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甘蔗新品种粤糖02-305选育试验研究

2016-09-27文明富潘方胤吴文龙杨俊贤刘福业彭冬永杨春强

甘蔗糖业 2016年4期
关键词:蔗茎宿根抗旱性

文明富,潘方胤,吴文龙,杨俊贤,刘福业,彭冬永,杨春强

(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02-305选育试验研究

文明富,潘方胤,吴文龙,杨俊贤*,刘福业,彭冬永,杨春强

(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)

文章详细阐述了高产、高糖、抗病性好、抗旱性强的甘蔗品种粤糖02-305的选育过程,并就其农艺性状、蔗茎产量、蔗糖分、抗性等性状表现进行综合分析。以粤农73-204为母本,CP85-384和CP92-624为混合父本配制杂交组合,历经9代农艺性状、糖分和产量相关性状的选择,育成了高产、高糖、抗逆性强的甘蔗新品种粤糖 02-305。国家区试和生产试验结果表明,粤糖 02-305蔗茎产量达104080.95 kg/hm2,含糖量达15050.11 kg/hm2。该品种适合我国蔗区大面积推广应用。

甘蔗;粤糖02-305;含糖量;产量;品种选育

0 引言

甘蔗(Saccharum spp.)是我国第一大糖料作物,蔗糖是我国食糖消费的主体,占食糖消费的90%以上[1]。甘蔗作为重要的糖料作物,品种培育对蔗糖业的发展极其重要[2]。

近年来,甘蔗品种的严重单一化已成为我国蔗糖业可持续发展的主要障碍。ROC22在我国种植近20年,由于长期连年种植,出现了品种退化的现象,ROC22受甘蔗黑穗病和螟虫的为害越来越严重,而且宿根蔗发株较少,单位面积有效茎数少,造成甘蔗的单位面积蔗茎产量和含糖量剧减,严重影响蔗糖业的发展,但其种植面积现今仍占我国甘蔗种植总面积的 60%以上[3]。因此,甘蔗品种的更新换代和早、中、晚熟不同类型品种的合理搭配势在必行。要实现甘蔗品种的多元化种植,必须加强我国不同类型自育品种的选育。粤糖02-305是广州甘蔗糖业研究所湛江甘蔗研究中心通过杂交、系谱选择、国家区试育成的甘蔗新品种,该品种具有高糖、高产、抗病性强、抗旱性好等优良特点,2013年通过全国农业技术推广服务中心农作物品种鉴定,该品种可为解决我国甘蔗品种种植结构单一化的问题提供支持。

1 材料与方法

1.1亲本材料

粤糖 02-305的母本是广东省农业科学院作物研究所在上世纪 70年代初培育的甘蔗品种粤农73-204(图1)。粤农73-204具有大茎、高产、抗逆性强的农艺性状,它是以粤糖57-423为母本、CP49-50为父本作杂交,筛选的优良育种亲本材料[4]。该亲本在我国甘蔗杂交基地海南甘蔗育种场易开花,花粉量大,活力强,易于杂交,是我国甘蔗育种中自主创新的重要亲本,也是甘蔗杂交育种的主要亲本之一。作为杂交母本,粤农73-204应用频率高,后代性状突出,已经选育出包括粤糖 93-159、粤糖00-236和粤农89-759等优良甘蔗品种10多个。

粤糖02-305的父本是以美国引进的CP85-384 CP92-624为混合父本(图1)。引进的CP系品种具有糖分高的特性,是我国主要的引进品种亲本材料,特别是CP85-384,该品种为美国路易斯安那历史主栽品种之一,而且对甘蔗黑穗病具有抗性[5-6]。

图1 粤糖02-305系谱图

1.2选育方法

甘蔗品种在选育的各个阶段对植株的形态特征和生长特性的调查检测有所不同,在前期特别注重检测田间锤度、株高、茎径、有效茎数、病虫害发生、倒伏程度、空棉心情况、气根多少及着生高低、水裂、叶鞘57号毛群发达程度、侧芽萌动、叶鞘易削程度等的检测。在进入品比阶段以后,主要注重以甘蔗的产量、甘蔗蔗糖分、宿根性、各种抗性:抗病虫、抗倒伏、抗旱性、抗寒性等性状,还有各种生长特性项目:发芽率、分蘖率、宿根发株率、生长速度的检测。

区域试验按统一试验方案执行,参试品种采用完全随机区组排列,3次重复。行距1~1.2 m,种植密度为 97500~112500芽/hm2,小区面积不小于33.3 m2,设双对照,CK1为ROC22,CK2为ROC16。

糖分检测是甘蔗选育种中最重要的检测项目,在每年的11月份至翌年的3月份进行检测。检测项目有甘蔗蔗糖分、甘蔗纤维分、蔗汁锤度、蔗汁蔗糖分、蔗汁重力纯度、蔗汁还原糖分等。参试甘蔗品种糖分由农业部甘蔗及制品质量监督检验测试中心按照国家标准 GB/T10498-2010(糖料甘蔗)、GB/T10499-1989(糖料甘蔗试验方法)进行检查。参试甘蔗品种抗病性检测由农业部甘蔗及制品质量监督检验测试中心按照农业部行业标准 NY/T 1786-2009(农作物品种鉴定规范 甘蔗)进行检测。

2 结果与分析

2.1选育过程

2001~2002年杂交季节由广州甘蔗糖业研究所海南甘蔗育种场完成花穗的有性杂交,该组合共获得1个花穗。2002年3月在湛江甘蔗研究中心播种育苗,同年5月定植于大田,本组合定植实生苗207株。2002年11月5日进行初选,2003年1月15日决选留苗,该组合入选5个单株,粤糖02-305即是其中的一个优良单株。粤糖02-305自2002年从杂种圃入选后经各系谱选育程序(包括选种圃、鉴定圃、预备品比、品比、表证、广东省区试、第八轮国家甘蔗品种区试、第八轮国家甘蔗品种区区域生产试验)(表 1),国家区试点设广西崇左、广西百色、广西来宾、广西柳州、广西河池、云南开远、云南瑞丽、云南保山、云南临沧、广东遂溪、广东湛江、福建漳州、福建福州和海南临高蔗区5省14个点,国家区试结果表明,该品系蔗茎产量、含糖量表现优良,甘蔗蔗糖分中等,农艺性状优良,生势较好,较粗生,耐旱,抗病性强,抗旱性好。2013年,该品系通过全国农业技术推广服务中心农作物品种鉴定。

表1 粤糖02-305选育程序

2.2植物学特征

粤糖02-305植株生长直立,中大茎,基部较粗,节间圆筒形,芽沟明显。蔗茎遮光部分淡紫红色,露光部分经曝晒后呈暗紫红色,蜡粉带明显。蔗茎无水裂、无气根,茎径均匀,茎形美观。根点2~3列,排列无规则。芽体较大,尖卵圆形,基部近叶痕,顶端超过生长带。芽翼较宽,着生于芽的上半部,萌芽孔近芽的顶端。叶色青绿,叶片长度中等、稍宽,新叶直立,老叶顶端弯垂,叶鞘未露光部分浅紫绿色,露光后呈紫红色,57号毛群较少,易脱叶。内叶耳三角形,外叶耳过渡形。

2.3品种特性

2.3.1农艺特征

2011~2012年全国多年多点区域试验表明(表2、表3),粤糖 02-305萌芽快、齐,平均萌芽率为58.5%,比对照ROC22(CK1)高出4.6个百分点。分蘖率高,分蘖率为259.8%,比对照ROC22高99.2个百分点,比ROC16(CK2)高114.6个百分点。生长速度较快,生长旺季7月份株高171.6 cm,12月份株高为288.8 cm。尽管植株茎长分别比 ROC22和ROC16矮31.32 cm和17.84 cm,但成茎率高,有效茎数多,达67149条/hm2,有效蔗茎数比ROC22多3411条/hm2,茎径比ROC22粗0.07 cm,比ROC16 粗0.26 cm,蔗茎均匀。成熟期茎重高,单茎重1.55 kg,与对照ROC22相近,比ROC16单茎重重0.20 kg。宿根性强,宿根发株率高,比ROC22和ROC16分别高出35.2和53.0个百分点,蔗苗高矮整齐,大小均匀,且分布均匀。生长后期在试验区无孕穗开花现象。

表2 粤糖02-305与对照种在国家区域试验和生产示范中的主要农艺性状

2.3.2蔗茎产量

2011~2012年在广西(崇左、百色、来宾、柳州、河池)、云南(开远、瑞丽、保山、临沧)、广东(遂溪、湛江)、福建(漳州、福州)和海南临高蔗区5省14个点试验表明(表3),粤糖02-305新植平均蔗茎产量104581.40 kg/hm2,比 ROC16(CK2)增产 6463.92 kg/hm2,比ROC22(CK1)减产6515.35 kg/hm2,但是宿根蔗分别比ROC22和ROC16增产756.09 kg/hm2和7181.28 kg/hm2。2012年全国进行生产性示范试验表明,其新植平均蔗茎产量106956.12 kg/hm2,比对照ROC22增产4319.40 kg/hm2。然而多年多点(3 新 1宿)结果表明,粤糖 02-305平均蔗茎产量为104080.95 kg/hm2,与ROC22(104530.32 kg/hm2)相当,比ROC16增产8226.90 kg/hm2,说明粤糖02-305蔗茎产量较高、而且稳定。

表3 粤糖02-305与对照种在国家区域试验和生产示范产量性状

2.3.3蔗糖分和含糖量

2011~2012年国家区域试验表明(表 4),粤糖02-305新植平均蔗糖分为14.25%,而ROC22 (CK1)和 ROC16 (CK2)分别为 14.23%和 14.14%;粤糖02-305宿根平均蔗糖分为 14.64%,而 ROC22和ROC16分别为14.54%和14.68%。而多年多点(3新1宿)结果表明,粤糖02-305和ROC22平均蔗糖分相当,分别为14.46%和14.49%,比ROC16平均蔗糖分分别高0.05和0.08个百分点。粤糖02-305蔗糖分积累在3月份达到最高,而ROC22在2月份达到最高,3月份时反而下降,表明粤糖02-305为晚熟品种,适合于早熟、中熟品种搭配种植,延长糖厂开榨时间。其含糖量在多年多点试验中平均达到15050.11 kg/hm2,与ROC22 (15146.44 kg/hm2)相当,比ROC16增产糖1237.54 kg/hm2,说明粤糖02-305单位面积产糖量高。

2.3.4抗病性和抗旱性

根据黑穗病菌和花叶病(高粱花叶病毒和甘蔗花叶病毒混合接种)人工接种发病率结果(表 5),粤糖02-305未见黑穗病发生,对黑穗病的抗性级别为1级,抗性反应型为高抗;人工接种花叶病发病率为32.86%,对花叶病的抗性级别为3级,抗性反应型为中抗。根据2012年受旱后株高伤害程度和产量损失程度对品种的抗旱性进行评价(表 6),粤糖02-305的株高伤害率和产量损失率均小于30%,抗旱性强。

2.4品种栽培管理要点

粤糖 02-305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,播种双芽苗45000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4 粤糖02-305与对照种在国家区域试验和生产示范中的纤维分、蔗糖分和糖产量

表5 粤糖02-305在国家区域试验和生产示范中的抗病性表现

表6 粤糖02-305在国家区域试验和生产示范中的抗旱性表现

3 结论

粤糖02-305是以粤农73-204为母本,CP85-384 和CP92-624为混合父本育成的高产、高糖的甘蔗新品种,在2011~2012年国家区试中表现突出,蔗茎产量和含糖量明显高于 ROC16 (CK2),与 ROC22 (CK1)相当,为适合我国南方蔗区种植的优良甘蔗品种。此外,该品种宿根性好,抗倒伏能力强,黑穗病发病少,抗旱性好,有利于干旱地区种植。粤糖02-305的育成为我国甘蔗育种提供了新种质,同时可为解决我国蔗区种植品种单一,糖料蔗成熟期集中,病虫害发生严重的问题提供支持。

[1]LI YANG-RUI,YANG LI-TAO.Sugarcane Agriculture and Sugar Industry in China[J].Sugar Tech,2015,17(1):1-8.

[2]Tew T L,Cobill R M.Genetic improvement of sugarcane (Saccharum spp.) as an energy crop[M]// Genetic Improvement of Bioenergy Crops.Springer New York,2008: 273-294.

[3]李奇伟,邓海华.当前我国甘蔗品种选育与推广中存在的突出问题及对策[J].甘蔗糖业,2011(4):70-76.

[4]曹干,黄忠兴,王继华,等.粤农 73-204在甘蔗育种上的利用[J].热带农业科学,2011,31(9):4-8.

[5]周会,李杨瑞.美国育成甘蔗品种分析[J].南方农业学报,2012,43(5):570-577.

[6]沈万宽,姜子德,杨湛端,等.甘蔗抗黑穗病的鉴定新方法及其品种抗性评价[J].华中农业大学学报,2014(2):51-56.

(本篇责任编校:李金玉)

Breeding of Sugarcane (Saccharum Spp.) Cultivar Yuetang 02-305

WEN Ming-fu,PAN Fang-yin,WU Wen-long,YANG Jun-xian,LIU Fu-ye,PENG Dong-yong,YANG Chun-qiang
(Guangzhou Sugarcane Industry Research Institute/Guangdong Key Lab of Sugarcane Improvement & Biorefinery,Guangzhou 510316)

The objective of this paper was to introduce the breeding process of a new sugarcane cultivar,Yuetang 02-305,and its agronomic character,stem yield,sucrose content,and disease and abiotic stress resistance.Yuetang 02-305,with high stem yield,high sucrose content and good adversity resistance was successfully bred using Yuenong73-204 and CP85-384 or CP92-624 as female and male parents after 9 generations’ selection based on agronomic,sugar traits,and yield traits.It exhibited the high sugar yield and maximum stem yield at 15050.11 kg/hm2and 104080.95 kg/hm2in the national regional and production test,respectively,and it is one of the most suitable sugarcane varieties in the major sugarcane growing areas.

Sugarcane; Yuetang 02-305; Sugar content; Yield; Breeding

S566.1

A

1005-9695(2016)04-0006-06

2016-05-20;

2016-08-18

广东省科技计划项目(2014A030304012、2014A020208012、2015A030302009);湛江市科技计划项目(2014A03020、2015A03014);粤农计[2015]6号农机农艺配套甘蔗良种选育关键技术创新能力建设项目

文明富(1982-),男,农艺师,主要从事甘蔗遗传育种研究;E-mail:wenmingfu308@163.com

杨俊贤(1962-),男,研究员,主要从事甘蔗遗传育种与植物保护研究;E-mail: siriyjx@163.com

文明富,潘方胤,吴文龙,等.甘蔗新品种粤糖02-305选育试验研究[J].甘蔗糖业,2016(4):6-11.

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