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甘蔗新品种粤糖04-245的选育研究

2015-12-12吴文龙文明富潘方胤刘福业杨俊贤

甘蔗糖业 2015年5期
关键词:蔗茎宿根湛江

吴文龙,文明富,潘方胤,刘福业,杨俊贤

(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)

甘蔗新品种粤糖04-245的选育研究

吴文龙,文明富,潘方胤,刘福业,杨俊贤*

(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)

粤糖04-245是以粤糖94-128为母本、粤糖93-159为父本通过有性杂交选育出来的甘蔗新品种。该品种具有高糖高产、早熟、抗逆性强、适应性广、农艺性状优良的特性。遗传组成分析结果表明,粤糖04-245细胞质源为班扎马新黑潭(Bandjarmasin Hitam),遗传组成源丰富,包括17种不同的基础种质。多年多点试验结果表明,粤糖04-245蔗茎产量为101115 kg/hm2,分别比对照ROC10、ROC16和ROC22增产28%、30%和7%;11~1月份平均蔗糖分为16.03%,蔗糖量为16215 kg/hm2,分别比对照ROC10、ROC16和ROC22增糖40%、39%和15%。

甘蔗;品种;选育;特性

0 引言

甘蔗(Saccharum spp.)属于禾本科的C4植物,广泛分布于热带亚热带广大地区,具有典型的高光效、高生物量、生长快、抗旱、耐瘠薄等特性[1-4]。甘蔗为全球第1大糖料作物,也是重要的工业和生物能源原料[5]。

2012年,我国甘蔗种植面积已达160万hm2左右,居全球第3位,位于巴西、印度之后[6]。甘蔗是中国乃至世界第1大糖料作物。蔗糖占世界食糖总产的75%以上[7],占我国食糖总产的90%以上。选育和推广高产稳产、高抗逆性、适应性好的新品种,是促进甘蔗生产持续稳定发展的重要措施[8]。

粤糖04-245是广州甘蔗研究所湛江甘蔗研究中心通过杂交、系圃选择育成的甘蔗品种,该品种早熟、高糖高产、适应性广,本文将对该品种作总体介绍。

1 选育过程

粤糖04-245由杂交组合粤糖94-128×粤糖93-159选育出。2003年,广州甘蔗研究所湛江甘蔗研究中心拟定粤糖94-128×粤糖93-159杂交组合,于2003~2004年杂交季节由该所海南甘蔗育种场完成有性杂交工作。该组合共获得杂交花穗2个。2004年3月底在湛江甘蔗研究中心播种育苗,5月底定植于大田。该年度总共培育51个组合,定植实生苗60013株,本组合定植实生苗1120株。2004年11月中旬进行初选,该组合入选29个单株,入选率为2.59%。粤糖04-245从实生苗入选后经选种圃、鉴定圃试验筛选后,于2007~2008年在湛江甘蔗研究中心育种基地、湛江甘蔗研究中心洋青基地先后进行多点的品比、大区品比、表证示范试验。2008~2009年在广东省粤西蔗区砖红壤性黄色土和红色土2大土壤蔗区进行了区域性的品种比较试验和生产性试验。试验结果表明,粤糖04-245是一个早熟、糖分高、高产稳产的甘蔗新品种,其蔗茎产量、糖产量、甘蔗蔗糖分均比对照种高。该品种已在粤西蔗区繁殖试种,2010年种植面积在200~333 hm2以上。该品种于2011年通过广东省农作物品种审定。

2 细胞质源和遗传组成源

粤糖04-245的母本为粤糖94-128,是湛江甘蔗研究中心从粤糖80-101×ROC1组合中选育出的优良品种,该品种的主要特点是中早熟、有效茎数多、宿根性能强、中至中大茎、蔗茎产量较高;父本粤糖93-159是目前我国大陆自育品种推广较大的品种,其亲本组合为粤农73-204×CP72-1210,该品种中大茎、早熟、糖分高、纯度高、农艺性状优良。粤糖04-245较好地结合了双亲的优良特性,表现为早熟、糖分高、出苗率高、中至中大茎、易脱叶、有效茎数较多、抗逆性好、宿根性能好。

根据粤糖04-245遗传系谱研究,对其遗传组成源进行了分析(见表1)。分析表明,该品种的遗传组成源是多元的。细胞质源为热带种班扎马新黑潭(Bandjarmasin Hitam),遗传组成源共含有割手密种2个,分别为爪哇割手密(Glagah)和印度割手密(Co. spont);印度种一个为春尼(Chunnee);热带种10个,分别为班扎马新黑潭(Bandjarmasin Hitam)、黑车里本(Black Cheribon)、卡路打不挺(K. Boothan)、路打士(Loethers)、拉海那(Lahaina)、斐济(Fiji)、克里斯他林那(Crystalina)、灰毛里求斯(A. mauritius)、拔地拉(Badila)、维来伊(Vellai);中国种3个,即中国种(O. Tekcha)、中国种(品种名未详)和夏威夷育巴(H. uba)。另外还含有高粱(Sorghumdorra Staff)的血缘。丰富的基础种质为粤糖04-245的优良性状打下了良好的遗传基础。

表1 粤糖04-245新品种的亲本遗传组成源

3 植物学特征

粤糖04-245植株生长直立,中至中大茎,节间较长、呈圆筒形、略呈“之”字形排列。蔗茎遮光部分浅黄绿色,露光暴晒后呈浅青绿色,蜡粉带较明显。无气根,根点2~3行,排列无规则,蔗茎均匀。芽沟不明显,芽体中等,卵形,基部离叶痕,顶端达生长带。芽翼中等,着生于芽的上半部,萌芽孔在芽的中上部。叶色淡绿,叶片长、宽度中等,心叶直立。叶姿呈直尾散型。叶鞘遮光部分浅青绿色,露光部分浅黄色。易脱叶,无57号毛群。内叶

耳短,呈三角形,外叶耳缺如。

4 品种特性

4.1 农艺特性

多年多点试验表明(表2、表3),粤糖04-245萌芽快、齐,平均萌芽率为59.80%,比对照ROC10、ROC16、ROC22分别高出10.27、4.27、4.90个百分点。分蘖率高,分蘖率为107.03%,比对照ROC10高15.63个百分点,比ROC22高9.36个百分点。生长速度快,生长旺季7~10月比对照ROC10生长快中茎至中大茎,平均茎径为2.84 cm,蔗茎均匀。成熟期茎重高,单茎重1.58 kg,与对照ROC22相近比ROC10和ROC16分别重0.24 kg和0.3 kg。成茎率高,有效茎数多,达64140条/hm2,分别比对照ROC10、ROC16和ROC22多5310、3135和682条/hm2。宿根性强,发株数达85485条/hm2。后期在试验区无孕穗开花现象。

表2 粤糖04-245与对照种主要农艺性状比较

4.2 蔗茎产量

2007~2008年在湛江甘蔗研究中心选种基地、湛江甘蔗研究中心洋青基地进行2新2宿的品比试验表明(表4),粤糖04-245平均蔗茎产量107910 kg/hm2,比对照ROC10、ROC16和ROC22分别增产26%、33%和9%。2008~2009年在广东省粤西蔗区砖红壤性黄色土和红色土2大土壤蔗区(遂溪县甘蔗良种场、湛江农垦农科所、徐闻县农业局、遂溪县农业局、湛江甘蔗研究中心)进行了2新1宿的品比、大区品比、表证示范试验,其平均蔗茎产量94380 kg/hm2,比对照ROC10和ROC16增产30%和27%。2010年在湛江蔗区进行新植面积200~333 hm2以上生产示范,产量也比对照ROC10和ROC16高出近30%。6年多点新植宿根试验结果表明,粤糖04-245平均蔗茎产量为101115 kg/hm2,远远高出对照产量。

4.3 蔗糖分和含糖量

2007~2008年预备品比试验表明(表4、表5)粤糖04-245平均蔗糖分为16.23%,而对照ROC10 ROC16和ROC22分别为15.26%、15.36%和15.32% 4个品种蔗糖分积累在1月份达到最高。2008~200年预备区试和2010年生产示范结果显示,平均蔗糖分分别为16.07%和15.80%,比3个对照蔗糖分绝对值高出1个百分点以上。含糖量在多年多点试验中平均达到16215 kg/hm2,比ROC10 (11580 kg/hm2增糖40%,比ROC16 (11700 kg/hm2)增糖39%,比ROC22 (14085 kg/hm2)增糖15%。

4.4 工艺性状

粤糖04-245的蔗糖分积累曲线(图1)可以看出,粤糖04-245在11月糖分就达到15%,而对照ROC10、ROC16和ROC22的糖分要到12月份才能达到14%以上。说明该品种具有早熟特性,糖厂可以提前采收。

4.5 抗逆性和适应性

表3 粤糖04-245与对照种产量构成因素比较

表4 粤糖04-245与对照种经济性状对比

粤糖04-245抗病害能力较强,人工接种黑穗病和嵌纹病检验发现,中抗黑穗病,高抗嵌纹病。大田自然感染结果显示,未见有严重病害发生。抗倒伏和不易风折,台风过后恢复生长较快。2010年7月22日第3号强台风“灿都”,风力在10级以上,阵风11~12级,风后调查结果显示,粤糖04-245

风折率在8.0%~10.3%之间,而ROC22风折率在55.5%~78.4%之间。

5 品种栽培管理要点

粤糖04-245适宜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,以冬植或早春植为宜,以播种双芽苗45000~ 46500段/hm2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目的。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。生产上施肥时注意氮、磷、钾合理配施,避免偏施、重施氮肥。

表5 粤糖04-245与对照种甘蔗蔗糖分对比

图1 粤糖04-245蔗糖分积累曲线

6 结论

粤糖04-245从2007~2010年开始,经过多年多点预备品比、品比、区试验、生产示范等试验。结果表明,该品种蔗茎产量为101115 kg/hm2,平均蔗糖分为16.03%,蔗糖量为16215 kg/hm2,分别比对照ROC10、ROC16和ROC22增产28%、30%和 7%;增糖40%、39%和15%,是一个早熟、高产高糖,高出苗率、有效茎数多、中至中大茎,易脱叶抗逆性好、宿根性能好的甘蔗新品种。

[1] ZHU Y J, KOMOR E, MOORE P H. Sucrose

accumulation in the sugarcane stem is regulated by the difference between the activities of soluble acid invertase and sucrose phosphate synthase [J]. Plant Physiol, 1997, 11(5):609-616

[2] BOTHA F C. Future prospects [M]//Genetics, genomics and breeding of sugarcane, Vol 31. Science Publishers, 2010:249-264

[3] MONTEITH J L. Climate and the efficiency of crop production in Britain [J]. Philos Trans R SocLond, 1977, 281:277-294

[4] ZHU X G, LONG S P, ORT D R. What is the maximum efficiency with which photosynthesis can convert solar energyinto biomass? [J]. Cur. Opin Biotechno, 2008, 19:153-159

[5] BNDES. Sugarcane-based bioethanol, bionergy for sustainable development:1stedition [M]. Rio de Janeiro, Brazil:BNDES and CGEE Coordination, 2008

[6] FAO. Food and agriculture organization of the United Nations statistics division [EB/OL]. [2015-06-06] http://faostat3.fao. org/home/index.html

[7] TEW, THOMAS L, ROBERT M C. Genetic improvement of sugarcane (Saccharum spp.) as an energy crop. Genetic Improvement of Bioenergy Crops. Springer New York, 2008, 273-294.

[8] 李奇伟,陈子云,梁红. 现代甘蔗改良技术[M]. 广州:华南理工大学出版社,2000:11-13.

(本篇责任编校:李金玉)

Breeding of a New Sugarcane Variety - Yuetang04-245

WU Wen-long, WEN Min-fu, PAN Fang-ying, LIU Fu-ye, YANG Jun-xian
(Guangzhou Sugarcane Industry Research Institute/Guangdong Key Lab of Sugarcane Improvement & Biorefinery, Guangzhou 510316)

Yuetang04-245 was selected from the cross combination Yuetang94-128 ×Yuetang93-159. This new sugarcane variety had the desirable characteristics of high sucrose content, high yield, early maturity, strong adversity resistance, wide adaptability and excellent agronomic characters. Pedigree of Yuetang04-245 variety were analyzed and showed that the source of cytoplasm for the variety was Bandjarmasin Hitam and the sources of heredity were from 17 kinds of basal germplasm. The results obtained from cultivation at various sites for several years showed that its mean yield was 101115 kg/hm2. The yield was 28%, 30% and 7% higher than that of ROC10, ROC16 and ROC22, respectively. Sucrose content of the cane (absolute value) in November to January was 16.03%. The sugar yield was 16215 kg/hm2, which was 40%, 39% and 15% higher than that of ROC10, ROC16 and ROC22, respectively.

Sugarcane; Variety; Breeding; Characteristic

S566.1

A

1005-9695(2015)05-0001-06

2015-06-17;

2015-10-16

广东省科技计划项目(2012A090300015、2014A020208012、2014A030304012);湛江市科技计划项目(2012D0302)

吴文龙(1978-),男,高级农艺师,研究方向:甘蔗育种;Email:wuhuw2005@163.com

*通讯作者:杨俊贤(1962-),男,研究员,研究方向:甘蔗育种、植保与栽培;Email:siriyjx@163.com

吴文龙,文明富,潘方胤,等. 甘蔗新品种粤糖04-245的选育研究[J]. 甘蔗糖业,2015(5):1-6.

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