桂果蔗1號(hào)不同級(jí)數(shù)健康種苗生長(zhǎng)特征及性狀變異

劉紅堅(jiān) 梁文燊 何為中 葉權(quán) 劉麗敏 何毅波 盧曼曼 劉俊仙 李松 林善海

摘要：【目的】評(píng)價(jià)桂果蔗1號(hào)不同級(jí)數(shù)健康種苗的生長(zhǎng)特征和變異特性，為提高果蔗健康種苗生產(chǎn)用種質(zhì)量及高產(chǎn)栽培提供科學(xué)依據(jù)?！痉椒ā繉?duì)桂果蔗1號(hào)組培苗、第一級(jí)種莖和第二級(jí)種莖苗期生長(zhǎng)表型性狀進(jìn)行連續(xù)觀測(cè)，分析 3個(gè)不同級(jí)數(shù)果蔗幼苗的苗數(shù)、株高、地徑、葉片數(shù)及+1葉的葉長(zhǎng)、葉寬和葉面積等7個(gè)表型性狀的生長(zhǎng)特征和變異穩(wěn)定性。【結(jié)果】不同級(jí)數(shù)果蔗種苗生長(zhǎng)特征差異明顯。第一級(jí)種莖和第二級(jí)種莖各方面生長(zhǎng)特征相近，且均顯著優(yōu)于組培苗（P<0.05），但第二級(jí)種莖各方面表現(xiàn)仍明顯優(yōu)于第一級(jí)種莖。桂果蔗1號(hào)健康種苗各性狀平均變異系數(shù)為5.48%，變異幅度為3.01%～11.88%，變異幅度最大的是苗數(shù)，最小的是地徑。除了第二級(jí)種莖+1葉葉寬變異幅度有所上升外，其余6項(xiàng)表型性狀變異均伴隨著級(jí)數(shù)的增加而趨向穩(wěn)定。3個(gè)不同級(jí)數(shù)種源所有性狀的平均變異系數(shù)為3.32%～8.25%，以組培苗的平均變異系數(shù)最大（8.25%），第一級(jí)種莖苗次之（4.88%），第二級(jí)種莖苗最小（3.32%）。說(shuō)明組培苗性狀分離最大，高級(jí)苗（第二級(jí)種莖）性狀較穩(wěn)定?！窘Y(jié)論】桂果蔗1號(hào)健康種苗第二級(jí)種莖的生長(zhǎng)特性綜合表現(xiàn)顯著優(yōu)于第一級(jí)種莖和組培苗，遺傳變異也較穩(wěn)定，為生產(chǎn)栽培最佳用種。

關(guān)鍵詞： 果蔗;健康種苗;生長(zhǎng)特征;遺傳變異

中圖分類號(hào)： S566.103.53? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A 文章編號(hào)：2095-1191（2021）02-0288-09

Abstract：【Objective】 Evaluating the growth characters and genetic characters of seedlings regenerated from healthy cane setts from different generations of chewing cane cultivar Guiguozhe 1 could help improve the quality of healthy cane setts and high-yielding cultivation. 【Method】Phenotypic characters of seedlings from three different generations of Guiguozhe 1 including tissue culture seedling（TCS）， first generation seedling（FGS）and second generation seedling（SGS） were successively measured. Growth characters and variability stability of seven traits in seedlings from three generations were analyzed， including number of seedling， plant height， ground diameter， number of leaves， and leaf length， leaf width and area of the first leaf. 【Result】Growth characters were obviously different among generations. Phenotypic characters of FGS were close to SGS，and they performed better than TCS（P<0.05），but the performance of SGS was still better than FGS.Variation coefficient average value of 7 growth characters in seedlings from three generations was 5.48%. The variance range was 3.01%-11.88%，the number of seedling had the maximum variation and the ground diameter had the minimum variation. Except for the increase in variance of the first leaf width in SGS，the variances of other six growth characters tended to stabilize along with the increasing of generations. The variance coefficient average value of all seven characters ranged from 3.32% to 8.25%，that of TCS was the largest（8.25%）， FGS was in middle（4.88%） and SGS was the smallest（3.32%）. The results suggest that the characters segregation of TCS was the maximum，and the variance was relatively stable in later-generation（SGS）. 【Conclusion】The SGS of chewing cane cultivar Guiguozhe 1 is comprehensively superior to TCS and FGS for all the growth characters，and its genetic variance is stable. SGS is recommended as the best cane setts for cultivation.

Key words： fruit sugarcane; healthy seedling; growth characters; genetic variation

Foundation item： Innovation Driven Development Project of Guangxi（GKAA17202042-3）; Key Research and Development Project of Guangxi（GKAB19245028）; Project Support Team of Guangxi Academy of Agricultural Sciences （Guinongke 2018YT04）; Basic Scientific Research Project of Guangxi Academy of Agricultural Sciences（Guinongke 2017YM05）

0 引言

【研究意義】果蔗是甘蔗屬熱帶種（Saccharum officimarum L.）中具有大徑、皮薄、低纖維、汁多、味甜的一類品種，富含人體必需的多種氨基酸和維生素及鐵、鈣、磷、錳等多種微量元素，具有解渴充饑、清涼解毒、消除疲勞等功效，是一種深受人們喜愛(ài)的鮮食果品。果蔗主要分布于我國(guó)華南地區(qū)，其中廣西是種植果蔗的主要省（區(qū)）。果蔗主要分為黑皮蔗（拔地拉，Badila）、黃皮蔗、青皮蔗和白皮蔗4種，其中黑皮果蔗是最主要的栽培品種，種植面積比例在70%以上（吳松海等，2014;李瑞美等，2015）。果蔗由于較難開花用于有性雜交育種，目前，果蔗品種選育和改良主要通過(guò)在長(zhǎng)期種植過(guò)程中發(fā)生的芽變，從中篩選出優(yōu)良變異品種，如廣西的桂果蔗1號(hào)、廣東番禺的大灰黑、海南的黑蔗、浙江的溫聯(lián)、四川的川蔗26號(hào)和福建的龍黑果蔗等（王繼華等，2013;肖煒等，2018）。甘蔗長(zhǎng)期種植后，宿根矮化病、花葉病、黃葉病等病原反復(fù)侵染和積累，導(dǎo)致產(chǎn)量和品質(zhì)下降。生產(chǎn)上果蔗種莖使用5年以上可造成100%宿根矮化病感染（韋文科，2002），花葉病和黃葉病發(fā)病率也接近100%（吳松海等，2012）。果蔗感染花葉病造成植株變矮、節(jié)間變短、品質(zhì)變劣，產(chǎn)量下降可達(dá)30%左右（李海明和潘世明，2003）。莖尖脫毒組織培養(yǎng)技術(shù)是脫除果蔗種苗中病原，恢復(fù)種性，并提高產(chǎn)量和品質(zhì)的有效辦法，被廣泛應(yīng)用于改良果蔗產(chǎn)能。但健康種苗在生產(chǎn)過(guò)程中存在一定的組培效應(yīng)和遺傳變異（陳子云，1987;陸耀邦等，1989）。因此，研究果蔗組培苗及不同級(jí)數(shù)的生長(zhǎng)特征和遺傳變異，對(duì)于果蔗健康種苗的級(jí)數(shù)選擇和生產(chǎn)種植推廣具有重要意義?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】甘蔗健康種苗的出苗率、分蘗率、株高、生長(zhǎng)速度、莖徑、節(jié)間長(zhǎng)、錘度及產(chǎn)量等多個(gè)指標(biāo)均高于非脫毒種莖（周明強(qiáng)等，2006;吳松海等;2012;王文華等，2017）。近年來(lái)，科研工作者注意到健康種苗級(jí)數(shù)對(duì)果蔗產(chǎn)能的問(wèn)題，并開展了一些研究。李松等（2010）研究了黑皮果蔗莖尖脫毒不同級(jí)數(shù)種莖苗的商品性能，其中以第二級(jí)種莖苗的株高、莖徑和產(chǎn)量最佳，分別比未脫毒種莖苗增高41 cm，增粗0.25 cm，增產(chǎn)41.1%，花葉病的發(fā)病率也低于對(duì)照。吳松海等（2014）研究了不同級(jí)數(shù)黑皮果蔗脫毒種莖苗的生產(chǎn)性能，第二級(jí)和第三級(jí)種莖苗的蔗莖產(chǎn)量均比未脫毒果蔗種莖苗增產(chǎn)25%以上，蔗糖含量提高0.5%。從20世紀(jì)60年代以來(lái)，大量研究表明，幾乎所有的植物組培苗均可產(chǎn)生不同程度的變異，而體細(xì)胞無(wú)性系變異率可高達(dá)90%以上（Smith and Drew，1990）。甘蔗組培苗的遺傳變異主要表現(xiàn)為出芽、分蘗、株高、糖分、染色體數(shù)量等形態(tài)學(xué)、農(nóng)藝性狀和遺傳物質(zhì)的變異（Liu and Chen，1976;陸耀邦，1989;Rajeswari et al.，2009）。Liu和Chen（1976）從58個(gè)甘蔗品種的莖尖、包卷嫩葉和幼嫩花序的愈傷組織獲得4600個(gè)植株，并從其中8個(gè)品種中挑選417個(gè)愈傷組織植株，愈傷組織后代植株與供體相比，形態(tài)差異頻率最大可達(dá)34.0%，蔗糖含量提高2%～12%，甘蔗品種F156愈傷組織后代中的染色體數(shù)量為86～126條，而供體的數(shù)量為114條;品種F164愈傷組織后代中的染色體數(shù)量為88～108條，而供體的數(shù)量為108條。Zucchi等（2002）采用RAPD技術(shù)分析了甘蔗分生組織培養(yǎng)誘導(dǎo)的變異，在98個(gè)RAPD位點(diǎn)中多態(tài)性位點(diǎn)率為6.93%，并表明多態(tài)位點(diǎn)的變異頻率與組織培養(yǎng)的代數(shù)無(wú)直接關(guān)系，且不同品種的遺傳穩(wěn)定性也不同。Francischini等（2017）采用甲基化敏感擴(kuò)增多態(tài)性（Methylation-sensitive amplified polymorphism，MSAP）技術(shù)分析第三次轉(zhuǎn)代培養(yǎng)組培苗，用EcoR I/Hpa II和EcoR I/Msp I引物對(duì)分別獲得的多態(tài)性頻率為28.36%和40.67%，母株與變異單克隆之間的相似度分別為0.877～0.911（EcoR I/Msp I）和0.928～0.955（EcoR I/Hpa II），變異造成了內(nèi)部胞嘧啶甲基化，且變異植株的出現(xiàn)頻率高于正常植株。但陸耀邦等（1989）認(rèn)為甘蔗組培苗產(chǎn)生的變異具有一定的遺傳性，第一年的表型變異不穩(wěn)定，大多數(shù)在第二年的無(wú)性世代中基本穩(wěn)定。【本研究切入點(diǎn)】桂果蔗1號(hào)是廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院甘蔗研究所從拔地拉自然突變株中系統(tǒng)選育而成的果蔗新品種，于2014年通過(guò)廣西農(nóng)作物品種審定委員會(huì)審定，是廣西選育的第1個(gè)果蔗品種。桂果蔗1號(hào)具有直立、大莖、生長(zhǎng)旺盛、高產(chǎn)及商品性好等諸多優(yōu)點(diǎn)，目前已被廣泛種植于廣西、廣東等多個(gè)省（區(qū)）（劉欣等，2015;莫振茂等，2017;李松等，2017）。本課題前期針對(duì)該品種的栽培技術(shù)已開展了一些研究（李松等，2015，2017），仍需對(duì)其健康種苗級(jí)數(shù)選用、生長(zhǎng)特性和變異穩(wěn)定性進(jìn)行系統(tǒng)研究?！緮M解決的關(guān)鍵問(wèn)題】以黑皮果蔗桂果蔗1號(hào)為試驗(yàn)材料，對(duì)桂果蔗1號(hào)的組培苗、第一級(jí)和第二級(jí)種莖苗的生長(zhǎng)特性和遺傳變異開展研究，進(jìn)一步評(píng)價(jià)桂果蔗1號(hào)不同級(jí)數(shù)健康種苗的生長(zhǎng)能力，以期為該品種的健康種苗繁育及推廣提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1. 1 試驗(yàn)地概況

大田試驗(yàn)在廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院甘蔗研究所種植基地進(jìn)行。試驗(yàn)地海拔81～113 m，屬南亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，年平均氣溫21.8 ℃，年平均降水量1350 mm。土壤為由頁(yè)巖發(fā)育而成的磚紅壤，pH 5.0～5.5。

1. 2 試驗(yàn)材料

以黑皮果蔗桂果蔗1號(hào)脫毒健康組培苗、第一級(jí)種莖和第二級(jí)種莖為試驗(yàn)材料。第一級(jí)為2018年種植的組培苗所獲得的種莖;第二級(jí)為2017年種植的組培苗，經(jīng)2018年再種植所獲得的種莖。第一級(jí)和第二級(jí)均為無(wú)花葉病種莖。

1. 3 試驗(yàn)方法

采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，3次重復(fù)。行長(zhǎng)7.0 m，行距1.6 m，5行區(qū)，每小區(qū)面積56.0 m2，共9個(gè)小區(qū)。2019年3月12日種植，下種量119880芽/ha，組培苗種植株距0.3 m。調(diào)查期間5月6日和5月18日分別間苗1次。所有栽培管理措施按果蔗高產(chǎn)、高效栽培技術(shù)進(jìn)行。

1. 4 調(diào)查內(nèi)容及方法

2019年4月8日開展第1次調(diào)查，調(diào)查內(nèi)容包括苗數(shù)、株高、地徑（莖稈靠近地表面10 cm處直徑）、完全展開的葉片數(shù)及+1葉的葉長(zhǎng)和葉寬。每個(gè)重復(fù)調(diào)查2行，每隔約15 d調(diào)查1次，總共調(diào)查5次。除苗數(shù)外，其余指標(biāo)均固定30株主莖進(jìn)行跟蹤調(diào)查。間苗后的苗數(shù)等于調(diào)查數(shù)和間苗數(shù)總和。葉面積=葉長(zhǎng)×葉寬×0.67，其中0.67為換算系數(shù)（曾憲錄等，2007）。

1. 5 數(shù)據(jù)處理

利用Excel 2007進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理及制圖。采用DPS 7.05進(jìn)行方差分析。以最后1次測(cè)量數(shù)據(jù)減去第1次測(cè)量數(shù)據(jù)的值表示各個(gè)表型性狀的增量，并用變異系數(shù)表示性狀增量的離散特征。

2 結(jié)果與分析

2. 1 桂果蔗1號(hào)表型性狀生長(zhǎng)特性

2. 1. 1 苗數(shù)生長(zhǎng)特性 從圖1可看出，隨著種植時(shí)間的延長(zhǎng)，第一級(jí)和第二級(jí)種莖的苗數(shù)均逐漸增加，組培苗直到5月23日才開始大量分蘗，但總苗數(shù)始終極顯著少于第一級(jí)和第二級(jí)種莖的苗數(shù)（P<0.01，下同）。4月8日至5月23日調(diào)查期間，第一級(jí)和第二級(jí)種莖的分蘗數(shù)量相當(dāng)，差異不顯著（P>0.05，下同），但6月11日調(diào)查時(shí)第二級(jí)種莖的苗數(shù)顯著多于第一級(jí)種莖（P<0.05，下同）。從趨勢(shì)線來(lái)看，第一級(jí)種莖和第二級(jí)種莖的趨勢(shì)線接近，但第二級(jí)種莖的斜率最大（42.566），組培苗趨勢(shì)線的斜率最?。?2.333），截距（-24.799）和相關(guān)系數(shù)（R2=0.7992）也最小，說(shuō)明第一級(jí)和第二級(jí)種莖苗期分蘗能力明顯優(yōu)于組培苗。從凈增長(zhǎng)量來(lái)看，組培苗的苗數(shù)在5月23日調(diào)查時(shí)出現(xiàn)一個(gè)驟增的峰值（90.66株），之后分蘗趨向減弱;而第一級(jí)種莖和第二級(jí)種莖的苗數(shù)則分別在5月8日和6月11日出現(xiàn)2個(gè)增長(zhǎng)峰值（表1）。

2. 1. 2 株高生長(zhǎng)特性 從圖2可看出，隨著種植時(shí)間的延長(zhǎng)，組培苗、第一級(jí)和第二級(jí)種莖的株高均呈增長(zhǎng)趨勢(shì);4月8日至5月8日第一級(jí)種莖的株高稍高于第二級(jí)種莖，隨后第二級(jí)種莖株高增速加快，5月23日時(shí)，第二級(jí)種莖株高稍高于第一級(jí)種莖，6月11日時(shí)顯著高于第一級(jí)種莖;第一級(jí)和第二級(jí)種莖的株高始終極顯著高于組培苗。從趨勢(shì)線看，組培苗、第一級(jí)種莖和第二級(jí)種莖的斜率較接近，第二級(jí)種莖趨勢(shì)線的斜率最大（9.900），第一級(jí)種莖的最?。?.600），組培苗的截距最?。?4.015）;三者相關(guān)系數(shù)均較高，說(shuō)明第二級(jí)種莖苗明顯優(yōu)于第一級(jí)種莖苗和組培苗。從凈增長(zhǎng)量來(lái)看，組培苗的株高在5月23日達(dá)峰值（12.20 cm），隨后增長(zhǎng)變緩;而第一級(jí)和第二級(jí)種莖的株高一直處于加速增長(zhǎng)狀態(tài)（表1）。

2. 1. 3 地徑生長(zhǎng)特性 從圖3可看出，組培苗、第一級(jí)種莖和第二級(jí)種莖的地徑增長(zhǎng)速度較一致，但第一級(jí)種莖和第二級(jí)種莖的地徑始終大于組培苗。4月8日至5月8日第一級(jí)種莖的地徑均稍高于第二級(jí)種莖;從5月23日開始，第二級(jí)種莖增速超過(guò)第一級(jí)種莖，6月11日第二級(jí)種莖的地徑顯著大于第一級(jí)種莖。從趨勢(shì)線看，組培苗、第一級(jí)種莖和第二級(jí)種莖的斜率均較接近，但仍以第二級(jí)種莖的最高（0.597），第一級(jí)種莖的最小（0.539）;組培苗的截距最?。?0.556）;三者相關(guān)系數(shù)均較高。從凈增長(zhǎng)量來(lái)看，組培苗、第一級(jí)種莖和第二級(jí)種莖的地徑均一直處于加速增長(zhǎng)狀態(tài)（表1）。

2. 1. 4 葉片數(shù)生長(zhǎng)特性 從圖4可看出，組培苗由于是直接移栽，所以初期葉片數(shù)較多，極顯著多于第一級(jí)種莖和第二級(jí)種莖的葉片數(shù)，但組培苗的葉片數(shù)增長(zhǎng)較緩慢;第一級(jí)種莖和第二級(jí)種莖的葉片數(shù)增速較快且二者較接近，5月8日開始已極顯著多于組培苗。從斜率來(lái)看，第一級(jí)種莖（2.563）和第二級(jí)種莖（2.744）高于組培苗（1.278）;組培苗截距最大（2.496），但相關(guān)系數(shù)最?。≧2=0.8324）。從凈增長(zhǎng)量來(lái)看，組培苗、第一級(jí)種莖和第二級(jí)種莖的葉片數(shù)均在4月24日出現(xiàn)一個(gè)小的峰值，5月8日增速減緩，隨后增速再上升;第一級(jí)種莖和第二級(jí)種莖分別在5月23日和6月11日再次出現(xiàn)峰值（表1）。

2. 1. 5 葉長(zhǎng)生長(zhǎng)特性 從圖5可看出，4月8日組培苗、第一級(jí)種莖和第二級(jí)種莖的+1葉長(zhǎng)度差異不顯著，隨著種植時(shí)間的延長(zhǎng)，第一級(jí)種莖和第二級(jí)種莖的+1葉長(zhǎng)度均顯著或極顯著長(zhǎng)于組培苗。從趨勢(shì)線來(lái)看，第二級(jí)種莖的斜率最大（24.500），組培苗的斜率最小（19.533）。從凈增長(zhǎng)量來(lái)看，組培苗的葉長(zhǎng)在5月23日前持續(xù)增長(zhǎng)，于5月23日達(dá)峰值，隨后增長(zhǎng)減緩;而第一級(jí)種莖和第二級(jí)種莖均分別在4月24日和5月23日出現(xiàn)2個(gè)峰值（表1）。

2. 1. 6 葉寬生長(zhǎng)特性 從圖6可看出，第一級(jí)和第二級(jí)種莖的+1葉寬度較接近，二者無(wú)顯著差異，但二者均極顯著大于組培苗。從趨勢(shì)線來(lái)看，第一級(jí)種莖和第二級(jí)種莖+1葉寬度的增速也較接近，第一級(jí)種莖的斜率（0.803）最大，第二級(jí)種莖的斜率（0.798）其次，組培苗的斜率（0.726）最小，增速最慢，截距也最?。?0.128），但三者的相關(guān)系數(shù)均較高。從凈增長(zhǎng)量來(lái)看，組培苗葉寬的增速一直處于上升狀態(tài);而第一級(jí)種莖和第二級(jí)種莖葉寬的增速分別在4月24日和5月23日出現(xiàn)2個(gè)峰值（表1）。

2. 1. 7 葉面積生長(zhǎng)特性 從圖7可看出，隨著種植時(shí)間的延長(zhǎng)，組培苗、第一級(jí)種莖和第二級(jí)種莖+1葉葉面積均不斷增大，但第一級(jí)和第二級(jí)種莖+1葉葉面積增長(zhǎng)較快，其中第二級(jí)種莖的葉面積增大較快（斜率為93.148），組培苗增長(zhǎng)最慢（斜率為62.224）。4月8日至5月23日，第一級(jí)和第二級(jí)種莖的+1葉葉面積無(wú)顯著差異，但從6月11日開始，第二級(jí)種莖+1葉葉面積顯著大于第一級(jí)種莖，三者的趨勢(shì)線相關(guān)系數(shù)均較高（圖7）。從凈增長(zhǎng)量來(lái)看，組培苗的+1葉葉面積在5月23日達(dá)增長(zhǎng)高峰，隨后減緩;而第一級(jí)種莖和第二級(jí)種莖+1葉葉面積的增長(zhǎng)情況與其葉長(zhǎng)和葉寬變化規(guī)律相同（表1）。

2. 2 桂果蔗1號(hào)表型性狀差異

以6月11日調(diào)查的數(shù)據(jù)減去4月24日調(diào)查的數(shù)據(jù)，獲得各個(gè)表型性狀的增量（表2）。由表2可看出，桂果蔗1號(hào)7個(gè)表型性狀在不同級(jí)數(shù)種源間均差異顯著。第二級(jí)種莖除了葉寬稍低于第一級(jí)種莖外，其他各個(gè)表型性狀的增量均為最高;雖然第一級(jí)種莖苗的株高和地徑均稍低于組培苗，但差異不顯著;第二級(jí)種莖在苗數(shù)、株高和地徑3個(gè)性狀上均顯著或極顯著高于第一級(jí)種莖，而這3個(gè)性狀也是直接影響果蔗產(chǎn)量的最重要指標(biāo);各表型性狀的增量總體上呈現(xiàn)第二級(jí)種莖>第一級(jí)種莖>組培苗的趨勢(shì)。

2. 3 桂果蔗1號(hào)表型性狀變異

變異系數(shù)表示性狀離散特征，變異系數(shù)越大，性狀離散程度越大，表型多樣性越豐富;反之說(shuō)明該種源的群體性狀變異幅度較低。由表3可看出，桂果蔗1號(hào)健康種苗各性狀平均變異系數(shù)為5.48%，平均變異幅度為3.01%～11.88%，平均變異系數(shù)最大的是苗數(shù)，最小的是地徑。除了第二級(jí)種莖苗葉寬變異幅度有所上升外，其余6項(xiàng)性狀的變異幅度均伴隨著級(jí)數(shù)的增加而趨向穩(wěn)定。3個(gè)不同級(jí)數(shù)種源所有性狀的平均變異系數(shù)為3.32%～8.25%，以組培苗的平均變異系數(shù)最大（8.25%），第一級(jí)種莖苗次之（4.88%），第二級(jí)種莖苗的平均變異系數(shù)最?。?.32%）。說(shuō)明組培苗性狀分離最大，不宜直接用于生產(chǎn)種植，高級(jí)苗（第二級(jí)種莖苗）性狀相對(duì)較穩(wěn)定，適用于生產(chǎn)種植。

3 討論

甘蔗組培苗生產(chǎn)不受時(shí)間、季節(jié)和地域的影響，具有脫除種莖內(nèi)病原病毒、復(fù)壯品種等諸多優(yōu)點(diǎn)，可為甘蔗優(yōu)良品種的大量繁殖和推廣提供有力保障（Usman，2015）。甘蔗健康種苗在田間的種植具有提高單產(chǎn)和品質(zhì)的特點(diǎn)，但是有關(guān)組培苗級(jí)數(shù)對(duì)甘蔗生長(zhǎng)特性方面的報(bào)道較少。甘蔗的生育期主要分為萌芽、出苗、分蘗、伸長(zhǎng)和成熟5個(gè)階段。前人研究主要集中在6—12月之間（包括部分分蘗期、伸長(zhǎng)期和成熟期），果蔗在6—7月的株高生長(zhǎng)速度最快，脫毒健康種苗的增速明顯高于常規(guī)種莖（王倫旺等，2002;周明強(qiáng)等，2006;吳松海等，2012）。李松等（2010）研究認(rèn)為以第二級(jí)健康種苗的株高增速最快，其次為第一級(jí)和第三級(jí);而吳松海等（2014）認(rèn)為第一級(jí)和第二級(jí)相當(dāng)。本研究結(jié)果表明，第一級(jí)和第二級(jí)健康種苗的株高快速生長(zhǎng)期均出現(xiàn)在6月份，第二級(jí)健康種苗的增速顯著高于第一級(jí)健康種苗，與李松等（2010）的研究結(jié)果一致，而組培苗的株高快速增長(zhǎng)期出現(xiàn)在5月份，主要原因是組培苗屬于杯苗移栽，定植時(shí)已形成根系，能更早地吸收土壤中的水分和營(yíng)養(yǎng)，但第一級(jí)和第二級(jí)健康種苗是用種莖進(jìn)行種植，種植和生長(zhǎng)情況與組培苗不一樣。因此，果蔗健康種苗不同級(jí)數(shù)的性狀可通過(guò)苗期即可完成生長(zhǎng)特性的評(píng)價(jià)，為生產(chǎn)用種的選擇提供快捷、科學(xué)的參考依據(jù)。

果蔗脫毒種苗經(jīng)過(guò)脫毒后，出苗數(shù)、分蘗率、株高、產(chǎn)量和品質(zhì)等多個(gè)方面種性得到復(fù)壯。李松等（2010）研究表明，脫毒種莖苗第一級(jí)、第二級(jí)、第三級(jí)和未脫毒種莖的出苗率無(wú)顯著差異，但第二級(jí)和第三級(jí)的株高、莖徑和產(chǎn)量顯著高于第一級(jí)和未脫毒種莖，第二級(jí)和第三級(jí)之間無(wú)顯著差異。吳海松等（2014）的研究結(jié)果也表現(xiàn)出基本一致的規(guī)律，但認(rèn)為第一級(jí)、第二級(jí)和第三級(jí)的株高無(wú)顯著差異，并顯著高于未脫毒種莖;第二級(jí)和第三級(jí)的莖徑無(wú)顯著差異，并顯著高于組培苗和未脫毒種莖。本研究結(jié)果表明，第二級(jí)健康種苗的出苗數(shù)、株高和莖徑方面均顯著高于組培苗和第一級(jí)種莖苗，組培苗和第一級(jí)種莖苗之間無(wú)顯著差異;而第一級(jí)種莖苗和第二級(jí)種莖苗的葉片數(shù)、葉長(zhǎng)、葉寬和葉面積之間無(wú)顯著差異，并顯著大于組培苗。脫毒果蔗葉片翠綠、寬大、綠葉期長(zhǎng)、果蔗生長(zhǎng)旺盛，提高了葉綠素含量、Ca2+-ATP和Mg2+-TAP酶活性及光合系統(tǒng)光能轉(zhuǎn)換率和潛在光化學(xué)反應(yīng)活性，進(jìn)而促進(jìn)甘蔗的生理代謝，有利于果蔗的生長(zhǎng)發(fā)育，增進(jìn)果蔗株高的增長(zhǎng)（潘大仁等，2001;戴友銘等，2008）。本研究結(jié)果基本與前人結(jié)論一致，證明第二級(jí)健康種莖優(yōu)于組培苗和第一級(jí)種莖，適用于生產(chǎn)種植用種。第二級(jí)種莖在苗數(shù)、株高和地徑3個(gè)性狀上均顯著高于第一級(jí)種莖，而這3個(gè)性狀也是直接影響果蔗的產(chǎn)量的最重要指標(biāo)。

植物在組織培養(yǎng)過(guò)程中通常會(huì)出現(xiàn)遺傳變異，表現(xiàn)為產(chǎn)生一系列新的性狀，這是植物育種改良的一種方法，但同時(shí)也是植物微繁和遺傳轉(zhuǎn)化工作中需要克服的難題（Larkin and Scowcroft，1981）。變異的方式主要包括：（1）染色體變異;（2）點(diǎn)突變、基因重排及基因的擴(kuò)增和丟失;（3）轉(zhuǎn)座因子的激活;（4）DNA甲基化等（韋彥余等，2004;李曉玲等，2008）。甘蔗組培苗及再生后代的變異與遺傳穩(wěn)定性也得到了科研工作者的很多關(guān)注（Snyman et al.，2011）。陳子云（1987）研究表明，變異最大的性狀是株高、莖徑、蔗糖分和單位面積有效莖數(shù)。本研究結(jié)果表明，桂果蔗1號(hào)的7個(gè)表型性狀中，以苗數(shù)的變異最大，而株高和地徑則較穩(wěn)定，說(shuō)明變異可能與品種特性有關(guān)（Zucchi et al.，2002）。而不同品種不同表型性狀的變異幅度差異較大，形態(tài)特征變幅最大可達(dá)34.0%，蔗糖分比供體提高2%～12%，染色體數(shù)量也出現(xiàn)不同程度的增加或減少（Liu and Chen，1976）。本研究中，除了第二級(jí)種莖葉寬變異有所增加，其余6項(xiàng)性狀指標(biāo)均伴隨著級(jí)數(shù)的增加而趨向穩(wěn)定。3個(gè)不同級(jí)數(shù)種源所有性狀的平均變異系數(shù)為3.32%～8.25%，以組培苗的平均變異系數(shù)最大，為8.25%，第一級(jí)種莖苗次之，為4.88%，第二級(jí)種莖苗的平均變異系數(shù)最小，為3.32%，該結(jié)果與陸耀邦等（1989）的結(jié)論基本一致，說(shuō)明這種變異具有穩(wěn)定的遺傳性。

4 結(jié)論

桂果蔗1號(hào)健康種苗第二級(jí)種莖的生長(zhǎng)特性綜合表現(xiàn)顯著優(yōu)于第一級(jí)種莖及組培苗，遺傳變異也較穩(wěn)定，第二級(jí)種莖為生產(chǎn)栽培最佳用種。

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（責(zé)任編輯 王 暉）