44份,其中江西1份、云南25份、广西5份、福建7份、广东6份,详见表1。另外设生产种ROC22为对照。
1.2方法
资源圃新入圃保存的国内甘蔗品种资源,每个材料种植1行,行长3m,行距1m,占地135m2,2012年2月中旬栽种,材料采取随机排列(含对照种ROC22),每个材料播种50芽,经过2012年新植,2013年宿根1年的田间观察和调查,根据连续2年的检糖和测产结果进行分析评价。甘蔗生长期间进行出苗、分蘖、株高、茎径、有效茎数、生势等调查和观察,结果详见表3,收获前在11月和次年1月采用一次旋光法进行糖分检测,1月进行测产,每个材料随机砍蔗6株,削白称重。
新植:2012年于5月4日调查出苗率,6月8日调查分蘖率、病虫害和生势观察,11月11日调查有效茎数、株高、茎径,11月12日和2013年(次年)1月25日进行糖分化验。取样方法:分别在11月12日、次年1月25日平地面随机砍蔗株3株,去梢头、杂质、须根和泥土,然后拿到检糖室进行压榨化验分析。2013年2月下旬收砍甘蔗,然后进行宿根管理。
宿根:2013年4月18日调查宿根1年萌发率,5月28日进行病虫害和生势观察,11月4日调查有效茎数、株高、茎径,11月22日和次年2014年1月21日取样进行糖分化验,方法同上。2014年2月下旬收砍。甘蔗生长期间的其它管理同大田。
表1 入圃种质名单
出苗率、分蘖率、宿根萌发率、有效茎数,每个材料调查1行;株高、茎径,每个材料随机取样5株调查。蔗株株高用尺杆从地面量到最高可见肥厚带,蔗株茎径在蔗株中部剥去叶鞘用卡尺正对芽的方向卡进去测量。产量计算参考《甘蔗种质资源描述规范和数据标准》[4],公式如下:
表2 新宿蔗糖分表现
2.1糖分分析评价
从表2可以看出:44份甘蔗种质材料中,新宿平均糖分表现在12.98%~16.37%之间,最高的是赣蔗02-70为16.37%,最低的为粤糖34号为12.98%,其中在15%以上的高糖材料有12个,即赣蔗02-70、德蔗06-54、云蔗05-226、柳城05-136、德蔗06-24、福农0335、云蔗06-80、德蔗04-1、德蔗03-83、云蔗05-49、桂糖02-467、粤糖35号,占总数的27.27%;新宿平均糖分超过对照ROC22(14.64%)的有23个,占总数的52.27%,其余皆低于对照。
2.2产量分析评价
从表3可以看出:44份甘蔗种质材料中,新宿平均产量表现在53.42~151.65 t/hm2之间,最高的是德蔗05-77为151.65 t/hm2,最低的是福农36号为53.42 t/hm2,其中平均产量在120t/hm2及以上的材料有14个(不含对照ROC22),即德蔗05-77、柳城03-1137、德蔗03-83、赣蔗02-70、桂糖02-351、云蔗05-194、粤糖40号、福农0335、云蔗07-65、柳城05-136、云瑞05-596、云蔗05-211、云蔗05-197、云蔗06-362,占总数的31.82%;平均产量超过对照ROC22(147.04 t/hm2)的有4个材料,即德蔗05-77、柳城03-1137、德蔗03-83、赣蔗02-70,占总数的9.09%;其余皆低于对照。
2.3含糖量的分析评价
从表4可以看出:44份甘蔗种质材料中,平均含糖量表现在7.56~24.06 t/hm2,含糖量最高的是赣蔗02-70为24.06 t/hm2,最低的是福农36号为7.56 t/hm2,其中在17 t/hm2以上的含糖量高的材料有13个,即赣蔗02-70、德蔗05-77、柳城03-1137、德蔗03-83、桂糖02-351、福农0335、柳城05-136、云蔗05-194、云蔗07-65、粤糖40号、云瑞05-596、福农39、云蔗05-197,占总数29.55%;平均含糖量超过对照ROC22(21.82t/hm2)的有3个材料,即赣蔗02-70、德蔗05-77、柳城03-1137,占总数6.82%;其余皆低于对照。
综上所述:含糖量是产量、糖分的一个综合指标,含糖量超过对照ROC22(21.82 t/hm2)的有3个,即赣蔗02-70、德蔗05-77、柳城03-1137,在田间的表现如下:
表3 新宿农艺性状在田间表现
表4 新宿含糖量表现
(1)赣蔗02-70:出苗率66.67%,分蘖率47.73%,宿1年萌发率103.03%,平均株高278.30 cm,平均茎径2.68cm,平均有效茎数90045条/hm2;平均甘蔗糖分16.37%;平均甘蔗纤维分12.19%;平均蔗茎产量147.33t/hm2;平均甘蔗含糖量24.06 t/hm2,田间生势强,有枯心,空蒲心无。
(2)德蔗05-77:出苗率66.67%,分蘖率22.5.73%,宿1年萌发率167.86%,平均株高255.20 cm,平均茎径3.11cm,平均有效茎数98383条/hm2,平均甘蔗糖分14.89%,平均甘蔗纤维分10.93%,平均蔗茎产量151.65t/hm2;平均甘蔗含糖量22.77 t/hm2,田间生势强,有枯心,空蒲心中。
(3)柳城03-1137:出苗率68.00%,分蘖率55.88%,宿1年萌发率72%,平均株高273.30 cm,平均茎径3.19cm,平均有效茎数88378条/hm2,平均甘蔗糖分14.68%,平均甘蔗纤维分12.59%,平均蔗茎产量150.29t/hm2;平均甘蔗含糖量21.98 t/hm2,田间生势强,有枯心,蒲心重,开花。
新宿平均糖分表现在15%以上的12个高糖材料,可以考虑作为高糖亲本进行杂交利用;新宿平均产量表现在120 t/hm2以上的14个材料,可以考虑作为高产亲本进行杂交利用;综合性状表现好的新宿平均含糖量在17 t/hm2以上的13个材料,可以考虑在生产上有选择性地试验推广应用。
品种资源做杂交亲本利用时,要考虑亲本的遗传特性和性状互补原则等;由于甘蔗生长期间,宿根蔗受金龟子危害严重,导致宿根蔗的产量普遍低于新植时的产量。
以上数据仅是1新1宿的数据,没有重复性,仅供参考。
[1]Wang J,Roe B,Macmil S,Yu Q,Murray JE,Tang H,Chen C,Najar F,Wiley G,Bowers J,SluysMA V,Rokhsar D S,Hudson M E,Moose SP,Paterson A H,Ming R.Microcollinearity between autopolyploid sugarcane and diploid sorghum genomes.BMC genom ics,2010,11:261-278.
[2]尹兴祥,张跃彬.关于我国发展甘蔗糖业循环经济的思考[J].中国糖料,2013,32(2):77-78.
[3]陈如凯.现代甘蔗遗传育种[M].北京:中国农业科学出版社,2011:1-19.
[4]蔡青,范源洪.甘蔗种质资源描述规范和数据标准[M].北京:中国农业出版社,2006:41-42.
Evaluation on Yield and Sucrose Content to Dom estic Sugarcane Hybrid Germ p lasm
MA Li1,XU Chao-hua1,LIU Hong-bo1,LIU Xin-long1,LU Xin1,LIN Xiu-qin1,CAIQing1,2
(1.Sugarcane Research Institute,Yunnan Academy of Agricultural Sciences/Yunnan Key Laboratory of Sugarcane Genetic Improvement, Kaiyuan 661699;2.Biotechnology&Genetic Resources Institute,Yunnan Academy of Agriculture Sciences,Kunming 650223)
Forty-four domestic sugarcane hybridswere assessed according to the yield and sugar content data of sequent two years(planting and ratoon).The results showed that there were 12 hybrids with high sugar content (more than 15%),which account for 27.27%of total hybrids.Twenty-three hybrids which took up 52.27%of all hybrids were more in sugar content than the control variety ROC22 with 14.64%sugar content.14 hybrids presented well in yield and theirmean cane yield wasmore than 120 t/ha.Yield value of four hybridswasmore than 147.04 t/ha of ROC22.Sugar yield of 13 hybrids wasmore than 17 t/ha,only 3 hybrids were better than 21.82 t/ha of ROC22.The good hybrids could be put in sugarcane breeding programs.
sugarcane;germplasm resource;sugar content;yield;evaluation
S566.103
A
1007-2624(2015)04-0004-04
10.13570/j.cnki.scc.2015.04.002
2014-09-02
农业部2014年农作物种质资源保护项目“甘蔗种质资源收集鉴定编目繁殖更新与保存分发利用”(2014NWB017);科技部、财政部国家科技基础条件平台课题—国家农作物种质资源平台“国家甘蔗种质资源平台”(2014-044);云南省应用基础研究计划重点项目(2006C0013Z);国家现代农业产业技术体系甘蔗产业技术体系开远综合试验站(CARS-20-6-13)。
马丽(1964-),女(回族),云南省建水县人,高级实验师。研究方向:甘蔗种质资源保存与评价。
蔡青(1966-),女,研究员,研究方向:甘蔗种质资源研究利用和分子生物技术,Email:caiqingysri@163.com