含有蔗茅血緣的甘蔗新品系在德宏蔗區(qū)的適應(yīng)性評價

李嬡甜 ，李富生 ，李翠英 ，肖培先 ，張永港 *，康 寧

（1.德宏州甘蔗科學(xué)研究所，云南隴川 678707；2.云南農(nóng)業(yè)大學(xué)，云南昆明 650201）

蔗茅（Erianthus fulvus Ness.）是禾本科（Gramineae）甘蔗亞族（Saccharinae）蔗茅屬（Erianthus）的一個野生種，原產(chǎn)于熱帶、亞熱帶和溫帶，蔗茅具有很多特異優(yōu)良性狀，如抗旱、抗寒、耐瘠、錘度高，是其它甘蔗（Saccharum spp.）近緣野生種所不能及的，在甘蔗雜交育種方面具有重要的利用價值[1]。為將蔗茅血緣成功引入甘蔗栽培品種，云南農(nóng)業(yè)大學(xué)甘蔗研究所從2001年起致力于以昆明蔗茅為父本與甘蔗栽培品種或栽培原種進(jìn)行雜交，獲得了數(shù)百份蔗茅與甘蔗的雜種后代材料[2-5]。該類子代材料能忍耐選育地-昆明試驗點的冬季低溫而存活下來，表明其具有一定的耐寒能力，同時該類材料中有些還具有抗旱、蔗莖產(chǎn)量高及蔗糖分含量高等優(yōu)良性狀[6]。本研究旨在探索含有蔗茅血緣的甘蔗新品系在德宏蔗區(qū)的適應(yīng)性，特從云南農(nóng)業(yè)大學(xué)甘蔗研究所引進(jìn)含有蔗茅血緣的高原甘蔗新品系8個，在德宏州甘蔗科學(xué)研究所（隴川）的試驗基地（海拔980 m）開展品種比較試驗，評價蔗茅與甘蔗雜交后代的生產(chǎn)表現(xiàn)和育種利用價值，為甘蔗新品種的推廣應(yīng)用和優(yōu)良親本的篩選利用提供科學(xué)依據(jù)，為德宏州甘蔗品種的更新?lián)Q代提供材料貯備。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試甘蔗品系為滇蔗 01-58、01-104、01-106、04-14、04-429、09-38、11-101、11-486， 是云南農(nóng)業(yè)大學(xué)甘蔗研究所利用甘蔗（Saccharum spp.）栽培種崖城89-9與蔗茅（Erianthus fulvus Ness.）野生種中的昆明蔗茅進(jìn)行遠(yuǎn)緣雜交而獲得并在高海拔（1930 m）試驗點培育而成的含有蔗茅血緣的不同世代甘蔗新品系。其中，滇蔗01-58于2008—2010年參加云南省第十輪甘蔗品種區(qū)域化試驗，2012年通過云南省品種審定委員會審定；滇蔗04-14于2012—2014年參加云南省第十二輪甘蔗品種區(qū)域化試驗。以云南省主栽品種新臺糖10號為對照。各品系的親本組合及血緣關(guān)系如下：

崖城89-9×昆明蔗茅→滇蔗01-58、01-104、01-106（含蔗茅血緣的F1）；滇蔗01-104×新臺糖10號 →滇蔗 04-14、04-429（含蔗茅血緣的 F2）；滇蔗 01-106×新臺糖 10 號→滇蔗 11-101、11-486（含蔗茅血緣的 F2）；滇蔗04-14×新臺糖10號 →滇蔗09-38（含蔗茅血緣的F3）。

1.2 試驗地概況

試驗地設(shè)在隴川縣景罕鎮(zhèn)，土地類型屬水澆地，位于北緯24°24'，東經(jīng)97°87'，海拔高度980 m，年平均溫度19.4℃，年最高氣溫34.2℃，最低氣溫0.7℃，年總積溫7000℃以上；平均降雨天數(shù)150~180 d，年平均降雨量1200 mm，主要氣象自然災(zāi)害表現(xiàn)為冬春干旱少雨或無雨，對甘蔗出苗或苗期生長有影響。

1.3 試驗設(shè)計

試驗采用隨機(jī)區(qū)組排列，設(shè)3次重復(fù)，行長5.06 m，行距1.1 m，3行區(qū)，小區(qū)面積16.698 m2，四周設(shè)保護(hù)行，重復(fù)間的主走道寬1.0 m，保護(hù)行與小區(qū)間的隔離帶寬0.6 m。凈試驗地面積500 m2，試驗地總面積666.7 m2。種植密度：7000芽/666.7 m2。每個小區(qū)175個芽。

1.4 調(diào)查、測定項目及數(shù)據(jù)處理

農(nóng)藝性狀：苗期調(diào)查計算新植出苗率、分蘗率，宿根蔗發(fā)株率，成莖率，伸長初期調(diào)查初始株高；成熟期調(diào)查株高、莖徑、有效莖數(shù)。工藝性狀：11月份至次年2月份，每月中旬進(jìn)行田間采樣，在室內(nèi)做甘蔗糖分、重力純度、還原糖、纖維分、出汁率等品質(zhì)分析?？共⌒裕?—10月份，田間調(diào)查甘蔗花葉病、梢腐病、銹病、黃斑病、褐斑病、褐條病等主要葉部病害。其它性狀：11月份至次年2月份，調(diào)查甘蔗品系孕穗開花情況，蔗莖空、蒲心情況等。試驗數(shù)據(jù)用Excel進(jìn)行統(tǒng)計，農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量、含糖量調(diào)查數(shù)據(jù)用DPS7.0軟件進(jìn)行方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 農(nóng)藝性狀分析

對9個參試甘蔗品系進(jìn)行方差分析得出：品系間的出苗率、分蘗率、成莖率、宿根發(fā)株率、初始株高、株高、莖徑、單莖重、有效莖性狀差異均達(dá)到極顯著水平；各個品系農(nóng)藝性狀多重比較詳見表1、2。

表1 9個參試甘蔗品系的生長性狀Table1 The multiple comparisons result on growth traits of 9 tested sugarcane lines

表2 9個參試甘蔗品系主要產(chǎn)量構(gòu)成因素Table2 The multiple comparisons result on main yield components of 9 tested sugarcane lines

2.2 工藝性狀分析

從表3可以看出：各參試品系糖分隨著甘蔗成熟而逐月提高，到2月份糖分達(dá)到高峰值。平均糖分與CK相比較，8個滇蔗品系11月、1月糖分、11—2月平均糖分都高于CK，而12月、2月糖分除了滇蔗01-58、01-106外都高于CK。根據(jù)甘蔗品種熟期劃定標(biāo)準(zhǔn)（11月中旬蔗糖分達(dá)到14%、重力純度達(dá)到85%以上為早熟品種；12月中旬蔗糖分達(dá)到14%、重力純度達(dá)到85%以上為中熟品種；翌年1月中旬蔗糖分達(dá)到14%、重力純度達(dá)到85%以上為晚熟品種）：早熟品種是滇蔗09-38；中熟品種是滇蔗01-104、04-14、04-429、11-101、11-486；晚熟品種是滇蔗 01-58、01-106。

從表4可以看出：參試品系11月份還原糖排位是CK＞滇蔗11-486＞01-106＞01-58＞11-101＞01-104＞04-429＞04-14＞09-38，品系糖分越高，還原糖越低。還原糖隨著甘蔗的成熟逐月降低，到2月份甘蔗完熟期，各品系的還原糖基本接近；各參試品系平均纖維分在11.01%～12.78%之間，平均纖維分和CK相比，高于CK的是滇蔗01-58、04-14、04-429、11-486，其余都低于CK，最低的是滇蔗01-106，纖維分偏高的品系是滇蔗04-429、01-58、04-14；各個參試品系出汁率隨著甘蔗的成熟越來越低，出汁率最高的是11月，最低的是2月份，平均出汁率在70.09%～74.83%之間，最高的是滇蔗01-106，最低的是滇蔗09-38。

2.3 產(chǎn)量、含糖量分析

對9個參試品系的產(chǎn)量、含糖量方差分析得出：品系間新植、宿根及新宿平均產(chǎn)量差異達(dá)極顯著水平；2015年新植的含糖量差異達(dá)顯著水平，2016年宿根和新宿平均含糖量差異達(dá)極顯著水平。

表3 9個參試甘蔗品系主要工藝性狀檢測結(jié)果Table3 The test results of main technological characters of 9 tested sugarcane lines

表4 9個參試甘蔗品系主要工藝性狀檢測結(jié)果Table4 The test results of main technological characters of 9 tested sugarcane lines

表5 9個參試甘蔗品系產(chǎn)量、含糖量方差分析Table5 The multiple comparisons result on yield and sugar content of 9 tested sugarcane lines

2.3.1 產(chǎn)量分析 從表5可知，2015年新植產(chǎn)量在67.00～94.70 t/hm2之間，新植產(chǎn)量排位是滇蔗01-58＞01-104＞CK＞滇蔗 01-106＞09-38＞04-14＞11-486＞11-101＞04-429， 新植產(chǎn)量高于 CK 的是滇蔗 01-58、01-104；2016年宿根產(chǎn)量在 34.30～109.27 t/hm2之間，宿根產(chǎn)量排位是滇蔗 01-104＞CK＞滇蔗 01-106＞09-38＞04-14＞11-486＞01-58＞04-429＞11-101，宿根產(chǎn)量高于 CK 的只有滇蔗 01-104；新宿平均產(chǎn)量在 51.28～101.14 t/hm2之間，平均產(chǎn)量排位是滇蔗 01-104＞CK＞滇蔗 01-106＞09-38＞01-58＞04-14＞11-486＞11-101＞04-429，平均產(chǎn)量高于CK的是滇蔗01-104，其余都低于CK。經(jīng)方差分析，品系間新植產(chǎn)量差異達(dá)顯著水平、宿根產(chǎn)量和新宿平均產(chǎn)量差異達(dá)極顯著水平。新植產(chǎn)量與CK比較，滇蔗11-486、11-101、04-429比CK減產(chǎn)達(dá)顯著或極顯著水平，其余品種與CK無顯著性差異；宿根產(chǎn)量與CK比，滇蔗01-104產(chǎn)量顯著高于CK，滇蔗11-486、01-58、04-429、11-101顯著或極顯著低于CK，其余品系宿根產(chǎn)量與CK無顯著性差異；新宿平均產(chǎn)量與CK相比，滇蔗04-14、11-486、11-101、04-429產(chǎn)量顯著或極顯著低于CK，其余品系與CK無顯著差異。

2.3.2 含糖量分析 從表5可以看出，2015年新植品系間含糖量在10.29～13.35 t/hm2之間，新植含糖量排位是滇蔗 09-38＞01-104＞01-58＞CK＞滇蔗 01-106＞04-14＞11-486＞11-101＞04-429， 高于 CK 的是滇蔗 09-38、01-104、01-58；2016 年宿根含糖量在 5.05～16.76 t/hm2之間，宿根含糖量排位是滇蔗 01-104＞09-38＞01-106＞CK＞滇蔗 04-14＞11-486＞01-58＞04-429＞11-101，高于 CK 的有滇蔗 01-104、09-38、01-106；新宿平均含糖量在7.69～15.04 t/hm2之間，新宿平均含糖量排位是滇蔗01-104＞09-38＞CK＞滇蔗01-106＞01-58＞04-14＞11-486＞04-429＞11-101，高于CK的是滇蔗01-104、09-38。經(jīng)方差分析，2015年新植含糖量與CK比較，無顯著性差異；2016年宿根含糖量與CK比較，滇蔗01-104比CK增糖達(dá)極顯著水平，滇蔗01-58、04-429、11-101比CK減糖達(dá)顯著或極顯著水平，其余與CK差異不顯著；新宿平均含糖量與CK比較，滇蔗01-104比CK增糖達(dá)顯著水平，滇蔗11-101、04-429減糖達(dá)極顯著水平，其余的比CK增減糖,但差異不顯著。

2.4 抗病性分析

對花葉病調(diào)查結(jié)果（表6）顯示：所有參試品系都感花葉病，滇蔗品系感病性達(dá)到高感，CK（ROC10）感病性達(dá)到中抗。究其原因，滇蔗品系的親本之一崖城89-9高感花葉病，因此，所有滇蔗品系都高感花葉病。

除了滇蔗04-429和11-101外，其余所有參試品系都感梢腐病，梢腐病感病株率和發(fā)病等級最高的是滇蔗01-106，梢腐病達(dá)4級（感病），梢腐病發(fā)生后，造成部分甘蔗生長點腐爛，停止生長，直至死亡。梢腐病發(fā)病等級為3級（中抗）的是滇蔗01-58、04-14、11-486；梢腐病發(fā)病較輕、發(fā)病等級為2級（高抗）的是滇蔗01-104和CK。對銹病調(diào)查結(jié)果顯示：田間感銹病的品系有滇蔗01-104、09-38，銹病零星發(fā)生，發(fā)病等級都是2級（輕度），對產(chǎn)量無影響。多數(shù)品系發(fā)生褐斑病。在德宏高溫高濕的氣候環(huán)境下，每個品系都有發(fā)生黃斑病、褐條病，滇蔗09-38新植蔗褐斑病和黃斑病達(dá)到4級（感?。嵴?1-104、11-101和11-486黃斑病達(dá)到4級（感?。渌废挡『?級（高抗）或3級（中抗）；褐條病每個品系都為2級或3級。

表6 9個參試甘蔗品系抗病性調(diào)查結(jié)果Table6 Investigation results of disease resistance of 9 tested sugarcane lines

2.5 其它性狀分析

蔗莖空、蒲心對蔗農(nóng)會造成甘蔗重量減輕、產(chǎn)量下降，對制糖企業(yè)會造成出汁率和出糖率下降，所以蔗莖蒲心的品種在生產(chǎn)上很難推廣。11—2月份田間孕穗、開花調(diào)查結(jié)果（表7）顯示：開花最早的品系是滇蔗09-38，11月份開花率達(dá)100%；抽穗較早的是滇蔗01-58、01-104、01-106，3個品系11月中、下旬抽穗，抽穗率高；抽穗較晚、抽穗率較低的是滇蔗04-14、04-429和CK；不孕穗的是滇蔗11-101和滇蔗11-486?？?、蒲心調(diào)查結(jié)果顯示：重度蒲心的是滇蔗01-58、01-104、01-106；中度蒲心的是滇蔗 04-14、09-38，輕度蒲心的是滇蔗 04-429、11-101、111-486和CK。調(diào)查結(jié)果說明蔗莖空、蒲心程度與孕穗、開花情況和品系含蔗茅血緣的多少有一定相關(guān)關(guān)系，開花早的品系蒲心較重，開花晚或抽穗率低的品系蒲心程度較輕；含有蔗茅血緣較多的低代品系如滇蔗01系列（F1代）蒲心較重，滇蔗04系列（蔗茅 F2代）、11系列 （蔗茅 F2代）、09系列 （蔗茅 F3代）因含有蔗茅血緣有所減少，蒲心程度也有減輕的趨勢，這一結(jié)果對甘蔗雜交育種有一定的指導(dǎo)意義。

表7 參試品系蔗莖空、蒲心及孕穗開花情況調(diào)查結(jié)果Table7 Investigation results of sugarcane stem hollow,cattail core, booting and flowering of tested lines

3 討論

3.1 農(nóng)藝性狀，除滇蔗11-101外，其余滇蔗品系在德宏隴川試驗點都有較好的生長表現(xiàn)。8個參試甘蔗新品系因含有野生蔗茅血緣，且是甘蔗與蔗茅雜交的低代材料，蔗莖普遍較細(xì)，產(chǎn)量較低，且有不同程度的蒲心。

3.2 產(chǎn)量，滇蔗01-104因有效莖多，產(chǎn)量最高；滇蔗11-101和滇蔗04-429因有效莖少，宿根性差、生長量小，產(chǎn)量最低。這一結(jié)果與參試品系的生長表現(xiàn)相吻合。

3.3 工藝性狀，8個含有蔗茅血緣的新品系糖分、纖維分較高。其中，高糖品系是滇蔗09-38、04-429、11-486、04-14，但4個品系產(chǎn)量都在90 t/hm2以下，而較高產(chǎn)的品系糖分又低，高產(chǎn)高糖很難兼顧，兩者之間需要找到一個平衡點。從熟期上看，滇蔗09-38為早熟品系，可作為早熟高糖親本加以利用；滇蔗01-104、04-14、04-429、11-101、11-486為中熟品系；滇蔗01-58和滇蔗01-106為晚熟品系。

3.4 含糖量，滇蔗01-104達(dá)到畝（667 m2）產(chǎn)噸糖，可作為糖料甘蔗或優(yōu)良親本加以利用。而其余都達(dá)不到畝產(chǎn)噸糖，主要原因是滇蔗品系為蔗茅血緣的低代材料，蔗莖較細(xì)、產(chǎn)量低導(dǎo)致。

3.5 抗病性，滇蔗品系F1代母本是崖城89-9，該品系因攜帶有花葉病病毒基因，且抗病性等級達(dá)到高感，導(dǎo)致滇蔗品種（系）都表現(xiàn)為高感花葉病。在高溫高濕、甘蔗各種病害容易爆發(fā)流行的氣候環(huán)境下，滇蔗04-14、04-429和滇蔗11-101仍然保持葉片清秀，病害很少發(fā)生，說明3個品系具有較好的抗病性。

3.6 蔗莖品質(zhì)，8個滇蔗品系為蔗茅后代低代材料，蔗莖普遍蒲心，但是，蒲心程度隨著代數(shù)的增加，蒲心程度有減輕的趨勢，說明含有蔗茅血緣越少，蒲心程度越輕。在雜交利用上，或許可以利用含有蔗茅血緣的早熟高糖品系和高產(chǎn)品系與生產(chǎn)品種雜交，淡化引起蒲心的血緣，重點選擇高糖、高產(chǎn)、蔗莖實心的后代材料。

3.7 宿根性，宿根蔗生長表現(xiàn)較好的是滇蔗01-104、01-106、09-38，這3個品系宿根發(fā)株多，有效莖多，宿根產(chǎn)量減產(chǎn)不明顯，宿根性強(qiáng)。宿根性一般的是滇蔗04-14、11-486，較差的是滇蔗01-58、04-429、11-101。

4 結(jié)論

8個參試滇蔗品系通過兩年（1新1宿）試驗，不同的品系在植株生長表現(xiàn)、蔗莖產(chǎn)量、糖分、含糖量等方面均表現(xiàn)出明顯的差異。產(chǎn)量最高的是滇蔗01-104；熟期最早的是滇蔗09-38，含糖量最高的是滇蔗01-104和滇蔗 09-38，抗病性較好的是滇蔗 04-14、04-429、11-101，宿根性較好的是滇蔗 01-104、01-106、09-38。綜合性狀表現(xiàn)好的是滇蔗09-38、01-104、01-106，表現(xiàn)一般的是滇蔗01-58、04-14、11-486，表現(xiàn)差的是滇蔗04-429、11-101。本試驗成功篩選出含有野生蔗茅血緣的早熟高糖品系滇蔗09-38、中熟高糖品系滇蔗01-104和晚熟中高產(chǎn)品系滇蔗01-106，該3個品系可作為糖料甘蔗加以利用，亦可作為優(yōu)良親本做雜交利用。