安汝東，桃聯(lián)安，經(jīng)艷芬，楊李和，董立華，周清明，段惠芬，楚連璧

(云南省農(nóng)業(yè)科學院甘蔗研究所瑞麗育種站，瑞麗678600）

甘蔗細莖野生種云南82-114雜交利用效果初探

安汝東，桃聯(lián)安，經(jīng)艷芬，楊李和，董立華，周清明，段惠芬，楚連璧

(云南省農(nóng)業(yè)科學院甘蔗研究所瑞麗育種站，瑞麗678600）

針對云南優(yōu)良的甘蔗細莖野生種云南82-114進行雜交利用，對選育出的F1（云割F197-105）、BC1（云割BC103-80、云割BC103-78）、BC2（云割BC204-41和云割BC204-48）真雜種及其親本（云瑞99-248、ROC10）的重要經(jīng)濟性狀進行分析。結(jié)果表明：雜交導入云南82-114基因后，F(xiàn)1、BC1、BC2代材料的莖徑、單莖重、蔗糖分隨著回交代數(shù)的曾加而逐代提高；原料莖長、有效莖數(shù)、纖維分在降低；蔗莖產(chǎn)量、產(chǎn)糖量在明顯增加。云南82-114的利用為選育優(yōu)良品系(種)提供種質(zhì)基礎，同時也顯示了云南82-114的育種價值和甘蔗細莖野生種質(zhì)的利用潛力。

甘蔗細莖野生種；云南82-114；雜交利用；育種效果

甘蔗育種的過程其實也是野生種質(zhì)資源開發(fā)利用的進程，特別是對野生種質(zhì)攜帶著的優(yōu)良基因的發(fā)掘、利用對選育突破性新品種的成敗起到?jīng)Q定性作用。甘蔗細莖野生種(S.spontanuem L.)，也稱割手密種，是甘蔗育種中最具價值的資源植物，目前世界上一切栽培的甘蔗品種都含有它的血緣[1]。它是甘蔗屬(Saccharum)植物中分布最廣、類型最多的一個野生種，也是甘蔗耐旱、耐寒、抗病蟲、抗不良環(huán)境和穩(wěn)產(chǎn)性能的重要基因源[2]。

云南割手密82-114于1982年采集自云南省西雙版納州境內(nèi)的次生雨林，屬北熱帶濕熱氣候生態(tài)類型。該無性系株叢形態(tài)直立，植株高大，莖徑粗大，分蘗強；采集時的株高為4.8m，莖徑2.2cm，在我站資源圃保育時檢測糖分為8.56%，體細胞染色體數(shù)2n=80，是一個較為稀有的割手密無性系。我站從1996年開始利用云割82-114作雜交研究，首先用云南蠻耗割手密的F1代91-2868作為母本導入云南割手密82-114獲得F1(云割97-105）；然后回交我站優(yōu)良創(chuàng)新親本云瑞99-248，獲得BC1(云割BC103-80、云割BC103-78）；再進一步回交和反回交全國當家品種ROC10，分別獲得BC2(云割BC204-41和云割BC204-48），見圖1。并且所獲得的云割F197-105、云割BC103-80、云割BC103-78、云割BC204-41、云割BC204-48五個創(chuàng)新材料，經(jīng)過SSR分子標記鑒定均為真雜種[5]。本文主要對F1、BC1和BC2材料的原料莖長、莖徑、公頃有效莖數(shù)、甘蔗纖維分、甘蔗糖分、公頃產(chǎn)糖量等性狀進行調(diào)查分析，探討云割82-114雜交導入后，在主要經(jīng)濟性狀改良上的育種效果，以期為甘蔗細莖野生種的利用提供依據(jù)。

圖1 云南割手密82-114雜交導入系譜圖

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試材料為經(jīng)過SSR分子標記鑒定為真雜種的云割F197-105、云割BC103-80、云割BC103-78、云割BC204-41、云割BC204-48五個創(chuàng)新種質(zhì)和親本ROC10、云瑞99-248以及割手密原種82-114，共計8個研究材料。

1.2 試驗設計

試驗采用由原種、F1、BC1、BC2由低代至高代的順序排列，每個材料種植2行區(qū)，行距1.1m，小區(qū)面積21m2，3次重復。田間管理同當?shù)卮筇锷a(chǎn)。1月份甘蔗成熟期調(diào)查原料莖長、莖徑、有效莖數(shù)，在實驗室用二次旋光法測定甘蔗糖分、纖維分等工藝性狀，根據(jù)單莖重和有效莖數(shù)計算理論產(chǎn)量。3個重復的調(diào)查結(jié)果平均值詳見表1，雜種優(yōu)勢指數(shù)=F1/[(P1+P2)×0.5]×100%。

2 結(jié)果與分析

2.1 BC1代的性狀表現(xiàn)

云割BC103-80與云割BC103-78互為姊妹系，但各性狀的表現(xiàn)不完全相同。云割BC103-80的原料莖長、單莖重、公頃有效莖數(shù)、公頃產(chǎn)糖量4個性狀表現(xiàn)較03-78要好，且雜種優(yōu)勢指數(shù)都大于100%，表現(xiàn)出了一定的雜種優(yōu)勢，特別是原料莖長和產(chǎn)糖量均超過雙親，表現(xiàn)為較強的超親優(yōu)勢，雜種優(yōu)勢指數(shù)分別為116.5%和159%；纖維分也明顯低于雙親平均值；莖徑與雙親平均值相當；蔗糖分較雙親平均值略低。傳統(tǒng)甘蔗細莖野生種的利用，其F1、BC1代表現(xiàn)莖徑細小，纖維分含量較高，糖分較低等現(xiàn)像，但在云南82-114的利用上表現(xiàn)不明顯。

表1 云割82-114后代的主要經(jīng)濟性狀比較

2.2 BC2代的性狀表現(xiàn)

在云割82-114的兩個BC2代中，云割BC204-41的原料莖長、甘蔗糖分、纖維分等性狀上較云割BC204-48表現(xiàn)要好，莖徑相當，這與其親系BC103-80和BC103-78的表現(xiàn)基本一致。但公頃產(chǎn)糖量卻相反，04-48的產(chǎn)糖量較04-41高，這是由于云割BC204-48在有效莖數(shù)和甘蔗含糖分性狀上都產(chǎn)生較強的雜種優(yōu)勢，公頃有效莖數(shù)達137520條、甘蔗糖分達14.93%，較04-41分別高35475條/hm2和0.87%(絕對值），雜種優(yōu)勢指數(shù)分別為126.5%和106.9%，而單莖重量又與04-41相當，所以產(chǎn)糖量也較04-41高出9.5t/hm2。

兩個BC2代材料在莖徑、單莖重、蔗糖分等性狀上均表現(xiàn)為正向超親優(yōu)勢，雜種優(yōu)勢指數(shù)在101.3%～129.2%之間。在纖維分性狀上表現(xiàn)為負向超親優(yōu)勢，含量明顯降低到14%左右，一個比較適宜的范圍。通過比較F1、BC1和BC2各代材料的性狀表現(xiàn)，可以看出隨著回交代數(shù)的曾加，莖徑、單莖重、蔗糖分在逐代提高；原料莖長、有效莖數(shù)、纖維分在降低；蔗莖產(chǎn)量、產(chǎn)糖量在明顯增加，主要栽培性狀逐代得到改良。

2.3 BC2代材料與栽培品種ROC10的比較

從表2可以看出，比較BC2兩個材料與在我國大面積當家的優(yōu)良栽培品種ROC10(即親系）的各經(jīng)濟性狀，發(fā)現(xiàn)莖徑、單莖重和有效莖數(shù)等產(chǎn)量性狀分別較ROC10高25.00%、23.53%和42.09%，原料徑長與ROC10相當，蔗糖分低1.16%(絕對值），但產(chǎn)糖量較ROC10增產(chǎn)62.28%。表明利用甘蔗細莖野生種云南82-114來改良栽培品種ROC10，提高生產(chǎn)能力是極其有用的。并有望能選育出新一代的創(chuàng)新種質(zhì)和優(yōu)良品種為甘蔗糖業(yè)提供品種支撐，同時也在一定程度上顯示了云割82-114的育種價值和甘蔗細莖野生種質(zhì)的利用潛力。

表2 云割82-114的BC2與ROC10主要經(jīng)濟性狀比較

3 小結(jié)與討論

3.1 瑞麗育種站致力于利用云南豐富而珍貴的甘蔗種質(zhì)資源進行原始創(chuàng)新。本研究是用云南蠻耗割手密的F1代91-2868作為母本與云割82-114雜交創(chuàng)制其F1，這與前人用熱帶種Badi1a或栽培品種作為母本的方法有所不同[2，6]。獲得的F1代材料97-105其所含的細莖野生種血緣成分比例可得到加強。

3.2 云割82-114的BC1代種質(zhì)材料在原料莖長、單莖重、有效莖數(shù)、產(chǎn)糖量等性狀方面表現(xiàn)出了一定的雜種優(yōu)勢，特別是原料莖長和產(chǎn)糖量雜種優(yōu)勢表現(xiàn)較為明顯。BC2代種質(zhì)材料在莖徑、單莖重、蔗糖分等性狀方面均表現(xiàn)為正向超親優(yōu)勢，在纖維分性狀上表現(xiàn)為負向超親優(yōu)勢，含量降低到比較適宜的范圍，說明通過云割82-114的雜交導入其BC1、BC2代材料的莖徑、單莖重、蔗糖分、纖維分等重要經(jīng)濟性狀水平得到較大改善，趨向于栽培型品種。

3.3 通過雜交導入甘蔗細莖野生種云南82-114血緣后，其BC1代真雜種姊妹系間各性狀表現(xiàn)出不同水平的變異，這種豐富的變異有利于獲得強雜種優(yōu)勢的后代。本研究針對云南82-114的F1、BC1、BC2共5個真雜種后代進行了初步分析，另外還有一批組合雜交后代尚待通過SSR分子標記鑒定雜種真實性后，進一步分析研究云南82-114的育種效果。

[1]何順長.云南省甘蔗野生資源植物開發(fā)利用前景的探討[J].云南農(nóng)業(yè)大學學報，1987(1）：6-11.

[2]王麗萍，馬麗，夏紅明，等.甘蔗細莖野生種(S.spontaneum）在雜交育種中的利用[J].中國糖料，2006(1).1-4.

[3]楚連璧.“YN”甘蔗育種體系研究[J].甘蔗，2000，7(4).22-33.

[4]安汝東，楚連璧，孫有方，等.甘蔗新品種云蔗99-155的選育[J].甘蔗糖業(yè)，2007(3）.7-10，15.

[5]桃聯(lián)安，楚連璧，經(jīng)艷芬，等.云割82-114血緣SSR標記雜交真實性鑒定分析[J].甘蔗糖業(yè)，2006(2）.1-3.

[6]張木清，王華忠，白晨，等.糖料作物遺傳改良與高效育種[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社2006，52，59.

Breeding Effect of Wild Sugarcane S.spontaneum YN82-114

AN Ru-dong，TAO Lian-an，JING Yan-fen，YANG Li-he，DONG Li-hua，et a1
(Ruili Sugarcane Breeding Station,Sugarcane Research Institute,Yunnan Academy of Agriculture,Ruili,Yunnan 678600,China）

The main economic characters of progeny F1，BC1，BC2of S.spontaneum YN82-114 in Yunnan are ana1yzed.The resu1ts showed that the sta1k diameter，sing1e stem weight and sugar content of sugarcane increased as increasing with backcross generations，and cane yie1d and sugar yie1d were a1so significant1y increased，meanwhi1e，the height，mi11ab1e sta1ks and fibre decreased.These indicate that S.spontaneum YN82-114 in Yunnan is an important potentia1 breeding materia1.

S.spontaneum;YN82-114;Cross uti1ization;Breeding effect

雜566.103

A

1007-2624(2009）01-0006-02

2008-05-07

云南省基金(2007C236M）；云南省“十一五”科技攻關(guān)(2006NG11）;“948”項目(2006-G37）；農(nóng)業(yè)行業(yè)專項(nyhyzx07-019）。

安汝東(1978-），男，云南省宜良縣人，研究方向：甘蔗遺傳育種，E-mai1：ynard@163.com

桃聯(lián)安(1968-），男，副研究員，研究方向：甘蔗種質(zhì)資源利用，E-mai1.tao1ianan@163.com