广西甘蔗育种研究方向之浅见

王泽平，段维兴，徐 林 ，刘晓静，钦 洁，刘海斌

（1.广西甘蔗研究所，南宁 530002；2.广西农业科学院农业科技信息研究所，南宁 530002）

广西甘蔗栽培历史可以追溯到400多年前，至今已有65个县（市、区），近2000万农民从事甘蔗生产种植，超过农业生产总人口的50%。制糖工业产值约占全区工业总产值的7%，产糖量占全国总产糖量的60%以上。近年在全国蔗糖产业调整下，广西糖料蔗种植进一步向优势地区集中，加快了糖业集约化发展，形成了以崇左、来宾、南宁、柳州四市为主产区，百色、河池两市加快发展，桂东南和沿海地区适度发展的产业新格局。据统计，“十二五”期间，广西将稳定甘蔗种植面积在100万hm2左右，广西糖产量有望达到1100万t以上，实现工农业总体销售收入950亿元。甘蔗产业取得如此之大的经济效益、社会效益，这与广西各级甘蔗科研单位加大育种工作的人力、物力投入是分开的。

1 广西甘蔗育种取得的成就

在广西农业厅、广西科技厅、广西农科院的直接调控与明确要求下，各甘蔗育种、甘蔗生产单位大力配合通力协作，截至2011年，育出桂糖系列品种已达40个，通过科技创新，先后培育出“桂糖1l号”、“桂糖17号”、“桂糖21号”、“桂糖28号”、“桂糖29号”、03-2287等一批高产高糖的优良品种以及品系，甘蔗平均公顷单产从1958年的29.1t提高到2008年的87t，增长了1.98倍，平均蔗糖分从12.94%提高到17.15%，为广西乃至全国的甘蔗科学研究、蔗糖业的稳定发展做出了重要贡献。

有关育种单位近年来基础设施建设速度的加快以及科学实验条件的改善，使得我区在甘蔗常规育种以及分子育种方面取得了显著成就。自2005年，广西每年有近40万的实生苗参加选拔，广西柳城甘蔗试验站先后育出的03/182、03/1137通过审定分别被命名为柳城一号、柳城二号。同时，崇左、桂平、凭祥、武宣、武鸣、隆安等各个蔗区也逐批参与到区域育种进程中来。广西大学农学院选引的 “西引11号”也顺利参加2010—2011年度的广西区试品比试验。在强有力的政策支持下，有5个国家级中心在广西农业科学院甘蔗研究所挂牌成立。目前，已经建立了比较完整的甘蔗育种、分子生物学、品种资源、栽培生理、植物保护等学科的研究体系。在AFLP等分子技术研究[1]、辐射诱变育种研究[2]，糖能兼用甘蔗新品种研究[3]，抗病[4]和抗旱遗传特性研究[5]，生物固氮研究[6]，引种适应性研究[7]以及逆境胁迫研究[8]、组织培养研究[9]等方面取得了丰硕的成果。同时在广西原有22个自育品种改进的基础上，又改进了5个自育甘蔗品种的主要遗传性状。据不完全统计，广西甘蔗学术界发表有关甘蔗专著21部，有关甘蔗育种方面的论文已达200余篇，另外与巴西、印度、澳大利亚、美国、古巴、泰国、柬埔寨等世界蔗糖生产国家建立了密切的科研交流合作关系。

2 广西甘蔗育种面临的一些问题

在取得巨大进步的同时，由于广西固有甘蔗生产条件差、生产规模小、自然灾害频繁的先天性缺陷，导致广西甘蔗育种面临许多亟待解决的问题，诸如搜集种质资源数量有限[10]，高产高糖品种选育进程缓慢、育种进程管理不规范，品种保护意识狭隘，缺少育种创新意识等，具体表现在：（1）甘蔗机械生产少、机械开发水平低，品种单一，优良品种少。桂糖品种没有从根本上替换台糖系列，为蔗农解决品种退化问题[11]；（2）资源利用与整合力度不够，各单位生产方案协调不一致，参与国家区试、广西区试积极性不高；（3）面临直接或间接的挑战，如科研成果转化率低，缺乏科技平台支撑，资金保障不到位，全区育种机构不断缩减等。

因此，全国北糖南移产业结构的重新调整给广西甘蔗育种提出更高和更迫切的要求，一方面广西必须满足本区域甘蔗品种的更替，解决当前生产上蔗种缺乏、老化的突出问题；另一方面，广西必须提高自身育种能力，突出和强化桂糖品种在全国糖业生产中的地位。这就要求广西不仅仅在甘蔗种植面积、原料蔗、蔗糖产量方面独占鳌头，还应该在育种突破方向上作出表率。

3 解决问题的措施

3.1 加快种质资源更新，探讨多种育种途径，努力缩短育种年限

3.1.1 拓宽种质资源，不断丰富亲本材料 目前主要栽培品种几乎都是品种间近亲杂交的后代，其父母本的种质范围大多局限于甘蔗的5个种，即热带蔗、中国蔗、印度蔗、大茎野生蔗和细茎野生蔗，后来才将种间杂交扩大到斑茅、芒属植物。笔者从事甘蔗生产试验发现，蔗区一些品种抗黑穗病、抗螟害性能急剧下降。2011年4—6月，广西罗城一带发生大面积螟害[12]，损失惨重。因此，对于广西甘蔗育种界而言，非常有必要加强种质资源考察，搜集甘蔗种质遗传信息，加强种质抗性评价，加快特异性DNA标记，创制导入新的血缘亲本材料，深入开展转基因甘蔗选育的研究，采取技术手段将野生甘蔗的耐瘠、耐旱、多蘖、抗病性、抗虫基因导人甘蔗新品种，进而培育出抗逆性、抗病性和稳定性更强的甘蔗品种。

3.1.2 常规育种和分子技术相结合，切实提高育种技术，缩短育种进程 基于甘蔗染色体组的复杂性，育种人员应该努力从基础研究中寻找突破口，明晰甘蔗生物化学特性、种间与基因间杂交原理。一方面选择优良高度异质亲本，杂交组合其优良遗传物质，选择适宜地点和技术诱导甘蔗开花[13]；另一方面将生物技术或分子育种技术大规模引入常规育种，尤其是在实生苗早期进行数量性状标记与基因表达分析，并且根据实际目标选择有助于满足首要的两个目的性状，同时注重强调团队工作和协作的重要性，使用计算机作为育种辅助手段，选择最具地方适应性的品种开展推广试验，力争缩短育种进程。

3.1.3 整合育种资源，加强区域育种管理，提高实生苗入选效率 重新评价各单位育种策略，加强因地因时制宜，开展旱地育种工作。广西蔗地以旱坡地为主，桂东南、桂中、桂西各个蔗区的气候差异程度很大。为解决选育品种适应性的问题，可尝试在主要蔗区开展实生苗选拔工作，在各个材料的实生苗期进行宿根蔗选择。目前大多数育种单位只是到品比试验才留宿根，这不利于宿根性好的品种的选育。据研究，早期宿根评价可以更有效地观察到材料的株型、成熟期以及抗性情况等特征，从而降低育种成本，提高育种效率[14]。

3.2 规范育种进程，提高农事人员育种技术

3.2.1 开展育种创新理念探讨工作，提高农技人员的业务素质 鼓励科技人员大胆创新，坚持“走出去、引进来”的交流机制。目前，一些科研人员的育种理念比较落后，仍然停留在过去的甘蔗育种目标上，一味要求高产、高糖、宿根性好、抗病虫能力强[15]。新时期下，育种人员应该根据今后甘蔗高产高糖高效益低成本生产，以及制糖企业大规模、高综合生产的发展方向，在原有目标的基础上更加注重甘蔗品质的选育，充分考虑蔗农和制糖企业的利益，选育更能有效降低生产和制糖成本的甘蔗良种，建立新的甘蔗选育种理念。另外必须向育种人员强调，育种工作的服务对象是整个甘蔗产业，技术人员应该实事求是提供试验数据，作出客观的种性评价。品种优劣评价应该主要由市场来检验，不是为了某种利益目标而抑此扬彼。

3.2.2 提供育种技术培训机会，提高农民工的素质和技能 组织院校和育种单位专门人员编写甘蔗育种资料，开展育种程序规范化的制度建设。在农闲季节，不定期开展技能培训，在参与育种工作的农民工当中普及甘蔗栽培管理知识，其中包括实生苗的水肥管理、病虫害防治以及各类苗圃的规范管理工作，统一思想，狠抓落实。甘蔗育种工作周期长，受外界因素影响大，这就要求育种工作不能仅凭育种人员的经验来开展，而且还应该保证参与育种的农事人员解决实际问题时有章可循、有法可依。

3.3 克服品种保护狭隘意识，积极开展学术平台建设与科研交流

3.3.1 积极开展育种单位之间、及与科研院校之间的交流 促进广西农科院甘蔗研究所与福建农林、云南农科院、海南农科院等相关科研机构的交流，加强广西农科院甘蔗研究所与广西大学农学院的合作交流。

3.3.2 加强广西农科院甘蔗研究所与区内各县市农科所的交流 目前广西甘蔗育种主要由广西甘蔗研究所牵头，在区内一些蔗区开展品比试验，但是据调查发现，双方在实生苗管理方面的合作交流力度仍然不够，有待加强。

3.3.3 积极宣传品种保护知识以及开展甘蔗区试相关的立法工作 由广西农业厅牵头组织相关单位加强品种保护知识的宣传力度，明晰品种专利产权制度。同时组织相关科研单位开展立法工作，保障区试经费来源，明确申报区试点条件和要求，立法促进县市农科所申报区试点的积极性，为广西和国家甘蔗产业技术体系提供法律依据。

4 小结

“十二五”规划中我国已经将食糖安全提升到与粮食安全同等地位的高度。在这个大好发展形势下，区政府加强资金资源整合，推进土地规模化、标准化整治，支持科研机构育种工作的开展以及蔗区灌溉设施和生产条件的建设，为甘蔗育种事业创造了良好的外部环境。随着甘蔗育种科研平台建设和甘蔗产业体系的不断完善，甘蔗育种分子杂交基础理论研究与生产应用研究的相互结合，一批批区域性新品种选育基地及种植示范基地建设的竣工，高等院校、科研院所与制糖企业、农户多形式技术合作的开展，甘蔗育种队伍的不断壮大，区域选择的有序进行，相信广西甘蔗育种事业也一定会取得越来越显著的成绩，一系列高产高糖、适应性广、抗逆性强、农艺性状好、早中晚合理搭配的糖料蔗桂糖新品种也将会陆续推出。

[1]李鸣.AFLP技木在甘蔗品种鉴定和亲缘关系研究上的应用[D].南宁：广西大学，2003.

[2]游建华，莫磊兴，曾慧，等.利用60Co-γ辐射诱变育成糖能兼用型甘蔗新品种桂糖22号[J].西南农业学报，2005（5）：552-555.

[3]TANG Shi-yun,HUANG Jia-yong,LI Xiang,et al.Varietal Characteristics and Nutrition Characteristics of SeveralNew Varieties of High Biomass Sugarcanes for Sugar and Energy[J].Agricultural Science&Technology,2010,11（8）:45-48

[4]韦金菊，邓展云，黄伟华，等.广西北海甘蔗锈病生物学特性研究及防治对策[J].安徽农业科学，2010（27）：14997-14999.

[5]桂意云，杨荣仲，周会，等.干旱及复水条件下甘蔗的生理响应与抗旱性简易鉴定 [J].广东农业科学，2009（9）：19-2.1

[6]吴凯朝，梁俊，罗霆，等.接种内生固氮菌对不同基因型甘蔗农艺特性的效应[J].广西农业科学，2010（6）：528-530.

[7]王维赞，何红，朱秋珍，等.引进甘蔗新品种主要性状及生态适应性评价 [J].种子，2011（2）：72-75.

[8]李翔，王伦旺，方锋学，等.低氮胁迫对不同甘蔗基因型的影响初报 [J].2011（4）：208-211.

[9]杨柳，李杨瑞，李小辉.甘蔗组织培养研究进展[J].安徽农业科学，2007，35（12）：3490-3492.

[10]何红，等.广西甘蔗高糖育种研究的现状和展望[C].中国作物学会甘蔗专业委员会第十一次学术讨论会：1-5.

[11]邓军，蔡晓琳，付思明，等.中国蔗糖产业布局及发展对策[J].甘蔗糖业 2011，2（1）：57-60.

[12]广西区植保总站.广西自治区植保总站在罗城召开甘蔗螟虫统防统治现场会[EB/OL].http://www.3nss.com/Portal/Detail.aspx?InfoID=10069716&FormID=120,2011-07-05

[13]Yong-Bao Pan，生物技术对甘蔗育种上的潜在影响[J].福建甘蔗，2002（1）：37-43.

[14]邓祖湖，林彦铨，林华民，等，甘蔗育种中早代宿根选择的效应[J].福建农林大学学报（自然科学版），2002，31（2）：137-141.

[15]徐建云，等，甘蔗育种、引种新理念的探讨[J].广西蔗糖，2005，39（2）：3-7.