大茎野生种57NG208在云瑞系列亲本创制中的利用

俞华先，桃联安，田春艳，经艳芬，安汝东，郎荣斌，边芯，周清明，孙有芳，杨李和

（云南省农业科学院甘蔗研究所瑞丽育种站，云南瑞丽 678600）

0 引言

云南省农业科学院甘蔗研究所瑞丽育种站是全国唯一的内陆型甘蔗杂交育种试验站 （以下简称 “瑞丽站”）自1988年建站以来，承担着对外提供杂交花穗、发掘利用云南丰富甘蔗野生种质资源、创制新亲本和选育甘蔗新品种的重要任务。为了突破甘蔗育种遗传基础狭窄，育成品种宿根性差、适应性不广的瓶颈，30年来兢兢业业，不断加大云瑞亲本与国内、外新品种杂交利用力度，结合抗病、抗旱性等鉴定试验，以及强宿根与褐条病早期胁迫筛选，培育特色鲜明的云瑞创新亲本材料100多份。育成通过云南省审定甘蔗新品种2个：云蔗05-596、云蔗06-160；获国家品种权3个：云蔗05596、云蔗05704和云蔗06189。这些亲本和品系的基础种质亲缘关系很少进行过综合分析。众所周知，甘蔗种质资源是甘蔗育种的重要物质基础，其开发利用的状况很大程度上决定着甘蔗育种水平[1]。亲缘关系是甘蔗杂交组合选配的重要参考信息，了解亲本的血缘关系，有利于提高亲本组合选配的针对性，可有针对性地使用血缘异质性较大的亲本组配组合，扩大后代血缘范围，提高选择优良单株的机率[2]。因此，为了甘蔗杂交组合选配的科学、合理，对杂交亲本及其后代进行基础种质亲缘关系分析必须引起重视。

刘雁衡睁开眼，说了一句令石警官很不满的话。刘雁衡把冻僵的左手手指蜷起来，和右手一起把箫抱到胸前，淡淡对四小姐说：“对不起，你挡了我的风。”

大茎野生种别名伊里安野生种（Saccharum robustum L.），为多年生草本植物，具有植株高大、长势旺盛、茎硬抗风、抗虫、耐旱性强、宿根性好、纤维分含量多、生物产量高等特点[3]，多数大茎野生种后代选育出的品种还具有萌芽率高、分蘖好、生长快、植株高、有效茎数多、生势强和不易倒伏等优点，利用大茎野生种来拓宽甘蔗遗传基础及品种改良有十分重要意义。中国台湾甘蔗研究所于1939年开始利用大茎野生种（Saccharum robustum L.），以POJ2883和大茎野生种杂交育成PT39-461；以POJ2725为母本育成PT40-203、PT40-243等；以F108为母本杂交育成PT40-388[4]。1946年发现大茎野生种F2材料PT43-52抗风能力特强，之后以PT43-52及其后代为亲本育成一系列重要的台糖品种，最重要的是F146、F172、F160、ROC16、ROC22、ROC10等，这些品种曾在台湾和大陆大面积推广，并且也是我国各家育种单位常用的亲本[5]。

Q陈老师你好，我儿子6岁，刚上小学一年级。老师反映他在校没有规矩，比如排队的时候会提前脱离队伍，上课不认真听课自己做别的事情。我回家问他在学校应该怎么做，不能做什么，他都说得很好，但就是做不到。我该怎么做才能让他讲规矩呢？每次他都答应我要好好表现，但每天都接到老师的信息说他表现不好。

海南甘蔗育种场已通过“高贵化”的途径，利用大茎野生种与当地割手密选育出导入新野生血缘的崖城73-226、崖城58-47和崖城82-108等创新材料[3]。本文以大茎野生种57NG208为种质核心，整理瑞丽育种站2008年至2018年10年时间以来，以大茎野生种57NG208为起始亲本，与割手密、斑茅和国内、外新品种等杂交育成的一系列云瑞系列创新亲本，分析其育成品系材料的特点，亦为云瑞创新亲本的利用提供依据。

1 材料与方法

1.1 材料

以2008年至2018年10年时间中，以大茎野生种57NG208为核心种质进行杂交选育获得的45份创新亲本为材料。

瑞丽站于2015—2016年杂交季利用大茎野生种57NG208与瑞割06-7-2的杂交后代云瑞12-60为父本，与甘蔗部分生产性亲本作母本杂交，育成云瑞17-23、云瑞17-24、云瑞17-28等7份创新BC1代材料（见表1）。在2014—2015年杂交季育成含大茎野生种57NG208和瑞割07-30血缘的品系材料云瑞15-83。这些创新材料从11月份平均锤度来看均低于双对照（粤糖93-159和ROC22）。2.1.2 以大茎野生种57NG208与斑茅云南82-28杂交后代为起始亲本的云瑞系列品系材料

1.2 方法

于2018年9月18日对新植、2017年9月27日对宿根分别调查株高、茎径、有效茎数、11月份锤度和1月份锤度等性状，参照经艳芬等[6]和俞华先等[7]的方法利用以下公式计算单产、11月份理论蔗糖分和11月理论含糖量。

将45份参试材料的蔗茎产量按标准化转化，以其欧式距离值作为聚类距离，采用可变类平均法进行聚类，其聚类分析结果详见图1。从图1可见，在欧式距离5.00处，45份参试材料被分为3大类，第Ⅰ大类包含蔗茎产量低于双对照（粤糖93-159和ROC22），且蔗茎产量低于110 t/hm2的云瑞17-24、云瑞13-1、云瑞13-6、云瑞 17-28、云瑞 17-87、云瑞 12-195、云瑞 17-81、云瑞 14-193、云瑞 14-216、云瑞 13-10十份材料，其中云瑞17-24和云瑞13-1属于中产种质，其余材料属于低产种质。在第Ⅰ大类中，云瑞14-193、云瑞13-6和云瑞14-216三份材料11月份蔗糖分高于双对照，云瑞17-24、云瑞13-1、云瑞17-28、云瑞17-87、云瑞12-195、云瑞17-81和云瑞13-10七份材料11月份蔗糖分皆低于双对照。从大茎野生种57NG208的杂交利用方式看，云瑞12-195、云瑞 13-1、云瑞 13-6和云瑞 13-10四份材料属于大茎野生种57NG208与栽培种或中间材料的杂交F1代创新亲本；云瑞14-193和云瑞14-216两份材料属于大茎野生种57NG208与南涧果蔗杂交后再与甘蔗生产性亲本杂交的F2代材料；云瑞17-24、云瑞17-28、云瑞17-81和云瑞17-87四份材料属于以大茎野生种57NG208与瑞丽割手密杂交后代为起始亲本的云瑞系列品系材料。

11月份理论蔗糖分（%）=蔗汁平均锤度（%）×1.01-5.6

2.1.4 大茎野生种57NG208与栽培品种或中间材料的杂交F1代材料创制

2 结果与分析

2.1 大茎野生种57NG208在云瑞系列亲本选育中的利用

瑞丽站长期从事发掘利用云南甘蔗野生种质资源创新种质、培育新血缘亲本和杂交花穗的生产工作，先后以大茎野生种57NG208与瑞丽割手密、热带种和斑茅杂交，选育出大批对等F1～F2材料作轮回亲本，并培育成了一批综合性状较好的亲本。

在2014—2015年杂交季节，瑞丽站获得两份以大茎野生种57NG208与斑茅云南82-28杂交后代为起始亲本的云瑞系列品系对等F2材料（见表2），这两份材料在2017年田间试验调查中，11月份平均锤度均低于双对照，但1月份锤度均在20%以上，单产在127.5 t/hm2以上。

调查显示，虽然运满满平台上的卡车司机来自五湖四海，但是热衷的运输线路都集中在长三角地区，除了江苏、浙江是卡车司机输出大省和拥有密集公路网外，还有一个不可忽视的原因是，这几条线路所覆盖的城市群，轻工业和纺织业较为发达，能为卡车司机带来充足的货源。尤其是，电商繁荣产生的海量包裹催生出巨大公路运输需求。

2.1.1 大茎野生种57NG208与瑞丽割手密杂交的系列BC1或F2代创新材料

表1 部分以大茎野生种57NG208与瑞丽割手密杂交后代为起始亲本的云瑞系列品系材料Table 1 Some of Yunrui clones derived from the hybridization between Saccharum robustum 57NG208 and Ruili Saccharum spontaneum L

2.1.3 大茎野生种57NG208与热带种或中间材料的杂交群体材料创制

云瑞 16-16、云瑞 15-80、云瑞 16-63、云瑞 15-86、云瑞 15-27、云瑞 17-33、云瑞16-14、云瑞 15-78、云瑞 16-18、云瑞 16-15、云瑞 16-19、云瑞 12-114、云瑞 15-72、云瑞15-152和云瑞13-7十五份材料的蔗茎产量均大于180 t/hm2，属于高产种质，被聚为第Ⅱ大类，该类型材料蔗茎产量均超过双对照，但11月份蔗糖分除云瑞15-152外皆低于双对照。从大茎野生种57NG208的杂交利用方式看，云瑞15-72、云瑞15-78、云瑞 15-80、云瑞 15-86、云瑞 15-27、云瑞15-152、云瑞12-114和云瑞13-7属于大茎野生种57NG208与南涧果蔗或其它亲本杂交F1代或F2代材料；云瑞16-14、云瑞16-15、云瑞16-16、云瑞16-18、云瑞16-19和云瑞16-63属于以大茎野生种57NG208与热带种或中间材料为起始亲本的杂交F2或F3代材料；云瑞17-33属于以大茎野生种57NG208与瑞丽割手密杂交后代为起始亲本的云瑞系列品系材料。

表3 以大茎野生种57NG208与热带种或中间材料为起始亲本的杂交F1和F代材料Tab l e 3 F2 and F3 c l ones de r i ved f r om t he hyb r i d i za t i on o f Sa c c ha r um r obus t um 57NG208 t o o r ad vanc ed c l ones

表2 2份以大茎野生种57NG208与斑茅云南82-28杂交后代为起始亲本的云瑞系列品系材料Table 2 Some of Yunrui clones derived from the hybridization between Saccharum robustum 57NG208 and Erianthus Yunnan 82-28

11 月份理论含糖量（t/hm2）=单产（t/hm2）×11 月份理论蔗糖分/100

从表4可见，瑞丽站分别在2011—2012年、2012—2013年杂交季获得大茎野生种57NG208与栽培品种或中间材料的杂交F1代。该部分材料由于实验室扩建尚未完成真实性鉴定工作。10份材料中，云瑞12-112和云瑞13-7两份材料的11月份平均锤度均超过双对照，云瑞13-10的11月份平均锤度介于双对照之间，其余7份材料11月份平均锤度低于双对照。

表4 大茎野生种57NG208与甘蔗亲本的杂交F1代材料Table 4 The F1 clones of Saccharum robustum 57NG208

2.2 创新亲本的产量和糖分情况

从表5可见，45份创新种质材料（不含对照）的蔗茎产量，参照马丽等[8]对50份国外甘蔗杂交种质的产量评价的分析标准：“公顷产量高于120 t的种质为高产种质；公顷产量在 90～120 t之间的为中产种质；公顷产量90 t以下的为低产种质 ”。云瑞13-6、云瑞17-28、云瑞17-87、云瑞12-195、云瑞17-81、云瑞14-193、云瑞14-216和云瑞13-10八份材料为低产种质，且蔗茎产量皆低于双对照；云瑞16-61、云瑞12-112、云瑞12-215、云瑞17-60、云瑞17-23、云瑞17-24和云瑞13-1七份材料为中产种质；其余30份材料均为高产种质，在这30份材料高产种质中除云瑞15-77、云瑞15-111和云瑞13-9三份材料蔗茎产量低于双对照外，其余27份材料蔗茎产量皆高于对照之一或双对照。蔗糖是甘蔗生物炼制最主要的目标产品，糖分性状是甘蔗品质最重要的衡量标准。虽然环境饰变对甘蔗糖分和产量均会产生影响，但甘蔗糖分性状受环境因素作用相对弱于产量性状，这主要得益于糖分性状遗传力较高[9]。目前，我国食糖安全面临的挑战对甘蔗品种糖分的持续提高提出了新的要求；而糖分性状遗传改良高度依赖于高糖亲本的评价和筛选[10]。本试验中的45份材料，云瑞 15-152、云瑞 15-84、云瑞 14-192、云瑞 15-79、云瑞 16-62、云瑞 15-27、云瑞 16-19、云瑞 15-72和云瑞12-114九份材料11月份理论含糖量均超过双对照，云瑞15-17、云瑞15-78、云瑞16-63、云瑞15-80、云瑞16-15等八份材料11月份的含糖量介于双对照之间，其余28份材料11月份含糖量皆低于双对照。从11月份甘蔗糖分看，云瑞14-216、云瑞12-112、云瑞15-111、云瑞13-6、云瑞14-193、云瑞14-192、云瑞15-79和云瑞15-84八份材料11月份甘蔗糖分均超过双对照，云瑞15-17、云瑞15-152、云瑞13-9和云瑞16-62四份材料11月份甘蔗糖分介于双对照之间，其余材料11月份甘蔗糖分皆低于双对照。综合11月份糖分和产量来考虑，云瑞14-192和云瑞15-84属于高产高糖类型创新亲本。

表5 创新亲本材料的产量及含糖量Table 5 The cane and sugar yields of innovative parental clones

2.3 聚类分析

单产（t/hm2）=茎径2×（株高-50）×0.785×丛有效茎数（条/hm2）

从表3可见，在2013—2014年和2014—2015年杂交季中，瑞丽站以大茎野生种57NG208与南涧果蔗正反交获得云瑞12-38-76、云瑞12-38-84、云瑞12-9-60、云瑞12-9-75、云瑞12-38-38、云瑞12-38-77六份材料，分别用其作父本，与甘蔗生产性亲本杂交，获得3份云瑞14系列F2代材料和12份云瑞15系列F2代材料；在2015—2016年杂交季，瑞丽站以大茎野生种57NG208与南涧果蔗杂交获得云瑞12-9-22与德蔗93-88杂交后再次回交德蔗93-88，获得云瑞16系列的3份F2代创新材料，以大茎野生种57NG208与云瑞08-345杂交获得云瑞12-114作父本，与热带种杂交后，再与克林斯他林那杂交获得7份云瑞16系列F3代创新材料。这25份材料，从11月份平均锤度看，云瑞14-216、云瑞15-111、云瑞14-193、云瑞14-192、云瑞15-79和云瑞15-84六份材料11月份平均锤度均超过双对照，云瑞15-17、云瑞15-152和云瑞16-62三份材料11月份平均锤度介于双对照之间，其余16份材料11月份平均锤度低于双对照。

称取0.012 g甲基蓝，溶于600 mL去离子水中配制甲基蓝溶液，在660 nm波长下，用紫外可见分光光度仪测得其加入吸附剂之前的吸光度；然后在烧杯中加入100 mL的甲基蓝溶液，在甲基蓝溶液中加入1 g硅酸镁、硅酸钙、硅胶、硅胶复合材料，然后封口静置2 h后，对烧杯中的溶液进行离心分离，取上清液放入紫外分光光度计中进行吸光度的测定。

图1 45份云瑞系列创新亲本类型分析树形图Fig.1 A tree diagram based on cluster analysis of 45 Yunrui-series innovation parental clones

其余20份材料聚为第Ⅲ大类，该类型材料蔗茎产量均低于180 t/hm2，其中云瑞16-61、云瑞12-112、云瑞12-215、云瑞17-60和云瑞17-23属于中产种质，其余材料属于高产种质；云瑞12-112、云瑞15-111、云瑞14-192、云瑞15-79和云瑞15-84五份材料11月份平均糖分超过双对照。

3 讨论与结论

亲本创新对扩大栽培甘蔗遗传基础及选育突破性的新品种具有重大意义[11]，我国大陆育成的部分品种含有大茎野生种的血缘，但其血缘是来自台湾甘蔗研究机构开发利用的大茎野生种[12]。云南由于立体地理气候环境复杂，甘蔗野生种质属种类型、生态类型、性状水平蕴藏丰富而珍贵[13-14]，开发利用甘蔗野生种是拓宽甘蔗品种遗传基础的有效途径，通过有性杂交途径，发掘利用甘蔗野生资源优良抗逆基因，扩大种质遗传基础，改良甘蔗品种的抗逆性，是提高甘蔗品种的自主创新能力以及推动甘蔗产业不断发展的重要措施[15-16]。云南省农业科学院甘蔗研究所瑞丽育种站自建站30多年来以来，在热带种、割手密、大茎野生种和近缘属植物斑茅等甘蔗野生资源发掘利用方面取得了可喜的成就。

2007年，我国的大米、小麦粉、食用植物油、鲜冷藏冻肉、饼干、果汁及果汁饮料、啤酒、方便面等食品产量已位居世界第一或世界前列。

甘蔗亲本创新是一项经常性、持续性的研究工作，尤其是野生种质资源的利用，周期长，收效慢[17]。刘毅等[18]、吴才文[19]学者认为亲本创新是甘蔗品种创新的源头，只有亲本创新有了突破,才可能带来甘蔗品种培育的突破；在亲本选配时，应考虑利用割手密、大茎野生种等野生种质资源创新的野生种F2、F3崖城系列新亲本材料，与高贵化程度高的新台糖系列、CP系列和我国大陆新近育成的品种进行野生种强化杂交，并且建议选用各种甘蔗野生种远缘杂交F2、F3代材料作父本，与高糖亲本杂交。本文笔者选用的45份材料，除9份材料是大茎野生种57NG208与甘蔗亲本的杂交F1代外，其余材料均是大茎野生种57NG208远缘杂交F2、F3代，这些材料各具特色。在当前蔗区面积缩小、作物竞争加剧的现实背景下，提高单产是确保我国蔗糖总产水平、保障食糖安全的必由之路[20]。本研究的45份参试材料，从产量性状聚类结果看，大茎野生种57NG208与南涧果蔗或其它亲本杂交F1代或F2代材料：云瑞15-72、云瑞15-78、云瑞15-152和云瑞12-114，大茎野生种57NG208与热带种或中间材料为起始亲本的杂交 F3代材料：云瑞16-14、云瑞16-15、云瑞16-18、云瑞16-19和云瑞13-7，大茎野生种57NG208与瑞丽割手密杂交后代为起始亲本的云瑞系列品系材料云瑞17-33，蔗茎产量皆超过180 t/hm2属于高产种质，且产量均超过双对照，但其11月份蔗糖分除云瑞15-152外皆低于双对照。 云瑞14-216、云瑞12-112、云瑞15-111、云瑞13-6、云瑞14-193、云瑞14-192、云瑞15-79和云瑞15-84八份材料11月份平均糖分超过双对照，其中云瑞14-216的11月份平均糖分最高为16.52%，但其产量最低，参照安汝东等[21]对该类材料的利用方式，将该类材料用于选育糖料专用型甘蔗品种或者培育高糖亲本；云瑞14-193和云瑞13-6的11月份平均糖分均超过15.00%，产量皆低于90 t/hm2；云瑞15-79和云瑞14-192的产量和糖分性状相对比较理想，建议加强这类亲本的利用。从其杂交的血缘亲本来看，本研究选用的瑞丽割手密和云南82-28（斑茅）都生长在云南蔗区，符合陈西文等[12]、刘毅等[18]学者提倡的结合生态型选配亲本的建议，但整体来看这些材料产量适中糖分不理想，建议与高糖亲本或栽培品种杂交来改良其糖分性状。回顾“九五”期间，我国主要甘蔗育种单位通过联合攻关，使一些历史上从未利用过的具有优良商业性的热带原种开了花[22-24],为创造新的亲本系统奠定了基础，据此建议加强同行的交流和学习，尤其是在甘蔗野生杂交组配方面的研究。

桂娭毑吓了一跳，他这个身体，怎能上得水库工地，这一去，准是送肉上砧板。她晓得宝玉爹的脾气，宁折不弯从来不低头求人的，思前想后她豁出去了，瞒着宝玉爹，去找带队的大队民兵营长白招财。忘了跟大家通气，招财在部队待了两年，没有更光荣，复员回来了，当了民兵营长，如今也成了喊得水动的角色了。

在亲本选配的过程中，一般认为双亲血缘异质性越大，选育出优良品种的机率就越高[12]，但由于甘蔗属于异源多倍体，遗传背景非常复杂，且在常规杂交育种过程中，经常会发生串粉、自交、种子混杂等情况，导致系谱图不能真正反映甘蔗亲本的遗传差异，因此需要借助分子生物学技术开展相关创新材料遗传特性的研究，才能使创新材料能更好地应用于甘蔗育种中。