賢武　王倫旺　鄧宇弛　廖江雄　譚芳　經(jīng)艷

摘要：【目的】初步篩選適宜的甘蔗葉表蠟質(zhì)檢測(cè)方法，并探討甘蔗野生資源與栽培品系（種）葉表蠟質(zhì)含量的差異及葉表蠟質(zhì)與農(nóng)藝性狀、抗逆表現(xiàn)的關(guān)系，以期為輔助甘蔗新品種選育提供參考。【方法】以39份甘蔗野生材料和12份甘蔗栽培品系（種）為試驗(yàn)材料，測(cè)定不同浸提時(shí)間和采樣部位的甘蔗葉表蠟質(zhì)含量，并結(jié)合農(nóng)藝性狀指標(biāo)、產(chǎn)量、蔗糖分及抗性指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)分析和聚類分析。【結(jié)果】氯仿浸提30 s處理的蠟質(zhì)含量與其他處理差異不顯著（P>0.05，下同）。同一甘蔗品系（種）3個(gè)葉位間葉表蠟質(zhì)含量差異不顯著，不同甘蔗品系（種）+1葉葉表蠟質(zhì)含量差異顯著（P<0.05，下同）。39份甘蔗野生材料間葉表蠟質(zhì)含量差異顯著，割手密92_3葉表蠟質(zhì)含量（18.8 mg/g）最高，割手密87_6②葉表蠟質(zhì)含量（8.3 mg/g）最低。參試品系（種）GT08-223和GT08-68葉表蠟質(zhì)含量（均為8.1 mg/g）最高，GT08-13葉表蠟質(zhì)含量（3.9 mg/g）最低。不同甘蔗材料群體間株高等性狀均差異明顯。各參試品系（種）中，GT08-120宿根蔗產(chǎn)量最高，ROC22、GT08-13、GT08-223和GT08-68較抗梢腐病，GT08-56、GT08-120和GT08-68受霜凍影響較小。相關(guān)性分析結(jié)果表明，不同材料甘蔗的葉表蠟質(zhì)含量均與葉長(zhǎng)呈顯著或極顯著（P<0.01）負(fù)相關(guān)。聚類分析可將不同甘蔗材料均分成兩大類，聚類結(jié)果與多年試驗(yàn)結(jié)果高度一致?！窘Y(jié)論】甘蔗葉表蠟質(zhì)含量的檢測(cè)以采用氯仿浸提甘蔗+1葉30 s較適宜。野生材料葉表蠟質(zhì)含量明顯高于栽培品系（種），葉片較短的甘蔗葉表蠟質(zhì)含量較高。

關(guān)鍵詞： 甘蔗；葉表蠟質(zhì)；農(nóng)藝性狀；耐寒性；相關(guān)性分析

中圖分類號(hào)： S566.1 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-1191（2018）09-1712-10

0 引言

【研究意義】植物表皮蠟質(zhì)是覆蓋在植物最外層的不溶于水而溶于有機(jī)溶劑的一類有機(jī)混合物的總稱。角質(zhì)層是覆蓋在陸生植物地上部分最表層的保護(hù)層，由角質(zhì)和蠟質(zhì)組成。角質(zhì)層實(shí)質(zhì)為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，填充在角質(zhì)層網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)內(nèi)的蠟層被稱為內(nèi)蠟質(zhì)層；在角質(zhì)層外又形成只有蠟質(zhì)成分的結(jié)構(gòu)，為外蠟質(zhì)層。外角質(zhì)層蠟質(zhì)組成了植物與外部環(huán)境之間的屏障，在植物生長(zhǎng)發(fā)育、適應(yīng)外界環(huán)境方面起重要作用。植物表皮蠟質(zhì)不僅能防止植物體內(nèi)水分散失，提高葉片水分利用率（黃玲等，2003；張海祿等，2012），還能抵抗多種生物和非生物侵害，如真菌、病菌、昆蟲、光線及低溫傷害等（李魏強(qiáng)等，2006；顧俊等，2007；王美芳等，2009；宋超等，2011；魏曉雪等，2015）。葉表蠟質(zhì)檢測(cè)相對(duì)于其他生理生化指標(biāo)檢測(cè)穩(wěn)定且易于大批量檢測(cè)，具有簡(jiǎn)單、易行的優(yōu)點(diǎn)。研究甘蔗葉表蠟質(zhì)與蔗葉性狀、蔗糖分、產(chǎn)量及抗逆性的關(guān)系，可為輔助甘蔗新品種選育提供參考?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】植物蠟質(zhì)研究始于20世紀(jì)50年代，半個(gè)多世紀(jì)以來各國(guó)科學(xué)家借助各種先進(jìn)的科學(xué)手段和研究理念對(duì)植物蠟質(zhì)的結(jié)構(gòu)、成分和功能進(jìn)行深入研究，并取得了豐碩成果。黃玲等（2003）研究認(rèn)為，在干旱條件下，灌漿后期小麥葉片蠟質(zhì)含量與產(chǎn)量呈顯著正相關(guān)。韋存虛等（2004）研究發(fā)現(xiàn)，星星草的葉表蠟質(zhì)包含鹽離子，且有泌鹽功能。周玲艷等（2012）研究表明，8 ℃低溫處理下水稻幼苗葉角質(zhì)層蠟質(zhì)的積累明顯增加，40 ℃高溫處理下葉角質(zhì)層蠟質(zhì)覆蓋量略有下降；逆境處理下水稻蠟質(zhì)合成相關(guān)基因OsGL1的表達(dá)量與水稻幼苗葉角質(zhì)層蠟質(zhì)的積累存在相關(guān)性。左示敏等（2014）研究發(fā)現(xiàn)，5份不同抗感紋枯病的小麥品種葉片蠟質(zhì)含量差異不顯著，與病級(jí)均呈負(fù)相關(guān)。宋玉偉和楊偉林（2016）研究認(rèn)為，在干旱處理?xiàng)l件下，抗旱性不同的兩個(gè)玉米品種葉表的蠟質(zhì)含量均明顯高于正常條件下的蠟質(zhì)含量，且在正常和干旱條件下抗旱較強(qiáng)的品種蠟質(zhì)含量較高。徐文等（2016）研究認(rèn)為，蠟質(zhì)能提高小麥的抗旱性，旗葉蠟質(zhì)含量可作為抗旱小麥品種的篩選指標(biāo)。羅文巧等（2017）利用氣相色譜技術(shù)對(duì)小麥各器官蠟質(zhì)組分進(jìn)行鑒定，并通過掃描電鏡觀察其蠟質(zhì)晶體結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)小麥不同器官表皮的蠟質(zhì)成分和比例及蠟質(zhì)晶體的片狀結(jié)構(gòu)不同。【本研究切入點(diǎn)】利用有機(jī)溶劑檢測(cè)葉表蠟質(zhì)經(jīng)濟(jì)、快捷，但不同植物葉表蠟質(zhì)的提取時(shí)間、取樣部位要求不同。甘蔗栽培種抗逆基因來源于野生資源，目前尚無針對(duì)甘蔗野生材料和栽培品種的葉表蠟質(zhì)與其農(nóng)藝性狀、抗逆性及產(chǎn)量關(guān)系的研究?！緮M解決的關(guān)鍵問題】以39份甘蔗野生材料和12份甘蔗栽培品系（種）為試驗(yàn)材料，通過比較采樣部位、提取時(shí)間，篩選適宜的甘蔗葉表蠟質(zhì)檢測(cè)方法；結(jié)合栽培品系（種）多年試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行相關(guān)分析和聚類分析，探討甘蔗葉表蠟質(zhì)與農(nóng)藝性狀和抗逆性的關(guān)系，以期為輔助甘蔗新品種選育提供參考。

1 材料與方法

1. 1 試驗(yàn)材料

參試材料為廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院甘蔗研究所野生資源圃中保存的部分野生資源、11份甘蔗優(yōu)良品系及對(duì)照新臺(tái)糖22號(hào)（ROC22）。野生資源包括38份割手密和1份芒（百色）。參試品系是從2008年家系試驗(yàn)300多個(gè)組合2萬多實(shí)生苗中歷經(jīng)7年時(shí)間選育的常規(guī)育種優(yōu)良品系，種植于廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院甘蔗研究所隆安丁當(dāng)基地。

1. 2 試驗(yàn)方法

2014年3月18日在丁當(dāng)基地開展品種比較試驗(yàn)。6行區(qū)，行長(zhǎng)7.0 m，行距1.2 m，隨機(jī)區(qū)組排列，3次重復(fù)，2015年3月砍收后保留宿根。2015年5月8—22日分8批次采集39份甘蔗野生材料，每份野生材料采集10株，測(cè)量株高、莖徑、單莖重、葉長(zhǎng)和葉寬，榨汁機(jī)榨取10株莖桿汁液，用手持錘度儀測(cè)量錘度，收集+1葉檢測(cè)葉表蠟質(zhì)。2016年6月22日調(diào)查宿根品比試驗(yàn)苗莖數(shù)，分別于7月和9月調(diào)查梢腐病，8—9月進(jìn)行甘蔗栽培品系（種）的葉表蠟質(zhì)提取試驗(yàn)。2016年10月15日調(diào)查宿根品比試驗(yàn)的有效莖數(shù)，10月28日每個(gè)小區(qū)分別連續(xù)調(diào)查15株甘蔗的株高、莖徑；12月16日每小區(qū)采5株甘蔗共15株，采用LI3000A葉面積儀測(cè)量+1葉葉面積、葉長(zhǎng)和葉寬，12月17日測(cè)定葉表蠟質(zhì)及葉片干、鮮重；2017年2月25—26日砍收、測(cè)產(chǎn)。2018年3月1日進(jìn)行寒害調(diào)查。

1. 3 測(cè)定項(xiàng)目及方法

1. 3. 1 甘蔗葉表蠟質(zhì)含量測(cè)定 參照黃玲等（2003）的方法，用氯仿提取甘蔗葉表蠟質(zhì)，浸提時(shí)間分別為30 s、2 min、5 min、10 min和20 min，每處理3次重復(fù)。浸提后把溶液過濾到已知重量的燒杯中，在通風(fēng)櫥中待氯仿完全揮發(fā)，再次稱重，減去燒杯重量，即為蠟質(zhì)總含量。樣葉放入105 ℃烘箱中殺青15 min，然后80 ℃烘至恒重測(cè)得干物質(zhì)含量，計(jì)算單位干重葉片的蠟質(zhì)含量。

不同葉位蠟質(zhì)含量測(cè)定：2016年9月16日于丁當(dāng)基地分別采集ROC22、GT08-120和GT08-56 3個(gè)品系（種）的+1、+2和+3葉各3片，濕毛巾包裹帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行不同葉位葉表蠟質(zhì)含量的測(cè)定，浸提時(shí)間30 s。

1. 3. 2 梢腐病定級(jí)及病情指數(shù)計(jì)算 分別于2016年7月7日和9月10日調(diào)查梢腐病發(fā)病情況，分5級(jí)記錄。1級(jí)輕度，發(fā)病株僅1片新葉基部褪綠、黃化或變白；2級(jí)中度，發(fā)病株2～3張葉基部褪綠、變白，葉基部變窄；3級(jí)重度，發(fā)病株3～4片葉基部褪綠、變白或有褐色條紋，葉基部變窄、撕裂；4級(jí)嚴(yán)重，病葉基部明顯變窄、撕裂或殘缺，心葉短小或扭曲，但未死亡；5級(jí)最嚴(yán)重，病株梢部無青葉，呈禿頂狀或梢頭腐爛。根據(jù)發(fā)病株數(shù)分別乘以相應(yīng)發(fā)病級(jí)別，以總和表示病害程度，再除以調(diào)查株數(shù)計(jì)算病情指數(shù)，即病情指數(shù)=病害程度/株數(shù)。

1. 3. 3 耐寒調(diào)查分級(jí) 于2018年3月1日進(jìn)行寒害分級(jí)調(diào)查，每小區(qū)隨機(jī)采10株甘蔗，調(diào)查平均綠葉數(shù)，并剖開蔗梢和蔗莖調(diào)查生長(zhǎng)點(diǎn)和蔗莖受害程度。根據(jù)甘蔗受凍害情況分為5級(jí)，0級(jí)：綠葉4～6張，生長(zhǎng)點(diǎn)未受影響，莖芽好；1級(jí)：綠葉4～5張，生長(zhǎng)點(diǎn)受損后大部分恢復(fù)生長(zhǎng)，莖芽尚好；2級(jí)：綠葉2～4張，生長(zhǎng)點(diǎn)受損后部分恢復(fù)生長(zhǎng)，莖芽尚好；3級(jí)：綠葉2～4張，生長(zhǎng)點(diǎn)受損后部分恢復(fù)生長(zhǎng)，莖芽尚好，莖節(jié)出現(xiàn)變色；4級(jí)：生長(zhǎng)點(diǎn)壞死，莖芽尚好。

1. 4 統(tǒng)計(jì)分析

采用Excel 2007處理數(shù)據(jù)，應(yīng)用DPS 16.05進(jìn)行Duncan多重比較，錘度、蔗糖分、梢腐病病情指數(shù)、寒害采用Spearman相關(guān)分析，其他性狀采用Person相關(guān)分析，數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化轉(zhuǎn)換后進(jìn)行系統(tǒng)聚類。

2 結(jié)果與分析

2. 1 葉表蠟質(zhì)提取試驗(yàn)結(jié)果

2. 1. 1 不同浸提時(shí)間對(duì)葉表蠟質(zhì)測(cè)定的影響 由圖1可看出，氯仿浸提30 s處理的蠟質(zhì)含量與其他處理差異不顯著（P>0.05，下同）。從30 s延長(zhǎng)至5 min，葉表蠟質(zhì)檢出量隨時(shí)間增加略微提高，浸提時(shí)間延長(zhǎng)至10 min，葉表蠟質(zhì)檢出量反而降低，且顯著低于2和5 min處理（P<0.05，下同）；浸提時(shí)間延長(zhǎng)至20 min，葉表蠟質(zhì)檢出量比浸提10 min微增，但后兩個(gè)處理浸出液明顯變渾濁，有其他物質(zhì)滲出，檢測(cè)結(jié)果不可靠（圖2）。

2. 1. 2 不同葉位對(duì)葉表蠟質(zhì)測(cè)定的影響 由圖3可看出，同一甘蔗品系（種）的3個(gè)葉位間葉表蠟質(zhì)含量差異不顯著，ROC22和GT08-120的葉表蠟質(zhì)含量隨葉位增加而減少；GT08-56的葉表蠟質(zhì)含量隨葉位增加呈略增趨勢(shì)。不同甘蔗品系（種）+1葉葉表蠟質(zhì)含量差異顯著，GT08-56的+1葉葉表蠟質(zhì)含量顯著低于ROC22和GT08-120（圖3）。說明甘蔗葉表蠟質(zhì)檢測(cè)取樣以+1葉為宜。

2. 2 參試野生材料的葉表蠟質(zhì)含量、農(nóng)藝性狀及壓榨汁錘度特點(diǎn)

2. 2. 1 葉表蠟質(zhì)含量 由表1可知，39份甘蔗野生材料間葉表蠟質(zhì)含量差異顯著，其中割手密92_3葉表蠟質(zhì)含量最高，為18.8 mg/g，其次為芒（百色）、割手密2_5和83_25，其葉表蠟質(zhì)含量分別為16.6、15.7和14.7 mg/g；葉表蠟質(zhì)含量較低的是割手密87_6②、85_1和87_38，分別為8.3、8.4和8.6 mg/g。

2. 2. 2 農(nóng)藝性狀及壓榨汁錘度 甘蔗野生材料種植在水泥圈中，宿根多年，群體間株高等性狀差異明顯。由表1可知，參試野生材料中芒（百色）的株高最高，為162.4 cm，其次是割手密92_9和38_3，株高分別為142.6和142.5 cm；割手密87_1株高最矮，僅51.5 cm。割手密87_9的莖徑最粗，為6.5 cm；割手密87_4的莖徑最細(xì)，僅3.3 cm。割手密87_9的單莖最重，為39.8 g；其次是芒（百色），單莖重為27.4 g；割手密 87_1的單莖最輕，僅4.5 g。割手密85_1的葉片最長(zhǎng)，為114.8 cm；其次是割手密83_23和85_2，葉長(zhǎng)分別為106.2和105.6 cm；割手密92_4的葉片最短，僅47.7 cm。割手密8_10的葉片最寬，為1.4 cm；割手密87_51②的葉片最窄，僅0.4 cm。割手密87_2、85_33和87_23的蔗汁錘度較高，均達(dá)15.0%以上；割手密85_53的蔗汁錘度最低，僅7.0%。

2. 3 參試甘蔗栽培品系（種）的葉表蠟質(zhì)含量、農(nóng)藝性狀及平均蔗糖分

2. 3. 1 葉表蠟質(zhì)含量 由表2可看出，12個(gè)參試品系（種）中，GT08-223和GT08-68的葉表蠟質(zhì)含量最高，均為8.1 mg/g，顯著高于其他參試材料，GT08-13的葉表蠟質(zhì)含量最低，僅3.9 mg/g。

2. 3. 2 農(nóng)藝性狀及平均蔗糖分 由表2可知，參試品系ROC22、GT08-236、GT08-120和GT08-158的株高較高，顯著高于除GT08-49外的其他品系；GT08-68、ROC22、GT08-158和GT08-223莖徑較粗，顯著大于GT08-13、GT08-112和GT08-272；GT08-121的葉片最長(zhǎng)，為168.5 cm，GT08-223的葉長(zhǎng)最短，僅129.3 cm；GT08-56、GT08-236、GT08-120和GT08-223的葉片較寬，葉寬為5.7～6.0 cm，GT08-272的葉片最窄，葉寬僅3.9 cm；GT08-56的葉面積最大，達(dá)382.0 cm2，GT08-272的葉面積最小，僅250.7 cm2；GT08-223和GT08-68的葉片水含率較高，分別為69.6%和68.9%，GT08-272的葉片水含率最低，為62.4%。參試材料歷年平均蔗糖分超過15.0%的品系只有GT08-272，GT08-121、GT08-158、GT08-120、GT08-56、GT08-223和GT08-112的蔗糖分均超過14.0%，GT08-49的蔗糖分與對(duì)照ROC22相當(dāng)，GT08-68的蔗糖分低于對(duì)照ROC22。

2. 4 參試品系（種）的宿根蔗產(chǎn)量和抗逆表現(xiàn)

由表3可看出，宿根蔗產(chǎn)量超過對(duì)照ROC22的品系有GT08-120、GT08-236和GT08-56，其中GT08-120的宿根蔗產(chǎn)量最高，顯著高于其他品系（種）。

7月是梢腐病發(fā)病高峰期，9月的病情指數(shù)可反映品系（種）后期恢復(fù)能力。ROC22、GT08-13、GT08-223和GT08-68的病情指數(shù)較低，較抗梢腐病。參試品系GT08-56受霜凍影響最小，甘蔗保持有4～6片綠葉，生長(zhǎng)點(diǎn)未受影響，莖芽好，寒害級(jí)別為0級(jí)；GT08-120、GT08-68次之，甘蔗保持平均5片綠葉，部分生長(zhǎng)點(diǎn)壞死，部分生長(zhǎng)點(diǎn)受損后恢復(fù)生長(zhǎng)，莖芽尚好，寒害級(jí)別為1級(jí)。GT08-158受霜凍影響最大，平均3.5片綠葉，生長(zhǎng)點(diǎn)壞死，莖芽尚好，部分蔗莖下部出現(xiàn)變色，寒害級(jí)別最高（表3，圖4）。

2. 5 葉表蠟質(zhì)含量與農(nóng)藝性狀的相關(guān)性及其與抗逆表現(xiàn)的關(guān)系

由表4和表5可知，甘蔗野生材料葉表蠟質(zhì)含量與葉長(zhǎng)呈極顯著負(fù)相關(guān)（P<0.01，下同），與其他農(nóng)藝性狀指標(biāo)間的相關(guān)性不顯著。參試甘蔗品系（種）的葉表蠟質(zhì)含量與葉長(zhǎng)呈顯著負(fù)相關(guān)，與葉寬呈顯著正相關(guān)，與莖徑呈極顯著正相關(guān)，與寒害級(jí)別呈顯著負(fù)相關(guān)，與其他性狀間的相關(guān)性未達(dá)顯著水平。

2. 6 不同類型甘蔗材料的聚類分析結(jié)果

分別對(duì)39份參試甘蔗野生材料的9個(gè)性狀和12個(gè)參試品系（種）的13個(gè)性狀進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化轉(zhuǎn)換后，依據(jù)歐氏距離、離差平方和法進(jìn)行系統(tǒng)聚類，繪制聚類樹狀圖（圖5和圖6）。由圖5可看出，在遺傳距離為9.90～22.50處可將參試甘蔗野生材料分成兩大類，第一類包含10份割手密，其葉表蠟質(zhì)含量較低，葉片較長(zhǎng)，莖徑較粗，錘度較低；第二類包含芒（百色）及海南羊欄等28份割手密，其葉表蠟質(zhì)含量較高，葉片較短，錘度較高。

由圖6可看出，在遺傳距離為7.40～10.50處可將12個(gè)參試材料分成兩大類，第一類為綜合表現(xiàn)較好的6個(gè)品系（種），分別是ROC22、GT08-223、GT08-68、GT08-56、GT08-120和GT08-236，主要表現(xiàn)為高產(chǎn)、宿根性較好，葉表蠟質(zhì)含量高，寒害級(jí)別較低、抗逆表現(xiàn)佳，葉片較寬短、葉片中部葉綠素含量較高；第二類包含GT08-158、GT08-49、GT08-121、GT08-272、GT08-112和GT08-13，主要表現(xiàn)為產(chǎn)量較低、葉表蠟質(zhì)含量低、抗逆性較差。

3 討論

提取植物表皮蠟質(zhì)的關(guān)鍵是在有效提取植物表皮蠟質(zhì)的同時(shí)避免細(xì)胞內(nèi)其他成分的干擾，表皮蠟質(zhì)提取的時(shí)間一般控制在幾秒到幾分鐘。周小云等（2007）用氯仿浸提30 s和10 min的方法常溫提取水稻葉片表皮蠟質(zhì)后，從掃描電鏡觀察到葉片表面仍有蠟質(zhì)晶體殘留。本研究中，氯仿浸提時(shí)間從30 s至5 min，甘蔗葉表蠟質(zhì)檢出量隨浸提時(shí)間延長(zhǎng)而略微增加，但與浸提30 s的結(jié)果差異并不顯著，且浸提10 min時(shí)，浸出液已明顯變渾濁，說明10 min或更長(zhǎng)時(shí)間的浸提不適合甘蔗葉表蠟質(zhì)的檢測(cè)。在現(xiàn)有條件下，為避免細(xì)胞內(nèi)其他可能含有的內(nèi)酯類成分被提取出來，本研究中檢測(cè)甘蔗葉表蠟質(zhì)的浸提時(shí)間以30 s為宜。參考其他禾本科作物氯仿檢測(cè)葉表蠟質(zhì)時(shí)間，如小麥15 s（王美芳等，2008）和30 s（黃玲等，2003）、水稻60 ℃ 30 s（周小云等，2007）、大麥15 s（張海祿等，2012），采用氯仿常溫浸提30 s提取甘蔗葉表蠟質(zhì)的研究結(jié)果基本適用。本研究中，同一甘蔗品系（種）的3個(gè)葉位間葉表蠟質(zhì)含量差異不顯著，不同甘蔗品系（種）+1葉葉表蠟質(zhì)含量差異顯著，因此葉表蠟質(zhì)檢測(cè)取樣以+1葉為宜。

參試39份甘蔗野生材料中只有1個(gè)芒屬植物芒（百色），其他均為割手密。割手密種是世界上重要的雜交材料，其生長(zhǎng)勢(shì)強(qiáng)，宿根性好，抗逆性強(qiáng)，能耐-25 ℃嚴(yán)寒，抗病力強(qiáng)，是抗病基因的種源（彭紹光，1990）。當(dāng)前世界范圍內(nèi)種植的甘蔗栽培品種幾乎均含有割手密的遺傳成分，甘蔗栽培種中約10%的染色體來自于割手密（齊永文等，2012）。本研究采用同樣的方法檢測(cè)甘蔗栽培品系（種）與甘蔗野生材料的葉表蠟質(zhì)含量，發(fā)現(xiàn)甘蔗野生材料葉表蠟質(zhì)含量最高為18.8 mg/g，最低為8.3 mg/g，90%的野生材料葉表蠟質(zhì)含量超過10.0 mg/g，一半以上超過12.0 mg/g；12個(gè)栽培品系（種）葉表蠟質(zhì)含量最高為8.1 mg/g，最低僅3.9 mg/g。由此看出甘蔗抗病基因種源的野生材料葉表蠟質(zhì)含量明顯高于甘蔗栽培品系（種）。相關(guān)性分析結(jié)果表明，甘蔗野生材料葉表蠟質(zhì)含量與葉長(zhǎng)呈極顯著負(fù)相關(guān)，栽培品系（種）葉表蠟質(zhì)含量與葉長(zhǎng)呈顯著負(fù)相關(guān)。說明葉片較短的甘蔗材料葉表蠟質(zhì)含量較高。

甘蔗梢腐病是甘蔗生長(zhǎng)中期常見的真菌性病害，蔗田高溫高濕、久旱遇雨或灌水過多時(shí)易發(fā)病，近年來梢腐病在華南蔗區(qū)的發(fā)生逐年加重，對(duì)甘蔗產(chǎn)量和品質(zhì)影響明顯。2016年1—4月隆安丁當(dāng)基地降雨極少，春旱嚴(yán)重，后期則高溫多雨，試驗(yàn)區(qū)梢腐病發(fā)病較往年嚴(yán)重。參試品系GT08-223和GT08-68抗梢腐病表現(xiàn)較好，病情指數(shù)較低，二者葉表蠟質(zhì)含量最高；GT08-49和GT08-158感梢腐病較重，病情指數(shù)較高，葉表蠟質(zhì)含量屬中等水平。相關(guān)性分析結(jié)果表明，參試品系（種）梢腐病病情指數(shù)與葉表蠟質(zhì)呈負(fù)相關(guān)，但相關(guān)性不顯著。本研究結(jié)果與左示敏等（2014）小麥葉片蠟質(zhì)與病級(jí)均呈負(fù)相關(guān)的結(jié)果相似。原因可能是葉表蠟質(zhì)為疏水層，不利于病菌停滯，從而可有效減少病菌侵染，植物表面蠟質(zhì)影響附著胞和孢子的形成，蠟質(zhì)的某些組分對(duì)病原菌還會(huì)有抑制作用，蠟質(zhì)含量較多的植物對(duì)病原菌的抵抗作用較強(qiáng)。甘蔗梢腐病菌的分生孢子隨氣流傳播，落到梢頭心葉上，萌發(fā)侵入幼嫩葉基部，侵入生長(zhǎng)點(diǎn)附近的蔗莖，隨后病部產(chǎn)生分生孢子，重復(fù)侵染。甘蔗梢腐病菌分生孢子入侵部位是幼嫩組織器官，在葉片出現(xiàn)癥狀以前，病菌分生孢子已入侵幼嫩的組織。本研究中采集的是甘蔗+1葉，并未涉及更幼嫩的-1葉和-2葉。因此甘蔗葉表皮蠟質(zhì)含量與梢腐病的關(guān)系還需進(jìn)一步研究探討。

葉表蠟質(zhì)能防止葉表水分散失，有利于植物組織細(xì)胞抵御低溫傷害。周玲艷等（2012）研究表明，低溫處理下水稻幼苗葉角質(zhì)層蠟質(zhì)的積累明顯增加。高建花等（2016）研究表明，多數(shù)野生草本植物的葉表皮蠟質(zhì)含量到冬季時(shí)有所增加。本研究中葉表蠟質(zhì)檢測(cè)與寒害級(jí)別調(diào)查分別在第2、3年宿根試驗(yàn)時(shí)進(jìn)行，受霜凍影響之前甘蔗均處于宿根蔗成熟期，甘蔗生長(zhǎng)發(fā)育時(shí)間相對(duì)一致，葉表蠟質(zhì)含量具有一定可參比性。2017年12月中旬、2018年1月下旬至2月下旬，廣西遭受兩次長(zhǎng)時(shí)間的低溫霜凍襲擊，第二輪寒流襲擊嚴(yán)重影響了丁當(dāng)基地的甘蔗生長(zhǎng)，許多甘蔗葉片發(fā)白枯萎，部分甘蔗生長(zhǎng)點(diǎn)凍死、側(cè)芽萌發(fā)，但GT08-56的耐寒性表現(xiàn)優(yōu)異，生長(zhǎng)點(diǎn)未受影響，寒害級(jí)別為0級(jí)，品系GT08-120表現(xiàn)次之。在2018年1月31日的廣西區(qū)試檢查中，河池點(diǎn)受低溫霜凍影響最嚴(yán)重，2017年度預(yù)備試驗(yàn)田地勢(shì)較低洼，除GT08-56和GT08-370兩個(gè)預(yù)試品系仍有7～8張綠葉外，其他23個(gè)甘蔗品系（種）葉片大部分枯白。 GT08-120在河池點(diǎn)耐寒表現(xiàn)也較優(yōu)異，并且在第二次寒潮1個(gè)月后調(diào)查發(fā)現(xiàn)，GT08-120仍保持4～5張綠葉，葉片出現(xiàn)少量枯白和白斑，生長(zhǎng)點(diǎn)受損后大部分恢復(fù)生長(zhǎng)。GT08-56和GT08-120在本試驗(yàn)點(diǎn)和廣西河池區(qū)試點(diǎn)的耐寒表現(xiàn)一致。參試品系GT08-56、GT08-120和GT08-68葉表蠟質(zhì)含量較高，三者受霜凍影響最小，相關(guān)性分析結(jié)果也表明寒害級(jí)別與葉表蠟質(zhì)含量呈顯著負(fù)相關(guān)。該結(jié)果與周玲艷等（2012）、高建花等（2016）的研究結(jié)果相似。綜合品種（系）多點(diǎn)表現(xiàn)，均表明甘蔗葉表蠟質(zhì)含量高的材料耐寒性較強(qiáng)。

參試材料從雜交至今歷經(jīng)10年時(shí)間選育，其中GT08-120、GT08-56和GT08-272已先后進(jìn)入廣西區(qū)域試驗(yàn)。GT08-120和GT08-56是參試材料中綜合性狀最好的兩個(gè)品系，高產(chǎn)、高糖、宿根性好，黑穗病發(fā)病率低，新、老蔗葉極少病斑。GT08-272早熟高糖，平均蔗糖分15.37%，但產(chǎn)量性狀略次。產(chǎn)量、蔗糖分綜合性狀較優(yōu)的GT08-236，因較高的黑穗病發(fā)病率未被推薦進(jìn)入?yún)^(qū)試。在本研究的聚類分析中，GT08-56、GT08-120先自成一類，再與ROC22、GT08-236、GT08-223和GT08-68 4個(gè)葉表蠟質(zhì)含量較高的品系（種）聚成一大類，總體表現(xiàn)為產(chǎn)量較高、葉片較短、耐寒性表現(xiàn)較好。聚類分析結(jié)果與多年試驗(yàn)結(jié)果高度一致。

本研究?jī)H對(duì)宿根蔗成熟期的葉表蠟質(zhì)含量進(jìn)行了研究，而未對(duì)甘蔗葉表蠟質(zhì)不同生長(zhǎng)期變化及受霜凍影響前、后葉表蠟質(zhì)含量的變化做進(jìn)一步檢測(cè)，研究不夠系統(tǒng)和全面，同時(shí)，甘蔗蠟質(zhì)組分、蠟質(zhì)晶體結(jié)構(gòu)及蠟質(zhì)在角質(zhì)層上的分布規(guī)律、化學(xué)組成等也有待更深入的研究分析。

4 結(jié)論

甘蔗葉表蠟質(zhì)的檢測(cè)以采用氯仿浸提甘蔗+1葉30 s較適宜。甘蔗葉表蠟質(zhì)含量在不同材料和品系（種）間存在顯著差異，野生材料葉表蠟質(zhì)含量明顯高于栽培品系（種），葉片較短的甘蔗葉表蠟質(zhì)含量較高。葉表蠟質(zhì)含量與抗逆性存在一定關(guān)系，葉表蠟質(zhì)含量高的材料可能受霜凍影響較小。

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（責(zé)任編輯 王 暉）