全 文 ：第 12卷 第 4期
2 0 0 4年 1 0月
中 国 生 态 农 业 学 报
Chinese Journal of Eco—Agriculture
Vo1．12 No．4
0ct．． 2004
甘蔗杂交后代主要经济性状的变异分析
许莉萍 阙友雄
c 聂 福州35002 农业部甘蔗生理生态与遗传改良重点实验室 ⋯
摘 要 对用于构建甘蔗抗黑穗病基因连锁标记群体 150个杂交后代的追踪研究结果表 明，其株高 、茎径 、锤度、
有效茎数、蔗茎重和锤重 6个主要经济性状变异系数为 9．92％～39．68％，其中丛蔗茎重变异系数最大，锤度变异
系数最小。有性和单系世代 6个性状问两两相关分析表 明，除茎径与有效茎教问呈显著负相关，茎径与锤度间相
关系数很小外，其余均呈正相关且相关系数值较大，其中仅锤度与有效茎数间相关性 2个世代均达显著水平，株高
与茎径、株高与有效茎数间显著相关仅 出现于单系世代 ；6个性状的 2个世代值存在显著差异，同一性状在世代 间
相 关性均达 显著水平 。并指 出不 同世代 的选择 策略。
关键词 甘蔗 经济性状 变异 相关性
Analysis on variation of main economic characters in crossing offspring of sugarcane．XU Li—Ping，QUE You—Xiong
(Institute of Sugarcane，Fujian Agricultural and Forestry University；Key Lab of Eco-physiology and Genetics Improve—
ment for Sugarcane，Ministry of Agriculture，Fuzhou 350002)，CJEA，2004，12(4)：64～67
Abstracts One hundred and fifty seeding plants constructing the population for marker analysis on gene linked tO sugar—
cane smut resistance were studied．The results show that the variation coeficients for six main economic characters Of
height．diameter，brix，stalk number，stalk weight and brix weight are from 9．92％ tO 39．68％ ，in which the maximum
variation coeficient is found in stalk weight of clump and the minimum is found in brix．Except that the correlation be—
tween diameter and stalk number is significant negative and the correlation coefficient between diameter and brix is very
smal，the other corelation coefficients between characters are positive and the values are bigger．A significant corelation
between brix and stalk number is found in two generations．Only in single-line generation，the sign ificant corelation be—
tween height and diameter is found．And SO is that between height and stalk number．The value for each character is sig—
nificant different in two generations，but the correlation between two generations for each character is significant．The se—
lection strategy adopted in two generation is analyzed alSO．
Key words Sugarcane(Saccharum officinarum)，Economic character，Variation，Corelation
甘蔗育种群体庞大且育种周期长，一般 l0万株实生苗群体中经五圃制历时 8～l0年选择方有望育成 1
个优良栽培品种。甘蔗是无性繁殖作物，任何遗传因素组成的优 良基因型均可通过无性繁殖加以固定和利
用，但表现型受环境的互作影响大。其有性世代经济性状产生分离，群体大，是选择的最佳阶段；无性一代的
群体仍较大，还有一定选择空间；更高的世代群体明显减少，其选择空间更小 ，故提高甘蔗早期世代选择的准
确性尤为重要。有关甘蔗遗传变异的研究已多见报道 ’ ，但单就 1个组合并扩大群体，实施单株追踪调查
其主要经济性状的研究尚少见报道。群体构建是基因连锁标记分析的前提，本试验研究了抗、感黑穗病亲本
甘蔗杂交后代 150个单株有性世代和单系世代主要经济性状 ，探讨了甘蔗有性世代和单系世代的选择方法。
1 试验材料与方法
试验在福建农林大学甘蔗综合研究所试验田进行，供试甘蔗以高糖品种“ROC20”(抗甘蔗黑穗病菌小种
1)为母本、“桂糖 73—167”(感小种 1)为父本，配置杂交组合，随机取正常生长的 150个单株并编号作样株，翌
年调查新植的单系。实生苗于 2001年 3月 17日播种 ，5月 4日假植，6月 10日定植 ，常规管理。田间采用
互比法排列 ，单行区，行距 1．0m，株距 20cm，共种植 2行，2001年 l2月 15日收获前调查 150株实生苗，每株
测定 3条有效茎且以 l条为主茎，调查性状包括株高(H)、茎径(D)、锤度(B)、有效茎数(N)(株高≥l 0m
*国家高技术发展(863)计划项目(2002AA241031)和国家自然科学基金项目(30170639)共同资助
收稿 日期 ：2003—10—03 改回日期：2003一II．16
第 4期 许莉萍等 ：甘蔗杂交后代主要经济性状的变异分析 65
均视为有效茎)，并计算蔗茎重(W)和锤重(W )：
W ：0．785×H ×D ×N (1)
WB= W ×B (2)
实生苗收获时每丛留3条茎作种并编号进行单株跟踪，于 2002年 1月 17日以蔗茎直播方式种植田问
并覆盖地膜，共种植 156个小区，其中单系 150个，种植 150个小区，每单系种植 1小区，不设重复，单行区，
行长2．5m，行距 1．1m，每小区种植 50个芽，于 3月 20日调查各小区基本苗数，每小区控制基本苗 20株，去
除多余芽苗；每隔 20个单系种植 1小区父本和母本对照(CK)，种植 6个小区亲本对照。于 2002年 12月 13
日收获前调查，每小区连续调查 10条有效茎 ，包括株高、茎径、锤度和小区有效茎数 ，并据式(1)计算小区蔗
茎重和锤重。采用单株或单系一一对应并视不同单株或单系为重复 ，分析甘蔗同一世代不同经济性状间的
相关性 ；采取同一编号单株与单系一一对应，分析甘蔗不同世代各经济性状间的相关性，评价各经济性状的
重演性 ；将甘蔗同一世代的不同单株或单系视为重复，分析甘蔗不同世代各经济性状的差异显著性，以均值
分析研究甘蔗群体有关性状的不同世代问差异。
2 结果与分析
2．1 甘蔗有性世代主要经济性状的分离与相关性
表 1表明甘蔗有性世代群体的株高、茎径、锤度、丛蔗茎重和丛蔗锤重均值均较小，但其各经济性状的变
异幅度和变异系数均较大，因甘蔗有性世代群体是由种子长成植株，其生育期仅 6个月，故仍有望从该群体
中选出性状优良的单株。其经济性状变异系数大小依次为丛蔗茎重>丛蔗锤重>有效茎数>株高>茎径>
锤度，这表明甘蔗杂交后代分离群体中丛蔗茎重的离散程度最大，而锤度离散程度最小 ，其原因是除有性世
代所产生的个体性状分离外，反映单株生产力的丛蔗茎重是由调查单丛甘蔗所得株高、茎径和有效茎数数据
计算而得的理论值，因此其变异系数最大。表2表明甘蔗有性世代各主要经济性状相关性中茎径与丛有效
表 1 甘蔗有 性世代各 主要经济 性状的 分离状况 表 2 甘蔗有 性世代 各主要经 济性状 的相关性
Tab．1 The segregation of the main economic
characters in sexual generation of sugarcane
Tab．2 Correlation analysis of the main economic
characters in sexual generation of sugarcane
*表示相关系数达 0．05显著水平，相关系数 r㈣5=0．159；**表示相关系
数达 0．01显著水平，r㈨1=0．208，下同。
茎数间呈显著负相关，即丛有效茎数越多则茎径越小；茎径与锤度、株高与丛有效茎数间相关系数均很小；而
茎径与株高、锤度与株高、丛有效茎数与株高、锤度与丛有效茎数、锤度与丛蔗茎重间均呈正相关，且仅锤度
与丛有效茎数间相关性达显著水平，茎径与株高、锤度与丛蔗茎重间相关性虽未达显著水平，但相关系数较
大(分别为 0．157和 0．147)，这表明甘蔗杂交后代分离群体中选择到茎径、株高、锤度、丛有效茎数和丛蔗茎
重均优的单株可能性很大，但因茎径与丛有效茎数呈显著负相关，故甘蔗杂种圃优 良单株选择中应兼顾茎径
与丛有效茎数，二者不可偏颇，一般丛有
效茎数以3～4条为宜。
2．2 甘蔗单系世代主要经济性状的相关性
甘蔗单系世代各主要经济性状相关
性分析结果见表 3。表 3表明甘蔗茎径
与锤度间相关系数很小，茎径与小区有效
茎数呈负相关，其相关系数虽未达显著水
平，但相关系数较大(一0．157)，表明小区
甘蔗有效茎数越多则茎径越小；而茎径与
表 3 甘蔗单系世代各主要经济性状的相关性
Tab．3 Co rrelation analysis of the main economic characters
in single—line generation of sugarcane
中 国 生 态 农 业 学 报 第 12卷
株高、锤度与株高、小区有效茎数与株高、锤度与小区有效茎数、锤度与小区蔗茎重间均呈正相关，且除锤度
与株高相关系数较小外，其余性状间相关均达显著水平，这表明该组合无性一代群体中仍有可能选出茎径、
株高、锤度、有效茎数和蔗茎重均优的单系，但因茎径与有效茎数间负相关系数值较大，接近显著水平，故甘
蔗选种圃优良单系的选择中应兼顾茎径与有效茎数，且更多关注茎径而小区有效茎数适中即可。
表4 甘蔗有性世代与单系世代主要 2。3 甘蔗 Fl无性繁殖系主要经济性状的变异
经济性状的差异显著性比较 表 4表明甘蔗同一群体单系世代株高、茎径和锤
Tab．4 Different significance analysis of the characters
between sexual and single-line generation of sugarcane
度均值均高于有性世代，且 F。和 F，无性繁殖系株高、
茎径和锤度均差异显著，分别达 0．0001、0．0025和
0．0001，这表明 F．群体成为单系世代群体后，由于采
用蔗茎育苗使该群体株高、茎径和锤度均明显改善，故
育种实践中 F。群体单株选择阶段应适当放宽人选条
件 ，以防止漏选那些具有优 良基因型但在有性世代却
未能表现的单株。
2．4 降低甘蔗有性世代选择压力后的选择效果
适当降低甘蔗有性世代单株的选择压力，则可减少漏选具有优良基因型的单株几率。本研究为此构建
抗病性连锁标记分析的群体 ，对 150单株实生苗阶段未作选择，并按常规育种选择标准，将无性一代单系世
代群体中 12个单系人选鉴定圃，作为优良品种选育的后备材料，12个人选单系各主要经济性状表现见表 5。
表 5表明编号为“38”、“94”、“118 、“37”和“103”5个单系糖分(以锤度的高低表示糖分的高低)优于高糖母
本“ROC20”，编号为“38”、“42”、“68”、“85”、“101”和“118”6个单系株高、茎径、锤度和锤重均优于父本“桂糖
73．167”，实际上该群体中还存在一些性状优于父本和母本的单系，但因其形态学如茎型、毛群、叶姿等不理
想而未能人选，这进一步证明实生苗选择阶段适当放宽单株人选条件的必要性。
表 5 入选甘蔗单系世代各主要经济性状比较
Tab．5 Comparison of the main economic characters of selected single lines of sugarcane
序 号 株il~／cm 茎径／cm 锤度／％ 条数／条 锤重／kg 序 号 株il~／cm 茎径／cm 锤度／％ 条数／条 锤重／kg
Serial number Height Diameter Brix Number Brix weight Serial number Height Diameter Brix Number Brix weight
38 287．0 2．68 22．34 22 7．95 1叭 284．9 2．77 21．28 18 6．58
42 315．2 3．28 21 21 16 9．04 l18 298．2 2．69 22．02 24 8 94
52 305 8 2．38 21 14 18 5．18 129 289．O 2．34 21．12 23 6．O5
64 289 0 2．38 21 68 3O 8．34 37 289．0 2．46 22 O4 15 4．53
68 296．0 2．58 21．76 22 7．42 103 273．4 2．29 22．70 20 5．11
85 300．3 2．62 20．50 23 7．64 R0c20 277．3 2．35 22．02 17 4．50
94 254．7 2．8O 23 15 5．49 桂糖73—167 294．5 2．50 2O．63 20 5．98
2．5 甘蔗有性世代与单系世代间各主要经济性状的相关性
同一性状有性世代与单系世代间的相关分析表明，试验组合的 150个甘蔗杂交后代群体中株高、茎径、
锤度、有效茎数、蔗茎重和锤重 6个主要经济性状在 2个世代间相关性均达 0．01显著水平，其相关系数分别
为 0．544、0．634、0．425、0．478、0．495和 0．514，表明有性世代主要经济性状表现好的单株，在单系世代也表
现良好，且呈总体趋势，这暗示着有性世代尽量选择单系世代性状表现优良的单株非常必要。
3 小 结与讨论
体现最终生产力的蔗茎产量和锤重理论值 由茎径、株高、锤度和有效茎数数据计算而得，因此必然存在
显著正相关，故茎径、株高、锤度和有效茎数值应越大越好，但因茎径与有效茎数呈显著负相关，实际甘蔗杂
种圃优良单株选择中应兼顾茎数与丛有效茎数，二者不可偏颇 ，一般选择中大茎(茎径约≥2．5cm)和丛有效
茎数 3～4条为宜，以减少人工收获成本。有性世代和单系世代茎径与锤度间相关系数均很小，因此这 2个
性状可不予考虑。茎径与株高、锤度与株高、有效茎数与株高、锤度与有效茎数、锤度与蔗茎重间均呈正相
关，因而理论上可选择具有高值的单株或单系，鉴于育种目的最终是为栽培应用，故实际选择中还需考虑其
株型、毛群、叶姿和茎色等形态学因素。本研究甘蔗杂交后代群体株高、茎径、锤度在有性世代和单系世代间
差异显著，且单系世代表现显著优于有性世代，说明无性一代经济性状还可得到明显改善，这暗示有性世代
第 4期 许莉萍等 ：甘蔗杂交后代主要经济性状的变异分析 67
适当降低选择压力的必要性 ，实生苗选择阶段应适当放宽单株人选条件。
单系世代和有性世代的遗传背景虽不变，但普遍存在的基因型与环境互作效应必将导致甘蔗不同世代
间性状变异和重演模式的不同。对不同世代间性状重演能力的分析，有助于甘蔗育种者针对不同性状的遗
传变异规律 ，采用相应的选择策略。前人研究认为世代间性状表现的重演能力以株高和锤度最强，茎径、丛
有效茎数和丛重稍弱，锤重最弱 ]，也有研究认为株高在世代间的重演能力居中等或偏低 ，不同学者对锤
度的高重演能力研究结果却一致。本研究组合的甘蔗杂交后代群体中株高、茎径、锤度、有效茎数、蔗茎重和
锤重有性世代与单系世代间的重演能力均很强，因此有性世代应优选表现突出的单株。
参 考 文 献
1 林彦铨 ，郑雨苹，陈如凯等．甘蔗杂交后代性状的重复力和预测力 福建农学院学报，1990，19(4)：296～300
2 陈如凯等著．甘蔗数量遗传研究与应用．现代甘蔗育种的理论与实践．北京：中国农业出版社，2003．92～1O0
3 林彦铨 ，何启钧，陈如凯．甘蔗不同世代性状的变异模式与重演能力．福建农学院学报，1991，20(4)：361～366
tla东 省 日 照 市 实 施 生 态 建 市 战 略
日照市是山东省确定的半岛城市群城市之一，总面积 5310km ，总人口278万人，1985年 3月撤县建市，1989年 6月建地
级市，1992年 12月设区带县 ，现辖 东港区、莒县和五莲县。1998年 日照市被批准为国家可持续发展 实验区，2000年被批准为
全国生态示范区建设试点市，2002年被确定为全省循环经济试点市。日照市委、市人民政府把“生态建市”与“港 口立市”、“工
业强市”和“科教兴市”作为加快发展生态建市的 4大战略，把工业化、城市化与生态化结合起来，将发展循环经济、建设生态城
市作为新世纪日照城市发展的战略取向，积极探索加快发展与环境保护的“双赢”之路。出台了《关于加强环境保护推进生态
市建设的决定》，编制完成 了《日照生态市建设规划》和正在编制《循环经济发展规划》。该市把发展 生态工业作为建设生态城
市和发展循环经济的突破 口，以循环经济理念提出“小循环”抓生态企业，“中循环”抓生态工业 园区，“大循环”抓城市生态工业
链建设的思路 ，积极推进生态工业发展。把培育生态企业作为发展循环经济的基础工程来抓，引导企业加快技改步伐，积极
推行清洁生产和 ISO14000环境管理体 系认证 ，使污染防治逐步由末端治理为主向生产全过程控制转变。近 2年有华远造纸
集团、洁晶集团和三维制丝公司等 10多家骨干企业通过清洁生产审计或 IS014000环境管理体 系认证，开始走上生态化发展
之路。日照酒业有限公司利用废酒糟、酒泥生产有机肥料 ，且分离后的废水部分回用于酒精生产，部分用于生产冲施肥和叶
面肥 ，年利用废酒糟 4万 t，生产有机肥 1．5万 t，利润达 1000万元，不仅消除了污染，且降低生产成本，增强了企业的市场竞争
力。生态工业园区是发展循环经济的重要载体 ，日照市开发区建设 生态工业园区总体规划被 列入中欧环境管理合作计划项
目，成为欧盟援建中国4大生态工业园区之一。启动 了 IS014000环境管理体 系区域认证工作 ，依托 日照森博浆纸有限公司、
日照发电厂等大企业，引导关联企业入园，成立了由相关企业组成的废物利用及排放最小化生态企业协会 。通过不同企业或
工艺流程间的横向耦合及资源共享，实现企业间资源的循环利用和园区内废弃物的低排放。 日照森博浆纸有限公司不仅形
成系统 内部循环链 ，碱回收率达 98％以上 ，水重复利用率达 85％，且碱回收过程中产生的高压蒸气用于发 电，可满足整个厂区
用电，低压蒸气用于纸板的烘干，其排放废水又被用于港 口物流企业清洁和园林绿化。该市按照工业生态学原理，结合钢铁 、
化工、粮油加工、木制品生产等临海工业项 目的规划和布局 ，注重建立企业间副产品或废弃物的相互交换 关系，构筑新的生态
工业园区。并将生态工业园模式扩展到整个城市范围，构建多个生态工业链 ，形成城市生态工业 系统。同时着力于培育旅
游、教育、体育、住宅和会展等环境友好型产业，构筑具有 日照特色的生态产业体系。发挥生态环境优势，大力引进大学和科
研院所，发展大学经济，建设高等教育基地、科技创新基地和科研成果转化基地，增强生态经济发展的科技文化 支撑能力。按
照生态循环的理念，积极建设生态住宅小区。高度重视发展生态农业 ，大力推行农业标准化生产，推广种植养殖能源三位一
体的生态农业模式，发展绿色食品和有机食品基地 1．333多万 hm ，既增加 了农民收入，又改善了城乡生态环境 ．促进 了生态
建市的战略实施。