一般来说,在目前国内常规甘蔗育种程序[1] 中,杂交后代选择从第 2 阶段试验(一般称为选种 圃)开始,一方面种苗采用生产上惯用的无性繁殖 方式,另一方面还设置生产品种作为对照,且操作 管理上亦参照大田生产标准进行,这样一来,此时 参试的各个亲本或组合及其后代的生长表现和综合 评价也往往与它们在早期实生苗阶段时有所不同。 广州甘蔗糖业研究所一直以来在甘蔗亲本的研究、 创新和利用评价方面投入了大量人力、物力,取得 了显著成绩[2,3,4,5]。本文即对所属试验基地 2010 年开 展的选种圃试验结果进行初步的分析。
资料来源于 2010 年选种圃试验结果,试验种 植 1739 个单系,其中包括从设置重复的家系试验 中入选的 222个单系, 以 ROC10(CK1)、 ROC16(CK2) 和 ROC22(CK3)为对照。
试验采用顺序排列法,2010 年 1 月 15 日种植, 按参试单系编号从小到大排列,行长 2.0 m,行距 1.0 m,并设大小路,大路宽 1.0 m,小路宽 0.5 m; 每行下种 8~12 个双芽苗,每个单系视苗量多少决 定种植行数,种植 1~3 行不等,且每隔若干行就 随机种植 2 行任意一种对照品种。
种植时种苗经多菌灵药液消毒,基肥施尿素 150.0 kg/hm2、过磷酸钙 750.0 kg/hm2及农药特丁 磷 120.0 kg/hm2,盖泥后覆盖地膜。生长期间参试 材料生长基本正常,田间管理按大田生产进行。
在甘蔗生长过程中,分别测量记录萌芽率、分 蘖率、株高(7 月和 9 月),以及田间锤度、有效茎 数、茎径等重要性状;同时,目测观察记录各参试 单系的生势表现(包括脱叶性、57 号毛群等)、病虫 害等相关情况,并进行综合评价,最后依据目前单 株选择标准开展单株入选,2011 年 1 月 15 日决选 采苗,准备再进入下一阶段试验继续开展培育选 择。
当年在此第 2 阶段育种试验中,从后代入选情 况来看,入选单株共来源于 24 个不同母本。其中, 粤糖 92-1287、粤糖 92-126 和粤糖 91-976 的后代 入选数量明显多于余下母本,位列前 3 名,它们的 后代入选数已达到总入选数的 2/3 以上,而它们当 中仅粤糖 92-1287 的后代入选数量就还多于后 2 者 之和,接下来依次是粤糖 93-159、粤糖 80-101 和 粤糖 85-177。就这 6 个母本而言,在品质方面,粤 糖 92-1287 和粤糖 93-159 入选后代的平均 11 月田 间锤度都在 20.0%以上,高于 ROC10 和 ROC22, 接近 ROC16(见表 1);在产量性状方面,粤糖 91- 976、粤糖 92-126 和粤糖 80-101 入选后代的平均 有效茎数都较 3 个对照品种多,而平均来说,仅粤 糖 85-177 入选后代在株高及生长速方面接近 ROC22;其次,这 6 个母本入选后代平均茎径都超 过 3 个对照,且除粤糖 85-177 外的余下 5 个母本 的入选后代平均分蘖率亦高于对照。
此外,值得一提的是,相对于其它母本而言, 在粤糖 92-1287 的入选后代中,发现较多感染黑穗 病比较严重的单系。
| 表 1 部分亲本后代入选情况 |
以粤糖 93-159、ROC22 和粤糖 00-236 作为父 本,它们的后代入选数量在本次试验中多于其余父 本(入选单株共来源于 21 个不同父本),超过总入 选数的一半,同样地,它们 3 者之中,粤糖 93-159 的后代入选数量遥遥领先,然后为 CP94-1100、桂 糖 00-122 和 ROC26;不过,在这 6 个父本中,仅 CP94-1100 入选后代的平均 11 月田间锤度在 20.0%以上;在相关产量性状上,它们的入选后代平均分 蘖率、茎径都超过 3 个对照(表 1),且总体上也都 略高于上述 6 个母本的入选后代群体;但平均来 看,这 6 个父本的入选后代在株高方面都不及 ROC22,且变化幅度也不及上述 6 个母本的入选后 代群体;而在茎数方面,除 ROC22 和 ROC26 外的 余下 4 个父本入选后代的平均有效茎数都较 3 个对 照品种多。
经过 1 年的试验,结果共有 66 个组合的后代 入选,其中,组合粤糖 92-1287×粤糖 93-159 的后 代入选数量大幅度多于其余组合,后代入选数量较 多的前 9 名依次列于表 2,它们的入选后代占总数 的 50%。 另一方面, 组合粤糖 92-1287×CP94-1100、 粤糖 92-1287×ROC26、粤糖 92-1287×粤糖 93-159 和粤糖 92-1287×桂糖 00-122 的入选后代平均 11 月田间锤度均超过 20.0%,且粤糖 92-1287×CP94- 1100 的入选后代平均表现还较 ROC16 高(见表 2)。
在产量性状方面,大多数组合的入选后代平均 有效茎数、茎径都超过对照,但它们的株高却往往 较对照品种逊色,尤其与 ROC22 差距最大。
| 表 2 部分组合后代入选情况 |
试验最后入选单株 315 个,其中 23 株来源于 上一年设置重复的实生苗家系试验。从表 3 可知, 平均来说,这些入选后代在有效茎数和茎径方面明 显优于 3 个对照品种,11 月田间锤度也与 ROC22 相当,但株高则整体上还处于中下水平。
另一方面,以入选群体的产量构成三要素和田 间锤度的平均值为准,并结合脱叶性能、57 号毛群多少及黑穗病田间自然感染的观察结果等, 从 315 个入选单株中选择在这 4 个数量性状上的测量值均 高于相应平均值的较优个体,总共 9 个(且它们的 脱叶性能都相对较好、57 号毛群无或相对很少、 暂时在田间自然条件下未发现感染黑穗病)。然后 分析表 3 中的数据,可以看出,尽管它们的大多数 性状表现优良,但在株高上仍与 ROC22 存在一定 差距。
| 表 3 部分较优入选后代性状调查结果 |
⑴从上述分析结果可知,24 个母本中,仅粤 糖 92-1287 和粤糖 92-126 的遗传效应在本次入选 群体中所占比例就超过 50%,而粤糖 92-1287 则达 到 34.60%,且该母本单与父本粤糖 93-159 这一特 定组合的遗传效应在当中所占比例又已接近 1/2。 同时,无论是从双亲分析,还是从组合分析,抑或 从入选后代的角度进行分析,整体上平均而言,本 次入选群体在分蘖率、茎径和有效茎数上优于 3 个 生产对照品种,田间锤度则可认为至少与 ROC22 相当,但在株高方面则明显与之存在一定差距。在 本阶段试验中,CP94-1100 作为父本,其入选后代 11 月的平均田间锤度超过对照品种,其中又以组 合粤糖 92-1287×CP94-1100 表现较优,这一点与上 一年实生苗阶段试验结果相一致[5]。
⑵综上所述还可以看出,近年来在本所常规育 种杂交计划中,不仅一些生产上推广种植的优良品 种被频繁作为亲本使用并配制相应的杂交组合,如 粤糖 93-159、粤糖 92-126 等,而且还通过不断地 试探性杂交从新引进国内外材料初步筛选出有较好 应用前景的新一代高频率使用亲本,如 CP94-1100、 桂糖 00-122 等。不过,本文对亲本、组合,或单 株的分析,主要还是就单个或少数几个性状分别加 以描述性的分析和评价,尽管与实生苗阶段相比, 此育种阶段开始设置生产品种作为对照,且在操作 管理上也参照一般大田生产进行,但如何综合多性 状并利用现有的数理统计工具对这些优良父(母) 本、组合,包括最后育成品种进行更为科学和准确 的比较分析与评价,尚有待于进一步深入研究探 讨。
⑶一般而言,一个优良品种的选育成功,表明 其亲本及组合也是优良的,但反过来,被认为表现 优良的亲本或组合却往往不一定总能培育出好的品 种,这其中有诸多方面的影响因素,也包括评价方 法的准确程度,优良的亲本筛选或组合配制是选育 优良品种的必要但不充分条件。另一方面,在本次 试验中,一些优良亲本如粤糖 92-1287 的入选后代 在入选群体中所占比例较大,其后代从上一级试验 入选到下一级的比率也较高,而另有一些优良亲本 如粤农 73-204 等在本次试验中的入选后代所占比 例及其入选率均相对较小,它们两者相比较而言, 是否可以认为粤糖 92-1287 在本次试验中又优于粤 农 73-204 呢?即在一定程度上表明在本试验条件 下,前者传递优良性状的能力较后者强。又由于亲 本或组合入选后代在总入选群体中所占比例是与其 早期定植的实生苗数量及入选率相关的,那么某亲 本或组合的花穗“生产能力”(包括开花杂交的难 易程度、花穗发芽性能等)与其优良后代的入选率 是否可以在一定程度上作为评价该亲本或组合传递 优良性状能力的参考依据呢?这样就从另一角度对 亲本或组合开展评价,等等这些,都值得继续研究 探讨。
⑷此外,2009 年在实生苗早期阶段,从常规 播种的实生苗杂交组合中选择 30 个组合单独开展 重复设置的家系试验,在试验结束时又依据目前单 株入选标准对各个参试家系选择单株并统一参加常 规育种下一阶段的选种圃试验,本文跟踪入选结 果,发现凡是其后代入选的家系,同时经历上一年 常规播种试验再到本次育种阶段亦有单株入选,由 此看出,相对于其它家系而言,这些家系在性状传 递过程中的基因型效应是较为主要的。
⑸需要说明的是,目前国内常规育种后代选择 技术主要采取单株选择方法,此次选种圃试验后代 入选亦不例外,本文即以最后入选单株群体为对象 进行分析,其结果仅供参考,有必要对上述表现较 好的亲本、组合及单株继续试验观察和评价。此外, 上述无性系接下来将进入第 3 阶段即鉴定圃试验进 一步培育选择,因此还需要继续对这些入选无性系 进行跟踪,同时及时收集整理相关原始试验资料, 尽管这是一项长期、持久且枯燥的工作,但以此才 能最小程度地减少对前期工作来说造成的一种不必 要浪费,也尽可能地提高亲本或组合评价的准确 性。
| [1] | 李奇伟.现代甘蔗改良技术[M]. 广州:华南理工大学出版社,2000:65-66. ( 1)
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| [2] | 邓海华,李奇伟.浅谈我国大陆甘蔗杂交育种的几个问题[J]. 甘蔗糖业,2001(5):1-3. ( 1)
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| [3] | 邓海华,张琼.我国大陆近年育成甘蔗品种的亲本分析[J]. 广东农业科学,2006(12):7-10. ( 1)
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| [4] | 邓海华,李奇伟.CP72-1210在我国甘蔗育种中的利用[J]. 广东农业科学,2007(12):18-21. ( 1)
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| [5] | 陈勇生,邓海华,刘福业,等.2009 年甘蔗实生苗试验家系评价初步结果[J]. 广东农业科学,2011(5):47-50 ( 2)
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