甘蔗品种桂糖35号在云南勐海蔗区育种潜力分析

纪新时，杨远江，李加群，封秀梅，夏红明，李绍伟，WERAPON Ponragdee，TAKSINA Sansayawichai，赵培方，刘家勇

（1.勐海县农业技术推广中心，云南勐海 666200；2.云南省农业科学院甘蔗研究所/云南省甘蔗遗传改良重点实验室，云南开远 661699；3.云南英茂糖业（集团）有限公司，昆明 650028；4.泰国农业部大田与可再生能源作物研究所，泰国曼谷）

0 引言

勐海县位于云南省西南部、西双版纳傣族自治州西部，地处东经99°56′～100°41′、北纬21°28′～22°28′。甘蔗是勐海县的主要经济作物，甘蔗产业关联度大，产业链长，是勐海县传统的经济支柱产业之一，带动了生产、加工、销售、运输等相关产业的发展，在县域经济发展中具有重要的地位和作用。为选育适宜勐海及类似蔗区种植的甘蔗新品种，由云南省农业科学院甘蔗研究所联合勐海县农业技术推广中心，在勐海县实施甘蔗新品种选育研究。

甘蔗育种者选用优良品种（系）作为亲本杂交，以期将其优良性状遗传给后代供选择[1]。曾经的主栽品种‘POJ2878’、‘Co419’、‘F134’、‘新台糖10 号’、‘桂糖11 号’、‘云蔗65-225’、‘云蔗71-388’及‘粤糖93-159’等均作为亲本广泛杂交利用，并育成了一批优良甘蔗新品种。据不完全统计，全球直接利用‘POJ2878’育成的甘蔗新品种181个，利用‘Co419’育成的甘蔗新品种81个，其中包含‘桂糖11号’和‘云蔗65-225’等大面积推广应用良种[2]。近年，利用主栽品种‘新台糖22 号’作为亲本之一，育成了高产高糖抗倒伏的‘桂糖42号’[3]、‘柳城05136’[4]等品种在全国快速推广应用，占比逐年增加，在较短时间内大面积替换了‘新台糖’系列品种[5]。‘桂糖35 号’（选育编号：‘桂糖02-901’）是广西农业科学院甘蔗研究所以‘新台糖23 号’为母本，‘CP84-1198’为父本杂交（图1），经“五圃制”甘蔗育种程序育成的特早熟、特高糖品种，最高甘蔗糖分可达18.8%，平均纤维分13.81%。在广西区试中，该品种含糖量为15.12 t/hm2，平均甘蔗糖分达15.85%，显著高于对照品种‘新台糖16号’和‘新台糖22号’，分别高1.35和1.63个百分点[6]。

图1 甘蔗品种桂糖35号系谱图Fig.1 Pedigree of sugarcane cultivar GT35

本研究先后两年共评价了由‘桂糖35号’选配的9 个杂交组合及其同系列其他组合。分析了后代群体锤度、叶片清秀程度、空蒲心和生势等育种指标，以期发掘‘桂糖35号’在勐海蔗区的育种潜力，为其杂交利用提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

2018 型，共计选配杂交组合49 个，其中5 个杂交组合包含‘桂糖35 号’作为亲本之一，作为父本分别与‘新台糖22 号’、‘湛蔗90-76’以及‘CP81-1254’杂交，作为母本分别与‘CP94-1100’和‘新台糖25 号’杂交；2019 型共计选配杂交组合43 个，其中4 个杂交组合包含‘桂糖35 号’作为亲本之一，作为父本分别与‘云蔗89-7’、‘粤糖96-86’、‘云蔗94-343’杂交，作为母本与‘粤糖85-177’杂交获得（表1）；获得杂交种子后，在云南省农业科学院甘蔗研究所培育实生苗。

表1 桂糖35号选配杂交组合及其杂交类型Table 1 Cross combinations contain GT35 as parental clone,and its utilization type

1.2 试验条件

试验地设置于勐海县农业技术推广中心甘蔗良种良繁试验基地（100°25′E、21°55′N）。勐海县月最高温、最低温、平均气温及月降雨量如图2所示。2019年，月最高温35.8 ℃发生于5月份，月最低温-0.6 ℃发生于12 月，月最大降雨量268.5 mm 发生于7 月份，全年平均月最高温29.57 ℃，全年平均月最低温10.25 ℃，全年月平均温为19.38 ℃，年累计降雨量911.2 mm；2020年，月最高温33.5 ℃发生于5月份，月最低温2 ℃发生于1月，月最强降雨量246.9 mm发生于8月份，全年平均月最高温29.67 ℃，全年平均月最低温11.00 ℃，全年月平均温为19.48 ℃，年累计降雨量907.1 mm。试验地土壤类型为沙质壤土。

图2 勐海县2019和2020年月降雨量、月最高气温、月最低气温和月平均温Fig.2 Monthly rainfall and monthly min,max and mean air temperature in 2019 and 2020

1.3 试验设计

试验按照完全随机区组排列，3次重复，每重复5行区，行长6 m，行距1.0 m，按照15苗/行种植，折合种植密度为25 005苗/hm2。试验统一采用‘粤糖93-159’（CK1）和‘新台糖22号’（CK2）作为对照品种，与各组合栽培措施相同。2018型杂种圃于2018 年7 月18日移栽，2019年2 月收获后保留宿根；2019型杂种圃于2019年7 月16 日移栽，2020 年2 月收获后保留宿根。新植移栽后实时浇水保证成活，宿根蔗参照当地甘蔗生产管理，实时进行草害和虫害防控。

1.4 数据收集与处理

由于新植蔗生长量仅为6—7月生长量，未进行数据收集。两次试验数据均收集于宿根成熟期。除锤度外，叶片清秀程度、空蒲心和生势均按照简化分级法[7]评价。2018型于2019年12月14日收集数据，各小区随机调查5丛健康单株锤度；根据小区主要甘蔗病害发病情况，各小区给予1～5分级（1级为叶片清秀，无主要甘蔗病害，5级为发病单株较多，且感病程度严重）；对于生势，按照1～5级进行分析（1级生势优，5级生势最差）；对于空蒲心，按照1～5级区分蒲心程度（1级无空蒲心，5级为重度空蒲心），各小区随机观察5个单株顶部1～4节空蒲心情况，根据众数确定该小区空蒲心等级。2019型于2020年12 月24日采用上述描述方法调查。在完成组合评价后，根据评价结果对各组合后代群体进行单株选择，获得各组合入选率。在统计分析中，定义‘桂糖35号’选配组合为类型1，其他杂交组合为类型2；高糖单株（%）为组合内锤度高于最高对照的单株占总调查单株的比例。

1.5 数据处理

采用Excel 2016对试验数据进行整理，采用Statistix 8.0完全随机区组模型进行方差分析和多重比较。

2 结果与分析

2.1 桂糖35号选配组合后代锤度表现

如表2 所示，在2018 型中，由‘桂糖35 号’选配的5 个杂交组合，其后代锤度为14.20%～24.20%，平均锤度20.84%，高于类型2 组合锤度均值，高于当地主栽品种‘粤糖93-159’（CK1），显著高于‘新台糖22 号’（CK2）。其中，‘CP81-1254’ב桂糖35 号’、‘桂糖35 号’בCP94-1100’和‘湛蔗90-76’ב桂糖35 号’平均锤度高于双对照。在2019 型中，由‘桂糖35 号’选配的4 个杂交组合后代锤度为15.00%～23.60%，平均锤度19.54%，略低于类型2 组合平均锤度和‘粤糖93-159’平均锤度，但显著高于‘新台糖22号’，其中的‘桂糖35号’ב粤糖85-177’和‘云蔗94-343’ב桂糖35号’平均锤度高于双对照。在高糖单株方面，2018型5个‘桂糖35 号’组合中，单株锤度高于‘粤糖93-159’的平均比例为62.86%，其中3 个平均锤度较高的组合‘CP81-1254’ב桂糖35 号’、‘桂糖35 号’בCP94-1100’和‘湛蔗90-76’ב桂糖35 号’高糖单株的比例分别高达85.00%、80.00%和66.67%；2019 型4 个‘桂糖35 号’组合中，‘桂糖35 号’ב粤糖85-177’和‘云蔗89-7’ב桂糖35号’高糖单株的比例达60.00%。

表2 桂糖35 号选配组合锤度及其高糖单株比例Table 2 Brix and the percentage of individuals performed higher brix than the highest check cultivar for GT35 families

2.2 桂糖35号选配组合后代清秀程度、空蒲心及生势表现

如表3所示，在2018型中，‘桂糖35 号’选配组合叶片清秀程度、空蒲心和生势的评级分别为3 级、1级和3级，与对照‘粤糖93-159’（CK1）相当，清秀程度略低于‘新台糖22号’（CK2）；在叶片清秀程度方面，‘新台糖22号’ב桂糖35号’低于双对照，为4级，其他4个杂交组合均为3级，与对照‘粤糖93-159’相当，较对照‘新台糖22号’的2级差；在空蒲心方面，所有‘桂糖35号’选配组合和2个对照品种均为1级，其他组合空蒲心程度为2 级；在生势方面，‘CP81-1254’ב桂糖35 号’、‘新台糖22 号’ב桂糖35 号’和‘桂糖35 号’בCP94-1100’与双对照相当，均为3级，其他两个杂交组合生势为4级，低于双对照。

表3 桂糖35号选配及同系列杂交组合后代育种性状分级结果Table 3 Ratings of target traits in GT35 families and other families

在2019型中，‘桂糖35号’组合叶片清秀程度、空蒲心和生势的分级总体分别为3级、2级和3级，与其他组合（类型2）总体及‘新台糖22 号’相当，3 个性状的分级均优于对照‘粤糖93-159’；在叶片清秀程度方面，‘粤糖96-86’ב桂糖35号’评级为2 级，清秀程度最佳，优于其他组合（类型2）总体分级，‘云蔗89-7’ב桂糖35 号’清秀程度最差（4 级）；在空蒲心方面，除‘云蔗89-7’ב桂糖35 号’外，其余3 个‘桂糖35 号’选配组合均为1级或2 级，优于‘粤糖93-159’，与‘新台糖22 号’相当；在生势方面，仅‘云蔗89-7’ב桂糖35号’评为4级，与对照‘粤糖93-159’相当，其他3个‘桂糖35号’选配组合生势均为3级，与‘新台糖22号’相当。

在最终组合评级方面，2018 型中，‘CP81-1254’ב桂糖35 号’被评为2 级组合，‘新台糖22 号’ב桂糖35 号’被评为4级组合，其他3个‘桂糖35号’选配组合均被评为3级组合；在2019型中，‘桂糖35号’ב粤糖85-177’和‘云蔗94-343’ב桂糖35号’被评为1级组合，‘粤糖96-86’ב桂糖35号’被评为2级组合，‘云蔗89-7’ב桂糖35号’被评为3级组合。

2.3 桂糖35号选配组合入选率表现

根据最终组合评级结果对各杂交组合单株进行优选。如图3 所示，2018型中，‘桂糖35号’选配组合（类型1）的平均入选率为3.88%，略低于类型2杂交组合，其中，被评为2级组合的‘CP81-1254’ב桂糖35号’入选率最高，达10.26%；评为3 级的‘桂糖35 号’ב新台糖25 号’及‘湛蔗90-76’ב桂糖35 号’入选率均为4.24%，‘桂糖35 号’בCP94-1100’入选率为0.67%；评为4 级的杂交组合‘新台糖22 号’ב桂糖35号’无后代材料入选。在2019 型中，由‘桂糖35号’选配组合（类型1）的平均入选率为23.00%，明显高于其他杂交组合（类型2）平均入选率9.10%，其中，被评为1 级组合的‘云蔗94-343’ב桂糖35 号’和‘桂糖35 号’ב粤糖85-177’入选率分别高达41.80%和31.80%，被评为2级组合的‘粤糖96-86’ב桂糖35号’入选率达12.10%，被评为3级组合的‘云蔗89-7’ב桂糖35号’入选率为6.50%。

图3 桂糖35号选配组合入选率Fig.3 The selection rate for GT35 families

3 讨论与结论

以提高蔗糖分或提高甘蔗单产的方式均可增加食糖产量，提高甘蔗单产的方式需要更多的边际成本，所以，提高甘蔗糖分增加食糖产量的效率是提高甘蔗单产效率的1.8倍[8]。蔗糖分的改良和选择强度均受到广泛重视。高糖品种‘桂糖35 号’的系谱中含有‘CP84-1198’和‘CP72-2086’，有研究表明两者作为父本杂交对锤度的一般配合力均为正效应[9]。本研究采用‘桂糖35 号’作为亲本之一杂交，共计选配杂交组合9个，其中的5 个杂交组合平均锤度高于‘粤糖93-159’，5 个杂交组合高糖单株的比例达60%以上，最高达85%（表2）。有望从这些高糖组合中选育出蔗糖分高于‘粤糖93-159’的单株。

此外，‘桂糖35 号’是‘新台糖23 号’的后代，该品种对后代群体锤度外的其他育种目标遗传效应较好。云南省农业科学院甘蔗研究所杂交利用此亲本育成了高产高糖抗旱的‘云蔗05-51’[10-11]。本研究的9 个杂交组合中，8个组合后代的叶片清秀程度优于或与对照‘粤糖93-159’相当，6个杂交组合后代的生势与‘新台糖22 号’相当（表3），即杂交利用‘桂糖35 号’，有望育成糖分和产量兼优的新品种。本研究中的‘云蔗94-343’ב桂糖35号’和‘桂糖35号’ב粤糖85-177’被列为1级组合，后代入选率分别高达41.80%和31.80%，‘CP81-1254’ב桂糖35 号’和‘粤糖96-86’ב桂糖35 号’被列为2 级组合，后代入选率分别达10.26%和12.10%（图3）。9个组合中仅1个组合‘新台糖22号’ב桂糖35号’被列为4级无后代入选，主要因为其叶片清秀程度较差，且锤度相对较低。

高糖品种‘桂糖35 号’作为亲本杂交利用，较易获得锤度较高的后代群体供选择，建议进一步尝试与其他亲本杂交利用。本研究中的‘桂糖35 号’ב粤糖85-177’、‘云蔗94-343’ב桂糖35号’、‘CP81-1254’ב桂糖35号’和‘粤糖96-86’ב桂糖35号’4个杂交组合后代锤度高，入选率高，可进一步用于新品种选育。