含有蔗茅血缘的甘蔗新品系在德宏蔗区的适应性评价

李嫒甜 ，李富生 ，李翠英 ，肖培先 ，张永港 *，康 宁

（1.德宏州甘蔗科学研究所，云南陇川 678707；2.云南农业大学，云南昆明 650201）

蔗茅（Erianthus fulvus Ness.）是禾本科（Gramineae）甘蔗亚族（Saccharinae）蔗茅属（Erianthus）的一个野生种，原产于热带、亚热带和温带，蔗茅具有很多特异优良性状，如抗旱、抗寒、耐瘠、锤度高，是其它甘蔗（Saccharum spp.）近缘野生种所不能及的，在甘蔗杂交育种方面具有重要的利用价值[1]。为将蔗茅血缘成功引入甘蔗栽培品种，云南农业大学甘蔗研究所从2001年起致力于以昆明蔗茅为父本与甘蔗栽培品种或栽培原种进行杂交，获得了数百份蔗茅与甘蔗的杂种后代材料[2-5]。该类子代材料能忍耐选育地-昆明试验点的冬季低温而存活下来，表明其具有一定的耐寒能力，同时该类材料中有些还具有抗旱、蔗茎产量高及蔗糖分含量高等优良性状[6]。本研究旨在探索含有蔗茅血缘的甘蔗新品系在德宏蔗区的适应性，特从云南农业大学甘蔗研究所引进含有蔗茅血缘的高原甘蔗新品系8个，在德宏州甘蔗科学研究所（陇川）的试验基地（海拔980 m）开展品种比较试验，评价蔗茅与甘蔗杂交后代的生产表现和育种利用价值，为甘蔗新品种的推广应用和优良亲本的筛选利用提供科学依据，为德宏州甘蔗品种的更新换代提供材料贮备。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试甘蔗品系为滇蔗 01-58、01-104、01-106、04-14、04-429、09-38、11-101、11-486， 是云南农业大学甘蔗研究所利用甘蔗（Saccharum spp.）栽培种崖城89-9与蔗茅（Erianthus fulvus Ness.）野生种中的昆明蔗茅进行远缘杂交而获得并在高海拔（1930 m）试验点培育而成的含有蔗茅血缘的不同世代甘蔗新品系。其中，滇蔗01-58于2008—2010年参加云南省第十轮甘蔗品种区域化试验，2012年通过云南省品种审定委员会审定；滇蔗04-14于2012—2014年参加云南省第十二轮甘蔗品种区域化试验。以云南省主栽品种新台糖10号为对照。各品系的亲本组合及血缘关系如下：

崖城89-9×昆明蔗茅→滇蔗01-58、01-104、01-106（含蔗茅血缘的F1）；滇蔗01-104×新台糖10号 →滇蔗 04-14、04-429（含蔗茅血缘的 F2）；滇蔗 01-106×新台糖 10 号→滇蔗 11-101、11-486（含蔗茅血缘的 F2）；滇蔗04-14×新台糖10号 →滇蔗09-38（含蔗茅血缘的F3）。

1.2 试验地概况

试验地设在陇川县景罕镇，土地类型属水浇地，位于北纬24°24'，东经97°87'，海拔高度980 m，年平均温度19.4℃，年最高气温34.2℃，最低气温0.7℃，年总积温7000℃以上；平均降雨天数150~180 d，年平均降雨量1200 mm，主要气象自然灾害表现为冬春干旱少雨或无雨，对甘蔗出苗或苗期生长有影响。

1.3 试验设计

试验采用随机区组排列，设3次重复，行长5.06 m，行距1.1 m，3行区，小区面积16.698 m2，四周设保护行，重复间的主走道宽1.0 m，保护行与小区间的隔离带宽0.6 m。净试验地面积500 m2，试验地总面积666.7 m2。种植密度：7000芽/666.7 m2。每个小区175个芽。

1.4 调查、测定项目及数据处理

农艺性状：苗期调查计算新植出苗率、分蘖率，宿根蔗发株率，成茎率，伸长初期调查初始株高；成熟期调查株高、茎径、有效茎数。工艺性状：11月份至次年2月份，每月中旬进行田间采样，在室内做甘蔗糖分、重力纯度、还原糖、纤维分、出汁率等品质分析。抗病性：6—10月份，田间调查甘蔗花叶病、梢腐病、锈病、黄斑病、褐斑病、褐条病等主要叶部病害。其它性状：11月份至次年2月份，调查甘蔗品系孕穗开花情况，蔗茎空、蒲心情况等。试验数据用Excel进行统计，农艺性状、产量、含糖量调查数据用DPS7.0软件进行方差分析。

2 结果与分析

2.1 农艺性状分析

对9个参试甘蔗品系进行方差分析得出：品系间的出苗率、分蘖率、成茎率、宿根发株率、初始株高、株高、茎径、单茎重、有效茎性状差异均达到极显著水平；各个品系农艺性状多重比较详见表1、2。

表1 9个参试甘蔗品系的生长性状Table1 The multiple comparisons result on growth traits of 9 tested sugarcane lines

表2 9个参试甘蔗品系主要产量构成因素Table2 The multiple comparisons result on main yield components of 9 tested sugarcane lines

2.2 工艺性状分析

从表3可以看出：各参试品系糖分随着甘蔗成熟而逐月提高，到2月份糖分达到高峰值。平均糖分与CK相比较，8个滇蔗品系11月、1月糖分、11—2月平均糖分都高于CK，而12月、2月糖分除了滇蔗01-58、01-106外都高于CK。根据甘蔗品种熟期划定标准（11月中旬蔗糖分达到14%、重力纯度达到85%以上为早熟品种；12月中旬蔗糖分达到14%、重力纯度达到85%以上为中熟品种；翌年1月中旬蔗糖分达到14%、重力纯度达到85%以上为晚熟品种）：早熟品种是滇蔗09-38；中熟品种是滇蔗01-104、04-14、04-429、11-101、11-486；晚熟品种是滇蔗 01-58、01-106。

从表4可以看出：参试品系11月份还原糖排位是CK＞滇蔗11-486＞01-106＞01-58＞11-101＞01-104＞04-429＞04-14＞09-38，品系糖分越高，还原糖越低。还原糖随着甘蔗的成熟逐月降低，到2月份甘蔗完熟期，各品系的还原糖基本接近；各参试品系平均纤维分在11.01%～12.78%之间，平均纤维分和CK相比，高于CK的是滇蔗01-58、04-14、04-429、11-486，其余都低于CK，最低的是滇蔗01-106，纤维分偏高的品系是滇蔗04-429、01-58、04-14；各个参试品系出汁率随着甘蔗的成熟越来越低，出汁率最高的是11月，最低的是2月份，平均出汁率在70.09%～74.83%之间，最高的是滇蔗01-106，最低的是滇蔗09-38。

2.3 产量、含糖量分析

对9个参试品系的产量、含糖量方差分析得出：品系间新植、宿根及新宿平均产量差异达极显著水平；2015年新植的含糖量差异达显著水平，2016年宿根和新宿平均含糖量差异达极显著水平。

表3 9个参试甘蔗品系主要工艺性状检测结果Table3 The test results of main technological characters of 9 tested sugarcane lines

表4 9个参试甘蔗品系主要工艺性状检测结果Table4 The test results of main technological characters of 9 tested sugarcane lines

表5 9个参试甘蔗品系产量、含糖量方差分析Table5 The multiple comparisons result on yield and sugar content of 9 tested sugarcane lines

2.3.1 产量分析 从表5可知，2015年新植产量在67.00～94.70 t/hm2之间，新植产量排位是滇蔗01-58＞01-104＞CK＞滇蔗 01-106＞09-38＞04-14＞11-486＞11-101＞04-429， 新植产量高于 CK 的是滇蔗 01-58、01-104；2016年宿根产量在 34.30～109.27 t/hm2之间，宿根产量排位是滇蔗 01-104＞CK＞滇蔗 01-106＞09-38＞04-14＞11-486＞01-58＞04-429＞11-101，宿根产量高于 CK 的只有滇蔗 01-104；新宿平均产量在 51.28～101.14 t/hm2之间，平均产量排位是滇蔗 01-104＞CK＞滇蔗 01-106＞09-38＞01-58＞04-14＞11-486＞11-101＞04-429，平均产量高于CK的是滇蔗01-104，其余都低于CK。经方差分析，品系间新植产量差异达显著水平、宿根产量和新宿平均产量差异达极显著水平。新植产量与CK比较，滇蔗11-486、11-101、04-429比CK减产达显著或极显著水平，其余品种与CK无显著性差异；宿根产量与CK比，滇蔗01-104产量显著高于CK，滇蔗11-486、01-58、04-429、11-101显著或极显著低于CK，其余品系宿根产量与CK无显著性差异；新宿平均产量与CK相比，滇蔗04-14、11-486、11-101、04-429产量显著或极显著低于CK，其余品系与CK无显著差异。

2.3.2 含糖量分析 从表5可以看出，2015年新植品系间含糖量在10.29～13.35 t/hm2之间，新植含糖量排位是滇蔗 09-38＞01-104＞01-58＞CK＞滇蔗 01-106＞04-14＞11-486＞11-101＞04-429， 高于 CK 的是滇蔗 09-38、01-104、01-58；2016 年宿根含糖量在 5.05～16.76 t/hm2之间，宿根含糖量排位是滇蔗 01-104＞09-38＞01-106＞CK＞滇蔗 04-14＞11-486＞01-58＞04-429＞11-101，高于 CK 的有滇蔗 01-104、09-38、01-106；新宿平均含糖量在7.69～15.04 t/hm2之间，新宿平均含糖量排位是滇蔗01-104＞09-38＞CK＞滇蔗01-106＞01-58＞04-14＞11-486＞04-429＞11-101，高于CK的是滇蔗01-104、09-38。经方差分析，2015年新植含糖量与CK比较，无显著性差异；2016年宿根含糖量与CK比较，滇蔗01-104比CK增糖达极显著水平，滇蔗01-58、04-429、11-101比CK减糖达显著或极显著水平，其余与CK差异不显著；新宿平均含糖量与CK比较，滇蔗01-104比CK增糖达显著水平，滇蔗11-101、04-429减糖达极显著水平，其余的比CK增减糖,但差异不显著。

2.4 抗病性分析

对花叶病调查结果（表6）显示：所有参试品系都感花叶病，滇蔗品系感病性达到高感，CK（ROC10）感病性达到中抗。究其原因，滇蔗品系的亲本之一崖城89-9高感花叶病，因此，所有滇蔗品系都高感花叶病。

除了滇蔗04-429和11-101外，其余所有参试品系都感梢腐病，梢腐病感病株率和发病等级最高的是滇蔗01-106，梢腐病达4级（感病），梢腐病发生后，造成部分甘蔗生长点腐烂，停止生长，直至死亡。梢腐病发病等级为3级（中抗）的是滇蔗01-58、04-14、11-486；梢腐病发病较轻、发病等级为2级（高抗）的是滇蔗01-104和CK。对锈病调查结果显示：田间感锈病的品系有滇蔗01-104、09-38，锈病零星发生，发病等级都是2级（轻度），对产量无影响。多数品系发生褐斑病。在德宏高温高湿的气候环境下，每个品系都有发生黄斑病、褐条病，滇蔗09-38新植蔗褐斑病和黄斑病达到4级（感病），滇蔗01-104、11-101和11-486黄斑病达到4级（感病），其它品系病害为2级（高抗）或3级（中抗）；褐条病每个品系都为2级或3级。

表6 9个参试甘蔗品系抗病性调查结果Table6 Investigation results of disease resistance of 9 tested sugarcane lines

2.5 其它性状分析

蔗茎空、蒲心对蔗农会造成甘蔗重量减轻、产量下降，对制糖企业会造成出汁率和出糖率下降，所以蔗茎蒲心的品种在生产上很难推广。11—2月份田间孕穗、开花调查结果（表7）显示：开花最早的品系是滇蔗09-38，11月份开花率达100%；抽穗较早的是滇蔗01-58、01-104、01-106，3个品系11月中、下旬抽穗，抽穗率高；抽穗较晚、抽穗率较低的是滇蔗04-14、04-429和CK；不孕穗的是滇蔗11-101和滇蔗11-486。空、蒲心调查结果显示：重度蒲心的是滇蔗01-58、01-104、01-106；中度蒲心的是滇蔗 04-14、09-38，轻度蒲心的是滇蔗 04-429、11-101、111-486和CK。调查结果说明蔗茎空、蒲心程度与孕穗、开花情况和品系含蔗茅血缘的多少有一定相关关系，开花早的品系蒲心较重，开花晚或抽穗率低的品系蒲心程度较轻；含有蔗茅血缘较多的低代品系如滇蔗01系列（F1代）蒲心较重，滇蔗04系列（蔗茅 F2代）、11系列 （蔗茅 F2代）、09系列 （蔗茅 F3代）因含有蔗茅血缘有所减少，蒲心程度也有减轻的趋势，这一结果对甘蔗杂交育种有一定的指导意义。

表7 参试品系蔗茎空、蒲心及孕穗开花情况调查结果Table7 Investigation results of sugarcane stem hollow,cattail core, booting and flowering of tested lines

3 讨论

3.1 农艺性状，除滇蔗11-101外，其余滇蔗品系在德宏陇川试验点都有较好的生长表现。8个参试甘蔗新品系因含有野生蔗茅血缘，且是甘蔗与蔗茅杂交的低代材料，蔗茎普遍较细，产量较低，且有不同程度的蒲心。

3.2 产量，滇蔗01-104因有效茎多，产量最高；滇蔗11-101和滇蔗04-429因有效茎少，宿根性差、生长量小，产量最低。这一结果与参试品系的生长表现相吻合。

3.3 工艺性状，8个含有蔗茅血缘的新品系糖分、纤维分较高。其中，高糖品系是滇蔗09-38、04-429、11-486、04-14，但4个品系产量都在90 t/hm2以下，而较高产的品系糖分又低，高产高糖很难兼顾，两者之间需要找到一个平衡点。从熟期上看，滇蔗09-38为早熟品系，可作为早熟高糖亲本加以利用；滇蔗01-104、04-14、04-429、11-101、11-486为中熟品系；滇蔗01-58和滇蔗01-106为晚熟品系。

3.4 含糖量，滇蔗01-104达到亩（667 m2）产吨糖，可作为糖料甘蔗或优良亲本加以利用。而其余都达不到亩产吨糖，主要原因是滇蔗品系为蔗茅血缘的低代材料，蔗茎较细、产量低导致。

3.5 抗病性，滇蔗品系F1代母本是崖城89-9，该品系因携带有花叶病病毒基因，且抗病性等级达到高感，导致滇蔗品种（系）都表现为高感花叶病。在高温高湿、甘蔗各种病害容易爆发流行的气候环境下，滇蔗04-14、04-429和滇蔗11-101仍然保持叶片清秀，病害很少发生，说明3个品系具有较好的抗病性。

3.6 蔗茎品质，8个滇蔗品系为蔗茅后代低代材料，蔗茎普遍蒲心，但是，蒲心程度随着代数的增加，蒲心程度有减轻的趋势，说明含有蔗茅血缘越少，蒲心程度越轻。在杂交利用上，或许可以利用含有蔗茅血缘的早熟高糖品系和高产品系与生产品种杂交，淡化引起蒲心的血缘，重点选择高糖、高产、蔗茎实心的后代材料。

3.7 宿根性，宿根蔗生长表现较好的是滇蔗01-104、01-106、09-38，这3个品系宿根发株多，有效茎多，宿根产量减产不明显，宿根性强。宿根性一般的是滇蔗04-14、11-486，较差的是滇蔗01-58、04-429、11-101。

4 结论

8个参试滇蔗品系通过两年（1新1宿）试验，不同的品系在植株生长表现、蔗茎产量、糖分、含糖量等方面均表现出明显的差异。产量最高的是滇蔗01-104；熟期最早的是滇蔗09-38，含糖量最高的是滇蔗01-104和滇蔗 09-38，抗病性较好的是滇蔗 04-14、04-429、11-101，宿根性较好的是滇蔗 01-104、01-106、09-38。综合性状表现好的是滇蔗09-38、01-104、01-106，表现一般的是滇蔗01-58、04-14、11-486，表现差的是滇蔗04-429、11-101。本试验成功筛选出含有野生蔗茅血缘的早熟高糖品系滇蔗09-38、中熟高糖品系滇蔗01-104和晚熟中高产品系滇蔗01-106，该3个品系可作为糖料甘蔗加以利用，亦可作为优良亲本做杂交利用。