唐仕云,王伦旺,谭芳,贤武,梁强,黎焕光,李翔,李杨瑞,黄海荣,经艳,邓宇驰
(广西农业科学院甘蔗研究所/中国农业科学院甘蔗研究中心/农业农村部广西甘蔗生物技术与遗传改良重点实验室/广西甘蔗遗传改良重点实验室,南宁 530007)
甘蔗是我国重要的糖料作物,广西是我国重要的糖料蔗生产基地,广西的蔗糖产量占全国总产量的60%以上,广西糖业稳定发展对保障我国的食糖持续稳定供应有着举足轻重的作用[1]。甘蔗品种选育是广西糖业可持续发展的基础[2],甘蔗新品种的选育及应用,对提高广西乃至全国甘蔗生产具有重要的促进作用。但多年来在甘蔗生产中,品种单一化严重,主栽品种的种性退化严重,品种结构不合理,可供生产上选用的品种类型不多[3-5]。甘蔗是异源多倍体植物,其遗传基础非常复杂[6-7],甘蔗的开花习性非常特殊,自然条件下很多甘蔗品种(系)无法抽穗开花[8],在生产甘蔗的广西自然条件下甘蔗很难开花[9],这给甘蔗的杂交育种带来了巨大困难。目前生产上使用的甘蔗品种,多是甘蔗属内3~5个种的种间杂种,一个新品种的育成,一般需要10年左右的时间[10-11]。
广西壮族自治区农业科学院甘蔗研究所成立于1956 年,自成立以来,一直致力于甘蔗新品种的选育与推广研究,培育出的桂糖11 号[12]、桂糖21号[13]、桂糖29号[14]、桂糖42 号[15-16]等优良品种,广泛受到蔗农和糖企的喜欢,在生产中发挥了重大的作用。‘桂糖56号’是2008年从甘蔗实生苗开始进行品种选育,2020年7月获得了中华人民共和国农业农村部颁发的非主要农作物品种登记证书[登记编号:GPD 甘蔗(2020)450038]。现对‘桂糖56 号’的选育过程及品种的主要特性表现,进行总结和归纳,以供广大甘蔗种植户、种子企业、蔗糖企业、科研教学工作者及相关人员参考。
‘桂糖56 号’的亲本组合为:‘湛蔗89-113’ב新台糖26 号’,母本‘湛蔗89-113’是广州甘蔗糖业研究所湛江甘蔗研究中心选育的早熟、高糖、丰产性能品系,父本‘新台糖26 号’是台湾糖业公司选育的早熟、高糖、丰产品种,2007年委托海南甘蔗育种场配制杂交组合,获得了该品种的有性杂交种子,其血缘系谱图如图1。
图1 桂糖56号系谱图Fig.1 Family tree of Guitang 56
‘桂糖56 号’采用常规“五圃制”杂交育种方法选育而成。杂种圃阶段于2008 年2 月在广西壮族自治区农业科学院甘蔗研究所(南宁)播种组合花穗,该组合获得了160株实生苗,6月,将实生苗移栽于广西金穗农业集团有限公司(隆安县那桐镇)试验基地,2009 年2 月,从该组合杂种圃中选出25 个株系。选种圃于2009年3月种植于广西农垦国有金光农场友谊分场试验基地,2009年12月该组合筛选出优良无性系3个,其中之一命名为‘桂糖08-460’。鉴定圃和预备品比圃试验于2010 年和2011年在广西农垦国有金光农场友谊分场进行。2012年和2013 年,在广西农业科学院甘蔗所丁当基地分别进行了第一、二次品比试验。2014 年参加广西农业科学院甘蔗所品种区域试验预备试验。2015—2018 年,正式参加广西甘蔗品种区域试验(试验周期为1新2宿)。2017—2019年进行品种抗病性测定、DUS测定、非转基因测定,2019—2020年申请甘蔗新品种登记,命名为‘桂糖56号’。
对‘桂糖56 号’五圃制选育过程中主要性状表现进行观察记载及汇总,结果如表1和表2。可以看出,与对照‘新台糖22号’相比,‘桂糖56号’的五圃平均出苗率、分蘖率、株高、茎径和有效茎数、甘蔗产量均高于对照‘新台糖22号’,平均宿根黑穗病发病率低于对照,平均宿根发株率低于对照。‘桂糖56号’的五圃平均田间锤度比对照‘新台糖22号’高0.2个百分点(绝对值),五圃年平均蔗糖分比对照‘新台糖22 号’高0.38个百分点(绝对值),含糖量均比对照‘新台糖22号’增产。
表1 桂糖56 号在五圃制选育时的主要农艺性状Table 1 Main agronomic traits of Guitang 56 in Five-stage selection
表2 桂糖56 号五圃制选育时的主要品质性状和产糖量Table 2 Main quality traits and sugar yield of Guitang 56 in Five-stage selection
从表3 可以看出,‘桂糖56号’的出苗率、株高均略比对照‘新台糖22 号’低,枯心率和绿叶数与对照‘新台糖22 号’持平,茎径、有效茎数和分蘖率均比对照‘新台糖22 号’高,宿根发株率比对照‘新台糖22 号’略低,但蔗产量宿根性比对照‘新台糖22号’高,大田田间黑穗病发病率和梢腐病田间发病率均略比对照‘新台糖22号’高。
表3 桂糖56 号在区域试验中农艺性状的表现Table 3 Agronomic traits of Guitang 56 in regional experiments
从表4可以看出,‘桂糖56号’的新植、1年宿根和2年宿根的甘蔗产量均比对照‘新台糖22 号’增产。‘桂糖56’的1 新2宿3年平均甘蔗产量为99.7 t/hm2,对照‘新台糖22号’为87.2 t/hm2,比对照‘新台糖22号’增产14.3%。‘桂糖56号’的新植、1年宿根和2年宿根的含糖量均比对照‘新台糖22号’增产。‘桂糖56号’的1新2宿3年含糖量平均为14.3 t/hm2,对照‘新台糖22号’为11.7 t/hm2,比对照‘新台糖22号’增产22.2%。
表4 桂糖56 号在区域试验中甘蔗产量和产糖量的表现Table 4 Cane and sugar yields of Guitang 56 in regional experiments
从图2 和表5 可以看出,‘桂糖56 号’的新植全期甘蔗蔗糖分平均为13.56%,比对照‘新台糖22 号’高0.44 个百分点(绝对值)。1 年宿根全期甘蔗蔗糖分平均为15.56%,比对照‘新台糖22 号’高0.29 个百分点(绝对值)。2 年宿根全期甘蔗蔗糖分平均为14.83%,比对照‘新台糖22号’高0.35个百分点(绝对值)。1新2 宿3 年全期平均甘蔗蔗糖分为14.83%,对照‘新台糖22 号’为14.47%,‘桂糖56号’比对照‘新台糖22号’高0.36个百分点(绝对值)。
表5 桂糖56 号在区域试验中的甘蔗蔗糖分的表现Table 5 Canesucrose content of Guitang 56 in regional experiments
图2 桂糖56号蔗糖分积累曲线Fig.2 Accumulation curve of sucrose content in Guitang 56
广西壮族自治区农业科学院甘蔗研究所甘蔗抗病性鉴定检测结果:黑穗病抗性鉴定按照中华人民共和国国家标准GB/T 35874-2018_甘蔗黑穗病抗性鉴定技术规程进行,‘桂糖56号’人工接种黑穗病的发病率为5.43%,病情级别为2,抗病性为抗病水平。花叶病自然发病率为0.00%,为极高抗水平。梢腐病自然发病率为15.51%,梢腐病病情指数为5.22,为高感水平。
按照中华人民共和国农业行业标准(NY/T 2348-2013)植物新品种特异性、一致性和稳定性测试指南(甘蔗)对‘桂糖56号’进行测定,其形态特征结果为:‘桂糖56号’植株高大,易脱叶,蔗茎中大茎,节间圆筒形,曝光前黄色,曝光后灰紫色,节间无条纹,偶有水裂。芽沟无或极浅,芽圆形,偶会有双芽,芽翼形状为八字形,芽尖到达生长带,芽基陷入叶痕,芽翼下缘在芽1/2以下处,叶鞘包茎程度松,57毛群无或极少,内叶耳较大,披针形,外叶耳为过渡形,叶片中部较宽。
综合五圃选育的性状表现及区域试验结果,‘桂糖56号’的主要特性为:属于中大茎种,植株高,易脱叶,高产,高糖,发芽出苗率一般,分蘖性一般,宿根性中等,前期生长速度快,封行早,生长整齐均匀,抗花叶病能力强,抗黑穗病和梢腐病能力中等。
(1)‘桂糖56 号’属于中大茎种,出苗与分蘖能力中等,应适当加大下种量,公顷下种量在105 000~120 000芽,行距1.2 m为宜。
(2)‘桂糖56号’植株高大,后期不抗倒伏,适宜在台风影响不大的蔗区种植。‘桂糖56号’易获得高产,但追求的目标蔗茎产量不宜过高,单产在60~90 t/hm2为宜。
(3)‘桂糖56号’拔节和生长速度快,后期不抗倒伏,在甘蔗苗数足够后,应及时大培土和高培土,以防后期倒伏。
(4)‘桂糖56 号’宿根性中等,应加强宿根蔗苗期管理,以保证足够苗数,如发现黑穗病株,应及时拔掉,以防二次传染。
(5)‘桂糖56号’适宜在广西的旱地蔗区种植,施肥、除草等其他栽培管理措施可按一般大田生产进行。
致谢:柳州市农科所、河池市农科所、百色市农科所、广西南亚热带农业科学研究所为本轮广西甘蔗品种区域试验承试单位,农业部甘蔗及制品质量监督检验测试中心出具了本品种转基因成分检验结果报告,韦开军、韦贵剑、李文教、唐利球、罗亚伟、杨荣仲、周会、雷敬超、梁阗、黄家雍、林善海等同志参与了本品种选育、甘蔗品种区域试验、品种抗病性鉴定等工作,对以上单位及个人为本品种的培育付出的辛勤劳动,一并表示衷心的感谢。