甘蔗品种桂糖57号的选育及种性分析
2021-07-30唐仕云杨荣仲王伦旺黄海荣黄家雍邓宇驰李杨瑞
唐仕云,杨荣仲,王伦旺,李 翔,黄海荣,黄家雍,邓宇驰,经 艳,李杨瑞,贤 武,周 会
(广西壮族自治区农业科学院甘蔗研究所/中国农业科学院甘蔗研究中心/农业农村部广西甘蔗生物技术与遗传改良重点实验室/广西甘蔗遗传改良重点实验室,广西 南宁 530007)
甘蔗是我国最重要的糖料作物。发展我国糖料生产,促进制糖产业高质量绿色持续平衡发展,对保障我国食糖供给安全和把“糖罐子”牢牢端在自己的手里具有重要意义[1]。广西的蔗糖产量占全国食糖总产量60%以上,甘蔗品种选育是广西糖业可持续发展的基础[2]。2019年我国自育的甘蔗品种继续扩大,占比超过65%,彻底改变了新台糖系列品种主导我国大陆甘蔗栽培品种的局面[3]。但与先进蔗糖生产国相比,我国目前仍然存在蔗区品种单一、生态适应性强的甘蔗新品种少[4],宿根年限短[5,6],优异品种少及更新换代慢、品种退化和病虫害严重[1,4]等问题,尤其需要加快早熟、高糖、高产、宿根性强、适宜机械作业、抗病抗逆甘蔗新品的选育及推广应用。
桂糖57号(GT57)是广西农科院甘蔗研究所育成的甘蔗品种,于2008年开始选育,前后历时12年,于2020年完成品种登记,获得了农业农村部颁发的非主要农作物品种登记证书,登记编号:GPD甘蔗(2020)450037。现对桂糖57号的选育过程、品种特性、适应区域及栽培技术要点进行汇总,为桂糖57号的推广应用提供理论依据,供广大甘蔗种植者、制糖企业、种子企业、政府及科研教学等相关人员参考。
1 选育过程
1.1 亲本和组合选配
桂糖57号以从我国台湾地区引进的ROC26为母本,ROC22为父本,于2007年委托广州甘蔗糖业研究所海南甘蔗育种场配制杂交组合,其亲本系谱,见图1。
图1 桂糖57号的系谱图
1.2 “五圃制”选育过程
2007年获得桂糖57号父母本组合的甘蔗杂交种子后,于2008年2~4月播种花穗,该组合获得600株实生苗。2009年2月,从杂种圃试验中选出84个株系,该组合入选率为14.0%。2009年至2013年,每年依次进行了桂糖57号的选种圃、鉴定圃、预备品比圃、第1次品比试验、第2次品比试验,桂糖57号在各个圃的主要农艺性状表现,见表1。由表1可以看出,桂糖57号五圃平均锤度和平均甘蔗蔗糖分均优于对照品种ROC22,平均甘蔗蔗糖分比对照ROC22高0.20%(绝对值,以下同),表现为高糖。从农艺性状来看,桂糖57号的五圃平均株高和平均茎径均不及对照ROC22,而平均有效茎数比对照ROC22多,有效茎数的增多有利于提高桂糖57号的甘蔗产量。
表1 桂糖57号(GT57)“五圃”选育过程中的主要产量和品质性状表现
2 在全国甘蔗品种区域试验中的表现
2.1 甘蔗产量表现
桂糖57号于2014年参加国家甘蔗品种第十一轮区域试验的预备试验,2015年至2017年正式参加和完成了国家甘蔗品种第十一轮区域试验,试验种植设计为1年新植2年宿根。国家甘蔗品种第十一轮区域试验在全国5省(区)共设15个区域试验点,15个区试点在广西、云南、广东、福建和海南5省(区)的布局数分别为5、5、2、2和1个,其中桂糖57号在广西及广东2省(区)区试点中的表现相对较好,具有较强的适应性。对桂糖57号在广西及广东2省(区)7个试验点的试验结果进行汇总,其甘蔗蔗茎产量表现,见表2。由表2可以看出,桂糖57号7个试验点1新2宿平均蔗茎产量为103.8t/hm2,比对照ROC22增产2.14%,其中新植蔗和第2年宿根蔗分别增长1.32%和8.35%,第1年宿根蔗略有减产。从表2中还可以看出,桂糖57号的1新2宿平均蔗茎产量表现为增产的区试点有广西的来宾、河池和崇左,从蔗茎产量分析可以看出,在广西甘蔗主产区的崇左市、来宾市及河池市蔗区桂糖57号属于高产品种,推广该品种对提高当地的甘蔗产量具有重要的作用。
表2 桂糖57号(GT57)的蔗茎产量
2.2 桂糖57号的含糖量表现
桂糖57号(GT57)的含糖量,见表3。从表3可以看出,桂糖57号的新植蔗、第1年宿根蔗、第2年宿根蔗在广西及广东2省(区)的7个试验点的甘蔗含糖量平均值均比对照ROC22增产,桂糖57号7个点的1新2宿平均含糖量为15.3t/hm2,比对照ROC22增产5.50%。从具体的试验点来看,桂糖57号在广西的来宾、河池、崇左、百色和广东遂溪的1新2宿平均含糖量均比对照ROC22高,说明桂糖57号在广西的来宾、河池、崇左、百色和广东遂溪蔗区具有较高的产糖量,在这些蔗区推广种植该品种可提高当地的甘蔗产糖水平。
表3 桂糖57号(GT57)的含糖量
2.3 桂糖57号的甘蔗蔗糖分表现
桂糖57号在广西及广东2省(区)7个试验点甘蔗蔗糖分表现,见表4。由表4可以看出,桂糖57号7个试验点的1新2宿全期平均甘蔗蔗糖分为14.85%,比对照ROC22高0.47个百分点。从表中还可以看出,桂糖57号1新2宿全期平均甘蔗蔗糖分在7个试验点均比对照ROC22高,说明桂糖57号在“两广”蔗区均表现为高糖,尤其在广西河池和崇左试验点,分别比对照ROC22高了1.03和0.78个百分点。从11月份甘蔗蔗糖分来看,桂糖57号1新2宿平均甘蔗蔗糖分比对照ROC22高0.68个百分点,除广东湛江试验点外,桂糖57号在其余6个试验点的1新2宿11月份平均甘蔗蔗糖分均比对照ROC22高,说明桂糖57号在广西的河池、崇左、百色、柳州、来宾和广东遂溪均比对照ROC22早熟,适宜提早开榨。从全期和11月份平均甘蔗蔗糖分综合来看,桂糖57号在广西的河池、崇左、百色、柳州、来宾和广东遂溪可作为早熟高糖品种进行推广种植,有利于当地糖厂的合理开榨、降低企业的成本和提高经济效益。
表4 桂糖57号(GT57)的甘蔗蔗糖分
2.4 桂糖57号的甘蔗纤维分表现
桂糖57号(GT57)的甘蔗纤维分,见表5。从表5可以看出,桂糖57号的甘蔗纤维分在新植、第1年宿根和第2年宿根均比对照ROC22高,其1新2宿平均值比对照ROC22高0.67个百分点。桂糖57号的甘蔗纤维分较高,有利于增强品种的抗倒伏性以及糖厂的副产品利用。
表5 桂糖57号(GT57)的甘蔗纤维分
2.5 桂糖57号的农艺及抗性表现
桂糖57号(GT57)的主要农艺性状及田间抗性表现,见表6。从表6可以看出,桂糖57号的新植出苗率、株高、茎径比对照ROC22略低,新植分蘖率、宿根发株率及1新2宿平均有效茎数均比对照ROC22高。农艺性状分析表明桂糖57号甘蔗蔗茎产量的增加主要来自于有效茎数的增多,这些性状的表现规律与五圃选育时的表现是一致的。从田间病害发病情况来看,桂糖57号的黑穗病发病率低于对照ROC22,苗期枯心率、田间花叶病发病率、梢腐病发病率及黄叶综合症发病率比对照ROC22略高,在生产上要注意防治。桂糖57号的风折率低于对照ROC22,说明桂糖57号受台风危害的影响较对照ROC22小,桂糖57号品种的抗风折抗倒性较强。
表6 桂糖57号(GT57)的主要农艺性状及田间抗性表现
桂糖57号抗性测定由农业农村部甘蔗及制品质量监督检验测试中心完成,花叶病和黑穗病抗性鉴定和评价参照农业行业标准《农作物品种试验技术规范 甘蔗》(NY/T1784-2009)进行,抗性测定结果,见表7。由表7可以看出,桂糖57号的花叶病发病率及黑穗病发病率均比对照ROC22低,分别属于中抗和抗级别。在今后的大田推广生产中,为确保甘蔗生产安全,仍需对其花叶病和黑穗病加强防治。
表7 桂糖57号(GT57)室内接种花叶病和黑穗病抗性鉴定结果表
3 形态特征与种性特性
3.1 形态特征
桂糖57号的蔗茎中大茎,节间圆锥形,曝光前黄色,曝光后灰紫色,节间无条纹。芽沟无或极浅,芽倒卵圆形,芽翼形状为八字形,芽尖到达生长带,芽基与叶痕平,芽翼下缘达芽1/2处,叶鞘包茎程度中等,57毛群数量中等,内叶耳的大小中等,三角形,外叶耳为过渡形,叶片中部较宽,叶色浓绿叶片厚。
3.2 种性特性
桂糖57号属于中大茎种,植株高度中等,早熟高糖,高产,抗倒伏性强。发芽出苗率一般,分蘖性强,有效茎数多,前期生长速度一般,生长整齐均匀,后期植株直立抗倒。
4 主要栽培技术要点
第一,该品种萌芽率及分蘖率较高,下种量与主栽品种ROC22号相同,一般下种量以105000~120000芽/hm2为宜,行距1.0~1.2m。
第二,该品种的蔗尾部分常被叶鞘包住,螟虫的卵易于贮藏,新植蔗出苗期容易被螟虫为害,应加强防治枯心苗。
第三,该品种生长速度中等,早春植和宿根蔗更易发挥高产特性。
第四,加强宿根蔗苗期管理,保证足够苗数,如发现黑穗病株,应及时拔除,减少二次传染及为害。
第五,该品种抗倒伏性好,适宜水肥较好的水田和旱坡地种植。
第六,施肥、除草及其它生产管理与一般大田生产相同,应结合田间甘蔗长势,及时提早管理。
第七,该品种叶鞘包裹蔗茎较紧,如有剥叶习惯的蔗区,可选择雨后剥叶。
5 结论
品种的表型性状受基因型与环境共同作用的影响。甘蔗品种与其它作物一样具有区域的适应性[7]。桂糖57号在本次国家甘蔗品种区域试验的15个试验点中,在广西的崇左、来宾和河池试验点,该品种的蔗茎产量、甘蔗蔗糖分及含糖量均比对照ROC22高,表现既增产又增糖。因而,在广西甘蔗主产区的崇左、来宾及河池蔗区表现出较强的适应性,适宜在这些蔗区推广应用。桂糖57号具有早熟、高糖、高产等优良特性,在品种推广过程中,应结合当地生态环境条件,采取适当栽培措施,最大可能地发挥其品种的优良特性,以达到高产、高糖和高效的效果。
致谢:在桂糖57号的五圃选育过程中,谭芳、梁阗、罗亚伟、雷敬超、黎焕光等同志参加了部分选育和试验种植等工作。桂糖57号参与全国甘蔗第11轮联合区域试验时,广西崇左市农业科学研究所、广西百色市农业科学研究所、广西来宾市兴宾区经济作物推广站、广西柳州市农业科学研究所、广西河池市农业科学研究所、广东省科学院生物工程研究所湛江甘蔗研究中心、中国热带农业科学院南亚热带作物研究所、福建农林大学甘蔗综合研究所、福建省农业科学院甘蔗研究所、中国热带农业科学院热带生物技术研究所、云南省富宁县经济作物工作站、云南省农业科学院甘蔗研究所、云南省德宏州甘蔗科学研究所、云南省保山市甘蔗科学研究所、云南省临沧市甘蔗技术推广站等单位及试验负责人付出了辛勤的劳动,并提供了大力支持和帮助。农业农村部甘蔗及制品质量监督检验测试中心为桂糖57号提供了抗病性测定数据,在此也表示衷心的感谢。