不同水分條件下06系列甘蔗新品系生根、出苗表現

段惠芬 ，經艷芬 ，楊李和 ，董立華 ，安汝東 ，周清明 ，朱建榮 ，桃聯安

（1.云南省農科院甘蔗研究所瑞麗育種站，瑞麗678600；2.云南甘蔗遺傳改良重點實驗室，開遠 661600）

為改良甘蔗品種的適應性和抗逆性，提高甘蔗產量和糖分，國內外甘蔗主要生產國美國、印度、澳大利亞、巴西等都積極地對甘蔗野生種質資源進行研究和利用。云南省農科院甘蔗研究所瑞麗育種站一直致力于云南豐富的甘蔗野生種質資源的利用研究，目的就是利用云南甘蔗種質資源的適應性、宿根性和抗病、抗旱、耐瘠等特點改良現有甘蔗品種，以提高甘蔗產量和糖分。通過2005/2006雜交季節的雜交，按“五圃制”選育，獲得了一批含云南野生甘蔗血緣的06系列自育品系。

云南甘蔗種植多在每年的2—4月春植蔗，正值云南突出的干旱少雨季節，對甘蔗種芽發根、出苗是一個考驗，9—10月的秋植蔗又是秋雨連綿的季節，對甘蔗種莖耐澇萌發是一種檢驗。眾多學者對甘蔗抗旱性進行了大量的研究，張木清等（1997）對不同甘蔗基因型在水分脅迫下的形態反應和生理變化進行了研究，吳才文等[1]在水分脅迫下對甘蔗生長發育及相關生理指標進行了測定，許文花等[2]利用隸屬函數法對甘蔗割手密無性系抗旱性進行了鑒定研究，謝金蘭等[3]在不同土壤水分條件下對ROC22的發根和萌芽進行了觀察分析。目前甘蔗抗旱生理指標的測定主要針對甘蔗伸長期或苗期，在水分脅迫下對甘蔗種莖苗的萌發生理研究不多，本研究試圖對自育品系在水分脅迫和水浸漬條件下對發根和出苗進行初步觀察和分析。

1 材料和方法

1.1 材料

供試材料是自育06系列甘蔗品系（品比圃）共9個，即：06-1191（桂糖89-5×ROC22），06-6032（云瑞99-113×福農 90-1022 ），06-2409 （德蔗 93-94×云瑞 03-917）， 06-2417 （ 德蔗 93-94×云瑞 03-917）， 06-189（ROC22×云瑞 99-113 ），06-241（德蔗 93-94×51NG90 ），06-2885（德蔗 93-94×云瑞 03-393 ），06-216（H32-5560×云瑞 03-392+云瑞 03-393 ）,06-1717（ 福農 90-1022×云瑞 03-417 ），除 06-1191、06-241外其余7個品系為云南野生種質血緣的組合后代。對照為ROC22、粵糖93-159。

1.2 方法

1.2.1 試驗處理 在溫室內桶栽，基質為曬干的江沙（含水量0.29%），每桶8kg干沙，加入適量的水，對每個材料進行水分適宜（含水量20.7%）、水分脅迫（含水量1.7%）、水分浸漬（含水量35.2%）處理，每個處理3桶（重復），每桶5個單芽，下種前經0.1%～0.3%多菌靈浸種5min，沙水拌勻、下種后即刻用膜封緊，9月6日布置試驗，19d后進行調查。

1.2.2 調查項目 發根數，最長根的長度，出苗率，苗高，根及苗鮮重和干重（120℃烘干6h）。

1.2.3 分析方法 參照趙培方等[5－6]采用的DTOPSIS法。

2 結果與分析

2.1 不同自育甘蔗品系3種處理生根、出苗表現

對3個不同處理（水分適宜、水分脅迫、水分浸漬）的生根、出苗指標調查結果，見表1－1、1－2。從發根調查平均值來看，水分脅迫處理較水分適宜處理和水分浸漬處理的發根數要多，水分適宜處理較水分脅迫、水分浸漬的最長根要長，根的重量表現差異不明顯。在發根數調查上，06-189在水分適宜、水分脅迫、水分浸漬下發根數均較06-1911、06-1717要明顯發得多。從出苗調查平均值來看，不同自育品系在水分適宜條件下較水分脅迫處理、水分浸漬處理的出苗率、苗高、苗的重量均要好，對不同自育品系3種不同處理生根、出苗的發根數、最長根長、根鮮重、根干重、出苗率、苗高、苗鮮重、苗干重8個指標，采用DTOPSIS法進行綜合評判。

表1-1 不同自育甘蔗品系3種處理發根調查結果(Y)

表1-2 不同自育甘蔗品系3種處理出苗調查結果(Y)

2.2 調查結果無量綱化處理

各個指標原始數據量綱不同，難以直接綜合比較，首先需對各指標進行無量綱化處理，各類指標無量綱化處理公式：正向指標公式 Zij=Yij/Yimax〔Yimax=Max（Yij）〕；中性指標公式 Zij=Yjo/〔Yjo＋abs（Yjo-Yij）〕；負向指標公式Zij=Yimin/Yij〔Yimin=Min（Yij）〕。 公式中，代表品系編號的 i＝1，2，3……11；代表性狀指標的 j=1，2，3……8；Yij代表第i個品系第j個性狀值，Yjo代表第j個性狀目標值；abs代表絕對值。發根數、最長根長、根鮮重、根干重、出苗率、苗高、苗鮮重、苗干重均取正向處理，結果見表2-1、2－2。

表2-1 發根調查結果無綱量化(Z)

表2-2 出苗調查結果無綱量化(Z)

2.3 決策矩陣的建立

對發根數、最長根長、根鮮重、根干重、出苗率、苗高、苗鮮重、苗干重8個指標均賦予權重Wj=0.125，Wj∈（0，1），∑Wj=1， j=1，2，3……8。計算決策矩陣 R，Rij=Zij×Wj，Rij表示第 i個品系第 j個性狀指標的相應值，Zij表示第i個品系第j個性狀指標的相應值，即以各指標權重與無量綱化處理結果的乘積，構建參試材料綜合評價決策矩陣R，得到各參試材料的決策矩陣（見表3－1、3－2）。

表3-1 發根情況DTOPSIS決策矩陣(R)

表3-2 出苗情況DTOPSIS決策矩陣(R)

2.4 根據相對近似值綜合評判材料表現

（1）根據決策矩陣，求出各指標的正理想數列和負理想數列。

計算結果：水分適宜=水分脅迫=水分浸漬

水分適宜：Xj＋={0.125,0.125,0.125，0.125,0.125,0.125,0.125,0.125}

計算結果：

（2）根據Xj＋、Xj-和Rij，計算各品系與正理想解、負理想解的距離，采用歐幾里德范數作為距離的測度。

表4 DTOPSIS計算結果(C)

從表4中可以看出，在水分適宜條件下的生根和出苗表現，對照粵糖93-159最好，只有06-189超過對照ROC22；在水分脅迫條件下的生根和出苗表現，06-216、06-6032最好，均超過對照粵糖93-159和ROC22，06-189超過對照ROC22；在水分浸漬條件下的生根和出苗表現，06-6032表現最好，06-189、06-216超過ROC22和粵糖93-159，06-2417超過粵糖93-159。

從水分適宜、水分脅迫、水分浸漬3種處理的平均值Ci來看，各個材料在3種水分條件下的生根、出苗綜合表現，06-6032最好，06-189、06-216超過對照粵糖93-159和ROC22，06-1717和06-1191表現最差。平均值Ci從大到小的排列順序是：06-6032﹥06-189﹥06-216﹥粵糖93-159﹥ROC22﹥06-2417﹥06-241﹥06-2409﹥06-2885﹥06-1717﹥06-1191，這與生根觀察結果基本一致。

3 討論

3.1 甘蔗種莖萌發是指甘蔗種莖發根、出苗過程，是甘蔗種莖在外部環境作用下發生的生理變化和生長發育過程，一般萌芽溫度要求不低于13℃，最適30℃左右，根的萌動對溫度要求要低一些，在萌發時根比芽對水分較敏感[7]。除了要求體外一定的水分、溫度、光照、土壤等因素外，與種莖自身含水量、內源激素水平、各種蛋白酶含量、單糖含量等有關，是一系列較為復雜的生理反應。本試驗在一定溫度、光照條件下，主要觀察外部水分對種莖休眠根點、休眠幼芽的萌發生長的一些反應，試驗表明，雖然水分少可刺激根點萌動，但水分過多或過少對種莖生根、出苗的最終質量均不利，在不同水分處理下材料間的發根、出苗表現明顯差異，這是甘蔗品系種莖萌發的種性表現。種莖發根多、長得長對吸收水分和養分有利，在水分缺乏的情況下能保持成活，同時幼苗出得好、長得壯，這樣的材料抗旱性好，這對新品種選育和推廣種植有一定的實踐指導意義。

3.2 利用云南甘蔗野生種質資源的目的是增強甘蔗生產品種的抗逆性和適應性，本試驗采用DTOPSIS法對水分適宜、水分脅迫、水分浸漬3種處理結果分析表明，含云南甘蔗野生種質血緣自育新品系06-6032、06-189、06-216均超過對照粵糖93-159和ROC22，說明含云南甘蔗野生種質血緣材料具有較好的抗逆性和適應性，云南野生種質血緣具有潛在的育種價值。

3.3 采用DTOPSIS法綜合分析各個性狀指標，直觀簡便，權重賦值是關鍵。

[1]張木清，陳如凱，高三基，等.甘蔗基因型對水分脅迫的形態生理響應[J].中國農業科學，1997,30（6）:72-77.

[2]吳才文，陳能武，楊榮仲，等.水分脅迫及復水對甘蔗生長發育及相關生理指標的影響[J].甘蔗，1998,5（3）:6-12.

[3]許文花，楊清輝.甘蔗割手密無性系抗旱性鑒定[J].亞熱帶農業研究，2005,1（1）:22-26.

[4]謝金蘭，羅亞偉，梁闐，等.土壤水分對甘蔗萌芽出苗的影響[J].中國糖料，2010（3）：29-30.

[5]趙培方，吳才文，陳學寬，等.DTOPSIS法對甘蔗新品系的綜合評價[J].中國糖料，2008（1）：43-45.

[6]余本勛，張時龍，何友勛，等.DTPOSIS法在水稻區試品種綜合評價中的應用研究[J].現代農業科技，2010（5）：37-41.

[7]董偉，張立平.甘蔗優質高效栽培技術[M].北京：中國三峽出版社，2008：4-10.