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四川甘蔗品种选育

2015-01-22李远潭王贵华陈道德曾攀谭显平袁吕达肖祎

中国糖料 2015年5期
关键词:蔗区内江甘蔗

李远潭,王贵华,陈道德,曾攀,谭显平袁吕达,肖祎

四川甘蔗品种选育

李远潭,王贵华*,陈道德,曾攀,谭显平袁吕达,肖祎

(四川省植物工程研究院,资中641200)

依据史志尧图书尧期刊等文献资料袁结合研究经历袁回顾分析了四川甘蔗的引种选育尧本地品种搜集选育尧自主创新选育尧自育品种推广扩散尧育种方法与技术研究等情况袁探讨了四川甘蔗育种的方向和重点尧育种方法与技术和种质资源等的研究遥建议院四川甘蔗品种选育袁以果蔗尧糖果兼用蔗尧糖蔗尧牧草蔗尧能源蔗为育种方向袁侧重果蔗尧糖果兼用蔗和能源蔗的品种选育;以常规育种方法为主尧育种新方法探索为辅尧种质资源搜集保存研究利用并进为四川甘蔗品种选育科研思路遥

S566.103

院A

1007-2624(2015)05-0063-05

甘蔗品种;育种;四川

四川甘蔗育种,在我国甘蔗领域有很多之最,如最早建立科研机构、最早集聚归国专家、最早引进国外品种筛选推广、最早探索诱变育种、自育品种本省推广面积率全国最大等。四川甘蔗的有性杂交育种,是随我国海南甘蔗育种场之后开始的。四川在培育甘蔗抗寒性品种上成绩突出,培育的抗寒性强或较强的川蔗3号等品种,为有霜冻危害的我国蔗区所选用,有的还与美国育种机构进行了种质材料交换。四川甘蔗糖业目前虽受甘蔗优势区域发展规划等的限制而不再那么瞩目,但作为我国甘蔗糖业发展的西部储备地位却是其他省区不可替代的,是不可或缺的,况且四川的社会经济发展和市场消费还在一定程度上需要根据本省的气候条件做好四川的甘蔗品种选育研究。因此,为使我们的有关部门、科研机构及其科技工作者,特别是年轻的科技工作者,有比较清晰的认识,我们认为有必要在此做一些相关的回顾和探讨,明确四川甘蔗育种今后应该努力做些什么。

1 四川甘蔗的育种历史

1.1四川甘蔗的引种选育

四川甘蔗育种始于1936年。该年,中国第一个甘蔗科研机构[1-2]——四川省内江甘蔗试验场在四川内江圣水寺成立。在首任场长四川大学农学院教授毛宗良先生主持下,将印尼华侨赠送的由印尼东爪哇糖业试验站(Balai Penyelidikan Perusahaan Perkebunan Gula,East Java)育成的POJ2714、POJ2725、POJ2878、POJ2883甘蔗品种共300kg引入该场[2],由此开始了我国甘蔗品种的引种选育研究;同年11月,留美粮蔗专家陈让卿先生从美国农业部购回了由印度哥印拜托甘蔗育种研究所(Sugarcane Breeding Institute,Coimbatore,India)育成的Co281、Co290、法属瓜德罗普岛甘蔗糖业技术中心(Centre Techniqe de la Cane et du Sucre de la Guadeloupe)育成的G28-11和由美国农业部运河点甘蔗育种场(USDA ARS Sugarcane Field Station at Canal Point)育成的CP28-19、CP29-116、CP9-3206等6个无病害甘蔗品种。这6个品种于1937年1月5日下种种植。当年7月24日,陈让卿先生从美国购买的UDik202、D1135、STR、YEL、TIP、POT36等8个甘蔗材料入场繁殖[2]。随后,四川不断从国外引进甘蔗品种,如菲律宾7号、菲律宾14号和檀香山蔗等[3]。据记载,自1936年起至1948年的13年间,先后引进国外甘蔗品种36个;同时,引进广东品种3个[2]。

解放后的1951—1976年,从国内外引进糖料品种407个,其中甘蔗品种390个,甜菜和甜高粱品种17个[2]。引进的甘蔗品种经过选择培育,确定Co290为适合四川栽培的品种。在上世纪50年代中期,将另一个经过选择培育试验研究证明适合四川种植的CP29-116与Co290一起加速繁育推广;到上世纪50年代末,这两个品种在四川重点蔗区的种植面积已发展到全省植蔗面积的70%左右,到上世纪60年代形成了以Co290为主的“外来种时期”,甘蔗单产比原来以种植地方品种(如德阳大叶子、金堂小叶子、资阳阳县杆、资中马鞭子、内江芦蔗、宜宾白蔗、西昌巴茅蔗等)的蔗产量提高10%~20%,土糖坊红糖产率由不到10%提高到11%左右,机制糖厂的白沙糖产率由原来的7%左右提高到9%左右[3]。其中攀西蔗区1960年以前主要种植罗汉蔗、芦蔗、小白蔗等地方品种,以后逐渐被Co290等取代[4]。

1.2川内本地品种搜集选育研究

1936年建场后,在从国内外引进甘蔗品种进行引种选育的同时,也在四川的资中、资阳、内江、德阳、金堂等县搜集本地甘蔗品种,并于1937年1月将搜集到的小叶子、大叶子、马鞭子、二旰子、洋红蔗等甘蔗品种共6200kg运抵试验场[2]进行品种筛选试验。1936—1948年搜集四川芦蔗和果蔗良种24个[2]。因芦蔗具有耐瘠、耐旱、耐淹、产量较高等特性以及久远的种植历史等而成为四川当时的当家品种。但该品种存在空蒲心问题。为了改变芦蔗的空蒲心问题,内江甘蔗试验场在1945年采用化学诱变育种方法,用20%秋水仙碱液对其进行处理,希望引起其染色体变化,从中选择出没有空蒲心的品种,但试验结果不理想[2]。

1.3四川甘蔗品种的自主创新和育种方法研究

1.3.1四川甘蔗品种的自主创新四川甘蔗的自育种时期始于上个世纪50年代中期。1954年3月,四川省内江甘蔗试验场收到由广东省海南甘蔗育种场寄来的7个组合的甘蔗杂交种子17g,开始了我省的有性杂交育种研究,繁育出甘蔗实生苗57株[2]。1957年6月,内江专区甘蔗试验站(1958年10月更名内江专区农业科学研究所,简称内江农科所)首次在内江进行甘蔗品种内、品种间的自然杂交,收得杂交种子6穗;当年8月,在自然常温下播种,培育出实生苗270株[2]。1960年2月,甘蔗科研从内江农科所独立出来在资中县明心寺乡建立“内江专区甘蔗试验场”,我国著名甘蔗育种家游禹锡等到该场工作;1962年12月25日,由四川省轻工业厅组织专家在该试验场对分别于1955年和1957年在杂种圃株选编号、随后经过选种、鉴定、品比等圃试、区试和生产性试验和表证示范等育成的内江55/75和内江57/416进行了品种鉴定,分别命名川蔗1号和川蔗2号,实现了四川省甘蔗杂交育种“零”的突破。自1960年以来,四川省先后育成并大面积推广种植的甘蔗品种达50个,其中由四川省植物工程研究院育成的“川蔗”系列品种27个(原内江专区甘蔗试验场等育成品种在鉴定或审定前的品系名:内江、川宁或川糖+年份+株选顺序号,如内江55-75、川宁74-223、川糖89-103;鉴定或审定后的品种名:川蔗+育成顺序号,如川蔗1号、川蔗16号、川蔗23号)、内江市农业科学院育成的“甜城”系列品种21个(原内江专区农业科学研究所等,鉴定或审定前品系名:甜城+年份+选号,如甜城59-782;鉴定或审定后品种名:甜城+顺序号,如甜城15号,但2012年11月28日审定通过的甘蔗品种甜城99例外)、凉山彝族自治州亚热带作物研究所育成的“凉蔗”系列品种2个(审定前品系名:凉蔗+年份+选号,如凉蔗90-585;审定后品种名:凉蔗+顺序号,如凉蔗1号)。

1.3.2四川甘蔗品种选育的育种方法研究四川甘蔗育种主要采用有性杂交法。由于受开花条件等限制,四川通过杂交方法育成的甘蔗品种,为委托广州甘蔗糖业研究所海南甘蔗育种场杂交,然后将获得的杂交种子在四川进行培育选择。甘蔗有性杂交育种法,是使作物的遗传基因重组,通过选择具有杂种优势的F1代进行培育,从而创造新的品种。但这种方法受双亲遗传基础的制约。为了探索新的育种方法,四川自上世纪60年代开始做了一些辐射育种的试探性研究。在国家“七五”和“八五”糖料科技攻关期间,又较为系统地做了“辐射剂量筛选”、“甘蔗种芽辐射”和“胚性细胞团辐射”等研究。在研究的20个辐射品种系中,川辐88-60、川辐88-61、川辐89-2品系在多个性状上优于原供体,其中川辐88-60的蔗产量及甘蔗蔗糖分均高于原供体及大田主栽品种川蔗10号,并进入了品比试验。但由于试验条件限制、研究人员不稳定等而致部分材料丢失[5]。此外,如前所述,四川还在1945年为改变四川当时的当家品种芦蔗的空蒲心问题还进行了化学诱变育种,但效果不理想。

四川省植物工程研究院曾在地处我国西南蔗区的原四川省制糖糖料工业研究所宁南育种站和地处四川盆地蔗区的原四川省制糖糖料工业研究所试验场进行过甘蔗杂交育种研究,但效果不理想。其中,在四川盆地于1974—1990年期间探索了中亚热带气候区的甘蔗杂交育种。结果是:96个供试亲本中有62个抽穗开花;62个抽穗开花亲本中花粉发育率较高、花粉量较多,可作父母本的有20个,只能作母本的有42个;制出种子5119.4g;培育出实生苗36506株;有516个较好的单株进入后续各圃,有6个优良品系进入1983年品比试验[6]。选育出的较为突出的优良品系川糖81-548[7-8],因其存在蒲心问题而未能进行鉴审定。

1.3.3四川甘蔗品种选育的培育方法探索在甘蔗的实生苗培育方法上,四川省植物工程研究院于1983年因温室改建而不得不将已有的实生苗“直接定植”,并对实生苗常规的“先假植再定植”和不得已的“直接定植”进行了比较研究,其结果表明:直接定植的比先假植再定植的植株生长量高1倍、每丛有效茎数多2条(老方法仅1~2条)[9]。2001—2003年,四川省植物工程研究院对40个杂交组合的杂交子一代实生苗进行了培育方法研究:改常规的“苗床土壤消毒”、“播种箱内播种”、“温室育苗”、“加温设备锅炉和煤”、“假植和定植”等为“调整播种时间(5—6月平均气温高于20℃时播种)”、“塑料薄膜覆盖”、“不需电炉、锅炉、加热管等增温设备和电、煤等能源”、“不假植定植”等,翌年春天种植于大田,结果表明:植株更高、茎径更粗、有效茎更多、田间锤度更高,入选率为常规方法的3.7倍[10]。

在甘蔗的杂交育种中,随着市场经济的建立、甘蔗优势区域布局(发展)规划的实施和现代农业技术的发展,对于传统的计划经济时代的“定地”种植(即按照种植区域和种植土壤类型与地势等)的甘蔗杂交子代的“甘蔗适应环境培育法”已不再那么合适,因而提出了“甘蔗种性发挥培育法”理论,开始相关探索,并取得较好效果[11]。该方法是在通过杂交等育种技术促使固有的遗传基础产生变化的基础上,在一定地域给予较好的条件进行培育,促使杂交后代优良种性尽可能充分表现、促进个体健壮生长从而增强抗病、抗虫、抗倒伏、抗旱等抗逆能力、合理甘蔗群体结构从而充分利用光能等自然条件,进而获得所期望的某些抗逆性强、适应性好的高产优质甘蔗新品种。

1.3.4四川甘蔗品种选育的抗性技术研究四川甘蔗品种选育,在抗旱、抗寒、抗虫等抗性鉴定技术上进行了研究。1987年,进行了用电导法鉴定品种系的抗寒力研究,结果表明该法可以用于甘蔗育种中品种系间抗、耐寒力的鉴定[12];1991—1994年用川蔗14号、川蔗10号、川蔗4号等9个品种系历年霜冻后抗寒力分别表现强、中、弱的材料进行了4年的抗寒性鉴定技术研究,结论是:种茎低温下的萌芽率、种茎冻后的萌芽率、幼苗低温处理后的生长发育、细胞膜透性4个指标可作为鉴定甘蔗品种抗寒性的指标[13]。1991年采用棚内盆栽控水法研究了甘蔗品种选育的抗旱性鉴定技术,结果显示:在6月15日—7月15日期间控水,以处理产量/对照产量作为品种的抗旱系数来反映品种在产量上的抗旱能力,受旱后的生长速、绿叶数、出叶数、萎蔫度、枯叶/总叶等可作为对干旱反应的敏感性来评价品种系的抗旱能力[14]。2010—2012年,开展了转Bt抗虫基因甘蔗种质的创建,形成的“根癌农杆菌介导川蔗23号遗传转化Bt基因的方法”获得国家发明专利。

1.4四川自育甘蔗品种的推广扩散

据报道,四川省自育甘蔗良种的种植面积,到1973年已达到植蔗面积的51%,基本进入自育良种时期,其中川蔗系列品种占四川省植蔗面积的46.4%,不仅使甘蔗单产得到了提高,而且机制白糖产率由外来种时期的9%左右提高到11%左右[15]。据四川省甘蔗科技情报站统计,到1990年,自育和引进良种的面积占四川省植蔗面积的91.6%,川蔗系列品种面积达到四川省植蔗面积的72.7%,使四川省甘蔗的工业单产由1960年的每公顷10.05t提高到1980年的35.25t后再上升到55.35t。到21世纪初,资内蔗区所栽品种,绝大部分是川蔗14号、乐山和眉山及德阳蔗区仍以川蔗6号为主;攀西蔗区,种植川蔗6号和川蔗13号两个品种的面积就近80%(该蔗区从上世纪60年代后期开始就逐渐以川蔗6号、川蔗13号等自育品种为主,到上世纪80年代后期仅川蔗6号在米易、德昌、松新等糖厂蔗区就占植蔗面积的95%左右,川蔗系列品种在攀西蔗区占该区植蔗面积的80%[4]),其中米易蔗区种植川蔗13号达植蔗面积的85%以上;自育良种和新技术的应用使四川甘蔗的工业单产提高到目前的每公顷约60t,攀西蔗区达90t左右,压榨甘蔗糖分提高到12%左右。

同时,自育良种还为华中蔗区、华南蔗区和西南蔗区及国外某些国家所引进种植。如川蔗13号被引入云南广泛种植,代替了不抗眼点病的Co419;1983年红河州种植川蔗13号占植蔗面积的45%。云南省政府于1981年对引进推广者颁发新良种推广三等奖。川蔗10号在浙江于20世纪80年代后期成为重要生产品种,占该省植蔗面积的42%左右;川糖83-139在1997年已占该省植蔗面积的20%左右。川蔗2号于1988年被广东佛山市鉴定并确定为主推品种,代替粤糖65-296、Co331等晚熟低糖品种,在顺德深受蔗农欢迎。川蔗1号和川蔗4号于1965年经国家农业部推荐给了阿联酋国。川蔗18号、川蔗19号等数个品种曾引入坦桑尼亚(桑给巴尔)和马达加斯加试种[16]。

2 四川甘蔗育种的方向和重点

四川甘蔗的育种,目前主要在四川省植物工程研究院和内江市农业科学院开展。近10余年来,由于社会经济发展和市场消费的需要,开展了有针对性的糖蔗、果蔗、能源蔗、饲料蔗(或称做牧草蔗)等品种选育[17]。鉴于目前四川糖业发展和甘蔗生食市场现状,对四川甘蔗育种提出以下几点建议。

2.1四川甘蔗育种的方向

2.1.1果蔗或糖果兼用蔗品种选育四川每年生食消费甘蔗(果蔗和糖果兼用蔗)上百万吨。由于拔地拉(Badila,俗称黑皮果蔗)含热带种血缘重,在四川盆地种植满足不了其对光照和温度的需求,故株高不足150cm,不仅产量很低,而且品质也差,不具市场优势,所以基本上不种植。目前四川生食消费的甘蔗中,除外省入川的拔地拉外,基本上为四川省植物工程研究院自上世纪60年代育成的川蔗6号、上世纪70年代育成的川蔗10号、上世纪80年代育成的川蔗14号和本世纪育成的川蔗23号、川蔗25号等糖果兼用蔗品种和果蔗新品种川蔗26号,以及内江市农业科学院育成的果蔗品种甜城18号等。因此,针对中亚热带蔗区,开展供生食消费的果蔗品种或既可压榨制糖又可生食消费的糖果兼用蔗品种的选育研究,以弥补果蔗品种之不足和以备盆地蔗糖生产恢复之需及增加品种多样性等,是一个仍然必须坚守的甘蔗品种选育方向。选育果蔗须以适口性(纯度、泡度、甜度)、茎色、茎形、产量等特性为主,同时还应考虑到果蔗是供人们生食消费的食品,必须选育具有耐储性好且抗病虫能力强的品种,但不必考虑宿根性,因为良好的耐储性有利延长销售期,较强的抗病虫能力不仅可使果蔗品相好,而且还可避免不用或少用农药,以保证食用的安全性,不考虑宿根性是因为新植生命力强而长势旺且比宿根蔗泡脆,果蔗连蔸挖取有利保鲜延缓变质等;选育糖果兼用蔗在考虑适口性等的同时,必须兼顾制糖企业的需求,同时还应具有抗倒、耐旱、宿根性好等特性。无论选育果蔗还是糖果兼用蔗,还必须考虑品种的丰产性。保证了品种的丰产性,才能提高蔗农的种植积极性。

2.1.2发展民族经济糖蔗品种四川蔗区包括属于四川盆地亚区的盆地蔗区和属于西南蔗区的攀西蔗区。攀西蔗区地处四川省彝族聚居的少数民族地区,是四川甘蔗糖生产的主产地区,其工业单产平均达到5t/ 667m2以上,是我国甘蔗生产的最佳地区之一。甘蔗是该地区农民经济收入的重要来源之一。据报道,目前仅米易县就植蔗0.4万hm2,产蔗40万t。在攀西蔗区内,由于凉山州与攀枝花的气候条件差异,造成了其需要的糖蔗品种类型的不一。虽然四川培育出了或引进了一些糖蔗新品种,但农民、企业和当地经济发展的品种更新需求在增加,求新意识在增强;尽管该地目前制糖业的发展不是很好,但生产的红糖却受市场欢迎。因此,要发展攀西少数民族地区的甘蔗糖业,满足消费需要,就得不断选育产量更高、品质更优的糖蔗新品种。选育糖蔗,首先考虑的是品种的丰产性,具有植株高大、茎径粗壮、有效茎高、宿根性好、抗逆性强等特性,赢得种植者的心最为重要,种植者愿种,才能保证压榨的原料充足;其次考虑蔗糖分,有了较高的蔗糖分,制糖企业才能“有利可图”;如果制糖企业的综合利用做得好,应该考虑选育生物产量高的甘蔗品种。

2.1.3高产性的牧草蔗品种甘蔗属C4作物,生物产量高是C4植物的固有属性;甘蔗的含糖性,为增加牲畜的适口性奠定了坚实基础。甘蔗属禾本科植物,其分蘖特性为做牧草多次刈割提供了可能。

饲料甘蔗品种的选育,国外的巴西早在1980年就开始培育饲料蔗品种,并育成了以IAC86/2480等青饲料甘蔗品种[18]。在我国,上世纪90年代在福建省已开始开展相关研究,该省用甘蔗栽培品种Co419与大茎野生蔗杂交后代PT43-52经有性杂交,培育成的闽牧42于1999年12月通过全国牧草品种审定委员会审定[19]。据最新报道,福建省农业科学院甘蔗研究所,以甘蔗品种新台糖10号为母本,以美国甘蔗CP65-375为父本,通过杂交方式选育出分蘖能力强、耐旱、耐寒和再生能力的牧草蔗新品种,并在福建省漳州地区进行品种比较试验,有闽牧02117等3个新品系适合在亚热带地区种植[20]。在广西,为了获得适合当地种植的牧草蔗品种,于2002年从巴西引进了一批饲料蔗品种进行筛选[21]。四川是畜牧大省,开展饲料甘蔗品种的选育研究,促进四川畜牧业发展,增加农民或牧民经济收入,十分必要。因此,应重点针对中亚热带蔗区,独立或与四川省草原科学研究院等合作,争取财政资金支持,继续开展牧草蔗(饲料蔗)品种的选育研究。

2.1.4高生物量的能源蔗品种能源植物作为新能源,与石化能源比具有优点:绿色洁净保护环境、可再生、阻止土壤流失、成本低廉等优点。甘蔗作为能源作物的开发最早始于巴西,上个世纪70年代就开始了甘蔗乙醇业的发展计划——巴西政府的“全国酒精计划”,鼓励用甘蔗生产酒精替代石油。2007—2008年收获季,巴西乙醇产量为143亿L,蔗糖产量2590万t,甘蔗产量4.93亿t,出口乙醇36亿L。目前,全球生物能源在能源消费结构中的平均比重为13.6%,发达国家平均只有6%,而巴西已经超过40%(含生物能源如乙醇、生物柴油等和其他可再生能源如水电等),处于世界绝对领先地位。巴西通过遗传技术培育出早熟甘蔗新品种,延长了甘蔗收割期,从而提高了蒸馏厂设备利用率,开工期由过去的每年6~7个月增至10个月。目前,甘蔗乙醇几乎占了巴西40%轻型汽车的燃料[22]。20世纪80年代印度和美国开始实施印美协作计划,育成的能源蔗品种公顷酒精产量达到了12000L以上[23]。属于C4作物的甘蔗,是最具开发前景的能源植物;其光合作用效率高,生物产量高,也是发展我国生物质能源最理想的作物。甘蔗对太阳光能的利用率比其他作物高,且需用的土地比其他作物少,其蔗茎年产量一般为150~180t/hm2,最高达280t/hm2,其发酵糖年产量高达20.25~29.70t/hm2,可产乙醇9.06~10.87t(11323~13587L)/hm2[23]。开发能源甘蔗,可减少我国对石油的依赖,对保障能源供应、稳定经济发展起积极作用。2001年,我国启动了“十五乙醇能源计划”后,福建农林大学于2008年争取到农业部专项资金400万元开始实施“福建省能源甘蔗新品种选育基地项目”。从长远来看,将甘蔗作为能源作物开发是必然的。作为科研单位,必须做好能源甘蔗品种选育的储备研究。因此,必须把开展以高生物量、高可发酵糖含量和高纤维分为选育目标的能源甘蔗品种的选育,纳入我们的研究方向。通过杂交育种等方法实现基因重组、基因突变、染色体变异等,从中选育高产高糖或高生物量的能源甘蔗突破性新品种。

2.2四川甘蔗育种的重点

将果蔗、糖果兼用蔗、糖蔗、牧草蔗、能源蔗等作为四川甘蔗品种选育的方向,是就四川社会经济发展和市场消费需要而提出,但因发展的条件和需求的程度有异,故必须有所侧重。我们认为:果蔗品种的选育虽有一定难度,但由于四川等中亚热带市场的需要,也应将其作为四川甘蔗品种选育的一个重点。糖蔗品种选育,一直是甘蔗品种选育的重点,但鉴于目前四川甘蔗制糖业现状而不必刻意追求糖蔗品种的选育,可由选育糖果兼用蔗品种以弥补;根据四川果蔗消费市场现状,应将选育糖果兼用蔗品种作为重点之一,这既可满足人们生食消费,又可为甘蔗制糖业的发展储备品种。牧草蔗品种也不必刻意追求,因为四川牧区地处青藏高原东南缘和横断山区的腹心地带,包括甘孜、阿坝、凉山三个州,除凉山州外,其他两个州需要选育分蘖力特强、耐寒性和宿根性特好的品种方可,这需要做一些种质资源搜集研究等准备。新能源的开发是我国能源发展的一个重要方向,当前主要是以甜高粱、木薯等为原料,但它们不是最理想的作物,最理想的生物质能源作物是甘蔗。因此,高生物量的能源蔗突破性品种选育应作为一个重点。

3 四川甘蔗的育种方法研究

目前最有效的甘蔗育种方法是一种将父母本双亲通过有性杂交获得实现了基因重组的子一代,对子一代进行定向培育选出具有杂种优势品种的甘蔗常规育种方法。这种方法是基于亲(父母)本的遗传物质基础的差异来决定的。甘蔗品种选育,自上世纪50年代开始以来,依靠这种方法,我省已育成了50个品种。尽管不断采取扩大遗传种质增加亲本血缘的方法取得了很好效果,但寻求甘蔗育种技术的进步,探索出更多、更有效、更快的育种途径和方法,从而培育更高产、更优质的甘蔗新品种,是时代和社会不断发展进步的要求。基因突变是生物变异的根本来源;染色体变异可合成新的物种,创造新的种质,为作物育种和改良打下物质基础。因此,应当开展或增强甘蔗育种的基因突变和染色体变异研究,如航天技术育种、诱变技术育种等,创造甘蔗新基因或新种质,以培育突破性的新品种。美国的甘蔗育种有3个育种计划,即商业育种计划、基础育种计划和生物技术或分子育种计划;3个育种计划互为补充。生物技术育种计划,已于1994年在美国路州荷马的美国农业部农业研究院南方研究中心甘蔗研究所开始实施,并取得很大进展,包含通过常规育种方法得到而未能表达的有用基因的转基因甘蔗品种已在包括路州荷马在内的几个地方育成,并正在温室和实验室中予以评价;转基因甘蔗品种巳在这些地方的4个实验室里获得,这些转基因植物目前正在温室和田间试验中经受耐蚜虫的试验[24]。我省的生物技术育种,尚需在人才、设备和技术储备上下功夫,在取得“根癌农杆菌介导川蔗23号遗传转化Bt基因的方法”成绩的基础上,加大相关育种技术研究。建议以常规育种方法为主,育种新方法探索为辅,稳妥地推进四川甘蔗品种选育。

4 四川甘蔗的种质资源研究

我们知道,常规的有性杂交育种是一种基因重组,它是以双亲的遗传种质为基础的;要选育或更有效地选育出新的品种,扩大其遗传种质是极其重要的;要扩大遗传种质,就必须重视种质资源的搜集、保存与研究。四川是华中蔗区的一个重要蔗区,选育的抗寒品种最具代表性,育成的抗寒品种曾多次与国外科研机构进行种质材料交换,同时也为我国其他省区的局部寒冷蔗区育种提供了借鉴。四川的一些品种或材料,不仅为四川育种做出了贡献,同时也为我国其他省区的甘蔗育种做出了贡献。如内江59-782作亲本育成桂糖15号2个品种,川蔗2号作亲本育成赣糖、赣蔗、湘蔗、云蔗、川蔗、桂蔗等14个品种,等等。因此,开展四川甘蔗及其近缘植物种质资源的搜集、保存与研究,十分必要。

综上所述,四川甘蔗品种选育,应以果蔗、糖果兼用蔗、糖蔗、牧草蔗、能源蔗为育种方向,侧重果蔗、糖果兼用蔗、能源蔗品种选育;以常规育种方法为主,育种新方法探索为辅,种质资源搜集保存研究利用并进为四川甘蔗品种选育的三大科研思路。

[1]李建友.内江甘蔗试验场成立前后[N].内江日报,2013-01-13(2).

[2]内江市农业局.内江地区种植业志[EB/OL].http://www.scnjagri.gov.cn/zhongzhiye/Index.asp:10-12,14-16,88,96.

[3]张富能.四川甘蔗良种对增产的作用以及因地制宜推广良种的进程[J].四川甘蔗科技,1982(1):1-4.

[4]朱华武,黄久凯.论攀西糖料生产基地及其发展前景[J].四川甘蔗,1989(3):31-32.

[5]陈远贻.甘蔗育种十年回顾[J].甘蔗,1999,6(2):59-61.

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Breeding of Sugarcane Variety in Sichuan Province

LI Yuan-tan,WANG Gui-hua,CHEN Dao-de,ZENG Pan,TAN Xian-ping,LV Da,XIAO Yi
(Sichuan Academy of Botanical Engineering,Sichuan Zizhong 641200)

This paper reviewed introduction and breeding of sugarcane in Sichuan,collection and breeding of the local sugarcane varieties,independent innovation breeding,popularization and diffusion of our own breeding varieties,research of breeding methods and technology on the basis of the literature of local historical annals, books,journals combined with the research experience.The direction and the focus of sugarcane breeding in Sichuan province,research on the breeding method,technology and germplasm resources were discussed. Suggestions are put forward:the breeding direction of variety breeding is chewing cane,raw sugar-chewing cane, raw sugarcane,grass cane,energy cane,but focussing on the chewing cane,raw sugar-chewing cane and energy cane;methods of breeding is conventional breeding as principal methods and explore new methods as supplement, and in the mean time,collection,preservation,research and use of sugarcane germplasm resources.

sugarcane variety;breeding;Sichuan

10.13570/j.cnki.scc.2015.05.024

2015-06-05

四川省科研院所科技成果转化项目(14010108)。

李远潭(1958-),男,高级工程师,四川乐至人。研究方向:作物栽培与育种。

王贵华(1955-),男,教授级高工,四川内江人。研究方向:甘蔗栽培与育种。

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