23个甘蔗品种的芽库特征

刘高源+赵培方+郭家文

摘 要 研究了甘蔗芽库基本特征，为进一步研究田间甘蔗芽库与其种群更新间的关系提供参考与依据。选取23个常见甘蔗栽培品种，调查其第一年宿根的芽库形态及数量特征。结果表明：参与调查的23个品种的芽形态之间有显著差异，芽数量间的差异主要体现在高位芽的数量上，但低位芽数量的差异不明显。不同甘蔗品种间芽库存在形态及数量上的差异，可作为不同品种种群动态变化预测的参考依据。

关键词 芽库 ；芽形态 ；芽数量 ；种群动态

中图分类号 S435.661 文献标识码 A Doi：10.12008/j.issn.1009-2196.2017.06.014

The Traits of Sugarcane Bud Bank

LIU Gaoyuan ZHAO Peifang GUO Jiawen

（Sugarcane Research Institute， YAAS， Honghe， Yunnan 661699）

Abstract The traits of sugarcane bud bank were analyzed to provide reference and grounds for analysis of relation between the bud bank and population renewal of sugarcane in the field. Twenty three sugarcane varieties were selected to investigate the morphology and quantitative traits of the sugarcane bud bank. The results showed that the 23 sugarcane varieties were significantly different in bud morphology， and different mainly in quantity of higher buds rather than of lower buds. The differences of various sugarcane varieties in morphology and quantity of bud banks could be used as reference for prediction of dynamic changes of populations of different sugarcane varieties.

Keywords bud library ； bud morphology ； bud quantity ； population dynamics

芽库是植物所有具有繁殖潜力的芽的总称[1]，草本植物地上营养体的季节性死亡，及依赖地下芽库恢复种群子代营养体的机制明显且具代表性。芽库在植物种群的持续及更新等方面发挥着十分重要的作用[2]，如芽库对于植物进行无性繁殖及种群的更新有着重要的作用[3]。前人对植物芽库的研究多集中于草地生态系统，而对于甘蔗芽库的研究却少有报导。宿根甘蔗的种群变化及营养体的世代交替对其种植栽培及收获有着重要的影响。作为一种多年生的农作物，甘蔗种群的变化模式与草地生态系统中的植物十分相似，其地上营养体由于人为收获，与草地生态系统中植物一样会季节性死亡，来年则依靠宿根上的芽萌发并长成新的植株。甘蔗芽库对于农田中甘蔗种群的繁殖与更新也起着十分关键的作用。因此，了解甘蔗芽库特征对于甘蔗种植有着积极的意义。本研究拟通过调查不同甘蔗品种芽库的形态及数量特征，并对其进行归纳与分析，以期对不同甘蔗品种芽库的特征进行初步了解，为进一步探究甘蔗芽库与甘蔗栽培、收获之间的关系提供参考与依据。

1 材料与方法

1.1 材料

选择23个常见甘蔗栽培品种进行调查，分别为ROC22、云蔗07-2800、云蔗08-2177、云蔗07-2178、云蔗05-39、粤甘46、闽糖06-1405、福农09-7111、桂糖06-208、粤甘43、桂糖08-1180、云蔗06-193、福農07-3206、云蔗05-530、云蔗07-700、云蔗08-1145、云蔗08-1095、粤甘47、云蔗08-2060、福农40、海22、 DZ07-36、MT02-205，每个品种选取6个重复。

1.2 方法

1.2.1 试验方法

于2015年3月5日进行人工栽种，2016年3月4日人工收获并调查。23个甘蔗品种（系）采用随机区组设计，小区面积33.5 m2，行距1 m，行长6.7 m，3次重复，每公顷下芽量12万个，双芽栽种，栽种前统一用5‰的灭菌灵浸泡3 min。田间管理按照常规管理进行。

1.2.2 调查方法及测定项目

每个小区选取中间3行，每行选取相连甘蔗6株，将其连着蔗蔸整株挖出作为调查对象，调查其芽形态及芽数量特征。芽形态特征包括芽长、芽宽及芽形状3个参数；芽数量特征包括地下15 cm芽数、根下芽数、地下芽数、地上芽数及总芽数5个参数，同时折算地上与地下芽数比值。采用人工测量及计数的方法。

1.2.3 数据统计分析

利用SPSS软件计算各品种不同参数平均值及地上与地下芽数的比值，并在0.05水平下进行Duncan检验，以判断品种各参数之间差异显著性。

2 结果与分析

2.1 参试甘蔗品种的芽形态调查结果

甘蔗芽的活力往往与其自身的形态相关，有研究表明，芽长、芽宽和芽的长宽比可以影响芽的存活与萌发以及芽的越冬能力等[4]。芽为甘蔗植株的幼体，可依据芽的形态判断甘蔗植株的形态。芽长较长的品种生长速度可能较快，因此其萌发时间也可能会提前，生长也更为迅速。芽体宽大的品种的茎干可能更为粗壮，从而更易形成有效茎。本研究调查的不同品种甘蔗的芽长、芽宽及芽长宽比如表1所示。

结果显示，不同品种之间芽长与芽宽的差异显著或不显著。平均芽长从1.76 mm到3.04 mm不等，其中最大的品种是福农40，最小的品种是云蔗08-2177。平均芽宽从0.57 mm到0.9 mm不等，其中最大的是粤甘47，最小的是粤甘43。芽长宽比的变化范围由2.47至3.83，最大的品种是海22，最小的品种是粤甘47。

从芽的形状来看，参与调查的23个甘蔗品种中，芽呈菱形的品种最多，有11个，呈倒卵圆形的有5个品种，呈五角形的有3个品种，呈椭圆形有2个品种，呈圆形和卵圆形的各有1个品种。

2.2 参试甘蔗品种的芽数量调查结果

芽的数量是反映芽库繁殖能力的直接指标，只有以数量丰富的芽作为基础，芽库的繁殖能力才能有所保障。此外，着生位点较低的地下芽在土中能够得到较为良好的保护，从而容易存活，且其容易获取营养。因此地下的芽具有较强的活力，容易萌发并长成有效茎干[5]。而着生位点高的芽则恰好相反，因而活性较弱，存活率较低，而且由于顶端效应，高位芽还会抑制低位芽的萌发与生长[6]。因此除了数量以外，芽的分布情况也是甘蔗芽库的一个重要特征。本研究调查了23个参试品种的总芽数、地上及地下部位芽数量的分布，结果如表2所示。

结果显示，不同品种的甘蔗之间芽总量及不同部位的芽数量差异显著或不显著。23个品种的总芽数的平均数由24.67到34.5不等，其中最少的品种是云蔗07-2178，最多的品种是云蔗08-1145。地上芽数量的平均数由15.5到25.33不等，其中最少的品种是云蔗07-2178，最多的品种是08-1145。地下芽数量的平均数由7.00到9.67不等，其中最少的品种是福农09-7111，最多的品种是云蔗07-2800。地上、地下芽的比值由1.706至3.955不等，其中比值最低的品种是云蔗07-2178，比值最高的品种是粤甘47。

3 讨论

多年生植物的芽会发育成新的子株以抵消母株的季节性消亡，芽即为未来子株的幼体[7]。根据物种的生存策略可以预测种群的发展方向，甘蔗品种也是一样。了解种群的发展趋势，就可以对相应的农艺措施作出改良。利用芽库进行无性繁殖，是宿根甘蔗在大田更新换代中重要的一环，也是其生存策略中的重要环节。对于甘蔗而言，其营养体主要是茎，芽中发育成茎的部分是芽轴，其生长发育情况体现在芽的形状上。因此，可以通过芽的形状对甘蔗营养体的生长发育趋势进行初步推测。根据表1中芽形态调查结果，其中芽体细长且芽体较大的品种例如福农40、福农07-3206，可能其本身个体较大且生长发育较早，能较快地更新出个体较大的下一代营养体。芽体细长且较小的品种如粤甘43、ROC22，其生长发育也相对较早，但由于其芽体较小，发育出的个体可能也较为细小。芽体短粗且较大的品种如云蔗05-39、粤甘47生长发育较晚，发育出的个体较粗大。芽体短粗且较小的品种如云蔗08-2177、云蔗05-530生长发育较晚，发育出的个体较细小。

芽库中芽的数量代表着甘蔗种群中可进行营养繁殖的子代的多少，同时芽的分布情况还会对芽的活性产生影响，可见芽库的数量特征是甘蔗种群营养繁殖能力的体现。因此，可以根据芽的数量及分布情况来推测宿根甘蔗种群来年地上营养体的恢复特性。总芽数较多且地上、地下芽数比值较高的品种如粤甘47、福农40，因为芽量足，出苗率可能较高，又由于地上部分芽所占比例较大，且低位芽因顶端优势生长而受到抑制，导致最终形成有效茎的芽多为高位芽。前文已经说明，高位芽由于容易受损且获取营养困难而活性不如低位芽，因此，此类品种虽然出苗较多但后期生长情况可能并不理想。总芽数较多且地上、地下芽数比值较小的品种如云蔗07-2800、ROC22的出苗较多，后期生长状况也较好。总芽数较少且地上、地下芽数比值较大的品种如桂糖06-208、闽糖06-1405的出苗较少，后期生长状况较差。总芽数较少且地上、地下芽数比值较小的品种如云蔗07-700、云蔗07-2178的出苗较少，但后期生长状况会较好。

将芽库的形态与数量两方面特征作为参照进行综合分析，可以初步推测出甘蔗种群最有可能的变化趋势，但由于各地的土壤、水分、气候等环境条件的不同，甘蔗种群的实际变化趋势会与理论产生偏差[8]。本研究调查了23个甘蔗品种的芽库基本情况，并根据不同的特征对甘蔗种群生长特性进行了初步推斷。进一步的研究应着眼于实际生产中甘蔗种群的生长趋势与预测情况的契合程度，找出实际与理论的偏差并对其原因进行推理与验证，逐渐完善甘蔗芽库的特征规律。

研究表明，多年生植物的种群最初特征即芽库的特征与其栖息地环境无关，是由物种本身的遗传特性决定的，环境因素只会影响种群后期的生长发育特性[9]。本研究初步确定23个甘蔗品种的芽库基本特征是相对稳定的，其在田间甘蔗种群的动态变化研究中具有参考价值。调查结果显示，不同品种甘蔗的形态之间存在显著差异，说明不同品种的甘蔗在芽阶段即存在不同。不同品种甘蔗在芽数量上有明显的差异，地下芽的数量除桂糖06-208、云蔗08-1095、福农09-7111、闽糖06-1405、云蔗09-35几个品种较少外，其他品种之间差异并不显著。由此可见，对于大部分品种而言，其芽数量的差异主要是体现在地上部分高位芽数量的差异。但是，目前对甘蔗芽库认识的水平还不足以用来指导甘蔗栽培与生产，而甘蔗芽库的基本特征则是开展进一步研究的基础。

参考文献

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