甘蔗新品種桂糖58號的選育及種性分析

唐仕云，王倫旺，李翔，賢武，劉曉燕，黃海榮，李楊瑞，譚芳，楊榮仲，經(jīng)艷，鄧宇馳

（廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院甘蔗研究所/中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院甘蔗研究中心/農(nóng)業(yè)農(nóng)村部廣西甘蔗生物技術(shù)與遺傳改良重點實驗室/廣西甘蔗遺傳改良重點實驗室，南寧 530007）

0 引言

食糖生產(chǎn)在中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占有重要的地位，蔗糖產(chǎn)量占食糖總產(chǎn)量的九成左右[1]。甘蔗種業(yè)是糖料蔗生產(chǎn)的根基，甘蔗新品種的選育和推廣是甘蔗糖業(yè)可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)[2]。不斷選育與推廣應(yīng)用甘蔗優(yōu)良新品種可增加蔗農(nóng)和制糖企業(yè)收益、提高甘蔗產(chǎn)業(yè)競爭力，歷來受到各甘蔗主產(chǎn)國的重視[3]。甘蔗雜交育種是通過品種間雜交創(chuàng)造新變異而選育品種的一種方法，也是目前最常用、最普遍、成效最大的一種方法[4]。2019 年，我國自育甘蔗新品種占比約達(dá)到65%，徹底改變了‘新臺糖’系列品種主導(dǎo)我國大陸甘蔗栽培品種的局面[5]。但由于甘蔗品種選育公益性強，品種市場化程度低，甘蔗新品種登記進(jìn)展緩慢[6]。優(yōu)異品種少，甘蔗新品種應(yīng)用速度慢[1]。當(dāng)前廣西甘蔗生產(chǎn)存在的突出問題之一是生態(tài)適應(yīng)性強的甘蔗新品種不多，品種抵御逆境包括干旱、寒害、病害、蟲害、雜草及鼠害的能力較低[7]。為此，廣西急需圍繞新時期甘蔗育種目標(biāo)，加快甘蔗新品種的培育和推廣?，F(xiàn)階段廣西甘蔗育種的目標(biāo)，既要考慮目前以手工收獲為主，選育蔗農(nóng)喜歡的大莖易脫葉高產(chǎn)高糖甘蔗良種，又要著眼于500萬畝“雙高”糖料蔗基地和甘蔗生產(chǎn)全程機(jī)械化的需要，選育中莖直立抗倒、高產(chǎn)高糖、脫葉性好、抗逆性和宿根性強的適合機(jī)械化的優(yōu)良甘蔗新品種[8]。

‘桂糖58號’是由廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院甘蔗研究所培育的甘蔗新品種，具有高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)、高糖、宿根性好等優(yōu)良特性?！鹛?8 號’于2008 年開始播種實生苗，2020 年7 月獲得了農(nóng)業(yè)農(nóng)村部頒發(fā)的非主要農(nóng)作物品種登記證書[登記編號：GPD 甘蔗（2020）450039]。現(xiàn)對‘桂糖58號’品種選育、主要特性及配套栽培技術(shù)進(jìn)行總結(jié)，以期為‘桂糖58號’的推廣應(yīng)用提供依據(jù)和參考。

1 材料與方法

1.1 親本選配及實生苗培育

‘桂糖58 號’（品系名：‘桂糖08-1589’）由廣西壯族自治區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)院甘蔗研究所，以‘粵糖85-177’為母本，‘CP81-1254’為父本，采用常規(guī)“五圃制”雜交育種方法選育而成。其母本‘粵糖85-177’為我國廣州甘蔗糖業(yè)研究所育成的大莖、高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、高糖甘蔗品種，父本‘CP81-1254’是從美國引進(jìn)的早熟、高糖、豐產(chǎn)品種。2007年底委托海南甘蔗育種場配制雜交組合，2008年2月播種組合花穗，獲得了160株實生苗，6 月將實生苗移栽于大田種植。

1.2 “五圃”選育過程

2008—2013 年，分別進(jìn)行‘桂糖58 號’的雜種圃、選種圃、鑒定圃、預(yù)備品比圃、第1 次品比試驗及第2 次品比試驗。田間種植與選育方法參照彭紹光編的《甘蔗育種學(xué)》甘蔗常規(guī)雜交育種方法進(jìn)行[9]。主要調(diào)查了品種（系）的株高、莖徑、有效莖數(shù)、甘蔗產(chǎn)量、錘度及甘蔗蔗糖分等性狀。

1.3 廣西區(qū)域試驗及抗性測定

‘桂糖58 號’于2015 年參加廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院甘蔗研究所品種區(qū)域試驗預(yù)試。2016—2018 年，正式參加廣西甘蔗品種區(qū)域試驗（1 新2 宿），此輪區(qū)域試驗在廣西的南寧、崇左、來賓、柳州、河池、百色共設(shè)6 個區(qū)域試驗點，對照品種均為‘新臺糖22號’。試驗采用隨機(jī)區(qū)組排列，3 個重復(fù)，行距1.0～1.2 m，行長7～10 m，小區(qū)面積35～50 m2。調(diào)查項目：調(diào)查南寧、崇左、來賓、柳州、河池、百色6 個試驗點的苗期出苗率、分蘗率、螟害枯心率、黑穗病感染率、梢腐病感染率、臺風(fēng)后倒伏情況，收獲前的株高、莖徑、有效莖數(shù)和孕穗開花情況，收獲時測甘蔗實產(chǎn)。甘蔗成熟期對南寧、崇左和河池試驗點采樣分析甘蔗蔗糖分，并計算含糖量。以宿根發(fā)株率和蔗產(chǎn)量宿根性評價品種的宿根性，其中蔗產(chǎn)量宿根性的計算方法為：

蔗產(chǎn)量宿根性=（第1年宿根甘蔗產(chǎn)量+第2年宿根甘蔗產(chǎn)量）/（2×新植甘蔗產(chǎn)量）

‘桂糖58 號’人工接種黑穗病抗性鑒定由廣西壯族自治區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)院甘蔗研究所按照中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 35874-2018—甘蔗黑穗病抗性鑒定技術(shù)規(guī)程進(jìn)行。

產(chǎn)量高穩(wěn)系數(shù)分析法參照溫振民等[10]的方法。采用簡化公式計算高穩(wěn)系數(shù)，高穩(wěn)系數(shù)計算公式如下：

其中HSCi為第i個品種的高穩(wěn)系數(shù)，Xi、Si為參試品種多點平均值和標(biāo)準(zhǔn)差，XCK為對照品種多點平均值。此公式計算得到的高穩(wěn)系數(shù)HSCi值越大，表明品種的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性越好。

2 結(jié)果與分析

2.1 桂糖58號“五圃”制選育結(jié)果

‘桂糖58 號’由2008 年實生苗選育而來，在雜種圃時，其所在組合共入選8 個單株，組合入選率為5.0%。在五圃選育時‘桂糖58 號’主要農(nóng)藝和品質(zhì)性狀表現(xiàn)如表1，可以看出，‘桂糖58 號’所有圃的平均株高為255.4 cm，不及對照‘新臺糖22號’?！鹛?8 號’的所有圃平均莖徑和平均有效莖數(shù)均比對照‘新臺糖22號’高?！鹛?8 號’品質(zhì)性狀的所有圃平均錘度和所有圃全期平均甘蔗蔗糖分均比對照‘新臺糖22 號’高，表現(xiàn)為高糖。

表1 桂糖58 號（GT58）在五圃制選育時的主要農(nóng)藝性狀Table 1 Main agronomic traits of Guitang 58 in Five-garden breeding

2.2 桂糖58號在廣西甘蔗品種區(qū)域試驗中的甘蔗產(chǎn)量表現(xiàn)

‘桂糖58號’在廣西區(qū)試中的甘蔗產(chǎn)量表現(xiàn)結(jié)果如表2，可以看出，‘桂糖58號’的新植、第1年宿根及第2年宿根的甘蔗產(chǎn)量在全區(qū)所有6個試驗點均比對照‘新臺糖22號’增產(chǎn)，其中新植、第1年宿根及第2 年宿根的6點年平均甘蔗產(chǎn)量分別比對照‘新臺糖22號’增產(chǎn)27.0%、32.8%、28.5%，增幅均很大?！鹛?8號’的第1年宿根和第2 年宿根的6 點平均甘蔗產(chǎn)量均比新植高，說明‘桂糖58 號’是一個宿根性很好的品種，留2 年宿根蔗對‘桂糖58 號’的甘蔗產(chǎn)量沒有影響。從高穩(wěn)系數(shù)分析結(jié)果可以看出，‘桂糖58 號’的新植、第1 年宿根及第2 年宿根的甘蔗產(chǎn)量都比對照‘新臺糖22 號’高，說明‘桂糖58 號’的豐產(chǎn)性和穩(wěn)產(chǎn)性優(yōu)于對照‘新臺糖22號’。從以上分析可以看出，‘桂糖58號’是一個高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、宿根性好、適應(yīng)性廣的品種。

表2 桂糖58 號在廣西區(qū)試中的甘蔗產(chǎn)量和含糖量Table 2 Cane yield and sugaryield of Guitang 58 in Guangxi regional trials

2.3 桂糖58號在廣西甘蔗品種區(qū)域試驗中的含糖量表現(xiàn)

‘桂糖58 號’在廣西區(qū)試中的含糖量結(jié)果見表2，可以看出，‘桂糖58 號’的新植、第1 年宿根及第2 年宿根的含糖量均比對照‘新臺糖22 號’高，‘桂糖58 號’的1 新2 宿平均含糖量為14.5 t/hm2，比對照‘新臺糖22號’增產(chǎn)42.2%，增幅很大。

2.4 桂糖58號在廣西甘蔗品種區(qū)域試驗中的甘蔗蔗糖分表現(xiàn)

從表3可以看出，‘桂糖58號’早期的11月份及11—12月平均甘蔗蔗糖分在新植、第1年宿根及第2年宿根中均比對照‘新臺糖22 號’高，說明‘桂糖58 號’比對照‘新臺糖22 號’早熟。‘桂糖58 號’11—3 月份全期甘蔗蔗糖分在新植、第1 年宿根及第2 年宿根中均比對照‘新臺糖22 號’高，其增幅分別為0.51、0.72、0.45 個百分點（絕對值，以下同），‘桂糖58 號’的1 新2 宿平均全期甘蔗蔗糖分為14.94%，比對照‘新臺糖22號’高0.55個百分點。從以上分析可以看出，‘桂糖58號’比對照‘新臺糖22號’早熟、高糖。

表3 桂糖58 號在廣西區(qū)試中的甘蔗蔗糖分Table 3 Sucrose content of Guitang 58 in Guangxi regional trials

2.5 桂糖58號在廣西甘蔗品種區(qū)域試驗中的主要農(nóng)藝性狀及抗性表現(xiàn)

從表4 可以看出，‘桂糖58 號’的萌芽率和分蘗率均比對照‘新臺糖22 號’高，說明‘桂糖58號’的萌芽和分蘗力較對照強?！鹛?8號’的宿根發(fā)株率和蔗產(chǎn)量宿根性均比對照‘新臺糖22號’高，表明‘桂糖58號’的宿根性比對照強。‘桂糖58 號’的有效莖數(shù)比對照‘新臺糖22 號’高，株高和莖徑比對照‘新臺糖22 號’低，從甘蔗產(chǎn)量構(gòu)成因素分析可以看出，‘桂糖58 號’的有效莖數(shù)多是其甘蔗增產(chǎn)的主要原因。從病害發(fā)病率來看，‘桂糖58 號’的田間梢腐病發(fā)病率低于對照‘新臺糖22號’，田間和人工接種的黑穗病發(fā)病率均低于對照‘新臺糖22號’，‘桂糖58號’對黑穗病的抗性強于對照‘新臺糖22號’。

表4 桂糖58 號在廣西區(qū)試中的主要農(nóng)藝性狀及抗性結(jié)果Table 4 Agronomic traits and resistant character of Guitang 58 in Guangxi regional trials

2.6 品種主要生物學(xué)特性

‘桂糖58 號’植株高度中等，蔗莖中大莖，節(jié)間圓筒形，曝光前黃色，曝光后黃綠色，曝光久后紫紅色，蔗莖基部1～3節(jié)略有小空心，無生長裂縫，無芽溝。芽體卵圓形，芽翼形狀為弧形帽狀，芽頂尖超過生長帶，芽翼下緣達(dá)芽的1/2 處，芽基與葉痕相平，葉片易剝?nèi)~，57 號毛群少，內(nèi)葉耳三角形，外葉耳過渡形。葉片中部較寬，葉尖彎曲，易脫葉。

2.7 品種配套栽培技術(shù)

（1）‘桂糖58 號’屬于中大莖品種，出苗與分蘗能力較強，公頃下種量以10.5 萬～12 萬芽，行距1.0～1.2 m為宜。

（2）‘桂糖58號’前中期生長速度中等，種植時適當(dāng)早植，以冬植、早春植為好。

（3）‘桂糖58號’對水肥條件要求較高，對土壤貧瘠保水能力較差的旱坡地，應(yīng)加強田間水肥管理。

（4）‘桂糖58號’宿根性好，田間表現(xiàn)抗黑穗病，建議種植1年新植蔗后，再留宿根2年以上，增產(chǎn)效果好。

（5）‘桂糖58號’在分蘗期至伸長初期，易感染梢腐病和赤條病，應(yīng)加強防治，在生長后期，易感染輪斑病和褐條病，應(yīng)及時清除老葉和病葉，減少該類病的為害。

（6）中耕培土等其他栽培措施與一般大田生產(chǎn)相同，加強病、蟲、草害的防治。芽后除草時，不宜選用含敵草隆成分的除草劑，會對該品種的甘蔗產(chǎn)生輕微抑制和傷害。

3 討論與結(jié)論

甘蔗具有區(qū)域適應(yīng)性，同一品種的工農(nóng)藝性狀表現(xiàn)往往因氣候、土壤、生態(tài)和栽培水平的差異而變化[11]。分析不同環(huán)境條件下甘蔗產(chǎn)量和品質(zhì)等性狀的穩(wěn)定性，對客觀評價甘蔗品種種性是十分必要的，也有利于甘蔗優(yōu)良品種因地制宜地推廣應(yīng)用[12]。對于甘蔗品種穩(wěn)定性的評價，只有在高產(chǎn)、高糖的前提下才有意義，低產(chǎn)品種即使穩(wěn)定性很好也不具有推廣價值[13]。本研究中‘桂糖58 號’在廣西甘蔗品種區(qū)域試驗各區(qū)試點的甘蔗產(chǎn)量、甘蔗蔗糖分均比對照高，表明‘桂糖58 號’是一個高產(chǎn)、高糖、豐產(chǎn)性強的品種。進(jìn)一步采用高穩(wěn)系數(shù)法對‘桂糖58 號’甘蔗產(chǎn)量進(jìn)行分析，結(jié)果表明‘桂糖58 號’的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性優(yōu)于對照‘新臺糖22 號’，‘桂糖58號’是一個適應(yīng)性廣的品種，適合在廣西各蔗區(qū)種植。

‘桂糖58 號’在各選育圃及區(qū)域試驗中，發(fā)芽出苗率一般，分蘗性較強，前中期生長速度中等，植株高度中等，蔗莖均勻，中大莖，有效莖數(shù)多，宿根性好，高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)，高糖，植株直立抗倒伏，易脫葉，57 號毛群不發(fā)達(dá)，適宜人工和機(jī)械收獲，田間抗黑穗病能力強，但易發(fā)梢腐病和褐條病，需加強防治。甘蔗良種必須有良法配合，才能充分發(fā)揮其優(yōu)良種性[14]。在今后的推廣種植中，針對‘桂糖58號’的種性特性，必須結(jié)合當(dāng)?shù)氐耐寥?、氣候等生態(tài)因子，采取必要的品種配套措施，使其種性得到充分發(fā)揮，取得最佳的效益。

致謝：廣西農(nóng)科院甘蔗所周會、羅亞偉、顏梅新、梁闐、雷敬超、黃家雍、黎煥光、林善海等同志參與了本品種選育、田間試驗種植、品種抗病性鑒定等工作。廣西柳州市農(nóng)科所、河池市農(nóng)科所、百色市農(nóng)科所、廣西南亞熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所、來賓市興賓區(qū)特色作物試驗站為本輪廣西甘蔗品種區(qū)域試驗承試單位，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部甘蔗及制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗測試中心出具了本品種轉(zhuǎn)基因成分檢驗結(jié)果報告，對以上單位及個人為本品種所付出的辛勤勞動，一并表示衷心的感謝。