全 文 ：研究探讨 甘蔗 1 9, 5年 第 2卷 ’ 第 3期
拔地拉和一些竹蔗地方品种的
开花诱导及杂交利用
李奇伟 陈西 文 胡后祥
(轻工业部甘蔗糖业科学研究所 , 广州 51 03 16)
摘要 本试验于 19 9 4年在海南甘蔗育种场进行 ,采用拔地拉和一些地方竹蔗品种 (福建竹蔗 、 广东竹蔗 、江
西竹蔗和广西竹蔗 )为材料 , 3种固定日长 (1 2 小时 , 12 小时 15 分钟和 12 小时 2 5分钟 )和 2种日长递减率 ( 15
秒 /夭和 30 秒 /天 、 . 结果表明 : 12 小时 25 分钟的固定日长更有利于拔地拉和竹蔗开花 ;巧 秒 /天和 30 秒 /夭
的日长递减率分别适合于拔地拉和竹蔗的开花诱导 . 拔地拉和竹蔗作母本与斑茅 、割手密等杂交产生了大最
的后代 。 竹蔗还发现有少量可育的花粉 , 自交产生了一些实生苗 ,表明竹蔗将来可望作为杂交父本 。
关键词 开花诱导 , 拔地拉 ; 竹蔗 ; 杂交
拔地拉是珍贵的热带种品种 ,也是甘蔗杂交利用的重点 。但是由于该品种在自然条件下不
易开花或开花太迟 ,所以难以杂交利用 。 国内外有不少研究者曾对拔地拉的开花诱导技术进行
了研究 f ’ 一 , 但至今未有非常成功的拔地拉开花诱导技术和利用诱导开花的拔地拉花穗进行
杂交并产生大量后代的报道 。 我们已连续 2年成功诱导拔地拉广花臼闷〕 ,但仍存在开花太迟和
抽穗率不太高的间题 。
竹蔗在我国有悠久的栽培历史 , 以抗旱 、耐膺 、精根性浊而闻名于世 . 我国育种工作者长期
以来一直想通过有性杂交 ,育成其有竹蔗优良特性 (抗早 、耐辉 、宿根性强 、适应性广 )的突破性
的新品种 ,但由于竹蔗不易开花 ,且杂交后代结实率很低 , 以致我国 甘蔗育种工作者的美好愿
望至今仍未实现 。
为了进一步提早拔地拉的开花期和提高抽穗率 ,解决竹蔗杂交利用的一 些关键技术间题 ,
我 们特对拔地拉和一些重要竹蔗地方品种的开花诱导技术和杂交利用进行了初步研究 。
l 材朴和方法
1
.
1 试验材料
采用拔地拉和一些地方竹蔗品种 (福建竹蔗 、广东竹蔗 、扛西竹蔗和广西 冷 、 熹 ) 。 福建竹蔗
也叫松溪竹蔗 , 因宿根种植 26 0 多年 ,所以也叫百年蔗 。
1
.
2 方法
所有试验材料于 1 9 9 3 年 悉月中旬 一下种 , 12 月份移栽定植 。 定植后每 20 天施一次复合肥
(光周期处理前一个月止肥 ) ,每个月喷一次农药防治病虫害 。
光周期处理方法 : 利用晚霞 ,每天晚上甘蔗都置于室外 , 直到凌晨 4 : 30 左右才把甘蔗推
进光周期室 。 固定光照阶段采刃 泉种卿定日长 (1 2 小时 , 12 小时 儿 分忡和 12 小时 25 分钟 ) ,
谨减光照阶段采用 , 种 日长递减率 (巧 秒 /天和 30 秒 /天 ) , 6 种光周期处理方法见表 1 。
在光周期处理期间 .每天喷雾 只次 . 遇暴风雨或下午 日落时气温低手 妙℃ , 及时把甘蔗推
进光周期室 并根据当夭的光照要求护制开灯和关灯时间 。
花粉观察 ( D 化学检验沙 ,把要检验的花粉置于载玻片上 , 加几滴碘化钾染色 。然后在显
徽镜下观察其外形和色泽 , (2 )培养检验法 : 用 10 %一 15 肠糖液并加 5昭琼脂 ,煮到琼脂溶化为
甘蔗 1 9 9 5年 第 2卷 第 3期 研究探讨
,趁热加几滴于载玻片上 ,待完全冷却后将花粉撤播其上 ,置于培养皿中保湿培养 6一 2峨小
, 然后观察花粉管萌发情况 。 另外还用 1 2/ M s 培养基对花粉进行培养观察 ; ( 3 )自交测验
止法时
丧 1 19 4年光周期处理方法
固定光照阶段 递减光照阶段
时间 (月 /日) 日长 (小时 : 分钟 )
八U贾口nU卜口工亡,d`.1弓口几勺曰上
代号
T l
日长递减率 (秒 /天 )
nU
ù
U亡口`院口勺nUUI人,占`.已二,山移`O曰心,几1占1口.`.6 / 1一9八
6 / l e g八
6 / 1- 9八
6 / l一9 / l
6 / l - 9八
3 / l e g 1/
时间 (月 /日 )
9 / 2一抽林
9 / 2一抽稼
9 / 2一抽称
9 / 2一抽称
9 / 2一抽稼
9 / 2一抽称
,创咬U月,甘眨口OT
2 结果与分析
2
.
1 拔地拉的开花诱导研究与杂交
从表 2 结果可以看出 , 在所采用的 3 种固定日长中 , 12 小时 25 分钟的固定日长最适合于
拔地拉的开花诱导 , 其次是 12 小时 15 分钟的固定日长 , 而 12 小时的 固定 日长 (处理 T l 和
T 2) 则不适合于拔地拉的开花诱导 。
农 2 光周期处理对拔地拉开花的影响
代号
T 1
固定 日长
(小时 : 分钟 )
日长递减率
(秒 /天 ) 总茎数
孕称率
( % )
抽称率
(% )
抽称 日期 (月 / 日 )
最早 平均
1 1八 7
1 1 / 3
1 1 / 5
1 1 / 9
1 0 / 19
1 1八 7
12 / 3
12 / 3
1 1 / 2 8
1 1 / 1 8
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J,,ónU一U
67
.
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点U`,,曰八Un甘
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2gU
月,亡口6T
提前在 3 月 1 日进行光期处理 (T 6 ) , 可以
使部分生长健壮的植株提早开花 。 通过 T 6处
理 , 个别拔地拉植株可在 10 月 19 日抽穗 。拔地
拉通过人工诱导这么早开花 ,在世界上还未见
报道 。 T 6 处理下 , 1 0 %的植株都抽穗开花 ,而
且平均开花期 比较早 (l l 月 18 日 ) ,这在世界
上也未见报道 。从本试验可以推测 ,对株龄较大
且生长健壮的植株 ,提前用 12 小时 25 分钟的
固定 日长进行处理 ,完全有可能使拔地拉更早
表 3 拔地拉杂交后代发芽率
组 合 发芽率
拔地拉 X 大茎野生种 3 0 0( 株 /克 )
拔地拉丫崖城 84一 125 l 0( 株 /克 )
拔地拉又崖城 9介e 5 t 0( 株 /克 )
拔地拉又 P R 10 5 9 1 0 (株 /克 )
拔地拉 X 斑茅 3 3( 株 /称 )
拔地拉 x 刽手密 2( 株 /秘 )
注 :拔地拉 X大茎野生种杂种花称播种量 2. 5克 ,
出苗 7 5 0株。
抽穗开花 , 使各拔地拉的花期与其他更早花的野生种花期相遇 。
通过比较 T I 和 T Z 、 T 3 和 T 4 的处理效果 , 我们还可看出 , 当固定 日长相同时 , 较慢的 日
长递减率 (拓 秒声天 、更有利于拔地拉抽穗开花 。 这与我们 19 9 3年的试验结果一致 s[] 。
我们利用诱导开花的拔地拉花穗 (包茎 ) ,在室内分别与大茎野生种 、 斑茅 、 割手密 、 崖城
8 4一 1 25 、崖城 90 一5 和 P R 1 0 5 9 等杂交 ,后代发芽率测验结果如下 (表 3 ) 。
研究探讨 甘蔗 19 9 5 年 第2 卷 第3 期
2
.
2 竹蔗的开花诱导及其杂交利用
表 4 结果表明 , 12 小时的固定日长似乎不适合竹蔗的开花诱导 , 因为在 T Z 处理 ( 固定 日
长为 12 小时 )下 ,广东竹蔗和福建竹蔗都没有抽穗 。 比较不同处理对福建竹蔗的诱导效果 ,可
以看出 12 小时 25 分钟的固定日长 (T 5 处理 )似乎对竹蔗的开花诱导更有利 。 T 3 比 T 4 处理效
果好 , 这似乎说明 , 当 固定日长均为 12 小时 15 分钟时 ,较快的 日长递减率 ( 30 秒 /天 )更有利
于竹蔗开花 。 这与不同 日长递减率对拔地拉开花的影响刚好相反 。 可能原因是拔地拉和竹蔗
的起源及进化不同所致 。 拔地拉起源于较低纬度 ,而竹蔗则可能起源于较高纬度 , 由于长期自
然选择的结果 ,拔地拉开花濡要较慢的日长递减率 ,而竹蔗则需要较快的日长递减率 。 此推测
是否合理 , 尚待今后大量实验进一步证实 。如果此推测合理 ,则我们今后在设计光周期处理时 ,
必须根据诱导材料的起源来定 日长递减率 。
农 4 光周期处理对竹蔗开花的形响
广东竹蔗 福建竹旅
处理
代号 总茎数 抽穆率 抽往日期 (月 /日 )
(% )( ) 最早 平均 总茎数
1 0八 7 1 1 / 1 2
};
抽抽率 抽称日期 (月 /日 )
《纬) 最早 平均
0
4 4 11 / 5 1 1 / 15
18 1 1 /22 1 1 / 2 2
10 0 1 0 / 3 1 0/ 16
9曰,目日ū勺T
续表 4
处理
代号 总茎数 抽称率 抽称日期 (月/ 日)
( % ) 最早 平均 总茎数
抽称率 抽称日期 (月 /日 )
(% ) 最早 平均挑 肠 )
10 / 2 10/ 8 1 1 / 1 4 1 2 / 8
,臼峥é J,巴口
T
农 5 竹蔗杂交后代结实率
杂交组合 出苗 (株 ) 出苗率
8 (株 /克 )
7 (株 /称 )
16 (株 /克 )
2 3 (株 /克 )
16 (株 /克 )
6 (株 /克 )
50 (株 /扭 )
4 5 (株 /称 )
7( 株 /称 )
80715740器,57
我们以诱导开花的
竹蔗花穗分别与割手密
和 斑茅杂交 , 产生 了大
量的实生苗 (表 5) 。 这
在中国大陆甘蔗有性杂
交育种史上还是第 一
次 ,意义重大 。过去不少
人认为 , 竹蔗杂交后代
结实率很低 , 有性杂交
利 用效果差 。 有些专家
福建竹蔗 x 创手密
福建竹蔗 x 斑茅
广东竹蔗 X创手密
广东竹蔗 x 斑茅
广西竹蔗 X 例手密
广西竹蔗 x 斑茅
江西竹蔗 x 崖城 7 1/ 3 7 4
江西竹蔗 X 斑茅
福建竹蔗 自交
播种盆
1 0 (克 )
1 (称 )
7 (克 )
3 (克 )
9 (克 )
4 (克 )
1 (称 )
1 (林 )
1 (称 )
建议通过体细胞杂交来利 用竹蔗的优良性状 。本试验初步结果表明 ,通过人工诱导竹蔗提前开
花 , 然后进行有性杂交 ,可以获得足够多的杂交后代 ,从中可望选到优良个体 。
花粉位验结果衷呢 ,竹蔗花粉量少 ,但用碘化钾染色 ,竹蔗花粉呈蓝色 ,外观为圆球形 ,用
培养法健验 ,发现竹蔗花粉保湿培养 6一 Z J 小时后 ,可以长出花粉管 。 这说明竹蔗具有正常可
甘蔗 1 9日 5年 第 2卷 第 3期 研究探讨
育的花粉 , 将来可望作为杂交父本 。 但这仍需进一步的杂交实验来证实 。
3 讨论
我们已连续 3 年诱导拔地拉开花 ,而且效果一年比一年好 。 我们认为 , 只要选用株龄较大 、
生长健壮的植株 , 提前在冬春季节 ,用 12 小时 25 分钟的固定 日长进行处理 . 并采用灵活 的补
充光照 ,则完全可能使拔地拉在 8一9 月抽穗 。 至于哪一种固定日长最适合于拔地拉的开花诱
导 , 我们还不敢肯定 。 我们将进一步研究 12 小时 35 分钟和 12 小时 朽 分钟的 固定日长对拔地
拉开花诱导的影响 。 只有我们弄清了各种固定 日长对拔地拉开花的影响之后 , 我们才能确定最
佳的 固定 日长 。
拔地拉与大茎野生种杂交 ,结实率达 3 0 株 /克 。 这在国内外还未见报道 。 这说明光周期
诱导不仅能提早拔地拉的开花期 ,而且还有利于提高杂交结实率 。 因此 ,通过光周期诱导 ,使热
带种提前在温度较高的季节开花和杂文 ,将是克服远缘杂交结实率低的有效方法之一 。
拔地拉和竹蔗对光周期反应的差异可作为甘蔗起源和进化研究的参考依据之一 。 许多学
者曾从不同方面对甘蔗的起源和进化进行了研究探索 ,但至今意见仍不统一 。 我们希望能通过
深入研究不同种对光周期的反应的差异 ,为甘蔗的起源进化研究提供一些依据 。
竹蔗花粉育性很低 , 除了遗传原因外 ,另一个可能原因是花粉形成过程中低温的不利影
响 。 在自然条件下 ,竹蔗幼穗发育迟 , 花粉受低温影响而发育不良 ,育性很低 。 通过人工诱导 ,
竹蔗幼穗发育提前 ,花粉在较高的温度下形成 ,育性可以提高 。 因此 ,通过人工调控措施 ,使竹
蔗幼穗发育提前 ,避开后期低温的不利影响 ,可能是提高竹蔗花粉育性的有效途径之一 。
竹蔗具有许多优 良的特性 ,杂交利用前景广阔 。 我们于 1 9 9峨年仅对竹蔗的光周期诱导和
杂交利用进行了初步研究 ,但已看到 了竹蔗杂交利用的曙光 。我们将在今后几年对竹蔗的光周
期诱导和杂交利用 (特别是对竹蔗作父本的杂交利用 )进行更深入的研究 , 以便为竹蔗这一珍
贵的中国甘蔗种质资深的利用开辟新的途径 。
参 考 文 献
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.
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F I o r a l I n d u C t lo n o f B a d il a a n d s 匕m e B a m b 0 0 C a n e V a r le t ie s
( .S 幼” 团限论s ) a n d T h e l r H沙 r id七 a t ion
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研究探讨 甘蔗 生 9 9 5年 第 2卷 第 3期
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r b翻让a an d b a m b o c a n e f o r ofl r a l in d u e t i o n ;
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-
s P e e t i ve l y
·
B动 il a a 介 d bam b o o e an e var ie t i e s as fe m a le Par e n t s , W e r e e r o s s ed w i t h s
·
a 了忍 泥 d卜
泥 a e 忍忍拼 , S · sP 洲￡a . 户牡 ?了` , e t c , p r o d u c in g a lo t o f P r os e n y . T h e b a m b o e an e v a 了ie t le s w e r e a is o fo u dn
t o h a ve 盆 il t t l e fe r t i le Po ll e n a n d , , o u ld P r o d 议。 e s o m e s e ed li n s s b y s e l f
一 c r os s
·
T h is s u 8 8 es t ed t h a t
t h e b a m b o ca n
e 格 r i e t正 5 m ig h t b e u s e d fo r m a l e Par e n t i n 九 t u r e e r o s s in s .
两个文明一起抓 “八五 ” 结硕果
“ 八五 ” 国家科技攻关 “ 丰产 、优质 、 抗逆性强甘蔗新品种选育 ” 、 “ 甘蔗亲本创新和育种新技
术研究 ” 两大专题是我所 “ 八五 ” 期间研究工作的重点 ,物质文明的支柱 。 我们以此为龙头 , 以省
科委的应用基础研究项目为补充 ,坚持了物质文明和精神文明一起抓 ,提前和超额完成了两大
专题的各项技术经济指标 。
1
、 鉴定甘蔗新品种两个 ;育成 “ 八五 ” 中间材料 12 个 ; 良种良法示范 2 6 6 7公顷 , 超额完成
2 0 0 0公顷 ,鉴定新品种的推广面积已达 9 0 6 7公顷 。 总增产蔗量近 10 万吨 ,总增产糖量 1 . 5万吨 ,
为农业增创效益 2 0 0 0万元 ,工业利税 1 0 0 0万元 。
2
、采集野生种质资源 57 份 ,超领完成 3 7份 ;创造优异亲本两个 () l {蔗 2号 、 川糖 6 6/ 34 4 ) ,超
额完 成1个 ,选育成优异辐射突变体 1个 l() l糖辐 8 / 6 0 ) ,完成 了甘蔗抗早 、抗寒性鉴定技术的阶
段研究工作 ,并获得了可喜进展 ,为开展抗早抗寒育种奠定了基础 。
3
、在完成以上两大攻关专题的同时 ,还完成了省科委应用基础和自然 、 青年科技基金资助
项目多项 。在专业会议交流和多种刊物上 已发表专业文章和研究论文 35 篇 。
“ 八五 ” 期间我所的整个研究工作得到了轻工部有关领导的重视和支持 ,专家教授也来川
指导工作 , 四川省科委 、轻工厅 、 内江市政府及科委的有关领导曾多次到我所检查和指导工作 ,
肯定取得的成绩 ,对我所全面完成攻关任务和今后的工作给予了很大的鼓舞。 为此 , “八五 ”期
间我所保持了连续多年被授予 “ 内江市市级文明单位 ” 称号 。 1 9 9 4年又 由市级文明单位晋升为
“ 内江市最佳文明单位 ” 。 以此为动为 ,我们正以饱满的热情 , 头足的信心 ,午富的攻关经验 , 充
沛的科研后劲迎接 “ 九五 ” 国家攻关和更高级别文明单位称号而努力 。
四川省制糖糖料所 黄久凯