甘蔗亲本农艺性状评价与分析

亲本是甘蔗常规杂交育种的物质基础,分析评价甘蔗亲本将有助于提高甘蔗育种效率。为了解广西甘蔗亲本特点,在广西农科院甘蔗研究所丁当试验基地对383个甘蔗亲本实施了两轮一年新植二年宿根评价试验。试验结果表明茎径、有效茎和锤度是相对较为稳定的性状,机械化收获的茎径、有效茎、甘蔗产量和锤重的性状均值、变异系数下降,调查性状亲本方差占比下降;随着种植年限延长,亲本方差占比有逐渐下降的趋势。广义遗传力分析表明锤度、茎径和有效茎属高遗传力性状,宿根发株数、甘蔗产量和锤重属中等偏高遗传力性状,株高属中等偏低遗传力性状。数据联合分析对高遗传力性状的广义遗传力提升更多。性状显著性影响因子查找发现亲本对所有性状产生显著影响,作物季、年度、试验对部分性状产生显著影响,月份主效应不存在;6个一级互作项对性状产生显著影响,其中亲本×试验对所有性状产生显著影响,主效应不存在的月份将通过亲本×月份和试验×月份对锤度产生显著影响。选育年代分析表明甘蔗亲本的宿根发株数、茎径和锤重不受影响;株高和有效茎从70年代至00年代呈现下降的趋势,导致甘蔗产量同样呈现下降趋势;锤度是分析性状中唯一从50年代以来随着选育年代递增而呈现明显上升的性状。宿根发株数、茎径、有效茎和锤度极显著地受到了亲本来源影响,而株高、甘蔗产量和锤重没有受到显著影响。不同来源亲本中,桂糖亲本和台糖亲本具有宿根发株少、有效茎数少、锤度较高的特点,粤糖亲本具有宿根发株数多、有效茎多的特点,CP亲本和Ho亲本具有宿根发株数相对较多、有效茎较多、茎径小和锤度高的特点。聚类分类表明测试亲本中以高糖中产类亲本和较高糖较高产类亲本为主;育种利用效果相对较好的是高糖中产类亲本。广西将来的育种工作需加强蔗糖分适中的高产材料选育和适应广西生态环境的高糖材料选育。

甘蔗亲本田间自然抗病性评价及广义遗传力分析

【目的】了解甘蔗亲本对甘蔗病害的抗性及病害发生的特点、影响因素和性状遗传力,为开展甘蔗抗病育种提供参考依据。【方法】选用463个甘蔗亲本在广西农业科学院甘蔗研究所丁当试验基地(以下简称丁当点)、广西百色市农业科学研究所试验基地(以下简称百色点)和四川省农业特色植物研究院资中试验基地(以下简称资中点),实施两轮田间自然抗病性评价,并进行方差分析、广义遗传力计算和聚类分析。【结果】在丁当点、百色点和资中点分别发现甘蔗病害18、17和15种。除花叶病和黑穗病外,发病相对较重的还有褐条病、赤腐病、轮斑病、黄点病和叶枯病,其病情指数均大于10.00。方差分析结果表明,不同病害的显著性影响因素不同,且多数病害的互作方差占比高于主效应方差占比。试验点内联合分析时,丁当点内亲本方差显著(P<0.05,下同)或极显著(P<0.01,下同)的病害为轮斑病、赤腐病、黄点病、锈病、褐斑病、梢腐病和紫斑病,百色点内亲本方差显著或极显著的病害为轮斑病、黄点病、赤腐病、梢腐病和叶焦病,资中点内亲本方差显著的病害为赤条病;所有试验点联合分析时,亲本方差显著或极显著的病害为轮斑病、黄点病、赤腐病、叶焦病和紫斑病。广义遗传力计算结果表明,甘蔗白叶病属中等遗传力性状,白疹病、锈病、轮斑病、褐条病和叶焦病属中等偏低遗传力性状,叶枯病、赤腐病、梢腐病、紫斑病、赤条病、黄点病、褐斑病和虎斑病属低等遗传力性状,但进行联合方差分析时仅轮斑病、黄点病、赤腐病、叶焦病和紫斑病存在广义遗传力,可通过多年多点田间试验进行抗病选择。不同选育年代甘蔗亲本的抗病性未呈现持续向好的选择结果,仅褐条病和叶枯病存在波动;不同来源甘蔗亲本的赤腐病、轮斑病、眼点病和叶枯病存在显著或极显著差异,其中,桂糖和粤糖亲本的抗病性较差,台糖亲本的抗病性较好,Ho亲本对轮斑病的抗性较好,对赤腐病的抗性较差,CP亲本对轮斑病和叶枯病的抗性较好,对赤腐病的抗性较差。在测试亲本中,抗病性好、较好和一般的亲本分别占3.02%、26.57%和49.03%,抗病性较差和差的亲本分别占18.57%和2.81%。在抗病性好和较好的亲本中,育种利用效果好的不足10.00%;许多利用效果好的亲本抗病性中等,加上抗病表现较差或差亲本的大量使用,致使甘蔗抗病育种水平提升受到影响。【结论】抗轮斑病、黄点病、赤腐病、叶焦病和紫斑病甘蔗亲本可通过多年多点田间试验选择,感白条病、白叶病、白疹病、赤条病、褐斑病、褐条病、虎斑病、梢腐病、锈病、眼点病和叶枯病甘蔗亲本材料宜淘汰;合理选用甘蔗抗病亲本和改进病害抗性评价方法有利于提高甘蔗抗病育种水平。

2021年广西蔗区糖料蔗生产调查

为全面地了解2021年广西蔗区糖料蔗生产情况,采用面上调查、数据收集和实地调查相结合的方法,调查了蔗区的种植面积及植期、品种结构、甘蔗苗情、病虫害发生情况等。调查发现:2021年广西蔗区整体苗情较好,有足够的苗数;南宁市蔗区甘蔗种植面积有一定程度减少(-5.81%),其他蔗区基本保持稳定;螟害枯心苗率整体较低,但宿根蔗螟害防治仍然是难题;宿根蔗黑穗病问题严峻,需加强关注并做好防控;机械化收获仍处于较低水平;蔗农种植新品种意愿强烈,蔗区的品种类型进一步多元化。建议加强甘蔗生产全程机械化的研发和推广力度,以及抗黑穗病优良新品种选育及配套技术的推广应用。

甘蔗品种桂糖44号在广西河池市蔗区的表现

为分析评价甘蔗品种桂糖44号在广西河池市蔗区的表现,2018-2019年在河池市蔗区开展1年新植1年宿根的甘蔗品种对比试验。结果表明,桂糖44号表现为早熟、高糖、高产,宿根性强,抗病、抗倒能力强,新宿平均产量分别比对照桂柳05136、桂糖29号高11.38%、16.71%,11月至翌年2月平均蔗糖分分别比对照桂柳05136、桂糖29号高0.51%、1.01%(绝对值),在产量、蔗糖分及抗性上较2个对照有明显优势,具有较大的推广潜力,可在河池市及同类型蔗区进一步推广应用。

甘蔗新品种桂糖54号的选育

桂糖54号(试验编号:桂糖06-2081)是广西农业科学院甘蔗研究所以桂糖00-122为母本、崖城97-47为父本进行有性杂交,采用“五圃制”常规杂交育种技术选育而成的甘蔗新品种。2015~2017年参加全国甘蔗品种联合区域试验,1年新植2年宿根试验结果表明:桂糖54号平均蔗茎产量为104.83t/hm^(2),比对照ROC22增产7.69%,其中宿根蔗优势更明显,两年宿根平均蔗茎产量为102.85t/hm^(2),比对照增产13.51%;平均全期甘蔗蔗糖分为14.80%,比对照高0.33个百分点;平均含糖量为15.49t/hm^(2),比对照ROC22增产10.33%,其中两年宿根平均含糖量为15.63t/hm^(2),比对照增产17.00%。桂糖54号种性表现为中早熟、高产高糖、宿根性好,有效茎多,高抗黑穗病和梢腐病,中抗花叶病,抗风抗倒能力中等,适应性广,是个有推广潜力的新品种,适合在广西、云南、广东和海南等我国主要蔗区种植。该品种于2020年7月通过国家非主要农作物品种登记,登记编号:GPD甘蔗(2020)450036。

甘蔗家系宿根性分析

为分析甘蔗宿根性的遗传特点与亲本特性,实施了4组家系试验及1组分区家系试验,采用方差分析、相关分析、方差占比与遗传力等对甘蔗宿根性进行了评价分析。结果表明:甘蔗的宿根性受到家系、试验地点、重复甚至试验规模大小等多种因素的影响,试验地点、地点×家系互作对甘蔗性状宿根性影响最重要,其次是家系。家系方差和亲本加性方差占比与遗传力都相对较低,属低遗传力性状;蔗产量宿根性与新植性状表现不存在正相关;宿根性优良组合与优良亲本评价表明,国内及美国亲本杂交生产宿根性优良组合的频率没有明显差异;然而,不同类型亲本间宿根性表现存在区别,桂糖、粤糖和云南亲本的宿根表现优于其他类型亲本。在甘蔗育种进行宿根性评价与选择时,宜在选择适宜地点的基础上,在宿根季进行选择。

甘蔗常用亲本的田间自然耐寒性测定及评价

【目的】了解甘蔗常用亲本耐寒性与耐寒性评价性状的变化特点,为选育耐寒甘蔗品种及降低霜冻对甘蔗生产的危害提供参考依据。【方法】选择102个常用甘蔗亲本在霜冻易发地区四川省资中县进行2年新植蔗(2017P和2019P)和3年宿根蔗(2018F、2019S和2020F)田间自然耐寒性测试,并进行性状相关分析、方差分析、广义遗传力计算和聚类分析。【结果】低温环境下不同甘蔗亲本受害性状的类型和受害程度存在差异,宿根蔗较新植蔗更易受害;冷害或轻霜冻时受害性状与部分农艺性状呈显著相关(P<0.05)。甘蔗的低温受害性状受亲本、年度及其互作影响;株受害率属高遗传力性状,在冷害和轻霜冻时可用于耐寒性评价;茎长受害率和节间受害率属中等遗传力性状,受低温影响程度较小,均可用于耐寒性评价,但以节间受害率为评价性状效果优于茎长受害率;绿叶百分率在年度间变化较明显,在发生适度霜冻时可用于耐寒性评价;合并分析时亲本方差占比明显下降,遗传力有所下降。聚类分析结果表明,2017P和2019P不宜用于亲本耐寒性评价;在测试亲本中,58.89%亲本的耐寒性属较好及以上,23.53%属较差及以下。【结论】甘蔗亲本的低温受害性状种类和受害程度存在差异,耐寒性属中等至偏高遗传力性状,可用于耐寒评价的性状受到低温程度影响。进行甘蔗室内耐寒性测试时宜设差异相对较明显的轻和重2种低温环境。

甘蔗重要亲本田间自然抗黑穗病测定

甘蔗黑穗病抗病育种是甘蔗抗病育种的主要目标之一,为了解近年广西甘蔗主要亲本抗性情况,选择98个甘蔗亲本在黑穗病高发蔗区广西百色进行了2新3宿田间自然发病测试。试验结果表明黑穗病发生在不同年度、不同时期存在较大差异,宿根蔗下半年的发病率相对较高,新植蔗不宜用于黑穗病抗性评价。黑穗病发病率属较高遗传力性状,受到试验年度、作物季、亲本和亲本×试验类型互作等因素的影响;随着宿根年限延长,甘蔗黑穗病的发生将明显降低次年宿根蔗有效茎的数量,从而导致甘蔗减产。抗性评价表明,在测试亲本中有‘YC89-7’和‘YZ06-80’等29个抗病亲本,占29.59%;‘FR97-53’和‘GT10-2018’等6个中抗亲本,占6.12%;‘GT08-120’和‘GT02-833’等18个中感亲本,占18.37%;‘GT87-7’和‘GT05-955’等36个感病亲本,占36.74%;‘CP07-1618’和‘GT05-ym3’等9个高感亲本,占9.18%。与20多年前相比,甘蔗的抗病亲本占有率没有明显提高;调整区试方法、抗性测定时设立对照组品种、明确蔗区黑穗病抗性适应等级将有助于提高甘蔗抗黑穗病育种效率。

甘蔗亲本与家系宿根黄化评价

【目的】分析甘蔗宿根黄化遗传特点与亲本耐宿根黄化差异,为开展甘蔗耐宿根黄化育种及相关研究提供参考。【方法】以383个甘蔗亲本和97个甘蔗家系为试验材料,开展5个宿根作物季的田间宿根黄化试验,并进行性状相关分析、方差分析、遗传力和育种值计算及聚类分析。【结果】甘蔗宿根黄化高峰期出现4月下旬至5月上旬,黄化程度随生长期延长而下降,随宿根年限延长而加重,并受试验地影响。相关分析结果显示,宿根黄化影响甘蔗农艺性状,且发生较重时易与农艺性状呈显著负相关(P<0.05)。遗传力计算结果表明宿根黄化属低至中等偏低遗传力性状,亲本试验的广义遗传力为0.22~0.45,家系试验的广义遗传力为0.22,狭义遗传力为0.25。方差分析结果显示,宿根黄化受到亲本、时期、试验地、年度、作物季等多种因素的影响,主要效应中仅亲本显著存在,另外4个因素将通过互作影响甘蔗宿根黄化,其中影响最重要的是试验地×时期、亲本×试验地等互作,亲本位居第五。亲本或家系间宿根黄化差异最大时期为宿根发苗中后期而不是宿根黄化率最高时期。表型预测值聚类分析结果表明,超过63.6%亲本和64.9%家系的耐宿根黄化能力属较好以上;育种值聚类分析结果表明,仅30.3%亲本属耐宿根黄化能力较好以上,不及亲本表型值分类的一半,亲本育种值评价结果与表型值评价结果存在差异。【结论】甘蔗宿根黄化属低至中等偏低遗传力性状,影响因素众多,并以互作影响为主。易受试验地微小环境和田间管理影响,将给甘蔗宿根黄化田间试验研究与耐宿根黄化新品种选育带来不利影响。

甘蔗新品种桂糖53号的选育与种性评价

桂糖53号是广西壮族自治区农业科学院甘蔗研究所以湛蔗92-126为母本、CP84-1198为父本进行有性杂交,采用"五圃制"常规杂交育种技术选育而成的甘蔗新品种。经多年多点试验结果表明:该品种早熟高糖、高产、宿根性强、抗病、抗倒伏,在蔗糖分、产量方面较对照ROC22均具备明显优势,尤其是宿根蔗产量和耐机收能力方面的优势更突出。该品种适合广西的桂中、桂西、桂南蔗区种植,有条件的蔗区可采用全程机械化技术进行生产,以提高效益。该品种于2020年7月通过国家非主要农作物品种登记,登记编号:GPD甘蔗(2020)450035。

广西南宁蔗区2021年甘蔗生产情况调研报告

为全面了解2021年广西南宁蔗区糖料蔗生产情况,采用面上调查、数据收集和实地调查相结合的方法,调查了该蔗区的甘蔗生产形势、苗情、种植面积、品种结构、病虫害发生情况等。结果表明:2021年南宁蔗区甘蔗种植面积有所下滑;总体苗情比去年好,有足够的苗数,甘蔗植株较高,螟虫为害也有所下降,但宿根蔗黑穗病问题严峻;机械化收获水平低,甘蔗生产成本高;甘蔗品种宿根性受到重视。建议坚持优良新品种的选育及应用、加强病虫害防治、继续推进甘蔗收获机械化。