不同甘蔗親本組合開花特性的調查研究

唐仕云 ，王倫旺 ，李 翔 ，譚 芳 ，黃海榮 ，經 艷 ，黃家雍 ，黎煥光 ，方鋒學 ，鄭書斌

（1.廣西甘蔗研究所，南寧 530007；2.中國農科院甘蔗研究中心，南寧 530007；3.廣西大學農學院，南寧 530005；4.廣西農墾國有金光農場友誼分場，南寧 530042）

甘蔗是無性繁殖作物，但在適宜環境條件下，也可以開花結實，為甘蔗有性雜交育種提供了有效可行的途徑。甘蔗開花習性是甘蔗遺傳育種與大田生產密切相關的一個重要性狀，在有性雜交育種中，只有開花材料才能用作親本，因而應盡最大可能地誘導甘蔗開花。但在生產上，甘蔗開花后，生長點分化為花芽，營養生長停止，葉片發黃，不利于甘蔗生長和糖分積累，且易長側芽和引起空心蒲心，導致甘蔗產量和產糖量降低，開花品種普遍不受農民和糖廠喜歡[2]。在常規“五圃制”的品種選育過程中，凡發現在大田生產條件下具有開花性狀的材料，無論其它性狀表現如何，一般不宜作為入選對象。據研究，影響甘蔗開花的因素有很多，可分為內外兩種因素，外因條件有緯度、氣候、海拔、土壤、肥料等栽培條件，其中以光、溫、濕等因素最為重要，內因主要是品種的遺傳特性、生育時期和葉片等[1，3-4，6-8，10-11]。甘蔗的開花習性是可遺傳的性狀，但在不同年際間甘蔗開花習性差別很大[2，9]。本次調查的目的是對甘蔗常用親本及組合的雜交后代，利用較易開花的年份，通過調查研究不同親本、家系及組合的后代開花規律，供甘蔗育種的親本選配、雜交利用以及常規品種選育提供參考，為進一步研究甘蔗開花性狀的相關遺傳規律打下基礎。

1 材料與方法

以2010年廣西甘蔗研究所鑒定圃材料為調查對象，2008年時播種529個組合共計約14萬株實生苗，同年年底選出了396個組合的9100個無性系材料進入選種圃，2009年播種選種圃，同年年底選出308個組合的1653個無性系材料進入鑒定圃，2010年2月2—10日在廣西國有金光農場友誼分場（東經107°85′，北緯22°87′）種植，每個無性系材料依蔗種數量的不同種植1～2行，行長7m，行距1.1m，每行下種量92個單芽，其它管理同大田生產。于2010年12月22—30日田間選拔時，調查甘蔗的開花性狀。

在開花調查時，一個無性系中以發現1條具有孕穗開花癥狀的甘蔗歸為開花無性系，開花組合調查時，以該組合的雜交后代中有1個開花無性系材料，歸為開花組合。數據采用Microsoft Excel按系譜進行分類匯總，以開花無性系個數和開花組合個數分別占被調查樣本無性系個數和組合個數的百分率表示開花率，對親本、家系和組合后代中開花無性系個數較多和開花率較高的材料進行列表分析。

2 結果與分析

2.1 親本、家系及組合的整體開花情況

從表1可以看出，在所調查的1653個無性系群體中，開花的無性系個體有288個，達到了17.4%；雜交后代中有開花無性系的雜交組合個數達到128個，占被調查組合的41.6%，說明2010年在廣西國有金光農場友誼分場的自然環境條件下是一個甘蔗較易開花的年份，許多具有高產高糖特性的優良無性系材料將會由于甘蔗易抽穗開花的不良性狀而遭淘汰，但同時也非常有利于淘汰那些由于往年不具備開花條件而未表現出開花特性的無性系材料。在所調查的親本中，共有母本97個，父本91個，后代中有開花無性系材料的父母本的百分率也分別達到了57.7%和60.4%較高水平，且父本的百分率略高于母本。

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2.2 母本及其家系的開花性狀調查

從表2可以看出，在所調查群體的母本及其家系中，以桂糖96-167、湛蔗74-141、湛蔗92-126、Roc11、Roc22、 粵糖 85-177、Roc23、Roc10、Roc24、 粵 糖 91-976、Roc1、Roc20、CP81-1254為母本的后代中開花無性系的百分率都在10%以上，以桂糖96-167、湛蔗74-141、 湛蔗 92-126、Roc11、Roc22、 粵糖 85-177、Roc23為母本的后代中，無性系開花率超過了整個鑒定圃群體的開花無性系的百分率（17.4%）。從這些母本組配的半同胞家系來看，以湛蔗 74-141、Roc11、CP81-1254 為母本選配的雜交組合，所有組合后代均有開花個體，就后代開花性狀而言，需要另外嘗試新的組合。 以 Roc1、湛蔗 92-126、Roc23、Roc24、粵糖91-976、Roc22、粵糖85-177為母本的家系中，后代中有開花無性系個體出現的組合較多，開花組合百分率達到了50%以上，說明這些母本，在與不同父本組配雜交組合時，出現開花無性系可能性較高，需要嚴格選用不易開花的組合。而以桂糖96-167、Roc20為母本的家系中，盡管開花無性系個體的百分率很高，但主要集中在個別組合上，開花特性主要受父本的影響，通過與不易開花的父本合理搭配，可減少后代中開花性狀的出現。

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2.3 父本及其家系的開花性狀調查

從表2可以看出，在所調查群體的父本及其家系中，以桂糖 00-122、CP84-1198、粵糖 85-177、桂糖 92-66、粵糖 96-86、粵糖 91-976、Roc16、桂糖 73-167、粵糖93-159、Roc23、Roc22為父本的后代中開花無性系百分率均較高，以桂糖 00-122、CP84-1198、粵糖 85-177、桂糖 92-66、粵糖 96-86、粵糖 91-976、Roc16為父本的后代中，無性系開花率超過了整個鑒定圃群體的開花無性系的百分率（17.4%）。從這些父本組配的半同胞家系來看，以粵糖85-177、粵糖96-86為父本選配的雜交組合，所有組合后代均有開花個體，就后代開花性狀而言，需要不斷嘗試新的組合。以桂糖 92-66、CP84-1198、Roc23、粵糖91-976、桂糖73-167為父本的家系中，后代中有開花無性系個體出現的組合較多，開花組合百分率達到了50%以上，說明這些父本，在與不同母本組配雜交組合時，出現開花無性系可能性較高，需要嚴格選用不易開花的組合。而以Roc16、粵糖93-159、桂糖00-122、Roc22為父本的家系中，盡管開花無性系個體的百分率較高，但主要集中在少數組合上，開花特性主要受母本的影響，通過合理選用不易開花的母本，可減少后代中開花性狀的出現。

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2.4 后代中開花無性系較多的組合調查

從表3可以看出，盡管各個雜交組合的后代歷經雜種圃、選種圃時受綜合性狀的選擇作用而使每個組合入選的無性系個數不等，但組合的后代無性系開花率卻都表現很高。尤其以桂糖00-122和粵糖91-976組成的正反交組合，后代開花率均較高。組合桂糖96-167×桂糖92-66、湛蔗92-126×CP72-2086、湛蔗74-141×CP84-1198、Roc26×粵糖96-86的后代開花率高達40%以上。其它組合的后代開花率相對后代不開花的組合表現也較高。

3 討論

目前，盡管對甘蔗孕穗開花在多大程度上降低了甘蔗的產量與糖分有不同的報道[2，5，12]，但甘蔗開花習性，是一個在常規育種中較難測定的性狀，需要經過多年多點的重復觀察，才可能得到較準確的結論。甘蔗孕穗開花是甘蔗生理成熟的表現，可能與早熟高糖等目標性狀間存在一定的遺傳相關，往往很多其它綜合性狀表現良好的材料，由于易開花、早開花而不得不遭遇淘汰，如在本次調查中，各開花無性系在雜種圃、選種圃中均未表現出開花特性，而到鑒定圃時大量材料表現開花，說明甘蔗開花受年際變化影響大，這給甘蔗開花習性的遺傳規律研究帶來很大困難，也給甘蔗常規育種帶來了很大的不確定性。從遺傳角度而言，開花性狀受到親本及組合的影響，如能對親本及組合的開花習性有所了解，通過合理選用在大田自然環境條件下不易開花的親本組合，可降低雜交后代的開花率，提高甘蔗常規育種的效率，具有重要的理論和現實意義，但本次調查分析，由于受調查對象的條件限制，未能深度挖掘甘蔗開花習性的相關遺傳規律，如開花性狀的相關遺傳力，親本及組合的配合力，開花習性與成熟度、糖分等性狀間的遺傳相關，因此，今后需要加大這方面的研究力度，通過精確的試驗設計，深度研究甘蔗開花習性，為甘蔗的雜交育種服務，以提高甘蔗育種的效率。

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