基于農藝性狀分級對317份甘蔗種質資源的評價

趙勇，趙培方，胡鑫，趙俊，昝逢剛，姚麗，趙麗萍，楊昆，覃偉，夏紅明，劉家勇

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基于農藝性狀分級對317份甘蔗種質資源的評價

趙勇，趙培方，胡鑫，趙俊，昝逢剛，姚麗，趙麗萍，楊昆，覃偉，夏紅明，劉家勇

（云南省農業科學院甘蔗研究所/云南省甘蔗遺傳改良重點實驗室，云南開遠 661699）

【目的】采用重要農藝性狀快速分級的方法對甘蔗種質資源進行評價，為種質資源的進一步精準評價和雜交利用提供參考。【方法】基于大田試驗，在成熟期選擇株高、莖徑、有效莖、葉部病害程度（花葉病、銹病、褐條病等葉部病害田間自然發病的綜合反映）和總體生勢等5個重要農藝性狀，對317份國內外甘蔗種質資源（2重復）進行分級評價。每個性狀分為5級，其中株高以1級為最高，依次遞減，5級最矮；同理，莖徑以1級最粗，5級最細；有效莖以1級最多，5級最少；總體生勢以1級最好，5級最差；葉部病害以1級為無或輕，5級最嚴重。各性狀分級由分級小組成員共同完成。基于農藝性狀分級數據，采用方差、廣義遺傳力、主成分、聚類和判別分析等統計方法，對317份種質資源進行綜合評價分析，篩選農藝性狀表現優良的種質資源。并在此基礎上，采用一次旋光法，對篩選出的優良種質資源甘蔗糖分進行評價。【結果】方差和廣義遺傳力分析結果表明，317份甘蔗種質各個農藝性狀指標分級數據間均存在極顯著差異（＜0.01），廣義遺傳力在0.61—0.72，其中廣義遺傳力最高為莖徑（0.72），最低為株高（0.61）。主成分分析結果表明，5個農藝性狀可簡化為1個主成分因子，即5個農藝性狀的綜合疊加，且此主成分所提供的信息占全部信息量的63.57%，特征根顯著高于其他主成分的特征根之和。基于主成分結果，對317份種質進行聚類分析，將其劃分為5類，第Ⅰ類包含20份種質，第Ⅱ類包含97份，第Ⅲ類包含82份，第Ⅳ類包含80份，第Ⅴ類包含38份；農藝性狀表現以第Ⅰ類和第Ⅱ類的117份種質資源最優（占全部種質數的36.91%）。聚類結果的逐步判別分析顯示，平均判對概率為95.85%。聚類結果充分體現了種質資源在田間試驗中的實際表現。基于農藝性狀聚類分析結果，對第Ⅰ類和第Ⅱ類共計117份種質的甘蔗糖分進行評價。結果顯示，117份種質11月至翌年3月平均蔗糖分在5.0%—17.10%，最高為云蔗09-1601（17.1%），最低為CP79-318（5.0%）。平均蔗糖分15.0%以上的種質有43份，其中有11份超過16.0%。【結論】株高、莖徑、有效莖、葉部病害程度和總體生勢等是反映甘蔗種質資源田間表現的重要農藝性狀指標。基于重要農藝性狀快速分級的方法可以作為大量甘蔗種質資源評價的另一途徑。

甘蔗；種質資源；分級數據；廣義遺傳力；主成分分析；聚類分析

0 引言

【研究意義】雜交組合的科學選配是甘蔗雜交育種獲得成功的基礎[1]。而甘蔗雜交組合的組配則離不開種質的鑒定與評價，因此，開展甘蔗種質資源的收集、鑒定與評價是提高種質利用率和甘蔗雜交育種效率的重要保障。甘蔗種質資源是甘蔗育種的物質基礎，根據其來源及栽培價值可分為近緣種、野生種、栽培原種和雜交種，其中，甘蔗雜交種質資源主要包含甘蔗品種和育種中間材料[2]。農藝性狀大部分是甘蔗雜交育種的重要目標性狀，也是種質資源評價和雜交利用的基礎。目前，中國已收集的甘蔗種質資源數量眾多，已有的基于農藝性狀指標進行量化的評價，一是工作量大；二是種質評價的針對性不強。采用分級方法對種質資源的農藝性狀進行快速評價，有利于提高種質資源評價的效率，對進一步精準鑒定和有針對性的雜交利用具有重要意義。【前人研究進展】種質是優良新品種選育的基礎，對甘蔗種質資源進行評價，則是有針對性地創制雜交分離群體并提高分離群體中具有目標性狀個體概率的基礎，進而影響優良品種的選育效率。目前，對甘蔗種質資源的評價主要集中在2個方面，一是表型評價，通過對種質資源表型性狀的實際測量，實現對種質資源的評價和分類。劉新龍等[3-4]通過對多個質量性狀和數量性狀評價了國內外多個地區的甘蔗種質資源，結果表明，數量性狀的遺傳變異主要來自葉片寬度和株高，不同來源地品種群體的數量遺傳變異有較大差異，來自美國、中國臺灣和澳大利亞的甘蔗種質創新比較活躍，而云南甘蔗品種和中國歷年主栽品種有3個明顯的基因庫。吳建濤等[5]對粵糖系列甘蔗親本和10份中國主栽品種表型性狀遺傳多樣性進行分析，發現粵糖系列甘蔗親本遺傳多樣性水平較高，中國甘蔗主栽甘蔗品種單獨為一類型。趙俊等[6]對113份引進甘蔗種質的工藝與農藝性狀進行相關性及聚類分析，發現各性狀間存在多重共線性，各種質被劃分了7個類群，以供甘蔗雜交利用。昝逢剛等[7]以104份國外引進甘蔗種質表型性狀遺傳多樣性進行研究，發現甘蔗有效莖遺傳變異較大，并根據22個質量性狀和7個數量性狀把104份種質劃分為了3大類群。徐超華等[8]以162份斑茅種質資源為研究材料，對其表型性狀及遺傳多樣性進行研究發現，數量性狀的遺傳變異較豐富，以云南地區變異最大，廣西地區最小，且斑茅種質資源的遺傳變異主要來自于采集地內部，群體間存在較大基因交流，遺傳結構分化不明顯。楊翠鳳[9]和肖祎等[10]通過對不同類型甘蔗品種的多個數量和質量性狀的表型多樣性進行分析發現，各種質資源遺傳多樣性豐富，各種質資源可以劃分5個類群，以供甘蔗雜交育種提供種質資源。二是基于不斷完善的分子標記技術，采用RAPD[11]、SSR[12-14]、AFLP[15-16]、TRAP[17]、SRAP[18-19]和STMS[20-21]等技術對甘蔗種質資源的分子遺傳基礎進行研究和解析，為種質資源的利用提供科學依據。在性狀分級方面，蒲光蘭等[22]研究了四川核桃種質資源堅果的數量性狀變異及概率分級，發現四川核桃遺傳多樣性極其豐富，通過對數量性狀分級數據進行頻率分析，發現1—5級出現的頻率符合正態分布。蔡志翔等[23]對不同果枝長度、不同樹齡和不同年份托葉長度進行了穩定性分析，完善了桃種質資源托葉長度評價方法，同時提出了桃托葉長度分級指標。范凈等[24]通過研究砂梨種質資源果實發育期的遺傳多樣性，同時探討了對果實發育期的分級，發現不同種質類型種質資源變異系數不一致，以國外引進品種最高，依次為國內選育品種和地方品種。Zhao等[25]將總體生勢表現分為9級，應用于甘蔗新品種的選育，發現在育種第一階段甘蔗總體生勢遺傳變異較大于甘蔗錘度，應當利用總體生勢和錘度來對親本進行選擇，以優化雜交組合。上述研究結果對甘蔗種質資源的利用提供了科學參考。【本研究切入點】盡管前人已有一系列基于對農藝性狀具體數據的測量和收集對種質資源進行分析評價的報道，但隨著甘蔗種質資源數量的增加，數據收集的工作量也隨之增加。如何在不失性狀關鍵信息的情況下提高種質資源的評價效率和針對性？【擬解決的關鍵問題】本研究通過對317份國內外甘蔗種質資源進行分級，基于分級數據評價種質資源并篩選優異種質，提高種質評價效率，為種質資源的進一步精準評價和雜交利用提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

參試的甘蔗種質資源共317份，其中，國外引進種質190份，國內自育種質125份和其他種質2份（EK28和Kassoer）。國外種質包括：澳大利亞（Q-和KQ-種質44份，EROS種質1份）、美國（CP-和HOCP-種質62份）、法國（FR-種質24份）、菲律賓（VMC-和Phil-種質30份）、巴西（SP-和RB-種質19份）、印度（Co-種質5份）、印度尼西亞（POJ-種質3份）、古巴（C266-70種質1份）和留尼旺島（R507種質1份）。國內種質包括：中國大陸種質102份，中國臺灣F-、PT-和ROC-種質23份。

1.2 氣象數據

試驗地點位于云南省紅河州開遠市（23.7°N，103.25°E），海拔1 051.8 m，屬亞熱帶高原季風氣候，光照資源充足，年日照時數2 382 h，年平均氣溫20℃，年平均降雨量771.1 mm，年潛在蒸發量1 987 mm，無霜期341 d左右。以上氣象數據來源于中國氣象科學共享服務平臺。

1.3 試驗設計及性狀分級

試驗設計：于2016年12月29日在云南省農業科學院甘蔗研究所第一科研基地對317種質資源安排田間試驗（新植）。試驗采用隨機區組、2重復試驗設計，行長4 m，行距1.1 m，種植2行/種質/重復，每行種植52芽，四周設保護行。試驗地具備灌溉條件。

性狀分級：于2017年10月25日至27日，由甘蔗育種人員3—4人組成分級小組（分級過程中，分級小組成員固定不變，直至分級工作完成），選擇株高、莖徑、有效莖、葉部病害程度（花葉病、銹病、褐條病等葉部病害田間自然發病的綜合反映）和總體生勢等5個重要農藝性狀指標，分別對317份甘蔗種質資源進行分級。每個性狀指標分5級，其中株高以1級為最高，依次次之，5級最矮；莖徑以1級最粗，依次次之，5級最細；有效莖以1級最多，依次次之，5級最少；總體生勢以1級最好，依次次之，5級最差；葉部病害以1級為無或輕，依次增加，5級最嚴重。通過分級評價，篩選優良種質，提供進一步精準評價和雜交利用。分級過程中，分級小組參考每個性狀的數值范圍（表1），對小區種質群體進行整體評估，以觀察到的性狀表現為分級依據（不對每個性狀進行具體測量）。葉部病害程度的分級依據甘蔗植株上所有綠葉的病害表現來確定。

甘蔗糖分檢測：甘蔗糖分是甘蔗育種重要目標性狀。2017年11月至翌年3月（每月1次，共計5次），基于農藝性狀分級的評價結果，對農藝性狀表現優良的種質采用一次旋轉光法，開展甘蔗糖分檢測，每份種質每次隨機取6條蔗莖構成檢測樣品（每重復3條蔗莖）。按照Liu等[26]方法進行檢測。

表1 重要農藝性狀分級參考

1.4 數據分析

利用Eexcle2013對數據進行整理，采用DPS v14.10版對各性狀分級數據進行方差、相關、主成分、聚類和判別分析。利用R軟件計算各性狀的廣義遺傳力（2）。

2 結果

2.1 農藝性狀方差和遺傳變異分析

方差分析（表2）結果表明，種質間總體生勢、有效莖、莖徑、葉部病害程度和株高等重要農藝性狀分級數據間均存在極顯著差異（＜0.01），變異系數在23.23%—31.01%，遺傳變異豐富。各性狀的廣義遺傳力在0.61—0.72，具有較高的廣義遺傳力，最高為莖徑（0.72），最低為株高（0.61）。

2.2 總體生勢與其他農藝性狀的表型相關性分析

總體生勢是其他農藝性狀的綜合表現。總體生勢與其他性狀的相關系數為0.46—0.78，均達到差異極顯著水平（表3）。

2.3 主成分分析

對5個農藝性狀分級數據進行主成分分析（表4）。第一主成分方差貢獻率達到63.57%，特征根為3.18。第二到第五主成分的方差貢獻率分別為13.56%、12.12%、7.41%和2.34%，對應的特征根分別為0.68、0.66、0.37和0.12。

綜合特征向量與主成分貢獻率（表5），第一主成分貢獻率達到63.57%，顯著高于其他因子貢獻率，特征根為3.18，同樣顯著高于其他因子。因此，第一主成分是反映種質評價的綜合指標，可以保留原始數據中的大部分信息，故選擇第一主成分得分值作為綜合評價指標。確定主成分后，計算317份種質資源的主成分綜合得分（圖1）。綜合得分越大，表明該種質的分級數值越大，種質綜合性狀越差。

表2 農藝性狀方差和遺傳變異分析

**表示差異達極顯著（＜0.01）。下同

** Stand for the difference was significant (＜0.01). the same as below

表3 總體生勢與其他農藝性狀的表型相關系數

2.4 聚類與判別分析

對種質資源的主成分綜合得分進行標準化轉換，以歐式距離和可變類平均法對種質進行系統聚類分析，可將317份種質資源分為5個類群（表5）。第Ⅰ類群共20份，主成分綜合得分及各性狀原始分數平均值較小（表現優）；第Ⅱ類群97份，主成分綜合得分及各性狀原始分數平均值略高于第Ⅰ類群（表現良）；第Ⅲ類群82份、第Ⅳ類群80份、第Ⅴ類群38份，主成分綜合得分及各性狀原始分數平均值逐漸增加，第Ⅴ類群綜合得分最大（表現最差）。

表4 主成分分析各性狀的特征向量與特征根

為了鑒別聚類結果是否可靠，采用多類逐步判別法對其進行判別（表6）。結果表明，第Ⅰ類群判對概率為90.00%，第Ⅱ類群判對概率為94.85%，第Ⅲ類判對概率為100%，第Ⅳ類判對概率為93.73%，第Ⅴ類判對概率為94.76%。根據判別分析原理可知，判別概率越高，證明種質被正確分類的機率越大。從表6可以看出，每個種質被正確分類的概率較高，平均判對概率為95.85%。

2.5 優良種質發掘

聚類分析結果將317份種質資源分為5個類群，第Ⅰ類群種質的主成分綜合得分最低（表5），依次遞增，第Ⅴ類群綜合得分最高。分級數據越高、主成分綜合得分也越高，種質表現越差。據此，可把第Ⅰ類群種質劃為1級種質（優級種質20份，占全部種質數的6.31%），表現為總體表現優良，中大莖，有效莖多，葉片清秀度好或較好，植株高大。第Ⅱ類群種質劃分為2級種質（良好級種質97份，占全部種質數的30.60%），表現為總體表現良好，中至中大莖，有效莖較多，葉片清秀度較好，植株高大。根據分類結果，共計評價和篩選出優良種質117份（表7），占全部種質數的36.91%。

圖1 317份種質資源主成分綜合得分圖

表5 種質各類群的主成分平均綜合得分及各性狀原始分級數據平均值

表6 類群判別分析矩陣表

表7 優良種質名稱及其原始性狀級別和蔗糖分表現（平均值）

*：總體生勢級別≤2（即優和良級別的種質）。中國甘蔗種質資源以漢語拼音首字母縮寫代表，如：YT代表粵糖系列甘蔗種質資源，YZ代表云蔗系列，HN代表華南系列，GT代表桂糖系列，LC代表柳城系列，MT代表閩糖系列，GZ代表贛蔗系列，DZ代表德蔗系列

* stand for the germplasm resources which the whole growth potential scored less 2 on the field grading. Chinese germplasm were shorted of Acronym for Pinyin, for example, Yuetang serious sugarcane germplasm shorted of YT, and others, such as Yunzhe(YZ), Huanan(HN), Guitang(GT), Liucheng(LC), Mintang(MT), Ganzhe(GZ), Dezhe(DZ)

根據農藝性狀評價結果，對117份農藝性狀表現優良的種質資源進行甘蔗糖分檢測，117份種質11月—翌年3月平均蔗糖分為5.0%—17.1%，最高為云蔗09-1601（17.1%），最低為CP79-318（5.0%）。平均蔗糖分15.0%以上的種質有43份，其中超過16.0%的有11份（表7）。

3 討論

3.1 重要農藝性狀分級方法應用于評價大量甘蔗種質資源的可行性

農藝性狀是甘蔗雜交育種中選配親本的重要依據。選擇綜合性狀優良的親本配制雜交組合是甘蔗雜交育種選配組合的原則之一[27]。基于主成分的聚類結果表明，農藝性狀表現優良的種質117份，占全部種質數的36.91%（其中表現優的種質僅占6.31%），表現中等的種質82份，占全部種質的25.87%，而表現差和極差的種質數118份，占全部種質數的37.22%，表現中等及以下的種質合計有200份，占全部種質數的63.10%。說明在數量眾多的甘蔗種質資源中，重要農藝性狀表現優良的種質數量并不多。如果對數量眾多的種質資源進行全面和具體的數據調查和收集，工作量將會隨著種質數量的增加而大幅度增加，影響種質評價的效率和針對性。從田間實際操作和所得數據的分析結果來看，基于重要農藝性狀分級評價甘蔗種質資源，不僅省時、快速、有效，且不失種質性狀的關鍵信息。通過對重要農藝性狀分級數據方差和廣義遺傳力分析表明，各個農藝性狀指標分級數據間均存在極顯著差異（＜0.01），且存在廣泛的遺傳變異，各性狀的變異系數為23.23%—31.01%，廣義遺傳力為0.61—0.72（表2）。這與前人通過對收集性狀的具體數據分析結果基本一致。唐仕云等[28]以29個甘蔗品種為研究材料進行研究發現，株高、莖徑、有效莖等性狀差異顯著，廣義遺傳力分別為0.55、0.73和0.82。何啟鈞等[29]以12個甘蔗品種（系）為材料，估計了株高、莖徑、有效莖等性狀的廣義遺傳力，分別為0.78、0.86和0.76。羅贛豐等[30]以96份江西省甘蔗種質資源為材料，研究了主要工農藝性狀的變異情況，發現株高、莖徑、有效莖等產量構成因子的表型變異系數為11.01%—17.75%。楊榮仲等[31]以146個甘蔗家系為研究材料，估算了甘蔗葉片病害病情指數的廣義遺傳力為0.44。本試驗中，葉部病害程度表現出較高的廣義遺傳力（0.69），這可能與該性狀是多種葉部病害的綜合反映（分級過程中，不針對某一具體病害，而是綜合了所有葉部病害表現）和試驗條件不同有關。

此外，基于重要農藝性狀分級，不僅評價和篩選出117份農藝性狀表現優良的種質資源，而且在此基礎上完成了117份種質蔗糖分的檢測和評價，篩選出11月—翌年3月平均蔗糖分15.0%以上的種質43份（其中超過16.0%的11份）（表7），顯著提高了種質資源評價效率和進一步評價的針對性。

3.2 基于重要農藝性狀分級篩選優良種質的合理性

在本試驗的特定環境條件下（由于甘蔗農藝性狀多為數量性狀，易受環境影響。因此本試驗所篩選出的優良種質可能會與其他環境條件下得到的結果有部分差異），基于5個重要農藝性狀的分級數據進行主成分和聚類分析。結果表明，種質的分類結果客觀反映了種質農藝性狀的綜合表現，主成分平均綜合得分及各性狀原始分級數據平均值各類群逐級增加，即第Ⅰ類群最小（表現優），第Ⅴ類群最大（表現差）（表6）。在重要農藝性狀的分級過程中，不僅考慮了具體性狀的分級，同時也對種質的綜合表現（總體生勢）進行分級。從相關分析結果看，總體生勢的分級有效地體現了多個性狀的綜合，其他農藝性狀與總體生勢的相關系數均達到了極顯著水平（表3）。主成分和聚類分析結果顯示，分類結果不僅較好地體現了總體生勢分級的作用，同時將其他農藝性狀信息有機整合，互為補充，使種質的評價和篩選更加客觀，一定程度上減少了分級過程中的人為偏差。從表8中可以看出20份1級（優級）種質的原始分級數據，總體生勢均在1—2級（優和良級）且其他大部份性狀均為優良級，97份2級（良好級）種質中，有89份總體生勢分級為1.5—2.5，而如FR97-53、SP70-1143、CP51-22等8份種質雖然總體生勢分級為3.0—3.5，但除總體生勢外，某幾個指標評級較優，聚類分析結果劃分在2級種質中。此外，根據田間實際分級結果，總體生勢評級為≤2級的種質材料總共有71份（表7中標注*），全部包含在聚類分析得出的Ⅰ類和Ⅱ類種質中。余下的46份種質總體生勢分級雖然大于2級，但由于部份性狀表現優良而未被淘汰。

3.3 優良種質的利用情況和育種潛力

在篩選出的117分優良種質中（表7），F134、CT57-416（川蔗2號）、Co419、Co1001、GT11（桂糖73-167）、YZ65-225等一批種質曾是中國大陸的重要甘蔗雜交親本，育成許多優良品種[32]，為中國蔗糖產業的發展作出了重要貢獻；ROC23[33]、YT93-159[34]、YT00-236[35]、GT96-211[36]等種質經多年雜交利用，培育出一批優良品種并在生產上發揮效益；CP89- 2143[37]、CP94-1100[38]、云蔗89-351[39]等種質在雜交育種中展現出較好的育種潛力；LC03-1137、LC05- 136、FN39等一批新近育成的優良種質，應進一步加強利用，以評價其育種潛力。根據近年來中國甘蔗雜交親本的利用情況，引自澳大利亞（Q型、KQ型）、法國（FR型）、巴西（RB和SP型）和菲律賓（VMC和Phil型）等國家的種質，利用頻率較低，建議加強這幾個類型中優良種質的利用力度，以拓寬我國甘蔗雜交育種遺傳基礎。此外，根據蔗糖檢測評價結果，平均甘蔗糖分超過16%的種質有11份（表7），建議作為高糖親本加強利用。

本試驗分級數據雖然僅為新植試驗數據，但本文所討論的重點不僅僅是從大量的甘蔗種質資源中評價和篩選優良種質提供進一步評價和雜交利用，同時農藝性狀分級方法評價種質資源的可行性也是本文所討論的重點，這將為農藝性狀分級方法在甘蔗種質資源評價中的進一步應用提供參考。

4 結論

株高、莖徑、有效莖、葉部病害程度和總體生勢等是反映甘蔗種質資源田間表現的重要農藝性狀指標。基于重要農藝性狀快速分級的方法可以作為大量甘蔗種質資源評價的另一途徑。

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（責任編輯 李莉）

evaluation of 317 sugarcane germplasm based on agronomic traits rating data

ZHAO Yong, ZHAO PeiFang, HU Xin, ZHAO Jun, ZAN FengGang, YAO Li, ZHAO LiPing, YANG Kun, QIN Wei, XIA HongMing, LIU JiaYong

(Sugarcane Research Institute, Yunnan Academy of Agricultural Sciences/Yunnan Key Laboratory of Sugarcane Genetic Improvement, Kaiyuan 661699, Yunnan)

【Objective】Evaluation of sugarcane germplasm via rapid rating their important agronomic traits could provide reference for their further evaluation hybridization.【Method】Based on the field experiment, 317 sugarcane germplasm resources (2 replicates) were rated and evaluated by selecting five important agronomic traits at maturity stage, which were plant height, stalk diameter, millable stalks, leaf disease degree (comprehensive reflection of natural leaf diseases such as mosaic, rust, brown stripe disease) and general vigor. Each trait was divided into five grades, in which plant height was highest in grade 1, and the shortest in grade 5; similarly, stalk diameter was thickest in grade 1 and finest in grade 5; millable stalk was the most in grade 1 and the least in grade 5; general vigor was the best in grade 1 and the worst in grade 5; leaf diseases were the best in grade 1 and the worst in grade 5. The rating of each trait was accomplished by the members of the rating group. Based on the rating data of agronomic traits, 317 germplasm resources were comprehensively evaluated by statistical methods such as variance, broad-sense heritability, principal component analysis, clustering and discriminant analysis, and the germplasm resources with excellent agronomic traits were screened. Further, the sucrose content of the selected excellent germplasm was evaluated by primary rotation.【Result】The results of variance and broad-sense heritability analysis showed significant differences among 317 sugarcane germplasm in the classification data of agronomic traits (＜0.01) and the broad-sense heritability ranged from 0.61 to 0.72. The stalk diameter performed the highest broad-sense heritability (0.72) and the plant height performed the lowest (0.61). The results of principal component analysis showed that the five agronomic traits could be simplified to one principal component factor, i.e. the comprehensive superposition of five agronomic traits. The information provided by the principal component accounted for 63.57% of the total information, and the characteristic roots were significantly higher than the sum of the characteristic roots of other principal components. Based on the results of principal component analysis, 317 germplasms were classified into five categories, including 20 in the first category, 97 in the second category, 82 in the third category, 80 in the fourth category and 38 in the fifth category. 117 germplasm in the first and the second categories were the best in agronomic traits (36.91% of the total germplasms). The stepwise discriminant analysis of clustering results showed that the average probability of pairing is 95.85%. The clustering results fully reflected the actual performance of germplasm in field experiments. Based on cluster analysis of agronomic traits, the sucrose content of 117 germplasm in Class I and Class II was evaluated. The results showed that the average sucrose content of 117 germplasms ranged from 5.0% to 17.10% from November to next March, the highest was YZ09-1601 (17.1%) and the lowest was CP79-318 (5.0%). There were 43 germplasm with an average sugar content of more than 15.0%, of which 11 were more than 16.0%.【Conclusion】Plant height, stalk diameter, millable stalks, leaf disease and general vigor are important agronomic traits reflecting the field performance of sugarcane germplasm resources. The rapid classification method based on important agronomic traits is a promising alternative for evaluating large number of sugarcane germplasm resources.

sugarcane; germplasm; rating data; broad sense heritability; principal component analysis; cluster analysis

10.3864/j.issn.0578-1752.2019.04.003

2018-09-04；

2018-12-15

國家自然科學基金（31660418）

趙勇，E-mail：18087395132@163.com。 通信作者劉家勇，E-mail：lljjyy1976@163.com