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MUTATION BREEDING OF NEW SUGARCANE VARIETY GUIFU 98-296

 甘蔗新品种桂辐98-296的选育(简报)



全 文 :核 农 学 报 2010,24(6):1177 ~ 1181
Journal of Nuclear Agricultural Sciences
文章编号:1000-8551(2010)06-1177-05
收稿日期:2010-03-22 接受日期:2010-05-28
基金项目:国家科技支撑计划项目(2007BAD30B02),广西区科技计划项目(桂科攻 0782004-2),广西自然科学基金项目(桂科自 0832185) ,广
西科研基本业务费项目(G2008001,G2010006)。
作者简介:李 松(1964-),男,广西博白人,硕士,副研究员,研究方向生物技术与诱变育种。Tel:0771-3899301;E-mail:LS19009@ 163. com
通讯作者:游建华(1964-),男,广西蒙州人,硕士,研究员,研究方向生物技术与诱变育种。Tel:0771-3899389,E-mail:youjianhua01@ 163. com
甘蔗新品种桂辐 98-296 的选育
李 松1,2 游建华1,2 余坤兴1,2 刘红坚1,2 韦 坚3
刘丽敏1,2 淡 明1,2 谭 芳1,2 卢曼曼1,2
(1. 广西壮族自治区甘蔗研究所,广西 南宁 530007;2. 中国农业科学院甘蔗研究中心,广西 南宁 530007
3. 广西柳江县甘蔗技术推广站,广西 柳江 545100)
摘 要:桂辐 98-296 系采用辐射诱变技术选育而成的甘蔗新品系,全期生长快,中茎,宿根性好,抗逆性
强。在广西不同蔗区生产适应性试验中,其单位面积产蔗量 118. 95t / hm2、含糖量 16. 65t / hm2,分别比
当家品种 ROC22 增产 32. 98%和 29. 07%,差异性均达极显著水平,蔗糖分与 ROC22 相近。在国家第 6
轮甘蔗品种区域试验所有 11 个参试品种(系)中,其蔗产量名列第 4,蔗糖含量名列第 3,分别比对照种
ROC16 增产 11. 41%和 12. 69%,差异性达显著水平,蔗糖分比 ROC16 高 0. 11 个百分点。桂辐 98-296
全期生长快,中茎,宿根性好,抗逆性强。
关键词:甘蔗;辐射;突变;新品系
MUTATION BREEDING OF NEW SUGARCANE VARIETY GUIFU 98-296
LI Song1,2 YOU Jian-hua1,2 YU Kun-xing1,2 LIU Hong-jian1,2 WEI Jian3
LIU LI-min1,2 DAN Ming1,2 TAN Fang1,2 LU Man-man1,2
(1 . Guangxi Sugarcane Research Institute,Nanning,Guangxi 530007;
2 . Sugaracane Research Center,Chinese Academy of Agricultural Sciences,Nanning,Guangxi 530007;
3 . Guangxi Liujiang Sugarcane Technology extension service station,Liujiang,Guangxi 545100)
Abstract:A new sugarcane variety Guifu 98 - 296 was selected by mutation breeding. In different sugarcane growing
test areas of Guangxi,t Guifu 98 - 296 cane output was 118. 95t / hm2,sugar output was 16. 65t / hm2,and higher 32.
98% and 29. 07% respectively than those of ROC22 which was main variety in Guangxi,and the differences between
the two were very significant. At the sixth national test for cane growing areas,Guifu 98 - 296 was the fourth in cane
yield,and the third in sugar yield among all eleven participated varieties. The cane yield and sugar yield were
significant 11. 41% and 12. 6% higher than control variety of ROC16 respectively,and the sugar percentage was 0. 11%
higher than ROC16. Guifu 98 - 296 grows quickly with middle stalks,strong resistance to insect and disease,good
ratoon performance,and is suitable for growing in the drought and slope upland of Guangxi Province.
Key words:sugarane;radiation;variation;new strain
甘蔗是我国重要的糖料作物,其种植面积和蔗糖
产量均占我国糖料作物总面积和食糖产量的 90% 左
右[1]。甘蔗育种的主要目的是不断提高品种的产量
和品质。目前,我国甘蔗生产中应用的品种大多数是
以常规杂交选育出来的,但我国甘蔗种质资源相对狭
窄,成为制约甘蔗品种创新的首要问题,目前生产上应
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核 农 学 报 24 卷
用的品种以 ROC16、ROC22 为主,品种单一化对我国
蔗糖业的造成严重的安全隐患。辐射技术是诱发基因
突变、重组的有效手段,可以扩大变异范围,产生新变
异,在一定程度上拓宽种质基础,是常用育种方法之
一。我国利用辐射诱变技术选育出的甘蔗品种有桂辐
80-29、粤糖辐 90-15、桂辐 97-18(桂糖 22 号)[2,3]等,
丰富了种植品种的类型,并已在生产中推广应用[2],
产生了较好的经济效益。桂辐 98-296 是我所利用辐
射诱变技术最新育成的甘蔗新品种,于 2010 年 5 月通
过全国甘蔗品种鉴定委员会鉴定。因此,利用辐射诱
变技术进行甘蔗品种创新,对我国甘蔗产业的稳定发
展具有较大的推动作用。
1 材料和方法
1. 1 选育经过
1997 年 6 月以优良常规杂交中间材料桂糖 91-
131 的叶鞘为供体,在 MS + 2,4 - D 3mg /L 的条件下
诱导胚性细胞团 125 瓶,用 40Gy 60 Co γ 射线辐照,然
后在 MS + 6 - BA 1mg /L +蔗糖 10%(胁迫剂)条件下
进行分化培养成苗,于 1997 年 11 月生根并移栽育苗
床,1998 年 3 月中旬分单株假植,4 月下旬定植大田,
共种植 3189 株;1998 年 12 月按育种目标进行优良单
株田间选拔,共选出 361 个优良株系。1999 ~ 2001 年
经 3 年种植观察选出桂辐 98-54、113、296、351 等综合
性状良好株系 11 个,2002 ~ 2003 年在鉴定圃进行试
验;鉴定圃选择的桂辐 98-296 株系,表现出高产、稳
产、宿根性好等优点,将其升入本课题组甘蔗品比试
验。2004 ~ 2006 年该品系产量表现突出,单位面积产
蔗量与产糖量并列参试品系首位;2007 年开始在广西
蔗区进行生产适应性试验,2008 年进入国家第 6 轮甘
蔗品种区域试验。
1. 2 生物学特性
桂辐 98-296 植株高大、直立,中茎;节间较长,圆
筒形,蔗茎遮光部分青绿色,露光部分青黄色稍带紫红
色,蜡粉厚,无生长裂缝;芽圆形,芽基离叶痕,芽尖平
生长带,芽翼较宽,芽沟不明显,芽有 10 号毛群,根点
3 ~ 4 排不规则;叶鞘青黄色,易脱叶,有 57 毛群,叶片
直立微下垂,内叶耳短呈三角形。该品系稳产、高产,
早中熟,高糖,抗逆性强,适应性广;萌芽率高;出苗整
齐,分蘖力强,生长势较旺,宿根性好,发株早且多,有
效茎多。
1. 3 试验设置情况
1. 3. 1 广西蔗区生产适应性试验 2007 ~ 2009 年,
在广西不同蔗区进行生产适应性试验,共设 5 个试验
点。试验地肥力中等,土地前茬作物为甘蔗。以广西
当家品种 ROC22 为对照,采用大区互比试验法,2 次
重复,每小区面积 167m2,播种量为 45000 个双芽段 /
hm2,田间管理与当地蔗区大田甘蔗生产相同。每年
12 月底进行理论测产,调查株高、茎径、有效茎;收获
时,分品种分小区称记实产;当年 11 ~ 12 月至第 2 年
1 月采样分析甘蔗糖分。其中,南宁点为 3 年新植 2
年宿根,隆安、象州、柳城 3 个试验点为 2 年新植 1 年
宿根,甘蔗所点为本单位进行品种(系)高产示范,1 年
新植 1 年宿根。
1. 3. 2 国家第 6 轮甘蔗品种区域试验 承试单位为
我国华南蔗区 4 省 6 个科研单位,广西甘蔗研究所、云
南省农科院甘蔗所、云南省农科院甘蔗所瑞丽育种场、
广州甘蔗糖业研究所湛江甘蔗研究中心、福建省农科
院甘蔗所、福建农林大学甘蔗综合研究所等;设 7 个试
点,分别为广西南宁、隆安,云南开远、瑞丽,广东遂溪,
福建漳州、福州等;参试品种有 11 个,分别为粤甘 16
号、粤甘 18 号、桂辐 98-296、桂引 6 号、云蔗 99-91、
RB76-5418、福农 02-3924、福农 99-20169、闽糖 95-261、
闽糖 96-6016、赣南 99-591 等,设双对照,主对照种为
ROC16,副对照为各试验点的主栽品种。试验随机区
组设计,3 次重复,小区长方形,面积 33. 33m2,公顷下
种量 45000 段双芽苗。由于 2008 年广西 2 个试验点
因客观原因造成试验异常,并对宿根试验产生影响,本
文数据主要采用 5 个试验点二年新植一年宿根,以主
对照种 ROC16 进行参照分析。试验由福建农林大学
甘蔗综合研究所主持并汇总。
1. 3. 3 抗逆性试验 低温、干旱胁迫试验在广西甘蔗
研究所进行。于 2009 年 2 月 10 日种植,对照种为
ROC22,随机区组设计,3 次重复,小区为 5 行区,行长
8. 0m,宽 1. 26m,栽培管理与大田生产相同。2009 年 5
月 7 日,对 7 叶期的蔗苗进行 2℃低温处理 48h,然后
取 + 1 叶(甘蔗植株最新出现肥厚带完整叶 + 1 叶)测
丙二醛含量;2009 年 9 月 15 日在甘蔗连续干旱 18d
后,取 + 1 叶测脯氨酸含量、束缚水 /自由水之比及电
导率极值,测定方法参照黄有总、徐建云等的方法[4];
同时调查甘蔗花叶病、鞘腐病、黑穗病发病情况。抗黑
穗病试验采用人工接种结合田间调查方法,甘蔗种茎
于 2009 年 3 月 7 日接种黑穗病菌孢子,经室内催芽后
于 3 月 16 日种植,设 3 个重复,每个重复 25 个双芽
段,试验方法参照谭芳、黎焕光等的方法[5]进行。此
外,在 2008 年 2 月 25 日调查连续低温阴雨天气田间
甘蔗组织受害情况。
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6 期 甘蔗新品种桂辐 98-296 的选育
2 主要农艺经济性状表现
2. 1 经济性状
广西不同生态条件下试验结果见表 1。桂辐 98-
296 生长速度快,节间长,植株高大,平均株高达
298cm,比对照 ROC22 高 24cm;茎径略小于对照;桂辐
98-296 不仅出苗率高,分蘖力强,成茎率也高,有效茎
数达 79545 条 / hm2,比 ROC22 多 20160 条;甘蔗单产
幅度 96. 45 ~ 179. 55t / hm2,蔗产量比对照 ROC22 增产
32. 83%;蔗糖分比对照低 0. 48 个百分点,蔗糖含量
16. 65t / hm2,比对照增产 29. 07%。经差异性分析,桂
辐 98-296 在株高、蔗糖产量与 ROC22 差异达显著水
平,在茎径、单位面积有效茎、蔗产量、蔗糖含量等性状
达极显著水平。国家第 6 轮甘蔗品种区域试验结果
(见表 2)表明,在所有参试品种(系)中,桂辐 98-296
的蔗产量名列第 4,比对照 ROC16 增产 11. 41%,其蔗
糖产量名列第 3,比对照 ROC16 产量增产 12. 71%。
经差异性分析,蔗产量和蔗糖产量与对照 ROC16 差异
均达显著水平;11 ~ 3 月平均蔗糖分含量比 ROC16 高
0. 11 个百分点。这说明桂辐 98-296 高产稳产,丰产性
好,适应性强,在不同蔗区种植均获得比对照高的产蔗
量和蔗糖产量。
表 1 桂辐 98-296 在广西各蔗区试验表现
Table 1 The performance of Guifu 98-296 in different cane growing areas of Guangxi
地点
location
品种
variety
株高
plant height
(cm)
茎径
stem diameter
(cm)
有效茎
millable cane
(stalks / hm2)
蔗产量
cane yield
(t / hm2)
蔗糖含量
sugar content
(%)
蔗糖产量
sugar yield
(t / hm2)
南宁
Nanning
隆安 Longan
广西甘蔗所 *
Guangxi Sugar Cane
Institute
象州
Xiangzhou
柳城
Liucheng
平均
average
ROC22 269 2. 62 67170 97. 2 12. 63 12. 3
桂辐 98-296
GF98-296
290 2. 43 84855 114. 3 12. 69 14. 55
ROC22 234 2. 63 62625 79. 65 15. 32 12. 15
桂辐 98-296
GF98-296
260 2. 54 78795 103. 8 13. 56 13. 95
ROC22 381 2. 90 63225 140. 55 15. 29 21. 45
桂辐 98-296
GF98-296
416 2. 70 75405 179. 55 14. 99 26. 85
ROC22 244 2. 95 49395 72. 15 13. 65 9. 9
桂辐 98-296
GF98-296
261 2. 69 74160 96. 45 13. 26 12. 75
ROC22 243 2. 52 50010 58. 5 15. 23 8. 85
桂辐 98-296
GF98-296
262 2. 44 84510 100. 5 15. 18 15. 3
ROC22 274bA 2. 72aA 58485bB 89. 55 bB 14. 42aA 12. 9 bB
桂辐 98-296
GF98-296
298aA 2. 56bB 79545aA 118. 95 aA 13. 94bA 16. 65aA
比 ROC22 增或减
increase or decrease comparing to ROC22
24 - 0. 16 21060 32. 83 - 0. 48 29. 07
注:* 2009 年广西甘蔗研究所品种展示新植、宿根实产验收数据。差异显著性用 DPS 数据处理系统分析,数值后附不同大、小写字母者分别表
示差异达 1%和 5%显著水平,下表同。
Note:* Output acceptance data from varieties of planting cane and perennial root show of Guangxi Sugar Cane Institute. All data in the table were analysed
with DPS,capital and small letters mean the significant differences at level of 1% and 5%,the same as following tables.
2. 2 抗逆性状
(1)抗寒性 广西蔗区特别桂中蔗区甘蔗经常受
低温天气影响,造成较大的经济损失。2008 年春天广
西遇到了自有气象观测记录以来最长一次低温冰冻天
气,桂辐 98-296 品种的耐寒性表现较强,在柳江
县[6,7]、象州县等蔗区其生长点和蔗茎侧芽只是受到
轻微的冻伤,茎内组织表现正常;而当家品种 ROC22
生长点和侧芽大多数虽未被冻死,但植株基部节间的
组织变为水煮熟状;(2)抗旱性 桂辐 98-296 抗旱性
强。在旱坡地种植,植株受旱外观表现和一般品种相
似,但旱情解除后,恢复生长较快;(3)抗病性 桂辐
98-296 具有较强的抗病能力。在田间自然条件下,甘
蔗花叶病、鞘腐病等发病率为 0,黑穗病发病率为
0. 57%;在接种条件下,黑穗病发病率为 6. 73%,按高
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核 农 学 报 24 卷
表 2 桂辐 98-296 在第 6 轮甘蔗品种区域试验表现
Table 2 The performance of Guifu 98-296 in the sixth national test
品种 variety
株高
plant height
(cm)
茎径
stem diameter
(cm)
有效茎
millable cane
(stalks / hm2)
蔗产量
cane yield
(t / hm2)
蔗糖分含量(11 ~ 3 月)
sugar content
(Nov ~ Mar)(%)
蔗糖产量
sugar yield
(t / hm2)
CK(ROC16) 289. 08 2. 51 73916 102. 66 cdC 15. 12 15. 42 dB
RB76-5418 303. 43 2. 57 73411 112. 30abcABC 14. 65 16. 41 bcdAB
福农 02-3924
FN02-3924
279. 60 2. 66 66248 100. 80 dC 16. 36 16. 28 bcdAB
福农 99-20169
FN99-20169
288. 66 2. 66 71541 111. 98abcABC 15. 41 17. 23 abcAB
赣南 99-591
GN99-591
300. 48 2. 73 62177 106. 11bcdBC 15. 42 16. 33 bcdAB
桂辐 98-296
GF98-296
305. 13 2. 37 86295 114. 38 abABC 15. 23 17. 38 abcAB
桂引 6 号
GY6
320. 14 2. 55 73020 118. 09 aAB 14. 69 17. 29 abcAB
闽糖 95-261
MT95-261
298. 32 2. 51 83551 120. 27 aA 14. 61 17. 65 abAB
闽糖 96-6016
MT96-6016
284. 69 2. 60 76729 114. 1abABC 15. 11 17. 16 abcAB
粤甘 16 号
YG16
288. 04 2. 72 74171 121. 77 aA 15. 05 18. 22 aA
粤甘 18 号
YG18
250. 19 2. 76 71853 105. 03 bcdBC 16. 05 16. 80abcdAB
云蔗 99-91
YZ99-91
281. 32 2. 77 60755 100. 65 dC 15. 80 15. 81 cdB
抗、抗、中抗、感、高感 5 个级别划分[5],属于抗黑穗病
品种。
2. 3 胁迫条件下部分生理指标
如表 3 所示,桂辐 98-296 在低温胁迫下丙二醛含
量低于 ROC22,差异性分析达极显著水平。由于丙二
醛含量越低植株抗寒性越强[3],因此桂辐 98-296 的抗
寒性优于 ROC22。从表 4 可见,桂辐 98-296 在干旱胁
迫条件下各项生理指标值均高于 ROC22。差异性分
析显示,桂辐 98-296 在脯氨酸含量、电导率极值与
ROC22 达显著水平,但在束缚水 /自由水比值方面差
异不显著。由于电导率极值越大、束缚水 /自由水比值
越高、脯氨酸积累越多,甘蔗品种的抗旱性越强[4],因
此,桂辐 98-296 的抗旱性优于 ROC22。
表 3 低温胁迫下甘蔗丙二醛含量
Table 3 MDA content in sugar cane at low temperature
品种
variety
丙二醛含量
MDA content(nmol / gFW)
桂辐 98-296 GF98-296 29. 4bB
ROC22 45. 9aA
表 4 干旱胁迫下甘蔗部分生理指标
Table 4 Physiological index of sugar cane under drought stress
品种
variety
测定日期
determination date
(month-day)
脯氨酸含量
proline content
(μg / gFW)
水分含量
water content (%)
束缚水
bound water
自由水
free water
束缚水 /自由水
bound water / free water
电导率极值
conductivity maximum
(× 103μS / cm)
桂辐 98 - 296 08 - 25 12. 27 - - - 0. 709
GF98 - 296 09 - 15 11. 35 22. 65 49. 78 0. 455 0. 677
ROC22 08 - 25 12. 01 - - - 0. 669
09 - 15 10. 87 19. 34 51. 27 0. 377 0. 573
桂辐 98 - 296
GF98 - 296 平均
average 11. 81aA - - 0. 455aA 0. 693aA
ROC22 11. 44bA - - 0. 377aA 0. 621bA
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Journal of Nuclear Agricultural Sciences
2010,24(6):1177 ~ 1181
3 小结
上世纪 90 年代中后期,甘蔗品种 ROC16 和
ROC22 从台湾引入大陆后迅速发展为广西省的当家
品种。至 2007 年,ROC22 在广西种植面积已占当年
总面积的 62%以上[7]。甘蔗种植品种结构单一化及
长期连作。使甘蔗抵抗自然灾害能力差,品种种性退
化严重,生物产量降低,生理生化指标下降,给蔗糖业
的发展带来诸多制约因素。选育取代 ROC22 的优良
品种是确保我国蔗糖业健康稳定发展的基本措施。广
西多点试验及国家区域的试验结果表明,桂辐 98-296
单位面积蔗产量与蔗糖含量均高于 ROC22 和 ROC16,
表现适应性广,宿根性强,在肥力中等的蔗区具有取代
ROC22 的潜力。
参考文献:
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(责任编辑 王媛媛)
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