云南早熟高糖甘蔗品種的選育及應(yīng)用

吳才文，劉家勇，陳學(xué)寬，趙俊，趙培方，夏紅明，楊洪昌，楊昆，昝逢剛，姚麗，覃偉，吳轉(zhuǎn)娣，趙麗萍，李純佳，漆麗萍，朱建榮

（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實驗室，開遠(yuǎn)661699）

云南早熟高糖甘蔗品種的選育及應(yīng)用

吳才文，劉家勇，陳學(xué)寬，趙俊，趙培方，夏紅明，楊洪昌，楊昆，昝逢剛，姚麗，覃偉，吳轉(zhuǎn)娣，趙麗萍，李純佳，漆麗萍，朱建榮

（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實驗室，開遠(yuǎn)661699）

分析了早熟高糖甘蔗品種對蔗糖產(chǎn)業(yè)發(fā)展的作用，從親本評價、品種的引進(jìn)和選育等方面總結(jié)了云南甘蔗選育早熟高糖品種取得的成就，討論了云南開展選育早熟高糖品種的優(yōu)勢和潛力。

甘蔗品種；早熟；高糖；育種

云南是國家甘蔗產(chǎn)業(yè)發(fā)展的優(yōu)勢區(qū)域，也是全國最具發(fā)展?jié)摿Φ恼釁^(qū)。“九五”以來，云南蔗糖產(chǎn)業(yè)的發(fā)展取得了較大的成就，甘蔗和食糖產(chǎn)量穩(wěn)居全國第二；“十五”期間，蔗糖產(chǎn)業(yè)己成為云南邊疆民族地區(qū)的經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè)；“十一五”期間，云南植蔗面積呈波浪式發(fā)展，植蔗面積突破30萬hm2；“十二五”以來雖然食糖價格不斷下降，種蔗效益下降，但甘蔗種植面積還在不斷增加，目前已發(fā)展到35萬hm2以上。從生產(chǎn)條件看，云南低緯高原蔗區(qū)，地理位置特殊，地形地貌復(fù)雜，山高坡陡，水利條件落后，灌溉條件差，中低產(chǎn)蔗田（地）比重大，甘蔗種植在“望天田、雷響田”等瘦瘠土地所占比例達(dá)80%，除了甘蔗外，難于栽種其他作物。從科技應(yīng)用情況看，由于邊疆民族地區(qū)蔗農(nóng)文化素質(zhì)低，管理粗放，科技推廣應(yīng)用程度低，新品種、新技術(shù)推廣速度慢，但推廣潛力大。從蔗區(qū)分布來看，全省16個州市中有11個州市種植甘蔗，其中8個州市為沿邊地區(qū)，涉及種植農(nóng)民600余萬，由于邊疆少數(shù)民族地區(qū)社會經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)，在甘蔗種植區(qū)域內(nèi)對甘蔗形成競爭的其它作物不多，競爭壓力小，蔗農(nóng)種植甘蔗的積極性高。據(jù)統(tǒng)計，由于甘蔗科技水平落后，目前云南甘蔗平均單產(chǎn)為4.2t/ 667m2，在近80%的旱坡地蔗區(qū)平均單產(chǎn)僅為3.0 t/667m2左右，與國內(nèi)外先進(jìn)蔗區(qū)還有較大差距。

云南邊疆民族蔗區(qū)雖然生產(chǎn)技術(shù)條件落后，但在全省蔗區(qū)11個州（市）50余個縣中就有30余個縣為國家或省級貧困縣，肩負(fù)著近300萬人脫貧致富的重任，歷屆省委、省政府高度重視蔗糖產(chǎn)業(yè)發(fā)展，特別是“十一五”以來，通過進(jìn)一步調(diào)整蔗糖產(chǎn)業(yè)布局，整合加工企業(yè)，改造中低產(chǎn)蔗園，取得顯著成就。2012年，全省食糖產(chǎn)量201.37萬t，蔗糖產(chǎn)業(yè)工農(nóng)業(yè)綜合產(chǎn)值由2005年的66.6億元增加到212.8億元，制糖工業(yè)實現(xiàn)利稅由8.9億元增加到20.2億元，蔗糖產(chǎn)業(yè)已成為我省僅次于煙草的第二大特色農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)，成為邊疆地區(qū)農(nóng)民增收、地方財政增長和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要產(chǎn)業(yè)。云南蔗區(qū)主要分布在滇西南和滇南，是云南西南邊疆的少數(shù)民族地區(qū)，蔗區(qū)生產(chǎn)條件差，但光熱和土地資源豐富，蔗區(qū)發(fā)展?jié)摿Υ骩1]。近年來云南甘蔗研究所針對云南蔗區(qū)的自然生產(chǎn)條件和制糖企業(yè)的需求，在高糖種質(zhì)創(chuàng)制、親本評價、高糖品種的選育、引進(jìn)及推廣應(yīng)用上，開展了大量的研究，進(jìn)行了卓有成效的工作，篩選出了一批早熟高糖甘蔗新品種，在全省主產(chǎn)蔗區(qū)大規(guī)模推廣和生產(chǎn)應(yīng)用，減輕了食糖過剩糖價低迷對蔗糖產(chǎn)業(yè)的沖擊，促進(jìn)了云南蔗糖產(chǎn)業(yè)災(zāi)后的快速恢復(fù)和發(fā)展。

表1 近5年甘蔗出糖率(%)比較

1 早熟高糖甘蔗品種對蔗糖產(chǎn)業(yè)的促進(jìn)作用

甘蔗是制糖原料，生產(chǎn)不僅要求甘蔗品種產(chǎn)量高，而且還要求糖分高，才有利于為制糖企業(yè)提供更多、糖分更高的原料，使企業(yè)獲得更好的效益，提高產(chǎn)業(yè)的競爭力。但對于每個具體品種而言，因品種種性的不同，甘蔗糖分到達(dá)峰值的時間不一致、持續(xù)時間不同，要保證整個榨季都有較高的出糖率，就必須根據(jù)榨季時間長短，搞好品種早、中、晚熟的搭配?！熬盼濉币詠恚颇险崽钱a(chǎn)業(yè)發(fā)展取得了較大成就，已經(jīng)成為國內(nèi)第二大蔗糖生產(chǎn)基地，被列為全國優(yōu)質(zhì)糖料基地建設(shè)規(guī)劃和南方“雙高”甘蔗糖料優(yōu)勢區(qū)域，在國家農(nóng)業(yè)生產(chǎn)不斷向優(yōu)勢產(chǎn)區(qū)集中政策的正確導(dǎo)向下，云南甘蔗種植面積不斷擴(kuò)大，原料蔗不斷增加，通過提早開榨和延遲停榨使壓榨期不斷延長。就整個榨季而言，云南蔗糖產(chǎn)業(yè)中期和后期的中晚熟品種來源豐富、數(shù)量較多、類型多，甘蔗易于達(dá)到成熟狀態(tài)，甘蔗糖分較高，整個壓榨中后期出糖率高，影響制糖企業(yè)效益的主要限制因素其實是早期糖分。目前云南省平均甘蔗壓榨期約140d，原料蔗總量約2000萬t，其中前50d榨期約需早熟高糖甘蔗品種70萬t。由表1可知，從2008/2009榨季開始，云南連續(xù)5年出糖率居全國第一，近5年云南全省平均出糖率12.72%，遠(yuǎn)高于南方其它三省11.54%的平均水平，早熟高糖品種的培育和推廣應(yīng)用發(fā)揮了重要作用。

2 云南早熟高糖甘蔗親本的評價及篩選

親本是甘蔗育種的物質(zhì)基礎(chǔ)，早熟高糖親本的發(fā)掘和利用對提高早熟高糖品種的育種效率將產(chǎn)生重要的影響。云南甘蔗研究所及其所屬瑞麗內(nèi)陸甘蔗育種站，近年來依托“國家甘蔗種質(zhì)資源圃”的優(yōu)勢，大力開展種質(zhì)創(chuàng)新；依托所屬的育種基地，廣泛開展親本評價，在親本的遺傳力、配合力、經(jīng)濟(jì)育種值及育種潛力等方面開展了大量研究[2-8]，對500多個親本進(jìn)行了系統(tǒng)的評價，篩選出了一批遺傳力高、配合力強(qiáng)、育種潛力大的早熟高糖親本，下一步通過重點雜交利用可望培育出更多性狀更為優(yōu)良的高產(chǎn)高糖新品種。

3 早熟高糖云蔗品種的選育及效果

云南甘蔗研究所是云南省級專業(yè)甘蔗研究單位，是全省甘蔗產(chǎn)業(yè)技術(shù)研發(fā)中心，根據(jù)云南乃至西南蔗糖生產(chǎn)發(fā)展對甘蔗科技的要求，以應(yīng)用研究和開發(fā)研究為主，積極開展與產(chǎn)業(yè)發(fā)展密切相關(guān)的應(yīng)用基礎(chǔ)和高新技術(shù)研究，重點解決不同發(fā)展時期甘蔗生產(chǎn)發(fā)展中全局性、關(guān)鍵性的重大科技問題，為蔗糖產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供全面的技術(shù)支撐。近年來，針對產(chǎn)業(yè)競爭的不斷加劇，生產(chǎn)中對高產(chǎn)高糖品種的需求日益迫切，通過技術(shù)創(chuàng)新、擴(kuò)大雜交組合規(guī)模和增加實生苗數(shù)量等綜合技術(shù)培育高產(chǎn)高糖甘蔗新品種，取得了顯著成效。主要技術(shù)措施有：大力開展含野生血緣高糖親本的創(chuàng)制、親本的廣泛評價，加大高糖品種的選育規(guī)模，加大早期篩選高糖品種的選擇壓力。加大對親本后代糖分的評價力度，篩選出了一批來自國內(nèi)外的早熟高糖型甘蔗親本（見表2），雜交組合的規(guī)模和實生苗的數(shù)量均呈波浪式不斷地增加（見圖1），“十五”期間年均組合數(shù)僅49.4個，“十一五”期間平均組合數(shù)量已超過492個，5年時間甘蔗雜交組合數(shù)量增加到了近10倍，“十二五”以來甘蔗雜交組合已突破700個，實生苗數(shù)量超過20萬，隨著育種規(guī)模的擴(kuò)大，培育出的高產(chǎn)高糖品種的機(jī)率不斷增加。近年來育成了一批高糖型的優(yōu)良品種/材料，含近期通過國家或省審（鑒）定的云蔗99-91、云蔗05-51、云蔗03-103和云蔗06-80等，現(xiàn)已在云南主產(chǎn)蔗區(qū)大力推廣應(yīng)用。

表2 云南篩選出的高產(chǎn)高糖優(yōu)良親本

圖1 云南甘蔗所甘蔗雜交組合及實生苗數(shù)量變化情況

4 早熟高糖甘蔗新品種的引進(jìn)篩選及應(yīng)用

甘蔗品種改良與更新是蔗糖產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要保障，為滿足云南蔗區(qū)對甘蔗良種的需求，促進(jìn)蔗區(qū)甘蔗品種更新，云南省農(nóng)科院甘蔗研究所采取引育并舉的發(fā)展思路，立足選育推廣具有云南自主知識產(chǎn)權(quán)甘蔗新品種的同時，積極從廣西、廣東等國內(nèi)沿海發(fā)達(dá)蔗區(qū)及法國、澳大利亞、菲律賓等國引進(jìn)國內(nèi)外甘蔗新品種或材料，通過試驗示范推廣，取得了顯著成效。幾十年來，引進(jìn)種在我省的推廣面積始終保持在較高水平，對提高云南甘蔗產(chǎn)量，甘蔗糖分，增強(qiáng)云南蔗糖企業(yè)國內(nèi)外競爭力做出了重要貢獻(xiàn)。如50年代從臺灣引進(jìn)的F134，從印度引進(jìn)的Co419、Co290等，在60年代取代了地方品種羅漢蔗和蘆蔗等，使全省甘蔗平均單產(chǎn)由原來的1.5t/667m2提高到了2.5 t/667m2以上，增產(chǎn)幅度超過1 t/667m2。我省上世紀(jì)80年代從省外引進(jìn)的川蔗13號、選三和桂糖11號等品種對上世紀(jì)90年代全省蔗糖產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展作出了重要貢獻(xiàn)，甘蔗單產(chǎn)進(jìn)一步提升到3.8 t/667m2以上[9]。上世紀(jì)末引進(jìn)的新臺糖10號、新臺糖20號、新臺糖25號、粵糖93-159和粵糖00-236等高產(chǎn)高糖品種在全省推廣后，不僅使甘蔗單產(chǎn)得到了較大提高，還使云南全省甘蔗出糖率不斷提高，自2008/2009年榨季以來，云南已連續(xù)多年甘蔗出糖率保持全國第一。因此近年來云南在高產(chǎn)高糖品種的引進(jìn)和推廣利用上，取得了巨大的成功，促進(jìn)了云南糖產(chǎn)業(yè)持續(xù)穩(wěn)定的發(fā)展，并邁上了新的臺階。

5 討論

5.1 甘蔗種質(zhì)的創(chuàng)新、育種手段的進(jìn)步和育種方法的創(chuàng)新是影響甘蔗育種效益的重要因素[9]。現(xiàn)代甘蔗雜交育種取得的每一次重大成就，皆離不開優(yōu)良種質(zhì)的創(chuàng)新利用、育種手段的更新和新技術(shù)的應(yīng)用。依托云南甘蔗研究所建立的國家甘蔗種質(zhì)資源圃保存種質(zhì)資源達(dá)2500余份，是我國編目甘蔗資源種類最多、資源數(shù)量最大、數(shù)據(jù)最全的甘蔗種質(zhì)基因庫，其中不乏重要的早熟高糖種質(zhì)資源。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，甘蔗育種手段和育種技術(shù)將不斷取得進(jìn)步，而種質(zhì)資源卻難以再生[9]，因此早熟高糖種質(zhì)資源的評價、鑒定和創(chuàng)新利用已成為影響現(xiàn)代高糖甘蔗品種選育效率的重要因素。充分利用這些珍貴的種質(zhì)資源結(jié)合現(xiàn)代手段、科學(xué)技術(shù)，今后還將培育出更多更為優(yōu)良的早熟高糖甘蔗新品種。

5.2 云南首次成功從國外引進(jìn)家系選擇技術(shù)，通過消化創(chuàng)新，研究制定了云南省地方標(biāo)準(zhǔn)《甘蔗雜交育種家系評價及選擇技術(shù)規(guī)程》，為開展早熟高糖甘蔗親本評價和高糖品種選育提供了關(guān)鍵技術(shù)支撐。近年來，利用篩選評價的早熟高糖親本與有效莖多、宿根性好、生勢強(qiáng)、適應(yīng)性好、抗病優(yōu)良的親本雜交，不僅已經(jīng)成功選育出了一批早熟高糖品種供生產(chǎn)利用，而且還培育出了一批早熟高產(chǎn)高糖新品系，為云南蔗糖產(chǎn)業(yè)持續(xù)穩(wěn)定的發(fā)展儲備了新的種源。

5.3 云南依托國家甘蔗種質(zhì)資源圃和內(nèi)陸雜交育種基地與國內(nèi)外許多先進(jìn)發(fā)達(dá)國家和地區(qū)建立了長期的品種和人員的交流機(jī)制，促進(jìn)了早熟高糖品種和現(xiàn)代甘蔗雜交育種技術(shù)的引進(jìn)和利用。通過國家區(qū)試可以把全國最新品種引進(jìn)到蔗區(qū)，經(jīng)試驗示范成功后可快速在蔗區(qū)推廣應(yīng)用；另外，“九五”以來，云南加快了國際合作交流的步伐，加大了從法國、澳大利亞、泰國、巴西和美國等先進(jìn)發(fā)達(dá)國家引進(jìn)優(yōu)良甘蔗品種和技術(shù)的步伐，既可以把國際上最新育成的早熟高糖品種/種質(zhì)引進(jìn)到國內(nèi)，供生產(chǎn)和雜交利用，還可以快速對引進(jìn)的先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行消化吸收和創(chuàng)新，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)升級，為云南乃至全國甘蔗糖分的提高、蔗糖產(chǎn)業(yè)的發(fā)展、市場競爭力的增強(qiáng)提供強(qiáng)有力的科技支撐。

[1]張躍彬，劉少春，黃應(yīng)昆.云南蔗區(qū)自然氣候特點與生態(tài)區(qū)劃[J].中國糖料，2006，28（4）：38-40.

[2]經(jīng)艷芬，安汝東，楊李和，等.甘蔗部分生產(chǎn)性親本的育種潛力分析[J].西南農(nóng)業(yè)學(xué)報，2011，24（2）：437-445.

[3]覃偉，吳才文，曾千春，等.新臺糖甘蔗品種作母本培育強(qiáng)宿根后代的潛力平價[J].湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2012，38（1）：1-7.

[4]吳才文，劉家勇，趙俊，趙培方，等.甘蔗引進(jìn)親本創(chuàng)新利用及育種潛力分析[J].西南農(nóng)業(yè)學(xué)報，2008 21（6）：1671-1675.

[5]吳才文，王炎炎，夏紅明，等.云南甘蔗創(chuàng)新親本的遺傳力和配合力研究[J].西南農(nóng)業(yè)學(xué)報，2009.22（5），1274-1278.

[6]吳才文，趙俊，趙培方，等.幾個新臺糖甘蔗品種雜交育種潛力研究[J].西南農(nóng)業(yè)學(xué)報，2010（5）：1413-1417.

[7]吳才文，趙培方，夏紅明，等.現(xiàn)代甘蔗雜交育種及選擇技術(shù)[M].北京：科學(xué)出版社，2013

[8]趙培方，夏紅明，劉家勇，等.6個Q型品種雜交利用的遺傳力和配合力[J].湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2014，39（4）：348-353.

[9]吳才文，范源洪，陳學(xué)寬，等.云南抗旱甘蔗品種的選育及效果[J].中國糖料，2012，34（4）：37-39.

Breeding of Sugarcane Varietieswith Early-mature and High Sugar in Yunnan

WU Cai-wen,LIU Jia-yong,CHEN Xue-kuan,ZHAO Jun,ZHAO Pei-fang, XIA Hong-ming,YANG Hong-chang,et al
(Sugarcane Research Institute,Yunnan Academy of Agricultural Sciences,Yunnan Key Laboratory of Sugarcane Genetic Improvement,Kaiyuan 661699)

The paper discussed the effects of early-mature and high-sugar on cane sugar industry and advantages and potential in breeding early-mature and high-sugar sugarcane varieties in Yunnan.And the experience and achievement of breeding early-mature and high-sugar sugarcane varieties from parent evaluation and introduction and selection were summarized.

sugarcane varieties;early-mature;high-sugar;breeding

S566.103

A

1007－2624（2015）01－0044－03

10.13570/j.cnki.scc.2015.01.019

2014-06-05

國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項資金（CARS-20-1-1）；云南省創(chuàng)新人才專項基金（2010CI078）；云南省重點新產(chǎn)品開發(fā)計劃（2011BB005和2012BB014）。

吳才文（1963-），男，研究員，研究方向為甘蔗遺傳育種。E-mail：gksky_wcw@163.com