吴文龙,文明富,潘方胤,罗青文,杨俊贤,刘福业,梁启如,彭立冲
(广东省生物工程研究所(广州甘蔗糖业研究所) 广东省甘蔗改良与生物炼制重点实验室,广东广州510316)
甘蔗是我国主要糖料作物,2015/16年榨季,全国甘蔗面积138.27万hm2,生产食糖870.19万t,其中甘蔗食糖 785.21万 t,占我国食糖总产量的90.23%[1]。甘蔗品种选育是蔗糖产业持续发展的核心技术和基础,品种种性的优劣直接影响着蔗农和制糖企业的收益。只有源源不断地培育和贮备甘蔗新良种,才能满足生产对品种更新换代的需求,才能为蔗糖产业持续稳定发展提供保障。高产、高糖是甘蔗品种选育的主要目标,鉴于当前我国甘蔗种植品种单一化严重问题,ROC22长期以来一直占据种植面积的60%以上,由于长期连年种植,出现了品种退化的现象,ROC22受甘蔗黑穗病和螟虫的为害越来越严重,而且宿根蔗发株较少,单位面积有效茎数少,造成甘蔗的单位面积蔗茎产量和含糖量剧减,严重影响蔗糖业的发展[2]。因此,选育新的高产、高糖、适应性好的甘蔗新品种,对应用多年的老品种进行更新换代,实现性状互补的多元甘蔗品种搭配的合理品种种植结构,保障甘蔗产业的健康发展非常重要。粤糖06-233是以宿根性强的粤糖94-128为母本,以高糖品种粤糖93-159为父本,通过多年多点试验选育而成,2016年通过全国农业技术推广服务中心农作物品种鉴定,该品种中熟、糖分高、高产稳产、农艺性状优良和抗逆性较强。该品种的培育将为我国甘蔗品种的更新换代提供良种贮备。
粤糖 06-233的母本是广东省生物工程研究所(广州甘蔗糖业研究所)选育的甘蔗品种粤糖94-128(图1)。粤糖94-128具有早中熟、中大茎、生长快、抗病性强、宿根性好、适应性广等性状,它是以湛蔗80-101为母本、ROC1为父本进行杂交,筛选的优良育种亲本材料。在我国甘蔗杂交基地海南甘蔗育种场易开花,花粉量大,活力强,易于杂交。它是甘蔗杂交育种的主要亲本之一。
粤糖 06-233的父本也是广东省生物工程研究所(广州甘蔗糖业研究所)选育的甘蔗品种粤糖93-159(图1)。粤糖93-159是一个特早熟高糖甘蔗品种,萌芽率高,分蘖力强,生长快,有效茎多,茎径均匀,中至中大茎,宿根性强,有效茎数多,11月蔗糖分达14.65%,成熟高峰期蔗糖分达17%以上,抗黑穗病,对嵌纹病免疫[2-3]。2015年全国甘蔗生产信息监测网对27个试点县区的数据统计显示,粤糖93-159品种种植面积占全国总种植面积的第2位,是国内种植面积最大的自育品种。同时也是我国甘蔗育种中自主创新的重要高糖亲本之一[4]。作为杂交亲本,粤糖93-159应用频率高,后代性状突出,已经选育出包括粤糖 03-393、粤糖 04-245和桂糖45号等优良甘蔗品种10多个。
图1 粤糖06-233系谱图
甘蔗品种在选育的各个阶段对植株的形态特征、生长特性、品质特征的调查检测有所不同,在前期特别注重田间锤度、株高、茎径、有效茎数、病虫害发生、倒伏程度、空棉心情况、气根多少及着生高低、水裂、叶鞘57号毛群发达程度、侧芽萌动、叶鞘易削程度等项目的检测。在进入品比阶段以后,主要注重以甘蔗的产量、甘蔗蔗糖分、宿根性、各种抗性:如抗病虫、抗倒伏、抗旱性、抗寒性等性状,还有各种生长特性项目:发芽率、分蘖率、宿根发株率、生长速度的检测。
糖分检测是甘蔗选育种中最重要的检测项目,在每年的11月至翌年的3月份进行检测。检测项目有甘蔗蔗糖分、甘蔗纤维分、蔗汁锤度、蔗汁蔗糖分、蔗汁重力纯度、蔗汁还原糖分等。参试甘蔗品种糖分由农业部甘蔗及制品质量监督检验测试中心按照国家标准 GB/T10498-2010(糖料甘蔗)、GB/T10499-1989(糖料甘蔗试验方法)进行检查。参试甘蔗品种抗病性检测由农业部甘蔗及制品质量监督检验测试中心按照农业部行业标准 NY/T 1786-2009(农作物品种鉴定规范 甘蔗)进行检测。
2005~2006年杂交季节由广东省生物工程研究所(广州甘蔗糖业研究所)海南甘蔗育种场完成花穗的有性杂交,其中本组合共获得1个花穗。2006年 3月中旬在湛江甘蔗研究中心进行育苗,同年 5月底定植于大田,本组合定植实生苗1120株。2006年12月进行初选,2007年1月决选留苗,该组合入选22个单株,粤糖06-233即是其中的一个优良单株。粤糖06-233自2007年从杂种圃入选后经各系谱选育程序(包括选种圃、鉴定圃、预备品比、品比、表证、第10轮国家甘蔗品种区试、第10轮国家甘蔗品种区域生产试验)(表 1),国家区试点设广西(崇左、百色、来宾、柳州、河池)、云南(开远、瑞丽、保山、临沧)、广东(遂溪、湛江)、福建(漳州、福州)和海南临高蔗区5省14个点,国家区试结果表明,该品种中熟、高糖、高产稳产、农艺性状优良和抗逆性较强。2016年通过全国农业技术推广服务中心农作物品种鉴定。
表1 粤糖06-233选育程序
粤糖06-233植株生长直立,中大茎,节间长度中等,圆筒形,略呈之字形,有细浅芽沟,蔗茎遮光部分浅黄白色,露光部分黄绿色,蜡粉中厚,蜡粉带不明显,无水裂无气根。根点2~3行,不规则排列。芽体中等,卵形,基部离叶痕,顶端超出生长带。芽翼着生于芽的上部,较小。萌芽孔位于芽的顶端。叶色浅绿,叶片长度、宽度中等,心叶直立,叶姿挺直。叶鞘遮光部分浅黄绿色,露光部分黄绿色。无57号毛群。极易脱叶,内叶耳长枪形,外叶耳缺如。
2.3.1 生长特性
2014~2015年在广西、云南、广东、福建和海南5省14个点试验表明(表 2、表 3):粤糖 06-233萌芽快、齐,平均出苗率达62.9%,比对照ROC22高出0.4个百分点。分蘖力强,分蘖率为146.7%,比ROC22高出62.4个百分点。宿根性强,宿根发株数多,蔗苗整齐、分布均匀,发株率比对照高出11.2%。植株生长较快,茎长(277.95 cm)比 ROC22短26.38 cm,而且茎径比ROC22粗,蔗茎均匀。成熟期单茎重可达1.71 kg/条,比对照ROC22重0.04 kg/条。单位面积有效茎数多,达70136条/hm2,有效蔗茎数比ROC22多2126条/hm2。
2.3.2 蔗茎产量
2014~2015年在国家区域试验表明(表 3),粤糖06-233新植平均蔗茎产量111392.40 kg/hm2,宿根蔗蔗茎产量 127093.50 kg/hm2,产量分别比对照ROC22多 983.88 kg/hm2和 11772.97 kg/hm2。2015年全国生产性示范试验表明,其新植平均蔗茎产量120941.10 kg/hm2,产量比对照 ROC22多 6377.90 kg/hm2。而2014~2015年在国家区域试验及生产示范试验14个点新宿试验(3新1宿)结果表明,粤糖06-233平均蔗茎产量为119932.56 kg/hm2,比ROC22多6502.21 kg/hm2,说明粤糖06-233蔗茎高产稳产,适应性强。
2.3.3 蔗糖分和含糖量
2014~2015年国家区域试验表明(表 4),粤糖06-233新植平均蔗糖分为 15.02%,而对照 ROC22为 14.79%;宿根平均蔗糖分为 14.85%,而对照为15.17%。而2014~2015年在国家区域试验及生产示范试验14个点新宿试验(3新1宿平均值)结果表明,粤糖06-233比ROC22平均蔗糖分高0.43个百分点,粤糖06-233蔗糖分积累在11月份为14.15%,随着时间推移逐渐增加,在翌年3月达到最高(16.22%)。另外,蔗糖分在 12月可达 14.78%,其蔗茎上下部分节间锤度的比值达 0.9以上,达到工艺成熟期,表明粤糖06-233为中熟品种。含糖量在全国多年多点试验中平均达到 18145.79 kg/hm2,比ROC22含糖量增加1471.53 kg/hm2,表明粤糖06-233单位面积产糖量高,是一个高糖优良品种。甘蔗纤维分是蔗茎中不溶于水的干物质,与蔗汁抽取和压榨效率有不利的关系,是衡量甘蔗品质的一个重要指标,甘蔗纤维分与甘蔗蔗糖分的相关性不显著,但是较高或适中的纤维分对提高甘蔗抗逆性有很大促进作用,也更适于机械化砍收[5-6]。3年新植1年宿根试验结果表明(表4),粤糖06-233与ROC22纤维分相当,平均纤维分11.23%,比ROC22低0.32个百分点,是一个纤维分适中的甘蔗品种,不易碎,有利于抗倒伏和机械化收获。
2.3.4 抗病性
根据黑穗病菌和花叶病(高粱花叶病毒和甘蔗花叶病毒混合接种)人工接种发病率结果表明(表5),粤糖06-233黑穗病发病率为9.66%,对黑穗病的抗性级别为2级,抗性反应型为抗;人工接种花叶病发病率为48.82%,对花叶病的抗性级别为4级,抗性反应型为感。表明粤糖06-233对甘蔗黑穗病具有较强的抗性,对花叶病抗性较弱。
表2 粤糖06-233与对照种在国家区域试验和生产示范中的主要农艺性状
表3 粤糖06-233与对照种在国家区域试验和生产示范产量性状
粤糖06-233适宜我国广东、广西、云南、海南、福建等蔗区中等或中等以上地力的旱坡地、水旱田(地)种植。全生长期生长稳健,植株中高,分蘖好,以冬植或早春植为宜,每公顷下种49500~52500段双芽苗为宜。下种时,应用0.2%的多菌灵药液浸种消毒3~5 min,以防凤梨病,同时覆土后加盖地膜达到保温保湿,加快出苗时间。宿根发株较早、发株较多,应早防虫、早施肥管理,并宜保留1~2年宿根,提高甘蔗种植效益。生产上施肥时根据蔗区土壤性质及气候环境注意氮、磷、钾合理配施,减少肥料流失,提高肥效。
表4 粤糖06-233与对照种在国家区域试验和生产示范中的纤维分、蔗糖分和含糖量
表5 粤糖06-233在国家区域试验和生产示范中的抗病性表现
粤糖 06-233是以粤糖 94-128为母本,粤糖93-159为父本育成的中熟、高产、高糖的甘蔗新品种,在2014~2015年国家区试中表现突出,蔗茎产量较对照ROC22较高,分蘖强,单位面积有效茎数多,糖产量高于ROC22,是一个适合我国南方蔗区种植的优良甘蔗品种。该品种属于中熟品种,宿根性好,黑穗病抗性强,在生产上可与早熟品种搭配种植,缓减蔗区种植品种单一,糖料蔗成熟期集中,病虫害发生严重的问题,保障我国甘蔗种植业的健康发展。