不同甘蔗亲本组合开花特性的调查研究

唐仕云 ，王伦旺 ，李 翔 ，谭 芳 ，黄海荣 ，经 艳 ，黄家雍 ，黎焕光 ，方锋学 ，郑书斌

（1.广西甘蔗研究所，南宁 530007；2.中国农科院甘蔗研究中心，南宁 530007；3.广西大学农学院，南宁 530005；4.广西农垦国有金光农场友谊分场，南宁 530042）

甘蔗是无性繁殖作物，但在适宜环境条件下，也可以开花结实，为甘蔗有性杂交育种提供了有效可行的途径。甘蔗开花习性是甘蔗遗传育种与大田生产密切相关的一个重要性状，在有性杂交育种中，只有开花材料才能用作亲本，因而应尽最大可能地诱导甘蔗开花。但在生产上，甘蔗开花后，生长点分化为花芽，营养生长停止，叶片发黄，不利于甘蔗生长和糖分积累，且易长侧芽和引起空心蒲心，导致甘蔗产量和产糖量降低，开花品种普遍不受农民和糖厂喜欢[2]。在常规“五圃制”的品种选育过程中，凡发现在大田生产条件下具有开花性状的材料，无论其它性状表现如何，一般不宜作为入选对象。据研究，影响甘蔗开花的因素有很多，可分为内外两种因素，外因条件有纬度、气候、海拔、土壤、肥料等栽培条件，其中以光、温、湿等因素最为重要，内因主要是品种的遗传特性、生育时期和叶片等[1，3-4，6-8，10-11]。甘蔗的开花习性是可遗传的性状，但在不同年际间甘蔗开花习性差别很大[2，9]。本次调查的目的是对甘蔗常用亲本及组合的杂交后代，利用较易开花的年份，通过调查研究不同亲本、家系及组合的后代开花规律，供甘蔗育种的亲本选配、杂交利用以及常规品种选育提供参考，为进一步研究甘蔗开花性状的相关遗传规律打下基础。

1 材料与方法

以2010年广西甘蔗研究所鉴定圃材料为调查对象，2008年时播种529个组合共计约14万株实生苗，同年年底选出了396个组合的9100个无性系材料进入选种圃，2009年播种选种圃，同年年底选出308个组合的1653个无性系材料进入鉴定圃，2010年2月2—10日在广西国有金光农场友谊分场（东经107°85′，北纬22°87′）种植，每个无性系材料依蔗种数量的不同种植1～2行，行长7m，行距1.1m，每行下种量92个单芽，其它管理同大田生产。于2010年12月22—30日田间选拔时，调查甘蔗的开花性状。

在开花调查时，一个无性系中以发现1条具有孕穗开花症状的甘蔗归为开花无性系，开花组合调查时，以该组合的杂交后代中有1个开花无性系材料，归为开花组合。数据采用Microsoft Excel按系谱进行分类汇总，以开花无性系个数和开花组合个数分别占被调查样本无性系个数和组合个数的百分率表示开花率，对亲本、家系和组合后代中开花无性系个数较多和开花率较高的材料进行列表分析。

2 结果与分析

2.1 亲本、家系及组合的整体开花情况

从表1可以看出，在所调查的1653个无性系群体中，开花的无性系个体有288个，达到了17.4%；杂交后代中有开花无性系的杂交组合个数达到128个，占被调查组合的41.6%，说明2010年在广西国有金光农场友谊分场的自然环境条件下是一个甘蔗较易开花的年份，许多具有高产高糖特性的优良无性系材料将会由于甘蔗易抽穗开花的不良性状而遭淘汰，但同时也非常有利于淘汰那些由于往年不具备开花条件而未表现出开花特性的无性系材料。在所调查的亲本中，共有母本97个，父本91个，后代中有开花无性系材料的父母本的百分率也分别达到了57.7%和60.4%较高水平，且父本的百分率略高于母本。

?

2.2 母本及其家系的开花性状调查

从表2可以看出，在所调查群体的母本及其家系中，以桂糖96-167、湛蔗74-141、湛蔗92-126、Roc11、Roc22、 粤糖 85-177、Roc23、Roc10、Roc24、 粤 糖 91-976、Roc1、Roc20、CP81-1254为母本的后代中开花无性系的百分率都在10%以上，以桂糖96-167、湛蔗74-141、 湛蔗 92-126、Roc11、Roc22、 粤糖 85-177、Roc23为母本的后代中，无性系开花率超过了整个鉴定圃群体的开花无性系的百分率（17.4%）。从这些母本组配的半同胞家系来看，以湛蔗 74-141、Roc11、CP81-1254 为母本选配的杂交组合，所有组合后代均有开花个体，就后代开花性状而言，需要另外尝试新的组合。 以 Roc1、湛蔗 92-126、Roc23、Roc24、粤糖91-976、Roc22、粤糖85-177为母本的家系中，后代中有开花无性系个体出现的组合较多，开花组合百分率达到了50%以上，说明这些母本，在与不同父本组配杂交组合时，出现开花无性系可能性较高，需要严格选用不易开花的组合。而以桂糖96-167、Roc20为母本的家系中，尽管开花无性系个体的百分率很高，但主要集中在个别组合上，开花特性主要受父本的影响，通过与不易开花的父本合理搭配，可减少后代中开花性状的出现。

?

2.3 父本及其家系的开花性状调查

从表2可以看出，在所调查群体的父本及其家系中，以桂糖 00-122、CP84-1198、粤糖 85-177、桂糖 92-66、粤糖 96-86、粤糖 91-976、Roc16、桂糖 73-167、粤糖93-159、Roc23、Roc22为父本的后代中开花无性系百分率均较高，以桂糖 00-122、CP84-1198、粤糖 85-177、桂糖 92-66、粤糖 96-86、粤糖 91-976、Roc16为父本的后代中，无性系开花率超过了整个鉴定圃群体的开花无性系的百分率（17.4%）。从这些父本组配的半同胞家系来看，以粤糖85-177、粤糖96-86为父本选配的杂交组合，所有组合后代均有开花个体，就后代开花性状而言，需要不断尝试新的组合。以桂糖 92-66、CP84-1198、Roc23、粤糖91-976、桂糖73-167为父本的家系中，后代中有开花无性系个体出现的组合较多，开花组合百分率达到了50%以上，说明这些父本，在与不同母本组配杂交组合时，出现开花无性系可能性较高，需要严格选用不易开花的组合。而以Roc16、粤糖93-159、桂糖00-122、Roc22为父本的家系中，尽管开花无性系个体的百分率较高，但主要集中在少数组合上，开花特性主要受母本的影响，通过合理选用不易开花的母本，可减少后代中开花性状的出现。

?

2.4 后代中开花无性系较多的组合调查

从表3可以看出，尽管各个杂交组合的后代历经杂种圃、选种圃时受综合性状的选择作用而使每个组合入选的无性系个数不等，但组合的后代无性系开花率却都表现很高。尤其以桂糖00-122和粤糖91-976组成的正反交组合，后代开花率均较高。组合桂糖96-167×桂糖92-66、湛蔗92-126×CP72-2086、湛蔗74-141×CP84-1198、Roc26×粤糖96-86的后代开花率高达40%以上。其它组合的后代开花率相对后代不开花的组合表现也较高。

3 讨论

目前，尽管对甘蔗孕穗开花在多大程度上降低了甘蔗的产量与糖分有不同的报道[2，5，12]，但甘蔗开花习性，是一个在常规育种中较难测定的性状，需要经过多年多点的重复观察，才可能得到较准确的结论。甘蔗孕穗开花是甘蔗生理成熟的表现，可能与早熟高糖等目标性状间存在一定的遗传相关，往往很多其它综合性状表现良好的材料，由于易开花、早开花而不得不遭遇淘汰，如在本次调查中，各开花无性系在杂种圃、选种圃中均未表现出开花特性，而到鉴定圃时大量材料表现开花，说明甘蔗开花受年际变化影响大，这给甘蔗开花习性的遗传规律研究带来很大困难，也给甘蔗常规育种带来了很大的不确定性。从遗传角度而言，开花性状受到亲本及组合的影响，如能对亲本及组合的开花习性有所了解，通过合理选用在大田自然环境条件下不易开花的亲本组合，可降低杂交后代的开花率，提高甘蔗常规育种的效率，具有重要的理论和现实意义，但本次调查分析，由于受调查对象的条件限制，未能深度挖掘甘蔗开花习性的相关遗传规律，如开花性状的相关遗传力，亲本及组合的配合力，开花习性与成熟度、糖分等性状间的遗传相关，因此，今后需要加大这方面的研究力度，通过精确的试验设计，深度研究甘蔗开花习性，为甘蔗的杂交育种服务，以提高甘蔗育种的效率。

[1]彭绍光.甘蔗育种学[M].北京：农业出版社，1990：63-97.

[2]黄锦福，邓海华.甘蔗常用亲本始花期及其遗传研究[J].甘蔗糖业，2004（4）：6-10，18.

[3]赵红梅，吕建林.福州市1997年甘蔗开花的气候条件分析[J].甘蔗，1998，5（4）：20-24.

[4]董立华，周清明，段惠芬，等.云南高原内陆低海拔地区甘蔗难开花亲本人工诱导开花初报[J].亚热带农业研究，2008，4（3）：169-172.

[5]卢新泽.甘蔗品种开花对工农艺性状的影响[J].甘蔗糖业，2005（6）：7-11.

[6]吴其卫，符成，张垂明.优良甘蔗难花亲本的开花诱导与利用研究[J].现代农业科技，2010（13）：70，72.

[7]卢川北，洪月云，戴艺民.亚热带地区人工诱导难开花重要甘蔗亲本开花研究[J].中国糖料，1998（4）：3-5.

[8]潘世明，王子琳，王水琦，等.几年来甘蔗开花诱导和有性杂交技术的研究进展[J].甘蔗，2000，7（2）：12-15.

[9]张垂明，吴其卫，符成，等.不同年份间断夜处理对甘蔗开花影响的差异[J].安徽农业科学，2008，36（31）：13592-13595.

[10]Pereira A.R.，Barbieri V.，Nova N.A.V.Climatic conditioning of flowering induction in sugarcane[J].Agricultural Meteorology，1983，29（2）：103-110.

[11]Midmore D.J.Effects of photoperiod on flowering and fertility of sugarcane（Saccharum spp.）[J].Field Crops Research，1980，3：65-81.

[12]Berding N.，Hurney A.P.Flowering and lodging，physiological-based traits affecting cane and sugar yield：What do we know of their control mechanisms and how do we manage them?[J].Field Crops Research，2005，92（2-3）：261-275.