用新臺(tái)糖甘蔗品種作親本培育強(qiáng)宿根后代的潛力評(píng)價(jià)

覃偉，吳才文*，楊昆，趙培方，趙俊，劉家勇，姚麗，昝逢剛，夏紅明

（1.云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院甘蔗科學(xué)研究所/云南甘蔗遺傳改良重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，開(kāi)遠(yuǎn)661699；2.云南云蔗科技開(kāi)發(fā)有限公司，開(kāi)遠(yuǎn)661699）

用新臺(tái)糖甘蔗品種作親本培育強(qiáng)宿根后代的潛力評(píng)價(jià)

覃偉1，2，吳才文1，2*，楊昆1，2，趙培方1，2，趙俊1，2，劉家勇1，2，姚麗1，昝逢剛1，2，夏紅明1

（1.云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院甘蔗科學(xué)研究所/云南甘蔗遺傳改良重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，開(kāi)遠(yuǎn)661699；2.云南云蔗科技開(kāi)發(fā)有限公司，開(kāi)遠(yuǎn)661699）

選用10個(gè)新臺(tái)糖系列甘蔗品種ROC6、ROC9、ROC10、ROC11、ROC22、ROC23、ROC24、ROC25、ROC26和ROC28作父、母本與不同類型的甘蔗親本雜交，選配組合45個(gè)，采用家系評(píng)價(jià)法對(duì)甘蔗有性雜交后代在干旱條件下的宿根性進(jìn)行研究。結(jié)果表明：新臺(tái)糖系列甘蔗品種作父、母本，對(duì)后代宿根蔗的影響較新植蔗更為顯著，且宿根蔗遺傳力表現(xiàn)高于新植蔗，對(duì)強(qiáng)宿根后代的選育貢獻(xiàn)大，其作父本使用的效果優(yōu)于作母本；其中，ROC25分別作父、母本使用時(shí)，兩個(gè)植期重要性狀的一般配合力（GCA）均較高，作父本或母本使用，選育出強(qiáng)宿根甘蔗品種的潛力均較大，是優(yōu)良的甘蔗親本。ROC11和ROC24作母本使用時(shí)優(yōu)勢(shì)明顯，ROC23和ROC28作父本使用，選育出強(qiáng)宿根甘蔗品種的潛力大。

甘蔗；新臺(tái)糖品種；親本；家系評(píng)價(jià)；宿根性

利用主栽甘蔗品種作親本選育甘蔗新品種，既可保持親本大多數(shù)優(yōu)良性狀，還有利于性狀的累加，易于培育出更為優(yōu)良的雜交后代[1－2]。甘蔗作為重要糖料作物，保留宿根是其主要栽培方式，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中具有重要意義[3－6]。因此，強(qiáng)宿根甘蔗品種的選育在生產(chǎn)中占有極其重要的地位，為主要蔗糖生產(chǎn)國(guó)家所重視[7-8]。中國(guó)宿根蔗約占甘蔗總播種面積的60%[9]，但甘蔗產(chǎn)量卻長(zhǎng)期停留在較低水平，宿根年限較國(guó)外短，主要原因是缺乏宿根性好的甘蔗品種[10-12]。中國(guó)蔗區(qū)約2/3為丘陵旱坡地[13]，隨著全球氣候變暖，大多蔗區(qū)已出現(xiàn)連年干旱，干旱對(duì)甘蔗產(chǎn)業(yè)的影響日趨嚴(yán)重。因育種國(guó)家及單位的育種思路、技術(shù)方法的不同，則不同系列甘蔗品種的遺傳背景各異，對(duì)親本進(jìn)行系統(tǒng)評(píng)價(jià)，有利于親本組合的有效選配，有效降低組合選配的盲目性，從而提高育種效率。新臺(tái)糖系列甘蔗品種是中國(guó)目前的主要推廣品種，其作親本使用的育種潛力不容忽視。筆者以新臺(tái)糖系列甘蔗品種分別作父、母本與常用親本雜交，研究雜交后代在干旱條件下的宿根性表現(xiàn)，評(píng)價(jià)新臺(tái)糖系列甘蔗品種分別作父、母本時(shí)選育強(qiáng)宿根后代的潛力，以期從中篩選出優(yōu)良的父、母本提供雜交利用。

1 材料與方法

1.1 材料

以臺(tái)灣地區(qū)不同時(shí)期培育的新臺(tái)糖系列甘蔗品種ROC6、ROC9、ROC10、ROC11、ROC22、ROC23、ROC24、ROC25、ROC26和ROC28共10個(gè)為親本，與不同國(guó)家的常用甘蔗親本進(jìn)行雜交（表1）。

表1 以1 0個(gè)新臺(tái)糖系列甘蔗品種分別作父、母本選配的4 5個(gè)雜交組合

1.2 試驗(yàn)方法

根據(jù)親本種性表現(xiàn)和血緣基礎(chǔ)，對(duì)不同類型親本與新臺(tái)糖系列的10個(gè)甘蔗品種進(jìn)行選配。2008年11月至2009年1月根據(jù)親本的開(kāi)花情況同時(shí)在海南甘蔗育種場(chǎng)、云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院甘蔗研究所本部和瑞麗甘蔗育種基地對(duì)所選配的組合進(jìn)行雜交，獲得雜交種子。交后代于2009年5月在云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院甘蔗研究所旱地育種基地進(jìn)行育苗。各組合實(shí)生苗采用隨機(jī)區(qū)組栽種，單行區(qū)，3次重復(fù)，每行栽種16株，株距0.30 m，2009年5月14—15日統(tǒng)一栽種，苗期澆水2次（移栽時(shí)及成活后），其他田間管理同大田生產(chǎn)。甘蔗成熟后于2010年2月底收獲并保留宿根，于2011年2月收獲宿根蔗。試驗(yàn)期間遭遇特大干旱（2009年9月底至2010年6月底），部分新植蔗不耐旱，株系表現(xiàn)出葉片干枯，少量株系因干旱死亡。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目與評(píng)價(jià)方法

1.3.1 測(cè)定項(xiàng)目于2010年1月和2011年1月（甘蔗收獲前）分別調(diào)查行有效莖數(shù)、株高、莖徑和錘度，并計(jì)算單位面積有效莖、單莖重、單位面積蔗莖產(chǎn)量和糖產(chǎn)量[14]。

1.3.2 評(píng)價(jià)方法采用家系評(píng)價(jià)法[14-15]對(duì)雜交組合及親本進(jìn)行分析。蔗莖產(chǎn)量、糖產(chǎn)量、株高、莖徑、有效莖和錘度6個(gè)重要性狀的一般配合力和遺傳力的計(jì)算參照文獻(xiàn)[14]中的方法。

1.3.3 數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理及宿根力分析采用Excel 2003軟件；親本及組合的方差分析、一般配合力、特殊配合力和遺傳力采用R軟件[14]。

表2 新臺(tái)糖系列父、母本性狀的方差分析結(jié)果

表3 新臺(tái)糖系列父、母本性狀遺傳力

2 結(jié)果與分析

2.1 新臺(tái)糖系列父、母本對(duì)后代性狀的影響

由表2可知，新臺(tái)糖系列甘蔗品種作母本對(duì)新植蔗和宿根蔗的糖產(chǎn)量、蔗莖產(chǎn)量、株高和錘度的影響達(dá)顯著或極顯著水平；作父本對(duì)新植蔗和宿根蔗的糖產(chǎn)量、蔗莖產(chǎn)量、有效莖、株高和莖徑的影響達(dá)顯著或極顯著水平，說(shuō)明新臺(tái)糖系列甘蔗的不同品種作父、母本對(duì)后代性狀的表現(xiàn)影響差異大。新臺(tái)糖系列甘蔗作母本對(duì)新植蔗有效莖的影響不顯著，對(duì)宿根蔗的影響卻達(dá)顯著水平，說(shuō)明新臺(tái)糖系列甘蔗品種作為母本使用，有利于強(qiáng)宿根甘蔗材料的選擇；作母本對(duì)新植蔗和宿根蔗莖徑的影響均不顯著，說(shuō)明不同新臺(tái)糖系列甘蔗品種作母本，其后代莖徑差異小。新臺(tái)糖系列甘蔗作父本對(duì)新植蔗和宿根蔗錘度的影響均不顯著，說(shuō)明不同新臺(tái)糖系列甘蔗品種作父本，其后代錘度差異小。從整體來(lái)看，作母本除錘度新植蔗的方差大于宿根蔗外，其他均小于或與宿根蔗相當(dāng)，作父本是除有效莖新植蔗的方差大于宿根蔗外，其他均小于宿根蔗。說(shuō)明新植蔗主要性狀的分離不如宿根蔗充分，可能是由于新植蔗只有8個(gè)月的生長(zhǎng)期，種性沒(méi)有充分表現(xiàn)所致，而宿根蔗卻有1年的生長(zhǎng)期，種性差異已充分表現(xiàn)出來(lái)。

2.2 父本和雜交組合的性狀遺傳力分析

由表3可知，新臺(tái)糖系列甘蔗品種作母本，糖產(chǎn)量、蔗莖產(chǎn)量、莖徑和有效莖4個(gè)性狀的遺傳力宿根蔗均比新植蔗大，說(shuō)明作為母本使用，母本在以上4個(gè)性狀上遺傳給后代的能力在宿根蔗的表現(xiàn)比新植蔗強(qiáng)。新臺(tái)糖系列甘蔗品種作父本，6個(gè)性狀的遺傳力宿根蔗均比新植蔗大或相當(dāng)于新植蔗，說(shuō)明新臺(tái)糖系列甘蔗品種作父本使用更有利于父本遺傳力在宿根蔗的表現(xiàn)，有利于優(yōu)良強(qiáng)宿根甘蔗后代的篩選。

2.3 新臺(tái)糖系列父、母本重要性狀的配合力

2.3.1 新臺(tái)糖系列母本重要性狀的一般配合力由表4可知，新臺(tái)糖系列甘蔗品種作母本，在兩個(gè)植期中，ROC25、ROC11、ROC24、的糖產(chǎn)量和蔗莖產(chǎn)量的一般配合力較高，ROC11、ROC24、ROC28的有效莖一般配合力較高，ROC25、ROC11、ROC24、ROC23的株高一般配合力較高，ROC25、ROC11、ROC26、ROC10的錘度一般配合力較高。其中，ROC25和ROC11在兩個(gè)植期的重要性狀一般配合力整體較高，且糖產(chǎn)量、蔗莖產(chǎn)量、有效莖和株高在宿根蔗上的一般配合力大于新植蔗，易于選育出宿根性強(qiáng)的高產(chǎn)品種；其中，ROC25錘度的一般配合力優(yōu)勢(shì)大于其它母本，育種潛力大，可重點(diǎn)使用；ROC24新植蔗糖產(chǎn)量、蔗莖產(chǎn)量和有效莖的一般配合力較高，且宿根蔗大于新植，也是培育強(qiáng)宿根甘蔗新品種的較好母本。綜合分析表明，選育強(qiáng)宿根甘蔗新品種時(shí)，可選用新植蔗和宿根蔗性狀整體配合力高，且宿根蔗大于新植蔗的新臺(tái)糖系列甘蔗品種作母本。

2.3.2 新臺(tái)糖系列父本重要性狀的一般配合力由表5可知，新臺(tái)糖系列甘蔗品種作父本，在兩個(gè)植期中，ROC28、ROC23、ROC9、ROC25的糖產(chǎn)量、蔗莖產(chǎn)量和有效莖的一般配合力較高，ROC28、ROC9、ROC22、ROC10的株高一般配合力較高，ROC10、ROC26、ROC11、ROC24的錘度一般配合力較高。其中，ROC28、ROC23和ROC25在兩個(gè)植期的重要性狀一般配合力整體較高，且糖產(chǎn)量、蔗莖產(chǎn)量和有效莖在宿根蔗上的一般配合力大于新植蔗，易于選育出宿根性強(qiáng)的高產(chǎn)品種；ROC9宿根蔗糖產(chǎn)量、蔗莖產(chǎn)量、有效莖和株高一般配合力低于新植蔗，但莖徑配合力較高，可用于大徑品種的培育。ROC10宿根蔗糖產(chǎn)量、蔗莖產(chǎn)量和有效莖一般配合力低于新植蔗，但株高和錘度配合力較高，且宿根蔗大于新植蔗，可用于高糖品種的選育。綜合分析表明，選育強(qiáng)宿根甘蔗新品種時(shí)，在父本的選擇上，父本新植蔗和宿根蔗性狀整體配合力水平是關(guān)鍵，同時(shí)可根據(jù)品種改良的需要針對(duì)優(yōu)良性狀的表現(xiàn)進(jìn)行合理選配。

表4 新臺(tái)糖系列作母本重要性關(guān)的-般配合力

表5 新臺(tái)糖系列作父本重廳性狀的-般配合力

3 結(jié)論與討論

目前，大多試驗(yàn)局限于不完全雙列雜交設(shè)計(jì)[16-21[15，22-23]。筆者結(jié)合新植和宿根2年的數(shù)據(jù)，利用家系評(píng)價(jià)法，對(duì)10個(gè)新臺(tái)糖系列親本及選配的45個(gè)組合進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。結(jié)果表明，新臺(tái)糖系列甘蔗品種作母本在干旱條件下對(duì)后代宿根蔗糖產(chǎn)量、蔗莖產(chǎn)量、有效莖、株高和錘度5個(gè)性狀的影響達(dá)顯著或極顯著水平，其中僅糖產(chǎn)量、蔗莖產(chǎn)量和有效莖3個(gè)性狀宿根蔗遺傳力大于新植蔗。新臺(tái)糖系列甘蔗品種作父本在干旱條件下對(duì)后代宿根蔗糖產(chǎn)量、蔗莖產(chǎn)量、有效莖、株高和莖徑5個(gè)性狀的影響達(dá)顯著或極顯著水平，且5個(gè)性狀宿根蔗遺傳力均大于新植蔗。說(shuō)明新臺(tái)糖系列甘蔗作父、母本，優(yōu)良性狀遺傳給后代的能力均較高，在宿根蔗上能充分表現(xiàn)，且作父本較作母本的遺傳能力更高；利用強(qiáng)宿根性的新臺(tái)糖系列品種作父、母本篩選出強(qiáng)宿根性后代的可能性高，但作父本用的優(yōu)勢(shì)更明顯。

配合力分析結(jié)果表明，旱地條件下以不同新臺(tái)糖品種作父、母本，其重要性狀的配合力差異大。ROC25分別作父、母本使用，兩個(gè)植期的重要性狀的一般配合力整體均較高，是優(yōu)良的甘蔗親本，作父本或母本使用，選育出強(qiáng)宿根甘蔗品種的潛力均較大。ROC11和ROC24作母本使用時(shí)優(yōu)勢(shì)明顯，選育出強(qiáng)宿根甘蔗品種的潛力大；作父本使用，僅錘度具有優(yōu)勢(shì)，可用于高糖甘蔗品種的選育。ROC28和ROC23作父本使用，選育出強(qiáng)宿根甘蔗品種的潛力大，作母本使用的優(yōu)勢(shì)不明顯。說(shuō)明新臺(tái)糖系列品種作為父、母本選育出強(qiáng)宿根后代需要確定重點(diǎn)親本，不能盲目使用。對(duì)新臺(tái)糖系列甘蔗品種作父、母本使用的潛力進(jìn)行評(píng)價(jià)，將有利于甘蔗親本的針對(duì)性選配，提高育種效率及選育概率，將為強(qiáng)宿根甘蔗品種的選育起促進(jìn)作用。

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Breeding Potential Evaluation on Ratooning Ability of Sugarcane Progeny from ROC Varieties

QINWei1,2,WU Cai-wen1,2,YANG Kun1,2,ZHAO Pei-fang1,2,ZHAO Jun1,2,LIU Jia-yong1,2,etal
(1.Yunnan Key Laboratory of Sugarcane Genetic Improvement,Sugarcane Research Institute,Yunnan Academy of Agricultural Sciences,Kaiyuan 661699;2.Yunnan Yunzhe Technology Development Co.,Ltd.,Kaiyuan 661699)

Forty-five combinations were selected from ten ROC sugarcane varieties,including ROC6,ROC9, ROC10,ROC11,ROC22,ROC23,ROC24,ROC25,ROC26 and ROC28 as parents to crosswith various types of sugarcane parents,and ratooning ability of sugarcane F1groups by family test was evaluated under drought condition.The results showed that the progenies from ROC were more significantly affected in ratoon than in plant.Moreover,heritability of offspring in ratoon was higher than in plant.The contributions of ROC as parents were greater on breeding the strong ratoon offspring,and effect asmale parent was superior to that as female parent.Among the 10 ROC varieties,following clones with the general combining ability,ROC25 being asmale or female parent respectively were higher in plant and ratoon,Itwas an excellent sugarcane parents on breeding strong rationing offspring.ROC11 and ROC24 had obvious advantage when they were as the female parents. ROC23 and ROC28 had good capacity on breeding strong ratooning offspring when they were as themale parents.

sugarcane;ROC varieties;parent;family evaluation;ratooning traits

S566.103

A

1007－2624（2015）01－0005－04

10.13570/j.cnki.scc.2015.01.002

2014-06-06

國(guó)家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項(xiàng)資金（CARS-20-1-1）；云南省創(chuàng)新人才專項(xiàng)基金（2010CI078）；云南省重點(diǎn)新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目（2010BB011，2012BB014）；云南省甘蔗遺傳改良重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)課題基金（ysri201202）。

覃偉（1987-），男，廣西河池市人，研究實(shí)習(xí)員，主要從事甘蔗遺傳育種研究，E-mail：weiqin20100707@163.com。

吳才文（1963-），男，研究員，主要從事甘蔗遺傳育種研究，E-mail：gksky_wcw@163.com。