云引甘蔗品種抗寒性試驗

肖祎，劉軍，周英明，呂達，陳道德，吳才文

（1.四川省植物工程研究院，資中641200；2.云南省農(nóng)科院甘蔗研究所/云南甘蔗遺傳改良重點實驗室，開遠661699）

云引甘蔗品種抗寒性試驗

肖祎1，劉軍1，周英明1，呂達1，陳道德1，吳才文2

（1.四川省植物工程研究院，資中641200；2.云南省農(nóng)科院甘蔗研究所/云南甘蔗遺傳改良重點實驗室，開遠661699）

測定了從云南引進的9個優(yōu)良甘蔗品種（系）在自然低溫寒害條件下的抗寒性（以ROC22為對照）。結果表明：云蔗07-2007抗寒性最佳，云蔗06-193和云蔗05-39抗寒性較好，云蔗07-2800抗寒性一般，其余參試材料抗寒性不及對照ROC22。

甘蔗品種；農(nóng)藝性狀；錘度；霜凍；抗寒性

我國的甘蔗種植地區(qū)早已從熱帶擴大至亞熱帶和溫帶地區(qū)，而且因受到其他經(jīng)濟作物的影響，甘蔗的種植區(qū)域不斷向山地轉移，部分蔗區(qū)海撥已達1800m[1]，其遭受低溫寒害的影響日漸突出。低溫寒害一般會造成甘蔗減產(chǎn)，蔗糖分、蔗汁品質和產(chǎn)糖率下降，凍死留種蔗芽，降低種苗質量，影響宿根蔗生長等不良影響[2]，給蔗農(nóng)和制糖企業(yè)帶來較大的經(jīng)濟損失。因此，對選育出的優(yōu)良甘蔗品種進行抗寒性試驗，不僅有利于篩選出抗寒性強的優(yōu)良甘蔗品種，而且對甘蔗生產(chǎn)及制糖企業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展具有重要意義。本試驗通過自然低溫寒害條件下的農(nóng)藝性狀表現(xiàn)，對甘蔗品種抗寒性進行評價，為甘蔗抗寒育種及易發(fā)生寒害的蔗區(qū)篩選出適宜的栽培品種提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試材料為云蔗02-2509、云蔗07-2384、云蔗07-2007、云蔗06-193、云蔗05-39、云蔗01-1413、云蔗07-2800、云蔗08-2060、云蔗08-1091共9個甘蔗品種（系），以ROC22號為對照。

1.2 試驗方法

試驗地為沙壤土，前作甘蔗。每個品種（系）種植1個小區(qū)，每區(qū)3行，行長3.34m，行距1m，小區(qū)面積10.02m2，隨機區(qū)組排列，每個品種（系）1次重復。2013年3月4日播種育苗，2013年4月22日移栽，每行移栽20苗。田間管理按常規(guī)進行。

2013年11月至2014年3月寒害調(diào)查期間，霜期為2014年1月1—6日。2014年2月10日，小雨轉雨夾雪，6～3℃；2014年2月11日，雨夾雪轉小雨，5～1℃；其后1周以陰天為主，最高氣溫10℃，最低溫2℃。2014年1月平均氣溫為7℃，2014年2月平均氣溫為8℃，2014年3月平均氣溫為13℃。

除調(diào)查出苗率、分蘗率、枯心率和后期測產(chǎn)數(shù)據(jù)外，主要開展低溫凍害后的葉片、蔗芽、蔗尖受害程度、錘度變化和蔗莖縱剖面受損程度、受凍后宿根發(fā)株率等的調(diào)查，期間同時進行病蟲害等自然發(fā)生情況調(diào)查。

2 結果與分析

2.1 甘蔗品種抗寒性測試田間表現(xiàn)

表1可見，ROC22的分蘗率為68.8%，除云蔗02-2509和云蔗05-39的分蘗率低于ROC22外，其余參試材料的分蘗率均高于ROC22，分蘗率達150%以上的材料有4個，分別是云蔗07-2007（223.9%）、云蔗01-1413（167.0%）、云蔗08-2060（151.8%）和云蔗06-193（150.0%）。

表1 甘蔗品種抗寒性測試田間表現(xiàn)

ROC22的株高為264.5cm，僅3個參試材料的株高高于ROC22，分別是云蔗06-193（304.4cm）、云蔗07-2800（278.4cm）和云蔗08-1091（271.4cm）；其余參試材料株高不及ROC22。

ROC22的莖徑為2.57cm，所有參試材料表現(xiàn)為中莖，莖徑大于ROC22的參試材料有4個，分別是云蔗08-2060（2.80cm）、云蔗01-1413（2.68cm）、云蔗07-2384（2.67cm）和云蔗05-39（2.62cm）。

ROC22單莖重為1.37kg，所有參試材料的單莖重偏輕，單莖重優(yōu)于ROC22的有4個，分別是云蔗01-1413（1.49kg）、云蔗08-2060（1.46kg）、云蔗06-193（1.45kg）和云蔗07-2384（1.40kg）。

ROC22的有效莖為5600條/667m2，有效莖高于ROC22的參試材料有3個，分別是云蔗06-193（5733條/667m2）、云蔗07-2007（5686條/667m2）和云蔗07-2800（5680條/667m2）。

ROC22的理論蔗產(chǎn)量為7.68t/667m2，所有參試材料均未表現(xiàn)出高產(chǎn)特性，僅2個參試材料的理論蔗產(chǎn)量高于ROC22，分別是云蔗06-193（8.29t/667m2）和云蔗01-1413（7.76t/667m2），它們分別為ROC22的108.0%和100.9%，增產(chǎn)效果不明顯。

2.2 成熟期（受凍期間）田間錘度變化情況

表1可見，參試材料因品種特性不同，其工藝成熟期存在一定差異，各月錘度差異明顯，低溫凍害后錘度變化趨勢也各自不同。ROC22成熟期錘度為17.4%，1月霜凍后錘度出現(xiàn)輕微下降，2月時錘度升至最高18.0%，3月時錘度明顯下降至14.9%。云蔗02-2509的錘度雖然在11月和12月均高于對照，但經(jīng)低溫霜凍后其錘度便持續(xù)降低，至3月時錘度僅為9.5%。云蔗07-2384的錘度雖然在11月和12月均不及ROC22，但在低溫霜凍后錘度卻持續(xù)升高，2月時錘度達其最高值18.3%，較同期ROC22的錘度高0.3個百分點；3月時錘度下降，但卻較同期ROC22高1.2個百分點。云蔗07-2007的錘度依然是在低溫霜凍后維持在較高位，錘度均高于同期ROC22。云蔗06-193的錘度在低溫霜凍后也出現(xiàn)持續(xù)升高的現(xiàn)象，3月時錘度表現(xiàn)明顯下降，但較同期ROC22的錘度高1.0個百分點。云蔗05-39的錘度在11月和12月時均高于ROC22，低溫霜凍后錘度表現(xiàn)為持續(xù)下降，但降幅小于0.5個百分點，3月時錘度較ROC22高1.9個百分點。云蔗01-1413的錘度在整個調(diào)查期中均明顯低于ROC22同期水平，并且低溫霜凍后錘度表現(xiàn)持續(xù)下降，3月時錘度已降至9.5%。云蔗07-2800整個調(diào)查期的錘度偏低，但在低溫霜凍后其錘度卻表現(xiàn)出輕微的上升，至3月時錘度較同期ROC22的錘度高1.1個百分點。云蔗08-2060的錘度最高才14.1%，各期錘度均明顯低于ROC22同期水平，但其錘度在低溫凍害后卻表現(xiàn)輕微的上升趨勢。云蔗08-1091的錘度11月至2月時均低于ROC22同期水平，但其錘度在低溫霜凍后仍然表現(xiàn)出輕微的上升趨勢，3月時錘度下降，卻較ROC22高0.4個百分點。

2.3 田間自然發(fā)病情況

表2可見，僅云蔗02-2509和云蔗06-193的枯心苗率高于ROC22，其余參試材料表現(xiàn)較強的抗螟性，抗螟性最好的3個參試材料分別是云蔗08-1091（0%）、云蔗07-2800（0.6%）和云蔗01-1413（1.0%）。

參試材料中未發(fā)現(xiàn)黑穗病和黃葉綜合癥病害，有少量花葉病和梢腐病發(fā)生。云蔗05-39既感花葉病又感梢腐病，其發(fā)病率分別為20%和5%；云蔗01-1413只感梢腐病，發(fā)病率為10%；云蔗07-2800、云蔗08-2060和云蔗08-1091只感花葉病，其發(fā)病率分別為10%、5%和5%。

ROC22無倒伏發(fā)生，參試材料中有5個未發(fā)生倒伏，表現(xiàn)較好。云蔗08-2060和云蔗08-1091倒伏嚴重，倒伏率達100%，云蔗07-2384倒伏率達80%，云蔗06-193倒伏率達60%，嚴重影響了甘蔗收獲。

ROC22無空綿心發(fā)生，參試材料中除云蔗07-2800有輕微空綿心發(fā)生外，其余材料中未見空綿心情況發(fā)生。所有參試材料無風折、未孕穗。

2.4 甘蔗品種（系）受寒害情況

2.4.1 受凍后外觀表現(xiàn)表3可見，ROC22的單株綠葉數(shù)為5.8張，只有云蔗05-39和云蔗01-1413的綠葉數(shù)少于ROC22，其余參試材料的綠葉數(shù)均多于ROC22。ROC22的側芽受凍率為12.1%，側芽受凍率高于或等于ROC22的參試材料有4個，分別是云蔗02-2509（33.3%）、云蔗07-2384（12.1%）、云蔗07-2007（24.5%）和云蔗06-193（12.5%），其余參試材料的側芽受凍率低于ROC22，其中云蔗05-39和云蔗01-1413表現(xiàn)最好，側芽未發(fā)現(xiàn)凍害。ROC22生長點無凍害發(fā)生，參試材料中云蔗02-2509和云蔗01-1413的生長點死亡率高達100%，其余參試材料未見生長點凍害發(fā)生。

表2 田間自然發(fā)病情況調(diào)查

2.4.2 蔗莖縱剖面受凍情況表3可見，ROC22的蔗徑“上水”率為79.7%，節(jié)間受凍率為80.0%。參試材料中除云蔗02-2509和云蔗01-1413外，其余參試材料的“上水”率和節(jié)間受凍率均低于ROC22。

2.4.3 受凍后對宿根的影響表3可見，ROC22的地下芽受凍率達72.7%。除云蔗02-2509和云蔗07-2800外，其余參試材料的受凍率均低于ROC22，云蔗05-39的地下芽幾乎未受凍。ROC22的宿根發(fā)株率為81.0%，發(fā)株率高于ROC22的參試材料有4個，分別是云蔗07-2007（188.2%）、云蔗06-193（166.3%）、云蔗05-39（150.6%）和云蔗07-2800（121.6%）。

表3 甘蔗品種寒害情況調(diào)查結果

3 討論

3.1 寒害調(diào)查時間

根據(jù)低溫脅迫特征及作物的反應，低溫寒害可分為冷害和凍害。冷害是指0℃以上的低溫對作物造成的危害，可導致甘蔗植株一系列生理活動受阻和被破壞，主要對甘蔗萌芽和蔗糖分的積累有一定影響。凍害是指0℃以下的低溫對作物造成的危害，甘蔗組織細胞因結冰而使其精細結構受到破壞，嚴重者可導致蔗株死亡[1]。自然條件下，寒害發(fā)生時間、強度及類型具有很強的不確定性。為了充分了解參試材料在整個寒害發(fā)生期的抗寒性，我們選擇在低溫期結束后進行甘蔗寒害外觀表現(xiàn)、蔗莖受凍表現(xiàn)及宿根發(fā)株力調(diào)查。

3.2 甘蔗品種（系）抗寒表現(xiàn)

參試材料中未發(fā)現(xiàn)莖徑和株高等外觀性狀均優(yōu)于ROC22的材料，且產(chǎn)量普遍不及對照ROC22，只有云蔗06-193和云蔗01-1413的產(chǎn)量略高于ROC22，增產(chǎn)效果也不明顯。云蔗06-193除有60%的植株發(fā)生倒伏外，其余田間綜合表現(xiàn)較好。云蔗01-1413除有10%的植株發(fā)生梢腐病外，其余田間綜合表現(xiàn)較好。云蔗02-2509和云蔗07-2007的抗病性表現(xiàn)最好，且無倒伏、無空綿心、無風折和無孕穗。其余參試材料存在不同程度的病害及倒伏情況，田間綜合表現(xiàn)不及ROC22。

從甘蔗受寒害后的外觀形態(tài)表現(xiàn)來看，云蔗07-2384、云蔗05-39、云蔗07-2800、云蔗08-2060和云蔗08-1091的抗寒性強于ROC22。從蔗莖受寒害表現(xiàn)來看，除云蔗02-2509和云蔗01-1413外，其余參試材料的抗寒性均強于ROC22。從宿根發(fā)株力來看，云蔗07-2007、云蔗06-193、云蔗05-39和云蔗07-2800的抗寒性顯著強于ROC22。霜凍發(fā)生后，制糖企業(yè)關心的是蔗糖分是否受到影響，而甘蔗錘度間接反映了蔗糖分含量且其檢測方便易行。有研究探討了受寒害甘蔗錘度與抗寒性之間的關系，結果表明霜凍后的甘蔗錘度在一定程度上能反映甘蔗品種的耐寒性強弱[3-5]。本試驗中云蔗07-2384、云蔗07-2007、云蔗06-193和云蔗05-39在低溫寒害后錘度高于ROC22，表現(xiàn)出較強的抗寒性。

甘蔗受寒害后，其外觀形態(tài)和品質性狀都會發(fā)生一定程度的變化，因外觀形態(tài)變化表現(xiàn)直觀，人們通常會通過外觀表現(xiàn)來判斷品質變化，進而推斷其抗寒能力，但已有的研究表明甘蔗形態(tài)受害表現(xiàn)與甘蔗品質性狀的關系并不密切[4，6]，因此不能簡單通過形態(tài)受害表現(xiàn)來判斷甘蔗的抗寒性，需要綜合考慮外觀表現(xiàn)和品質性狀，才能較合理地判斷甘蔗的抗寒性強弱。

4 結論

以本次試驗為基礎，云蔗07-2007抗寒性表現(xiàn)最佳。其受凍后錘度表現(xiàn)較平穩(wěn)，且為參試品種中最高，顯著高于對照ROC22；其蔗莖抗寒力和宿根發(fā)株力均明顯優(yōu)于對照。云蔗06-193和云蔗05-39的抗寒性表現(xiàn)較好，其錘度、葉芽抗寒力、蔗莖抗寒力及發(fā)株力等均優(yōu)于對照ROC22。云蔗07-2800的抗寒性一般，其受寒害后，錘度表現(xiàn)雖然比較平穩(wěn)，但其錘度值偏低；其葉芽抗寒力和宿根發(fā)株力優(yōu)于ROC22，其蔗莖抗寒力雖然優(yōu)于ROC22，但其蔗莖的凍損率偏高。其余參試材料抗寒性不及ROC22。

[1]吳才文，趙培方，夏紅明，等.現(xiàn)代甘蔗雜交育種及選擇技術[M].北京：科學出版社，2014：151-156.

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Testing Cold Tolerance of Sugarcane Cultivars from Yunnan

XIAO Yi1,LIU Jun1,ZHOU Ying-ming1,LV Da1,CHEN Dao-de1,WU Cai-wen2
（1.Sichuan Academy of Botanical Engineering,Zizhong 641200;2.Sugarcane Research Institute,Yunnan Academy of Agricultural Sciences/Yunnan Key Laboratory of Sugarcane Genetic Improvement，Kaiyuan 661699)

Tests were carried out to understand the cold tolerance of sugarcane varieties introduced from Yunnan at natural low temperatures with control ROC22.The results showed that sugarcane varieties YZ07-2007 had high cold tolerance,YZ06-193 and YZ05-39 had moderate cold tolerance,YZ07-2800 had ordinary cold tolerance,the cold tolerance of others were lower than that of ROC22.

sugarcane cultivars;agronomic traits;sugar brix;frost;cold tolerance

S566.1

A

1007－2624（2015）06－0033－03

10.13570/j.cnki.scc.2015.06.013

2015-06-29

肖祎（1980-），女，助理研究員，碩士，研究方向：甘蔗育種栽培。E-mail：xxyy80@126.com