云瑞14系列甘蔗杂交组合的同异分析法评价

俞华先，经艳芬，安汝东，董立华，桃联安，孙有芳，郎荣斌，边芯，周清明

（云南省农业科学院甘蔗研究所瑞丽育种站，瑞丽678600）

云瑞14系列甘蔗杂交组合的同异分析法评价

俞华先，经艳芬，安汝东，董立华，桃联安，孙有芳，郎荣斌，边芯，周清明*

（云南省农业科学院甘蔗研究所瑞丽育种站，瑞丽678600）

为了科学、高效地筛选出符合育种目标的甘蔗优良杂交组合，提高育种效率。采用同异分析法，对2014—2015年度云瑞14系列的42个杂交组合，进行了以株高、茎径、锤度、有效径、单茎重、产量6个目标育种指标的评价。评价结果表明：云瑞03-321×云蔗10-45、云瑞10-1055×德蔗07-36、云蔗05-51×云瑞05-770三杂交组合的综合联系度数值分别是0.8105、0.8097、0.8008（均＞0.8000），同异分析评语为优秀，其中云瑞03-321×云蔗10-45这个杂交组合的综合联系度是42个材料中最大的。云瑞05-679×德蔗93-94、德蔗07-36×云瑞05-704两杂交组合的综合联系度依次是0.7030、0.7008，综合联系度数值介于0.700～0.800之间，同异分析评语为良好。其余杂交组合表现一般。

甘蔗；杂交组合；同异分析；评价

目前甘蔗品种的遗传基础狭窄，育出的品种抗逆性和适应性都不是很理想。如何筛选出育种潜力较强的种质资源材料，是种质创新和选育突破性甘蔗品种的前提[1]。亲本组合评价是提高甘蔗育种效率的最重要环节之一[2]。为了科学评价甘蔗杂交组合的优劣，了解甘蔗杂交亲本的育种潜力及遗传特性，不少育种专家对甘蔗杂交组合进行分析评价[3-6]。在杂交组合评价中，同异分析法评价在其他作物中运用的比较多，如大麦[7]、大豆[8]等，在甘蔗[9]上的运用还比较少。同异评估方法[9]是郭瑞林2001年首次提出的，运用同异理论对杂交组合F1多个育种目标有关的性状进行综合评估，从而确定重点组合或优良杂种的过程。此过程以育种目标或理想性状为参照，对F1杂交组合逐一进行考量。一般情况，某杂交组合各性状越接近育种目标或理想目标，则该品种表现越好，反之亦然[9]。此理论有效地克服传统经验育种的局限性，实现了作物育种工作的信息化、定量化、科学化。本文采用同异分析法，对云瑞14系列的42个甘蔗杂交组合从株高、茎径、锤度、有效茎、单茎重、产量6个目标育种指标，进行综合评价甘蔗杂交组合的优劣，为来年的进一步研究提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验用组合

28个云瑞系列亲本与4个外国品种（系），以及国内13个甘蔗品种型亲本材料，选配得到的42个云瑞14系列甘蔗杂交组合详见表1。

表1 参试组合及其对应代码

1.2 田间试验设计

试验采用完全随机区组设计，布置3次重复。行距1.1m，行长6m，重复间走道兼排水沟宽1.2m，每个小区种1行，每行栽种30苗。试验安排在本单位站内基地完成，前作甘蔗，地理位置：北纬24°01′，东经97°51′，海拔高度780m。田间管理同大田生产。

1.3 田间数据的收集与处理

2013年12月下旬调查每个小区的蔗苗成活丛数。每个重复每行连续选取中间10丛，调查丛有效茎数、每丛取3株调查株高、茎径、锤度、空心、有效茎、蒲心、梢腐病、黑穗病发病情况等。依据下面的公式计算单位面积的蔗茎产量、糖产量和单茎重。蔗茎产量=茎径2×株高×0.7854×丛有效茎/1000；糖产量=蔗茎产量×锤度× 0.69/100（0.69为经验数据）；单茎重=株高×茎径2×0.7854/1000。数据处理采用Excel2003及DPS软件。

1.4 分析方法

参照郭瑞林[11]同异理论及其在小麦育种中的应用中的同异分析方法，以株高、茎径、锤度、有效茎、单茎重、产量6个性状平均值为评价指标（见表2）。

表2 试验组合各观察性状平均值

1.4.1 理想集设试验有n个参试品种，构成评价对象集V=（ν1，ν2，…，νn）；有m个目标性状，构成评判性状集合X=（X1，X2，…，Xm）。各品种与性状的二元组合构成评价对象集A=V·X=（Vh·Xk）（h=1，2，3，…，n；k= 1，2，3，…，m）。其中，各性状在评价对象中有一个理想值，构成理想集B=（X01，X02，…，X0m）。根据糖料甘蔗育种目标，各个性状的理想值Xok均取各性状的最大值，构成理想集B=（X01，X02，…，X0m）。

1.4.2 构建评价品系各性状与理想性状的同一度矩阵P依据公式ahk=Xok/Xhk（当Xhk≥Xok时）及ahk=Xhk/Xok（当Xhk＜Xok时），计算评价对象中各性状Xhk与理想对象集中各对应性状Xok的同一度，构成评价品系各性状与理想性状的同一度矩阵P（表3）。再依据公式其中Wk为各个性状的权重值），求各杂交组合的综合同一度（表4）。

1.4.3 求联系度及优劣评价在甘蔗品种区域试验背景下（设为W），品种与性状构成的集合A和理想对象集B构成集对H（A，B）。定义A，B两个集合的联系度为：μ（W）h=Ah+iBh；Bh=1-Ah。式中，取i值为-1，Ah表示第h个品种各性状的同一度；Bh表示各性状在各品种中的理想集，结果见表4。一般来说，联系度越大，品种表现越好，反之亦然。根据各品系联系度的值域范围，规定μ（W）≥0.8000为优秀品系；0.7000≤μ（W）＜0.8000为良好品系；μ（W）＜0.7000为一般品系。

2 结果与分析

2.1 同异分析评价

从表4可以看出：云瑞03-321×云蔗10-45、云瑞10-1055×德蔗07-36、云蔗05-51×云瑞05-770三杂交组合的综合联系度数值分别是0.8105、0.8097、0.8008，均大于0.8000，同异分析评语为优秀，其中云瑞03-321×云蔗10-45这个杂交组合的综合联系度是42个材料中最大的；云瑞05-679×德蔗93-94、德蔗07-36×云瑞05-704两杂交组合的综合联系度依次是0.7030、0.7008，综合联系度数值介于0.700～0.800之间，同异分析评语为良好。其余杂交组合综合联系度数值均小于0.700，表现一般。

表3 试验组合各观察性状与理想性状的矩阵P

表4 试验杂交组合综合同一度、联系度分析结果

2.2 优良杂交组合材料的大田表现

云瑞03-321×云蔗10-45此杂交组合的大田性状为中大茎、生势较好、晚熟、轻蒲3节、有效茎一般、锤度中等偏上，遗传到了云蔗10-45大茎、强生势的特性；云瑞10-1055×德蔗07-36大田表现为中大茎、生势好、锤度稍低、晚熟、不空轻蒲；云瑞05-679×德蔗93-94中茎、早期锤度较低后期上升快、不空蒲；德蔗07-36×云瑞05-704中大茎、锤度高、早熟、不空不蒲。

3 讨论

3.1 同异分析的方法能够客观地评估作物品种优劣，大大提高杂交组合筛选的效率，减少育种工作者的工作量，突出育种重点，避免盲目筛选[12]，对后代材料选种工作具有预见性。本研究中42个杂交组合筛选结果仅有5个组合材料评语优秀，考虑进入下一圃，入选率仅为11.90%不到20.0%。在实际大田选种工作中，还要综合考虑空蒲心、脱叶难易、57号毛群、宿根性等情况，入选率会更低。探究其入选率低的原因，高锤度的材料，有效茎数量又少，有效茎多的锤度又不是太好，锤度和有效茎稍好的空蒲心又不是太理想。

3.2 同异评估分析能有效地克服传统经验育种的局限性，实现了作物育种工作的信息化、定量化、科学化。同异评估分析可以考虑多个组合性状指标，实现多基因聚合，并且方法简单快捷，因此该方法应用前景广，建议在以后的组合评价工作中要加强应用。

[1]郎荣斌，边芯，朱建荣，等．甘蔗野生血缘云瑞创新亲本的遗传力及配合力分析[J]．湖南农业大学学报，2015，41（6）：582－589．

[2]彭绍光．甘蔗育种学[M]．北京：农业出版社，1990．

[3]桃联安，经艳芬，董立华，等．云南甘蔗细茎野生种82－114测交后代主要性状遗传分析[J]．植物遗传资源学报，2011，12（3）：419－424．

[4]朱建荣，桃联安，董立华，等．中国本土割手密血缘创新亲本材料的利用潜力分析[J]．云南农业大学学报：自然科学版，2011，26（1）：12－19．

[5]经艳芬，边芯，郎荣斌，等．云瑞创新亲本选配32个甘蔗杂交组合的模糊综合评判[J]．亚热带农业研究，2015，11（4）：217－221．

[6]安汝东，周清明，俞华先，等．9个云南甘蔗创新亲本作为父本的经济育种值分析[J]．湖南农业大学学报，2015，41（2）：113－118．

[7]关立，韩勇，齐光荣，等．杂交组合同异评估方法在小麦育种中的应用[J]．湖南农业科学，2014（7）：18－21．

[8]张楷歆，王铎，吴晗，等．杂交组合同异评估法在大豆高产、优质育种中的应用[J]．大豆科学，2016，35（3）：360－366．

[9]郎荣斌，边芯，经艳芬，桃联安，等．甘蔗杂交组合同异分析法评价[J]．中国糖料，2015，37（4）：30－32．

[10]郭瑞林．作物育种同异理论与方法[M]．北京：中国农业科学技术出版社，2011，135－168．

[11]郭瑞林，刘亚飞，王景顺，等．同异理论及其在小麦育种中的应用[J]．麦类作物学报，2010，30（5）：970－975．

[12]郭瑞林，杨春玲，关立，等．小麦品种区域试验的同异分析方法研究[J]．麦类作物学报，2001，21（3）：60－63．

Evaluation of Sugarcane Hybrid Combinations of YunRui 14 Series by Similarity-Difference Analysis

YU Hua－xian,JING Yan－fen,AN Ru－dong,DONG Li－hua,TAO Lian－an,SUN You－fang,et al
(Ruili Breeding Station,Sugarcane Research Institute of Yunnan Academy of Agricultural Sciences,Ruili 678600)

Aim to scientifically and effectively screen out the good cross combinations of sugarcane for improving the efficiency of breeding,6 agronomic traits of the 42 cross combinations of sugarcane derived from YunRui 14 series from 2014 to 2015 were evaluated by similarity－difference analysis,including plant height,stem diameter, degree of hammer,the effective diameter and weight of single stem．The evaluation results showed that three cross combinations,YunRui03－321×YunZhe10－45,YunRui10－1055×DeZhe07－36,YunZhe05－51×YunRui05－770,had high integrated connection degree value(0．8105,0．8097,0．8008,respectively,＞0．8000),so their estimation grade were excellent;YunRui05－679×DeZhe93－94,ZeZhe07－36×YunRui05－704 had medium integrated connection degree(0．700＜0．7030 and 0．7008,respectively,＞0．800),and estimation grade were well．Performance of the rest hybridized combinations were general．

sugarcane;cross combination;similarity－difference analysis;evaluation

S566.103

A

1007－2624（2016）06－0034－04

10.13570/j.cnki.scc.2016.06.013

2016-06-27

云南省科技惠民专项（农业）（2014RA059）；云南省重点新产品开发-农业部分（2012BB014）；国家基金项目（31360358）；云南省农科院专项资金（YAAS2014ZY012）；国家现代农业产业技术体系专项资金（CARS-20-1-1）；国家甘蔗重点实验室基金（2015DG015-05）。

俞华先（1984-），在读硕士，研究实习员。研究方向：甘蔗遗传育种。E-mail：yuhuaxian19841219@163.com。

周清明（1965-），副研究员。研究方向：甘蔗遗传育种。E-mail：rlzqm665@163.com。