甘蔗家系宿根性分析

楊榮仲 周會(huì) 梁強(qiáng) 唐仕云 王倫旺 桂意云 黃海榮 黃贊斌 賢武 雷敬超

摘? 要：為分析甘蔗宿根性的遺傳特點(diǎn)與親本特性，實(shí)施了4組家系試驗(yàn)及1組分區(qū)家系試驗(yàn)，采用方差分析、相關(guān)分析、方差占比與遺傳力等對(duì)甘蔗宿根性進(jìn)行了評(píng)價(jià)分析。結(jié)果表明：甘蔗的宿根性受到家系、試驗(yàn)地點(diǎn)、重復(fù)甚至試驗(yàn)規(guī)模大小等多種因素的影響，試驗(yàn)地點(diǎn)、地點(diǎn)×家系互作對(duì)甘蔗性狀宿根性影響最重要，其次是家系。家系方差和親本加性方差占比與遺傳力都相對(duì)較低，屬低遺傳力性狀;蔗產(chǎn)量宿根性與新植性狀表現(xiàn)不存在正相關(guān);宿根性優(yōu)良組合與優(yōu)良親本評(píng)價(jià)表明，國內(nèi)及美國親本雜交生產(chǎn)宿根性優(yōu)良組合的頻率沒有明顯差異;然而，不同類型親本間宿根性表現(xiàn)存在區(qū)別，桂糖、粵糖和云南親本的宿根表現(xiàn)優(yōu)于其他類型親本。在甘蔗育種進(jìn)行宿根性評(píng)價(jià)與選擇時(shí)，宜在選擇適宜地點(diǎn)的基礎(chǔ)上，在宿根季進(jìn)行選擇。

關(guān)鍵詞：甘蔗;宿根性;家系;遺傳力

中圖分類號(hào)：S566.1????? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

Analysis of Ratooning Ability for Sugarcane Families

YANG Rongzhong1，2**， ZHOU Hui1，2*， LIANG Qiang1， TANG Shiyun1， WANG Lunwang1，2， GUI Yiyun1， HUANG Hairong1， HUANG Zanbing1， XIAN Wu1， LEI Jingchao1

1. Sugarcane Research Institute， Guangxi Academy of Agricultural Sciences / Guangxi Key Laboratory of Sugarcane Biotechnology and Genetic Improvement， Ministry of Agriculture and Rural Affairs / Guangxi Key Laboratory of Sugarcane Genetic Improvement / Sugarcane Research Center， Chinese Academy of Agricultural Sciences， Nanning， Guangxi 530007， China; 2. Province and Ministry Co-sponsored Collaborative Innovation Center of Sugar Industry， Nanning， Guangxi 530004， China

Abstract： In order to analyze the genetic characteristics and parental characteristics of sugarcane ratooning ability， four family trials and one regional family trial were carried out. The ratooning ability of sugarcane was evaluated by variance analysis， correlation analysis， variance proportion and heritability. The ratooning ability of sugarcane could be affected by many factors， including sugarcane family， location， repetition and even the scale of trial. The location and interaction of locationfamily were most important for evaluation of sugarcane ratooning ability and followed by family. The proportion of family variance and parent additive variance and heritability were relatively low， belonging to low heritability traits. There was no positive correlation between ratooning ability and plant cane traits. The evaluation of excellent ratooning ability families and parents showed that there was no significant difference for the frequency of producing elite ratooning ability families among domestic parents and American parents. However， there were differences for ratooning ability among different type parents and the parents of Guitang， Yuetang and Yunnan was better than that of other types. For evaluation and selection of sugarcane ratooning ability， it is better to select in the ratoon crops with suitable location.

Keywords： sugarcane; ratooning ability; family; heritability

DOI： 10.3969/j.issn.1000-2561.2021.07.016

甘蔗是國內(nèi)最重要的糖料作物，近90%的蔗糖來自糖料蔗。甘蔗宿根栽培是糖料蔗生產(chǎn)中最重要的栽培技術(shù)措施之一，由于宿根蔗具有成本低、早生發(fā)快、省工省時(shí)和提早成熟等眾多優(yōu)點(diǎn)，宿根性是甘蔗良種的重要性狀之一[1]，因此，各育種機(jī)構(gòu)都非常重視甘蔗宿根性育種，將其列為甘蔗產(chǎn)量和蔗糖分之后的重要育種目標(biāo)，有的育種機(jī)構(gòu)甚至列為優(yōu)先考慮的性狀[2]。不同國家間宿根蔗栽培水平存在較大差異，較好的如巴西、澳大利亞等國家，宿根蔗面積超過80%，3年及3年以上宿根蔗面積超過40%[2];在國內(nèi)廣西、云南等甘蔗產(chǎn)區(qū)，一般甘蔗宿根2～3年左右;在粵西蔗區(qū)，一般宿根只有1～2年，每年只有1/3左右面積為宿根，2/3的面積為新植[3-4]。

已有的研究表明甘蔗宿根性受基因型、土壤條件、栽培措施、甚至機(jī)械化收獲等多種因素的影響，其中最重要的是基因型[5-11]。研究發(fā)現(xiàn)蔗莖產(chǎn)量水平較高的條件下，宿根蔗減產(chǎn)主要是蔗莖重量減少而不是有效莖數(shù)降低[12]，逆境脅迫時(shí)品種宿根性的差異會(huì)更加明顯[13]。大田生產(chǎn)中的甘蔗產(chǎn)量將隨宿根年限增加而下降，且隨氣候土壤區(qū)域、管理水平不同而異;貧瘠土壤的蔗產(chǎn)量下降更快，甘蔗種植歷史相對(duì)較短的區(qū)域蔗產(chǎn)量降低更多;對(duì)管理良好的蔗區(qū)，隨著宿根年限增加其蔗產(chǎn)量沒有明顯下降[14]。遺傳研究表明，甘蔗宿根性的廣義遺傳力較低，蔗產(chǎn)量和糖產(chǎn)量的廣義遺傳力值分別為13.4%和17.0%[15];宿根性與新植相關(guān)性較低，新植蔗較難預(yù)測第一年宿根，而第一年宿根可以較好預(yù)測第二年宿根，因此，實(shí)生苗宿根性選擇宜在第一年宿根進(jìn)行，選擇時(shí)注意選擇有效莖數(shù)多的材料，且家系選擇的效

果將會(huì)更好;新植蔗機(jī)械化收獲并通過嚴(yán)冬脅迫將有利于改良甘蔗宿根性[16-18]。

雖然國內(nèi)有關(guān)甘蔗宿根性研究報(bào)道較多，研究結(jié)果對(duì)國內(nèi)甘蔗品種的宿根性改良提供了的幫助;然而，試驗(yàn)材料多為甘蔗品種（系）[5-7]或小規(guī)模的實(shí)生苗群體試驗(yàn)[6，19-20]，育成宿根性強(qiáng)的品種不多，絕大多數(shù)品種的宿根蔗生產(chǎn)年限未超過3年，導(dǎo)致國內(nèi)宿根蔗種植面積占比明顯較巴西、澳大利亞等國家低，表明國內(nèi)甘蔗品種宿根性能還有待進(jìn)一步提高，有必要加強(qiáng)甘蔗宿根性研究，分析在甘蔗宿根性改良過程中應(yīng)關(guān)注哪些問題。通過4組家系試驗(yàn)和1組分區(qū)家系試驗(yàn)，研究甘蔗宿根性遺傳特點(diǎn)與親本特性，為雜交育種改良甘蔗新品種宿根性提供參考。

1? 材料與方法

1.1? 材料

實(shí)施5組家系試驗(yàn)，參試組合489個(gè)，親本335個(gè)，其中母本213個(gè)、父本203個(gè)，試驗(yàn)家系材料均來自當(dāng)年常規(guī)育種的部分雜交組合。其中，試驗(yàn)5為家系分區(qū)試驗(yàn)，試驗(yàn)地點(diǎn)為廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院甘蔗研究所丁當(dāng)試驗(yàn)基地（簡稱丁當(dāng)）、扶綏縣農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所試驗(yàn)基地（簡稱扶綏）、興賓區(qū)農(nóng)業(yè)農(nóng)村局農(nóng)科所試驗(yàn)基地（簡稱興賓），具體信息見表1。

1.2? 方法

試驗(yàn)分別于2012—2013、2017—2018年實(shí)施，其中2012—2013年實(shí)施3組家系試驗(yàn)，在本所丁當(dāng)試驗(yàn)基地實(shí)施。2017—2018年實(shí)施2組家系，其中，試驗(yàn)4在本所丁當(dāng)試驗(yàn)基地實(shí)施;試驗(yàn)5為分區(qū)家系試驗(yàn)，分別在本所丁當(dāng)試驗(yàn)基地、扶綏農(nóng)科所試驗(yàn)基地和興賓農(nóng)科所試驗(yàn)基地實(shí)施。試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，重復(fù)3次，1行小區(qū)，小區(qū)面積為7.00 m×1.20 m，種植實(shí)生苗22株;以‘ROC22為對(duì)照，試驗(yàn)田間管理按常規(guī)育種進(jìn)行。

在甘蔗收獲前調(diào)查農(nóng)藝性狀，每個(gè)小區(qū)選擇15叢實(shí)生苗測量甘蔗株高、莖徑、有效莖數(shù)、錘度以及小區(qū)有效莖數(shù)，宿根蔗于5月下旬調(diào)查宿根發(fā)株數(shù)及成活叢數(shù)。利用下列公式分別計(jì)算小區(qū)蔗產(chǎn)量、錘重、性狀宿根性和宿根發(fā)株率：

蔗產(chǎn)量=0.7854×莖徑2×（株高?20）×小區(qū)有效莖數(shù)/1000;

錘重=蔗產(chǎn)量×甘蔗錘度/100;

性狀宿根性=宿根性狀值/新植性狀值;

宿根發(fā)株率=宿根發(fā)株數(shù)/新植小區(qū)有效莖數(shù)。

1.3? 數(shù)據(jù)處理

用小區(qū)平均值或性狀值進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。用R軟件的asreml、agricolae、psych和AAAfun程序包進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算，通過親緣關(guān)系計(jì)算親本加性方差和親本育種值，按Aitken等[21]的方法計(jì)算廣義遺傳力。隨機(jī)模型分解方差時(shí)用AAAfun進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)，篩選到最佳線性混合模型后，分別計(jì)算雜交組合與親本的性狀BLUP值。

2? 結(jié)果與分析

2.1? 性狀宿根性方差分析

性狀宿根性方差分析表明（表2），5次試驗(yàn)中，家系的宿根發(fā)株率，莖徑、錘度、蔗產(chǎn)量、錘重和行叢數(shù)的宿根性有4次試驗(yàn)顯著，1次試

驗(yàn)不顯著;株高的宿根性有3次試驗(yàn)顯著，2次試驗(yàn)不顯著;叢莖數(shù)和行莖數(shù)的宿根性僅有2次試驗(yàn)顯著。從不同試驗(yàn)看，試驗(yàn)4調(diào)查的9個(gè)性狀中有5個(gè)性狀的宿根性不顯著，可能受試驗(yàn)規(guī)模過大的影響。進(jìn)一步分析試驗(yàn)重復(fù)間差異發(fā)現(xiàn)（數(shù)據(jù)未列出），試驗(yàn)1，2，3，4和5分別有3個(gè)、7個(gè)、8個(gè)、8個(gè)和5個(gè)性狀的宿根性在重復(fù)間存在顯著差異，說明甘蔗的性狀宿根性不僅受到基因型的影響，也受到試驗(yàn)環(huán)境的影響。

2.2? 蔗產(chǎn)量宿根性相關(guān)分析

蔗產(chǎn)量宿根性相關(guān)分析表明（表3），除與試驗(yàn)1和試驗(yàn)5的新植蔗錘度呈顯著或極顯著正相關(guān)外，蔗產(chǎn)量宿根性與新植蔗株高、叢莖數(shù)、蔗產(chǎn)量、錘重和行莖數(shù)均呈極顯著負(fù)相關(guān)，與新植蔗莖徑和行叢數(shù)呈顯著負(fù)關(guān)或不顯著相關(guān);說明除錘度外，蔗產(chǎn)量宿根性與新植蔗其他性狀之間不存在顯著正相關(guān)，表明希望通過新植蔗產(chǎn)量或其他相關(guān)農(nóng)藝性狀對(duì)蔗產(chǎn)量宿根性進(jìn)行間接選擇是比較困難的。蔗產(chǎn)量宿根性與其他性狀的宿根性相關(guān)分析表明，蔗產(chǎn)量宿根性與宿根發(fā)株率呈極顯著正相關(guān)，與甘蔗株高、莖徑、錘重和行莖數(shù)的宿根性呈極顯著正相關(guān)，尤其是行莖數(shù)宿根性之間的相關(guān)系值較高;與錘度呈顯著或不顯著的負(fù)相關(guān)。表明通過甘蔗宿根發(fā)株率或與蔗產(chǎn)量相關(guān)的農(nóng)藝性狀宿根性進(jìn)行間接選擇蔗產(chǎn)量宿根性還是可行的。

性狀相關(guān)分析表明，蔗產(chǎn)量宿根性與新植蔗性狀表現(xiàn)不存在顯著正相關(guān)，而與宿根發(fā)株率和蔗產(chǎn)量相關(guān)農(nóng)藝性狀的宿根性存在顯著正相關(guān)，因此蔗產(chǎn)量宿根性選擇可通過宿根發(fā)株率或與蔗產(chǎn)量相關(guān)農(nóng)藝性狀的宿根性進(jìn)行間接選擇。

2.3? 性狀宿根性方差占比與遺傳力

2.3.1? 性狀宿根性家系方差占比與廣義遺傳力? 5組試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析表明（表4），性狀宿根性家系的方差占比都相對(duì)較低，除試驗(yàn)2的蔗產(chǎn)量和錘重超過40%外，其他的均在31%以下。事實(shí)上除試驗(yàn)2外，其他4組試驗(yàn)的家系方差占比都低于30%，甚至部分試驗(yàn)個(gè)別性狀的家系方差為0。表明家系對(duì)甘蔗性狀宿根性作用相對(duì)較小。分區(qū)試驗(yàn)（試驗(yàn)5）的性狀宿根性家系方差占比明顯較非分區(qū)試驗(yàn)低，其占比最高的僅為6.15%，另有4個(gè)性狀宿根性的家系方差不顯著。從不同性狀看，方差占比最高的是錘重、蔗產(chǎn)量和行叢數(shù)，其家系方差占比分別為19.50%、18.84%和15.62%;最低的是叢莖數(shù)、莖徑和行莖數(shù)，其家系方差占比分別為4.97%、10.15%和10.73%。說明甘蔗性狀宿根性在不同性狀間存在明顯的差異。

與性狀宿根性家系方差占比相似，其廣義遺傳力也比較低，除試驗(yàn)2的蔗產(chǎn)量和錘重宿根性廣義遺傳力值高于50%外，其他的均在32%以下，屬低遺傳力性狀，因此性狀的宿根性選擇效率將會(huì)較低。同時(shí)不同試驗(yàn)間性狀宿根性的廣義遺傳力也有所不同;其中分區(qū)試驗(yàn)最低，最高的錘度僅為8%。在非分區(qū)試驗(yàn)中，試驗(yàn)2的廣義遺傳力最高，9個(gè)分析性狀中有6個(gè)性狀宿根性的廣義遺傳力超過30%;試驗(yàn)4最低，9個(gè)分析性狀中僅有2個(gè)性狀宿根性的廣義遺傳力超過10%。

2.3.2? 性狀宿根性親本方差占比與狹義遺傳力? 性狀宿根性親本加性方差占比與狹義遺傳力計(jì)算表明（表5）。與家系相比，親本的加性方差占比與狹義遺傳力略高。從不同性狀看，性狀宿根性親本加性方差占比最高的為錘重、蔗產(chǎn)量和錘度，分別為20.63%、19.70%和15.57%，最低的為叢莖數(shù)、莖徑和行莖數(shù)，親本加性方差占比分別為4.43%、10.74%和10.98%。不同試驗(yàn)間親本加性方差占比存在差異，分區(qū)試驗(yàn)的親本加性方差占比最低，最高的錘度也僅有6.45%。在非分區(qū)試驗(yàn)中，試驗(yàn)2的最高，有3個(gè)性狀親本加性方差占比超過30%;試驗(yàn)4的最低，僅有1個(gè)性狀超過10%。

親本的性狀狹義遺傳力較低，僅有試驗(yàn)2 的錘重和蔗產(chǎn)量高于50%，其他的均在24%以下，屬低遺傳力性狀。事實(shí)上，除試驗(yàn)2外，其他4組試驗(yàn)狹義遺傳力最高的也僅為24%。從不同性狀看，親本狹義遺傳力較高的是錘重、蔗產(chǎn)量和錘度，分別為22.8%、21.8%和16.4%，最低的為叢莖數(shù)、莖徑和行莖數(shù)，分別為4.6%、11.8%和12%;叢莖數(shù)狹義遺傳力尤其偏低，5次試驗(yàn)中有4次試驗(yàn)的親本加性方差不顯著，其遺傳力不存在。

如果將方差占比和遺傳力與表1中試驗(yàn)組合數(shù)比較發(fā)現(xiàn)，試驗(yàn)2的參試組合數(shù)明顯偏少，而試驗(yàn)4的參試組合數(shù)則明顯偏多，顯然性狀宿根性的方差占比與遺傳力不僅受到試驗(yàn)家系本身的影響，也明顯受到試驗(yàn)規(guī)模的影響，過小或過大的試驗(yàn)規(guī)模都將可能得到異常偏高或偏低的結(jié)果。

方差占比與遺傳力分析表明，性狀宿根性的家系方差和親本加性方差占比都較低，不論廣義遺傳力還是狹義遺傳力均屬低遺傳力性狀。因此甘蔗性狀宿根性的選擇效率比較低，通過選擇親本選改良甘蔗宿根性的難度相對(duì)較大。

2.4? 試驗(yàn)地點(diǎn)對(duì)甘蔗宿根性的影響

分析家系性狀宿根性方差占比與遺傳力時(shí)發(fā)現(xiàn)分區(qū)試驗(yàn)的明顯偏低，因此對(duì)分區(qū)試驗(yàn)進(jìn)行進(jìn)一步分析（表6），發(fā)現(xiàn)在調(diào)查的9個(gè)狀中，宿根發(fā)株率以及株高、莖徑、叢莖數(shù)、錘度、蔗產(chǎn)量和錘重等8個(gè)性狀宿根性的地點(diǎn)方差顯著或極顯著，錘度、蔗產(chǎn)量、錘重和行莖數(shù)4個(gè)性狀宿根性的家系×地點(diǎn)互作方差顯著或極顯著。如果將表4試驗(yàn)5的家系方差占比與地點(diǎn)方差占比相比較發(fā)現(xiàn)，除錘度、行叢數(shù)和行莖數(shù)外，其他6個(gè)性狀宿根性的地點(diǎn)方差占比均明顯高于家系方差占比，尤其是株高、徑莖和宿根發(fā)株率，其地點(diǎn)方差占比超過25%，株高的地點(diǎn)方差占比甚至高達(dá)79.23%，表明試驗(yàn)地點(diǎn)將明顯影響性狀宿根性表現(xiàn)且比家系本身更重。在家系×地點(diǎn)互作顯著的4個(gè)性狀中，其互作方差占比不僅高于家系方差，也高于地點(diǎn)方差，表明錘度、蔗產(chǎn)量、錘重和行莖數(shù)這4個(gè)性狀宿根性的表現(xiàn)不僅明顯受到試驗(yàn)地點(diǎn)影響也受到了家系×地點(diǎn)互作的顯著影響，且它們對(duì)性狀宿根性的影響比家系本身更重要。

性狀宿根性地點(diǎn)預(yù)值計(jì)算表明，在丁當(dāng)性狀宿根性表現(xiàn)最好的是莖徑和錘度，其次是宿根發(fā)株率、叢莖數(shù)和行莖數(shù);在扶綏性狀宿根性表現(xiàn)最好的是宿根發(fā)株率與蔗產(chǎn)量，其次是株高、莖徑和錘重;在興賓性狀宿根性表現(xiàn)最好的是株高、叢莖數(shù)、蔗產(chǎn)量、錘重和行莖數(shù)，其次是錘度。從蔗產(chǎn)量和錘重的宿根性看，興賓和扶綏試驗(yàn)點(diǎn)宿根性表現(xiàn)優(yōu)于丁當(dāng)。

分區(qū)試驗(yàn)分析表明，試驗(yàn)地點(diǎn)對(duì)甘蔗性狀宿根性有極為重要的影響，多數(shù)性狀的地點(diǎn)作用比家系本身更大，而與甘蔗生產(chǎn)密切相關(guān)的蔗產(chǎn)量、錘重、錘度和行莖數(shù)的宿根性，明顯受到家系×地點(diǎn)互作影響，其作用比家系和地點(diǎn)更大;3個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)中，興賓和扶綏的性狀宿根性表現(xiàn)優(yōu)于丁當(dāng)。

2.5? 宿根性表現(xiàn)優(yōu)良的組合

用蔗產(chǎn)量和錘重的宿根性BLUP值對(duì)參試組合進(jìn)行了篩選，表現(xiàn)最好的前20位組合列于表7，其蔗產(chǎn)量和錘重的宿根性預(yù)測值最高為4.4，最低的均為3.2。統(tǒng)計(jì)它們的親本發(fā)現(xiàn)，桂糖親本出現(xiàn)17次，粵糖親本和云南親本各5次，美國親本和臺(tái)糖親本各4次，福農(nóng)親本、國內(nèi)其他親本和國外其他分別出現(xiàn)3次、2次和0次。從前20位優(yōu)良組合親本使用次數(shù)看，似乎桂糖親本產(chǎn)生宿根性優(yōu)良組合更多一些，然而統(tǒng)計(jì)參試組合的親本雜交頻率以及組合20位、前5%、前10%和前20%組合的親本使用頻率發(fā)現(xiàn)事實(shí)并非如此。從圖1看出，在前20位組合中，桂糖親本頻率僅略高于親本雜交頻率，其他的都略低于其親本雜交頻率，說明桂糖親本產(chǎn)生宿根性優(yōu)良組合的機(jī)率沒有明顯高于其他親本類型?；浱?、美國、臺(tái)糖、云南和福農(nóng)親本也存在類似的情況，即存在某些類的優(yōu)良組合親本使用頻率略高于其親本雜交頻率的情形，也存在某些類的優(yōu)良組合親本使用頻率略低于其親本雜交頻率的情形;如臺(tái)糖前20%組合、粵糖前20位和前5%的組合的親本使用頻率略偏低;臺(tái)糖前5%和云南前20位組合的親本使用頻率略偏高等;但總體上與親本雜交頻率相差較小，唯一例外的是國外其他親本，優(yōu)良組合產(chǎn)生的頻率明顯低于其親本雜交頻率。

甘蔗宿根優(yōu)良組合的親本分析表明，國內(nèi)不同類型親本及美國親本產(chǎn)生宿根性優(yōu)良組合的頻率沒有明顯差別，但選擇國外其他親本雜交時(shí)需慎重。

2.6? 宿根性表現(xiàn)優(yōu)良的甘蔗親本

通過親緣關(guān)系計(jì)算的性狀宿根性育種值表明（表8），在表現(xiàn)最好的前20位親本中，其性狀預(yù)測值最高為4.2，最低為2.9。在不同類型親本中，桂糖、粵糖、云南、臺(tái)糖和國內(nèi)其他親本分

別有11個(gè)、3個(gè)、3個(gè)、2個(gè)和1個(gè)，沒有福農(nóng)和國外其他親本;表明桂糖親本宿根性表現(xiàn)明顯優(yōu)于他類型親本。進(jìn)一步統(tǒng)計(jì)雜交親本頻率，前20位、前5%、前10%和前20%親本頻率（圖2），發(fā)現(xiàn)桂糖親本的宿根性表現(xiàn)確實(shí)較其他類型的親本更好一些，其次是云南親本和粵糖親本，再次是臺(tái)糖親本，而其他四類親本的則相對(duì)較差，尤其是國外其他親本，其宿根性表現(xiàn)是8類親本中較差的。

性狀宿根性育種值分析表明，桂糖親本、云南親本和粵糖親本的宿根性表現(xiàn)相對(duì)較好，美國親本、臺(tái)糖親本表現(xiàn)一般，而國外其他親本的宿根性則是8類親本中較差的。

3? 討論

影響甘蔗宿根性評(píng)價(jià)的因素很多[5-11]。本研究的試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析表明，甘蔗宿根性受到了家系、地點(diǎn)、重復(fù)以及家系×地點(diǎn)互作、甚至試驗(yàn)規(guī)模大小等多種因素的影響。從方差占比所確定的重要性來看，試驗(yàn)地點(diǎn)以及家系×地點(diǎn)互作對(duì)甘蔗宿根性的影響最重要，其重要性超過了家系本身;其次是甘蔗家系。因此，從育種的角度看，開展甘蔗育種材料宿根性評(píng)價(jià)與選擇時(shí)，最重要的是尋找適宜甘蔗宿根性表現(xiàn)的試驗(yàn)地點(diǎn)，如廣西偏北蔗區(qū)，其次是控制試驗(yàn)地微小環(huán)境差異，最后還應(yīng)注意試驗(yàn)規(guī)模的大小，組合數(shù)宜控制在60～100之間。

甘蔗宿根性是甘蔗育種的重要選擇目標(biāo)，然而前人的研究[15]與本研究均表明，甘蔗宿根性屬低遺傳力性狀，且與新植不存在正相關(guān);因此甘蔗宿根性選擇效率將會(huì)比較低，且無法通過新植對(duì)甘蔗宿根性進(jìn)行有效選擇，需要在甘蔗育種選程中盡早開展宿根試驗(yàn)并對(duì)甘蔗宿根性進(jìn)行選擇，國外的甘蔗育種如澳大利亞、巴西等國家的實(shí)生苗選擇在第一年宿根進(jìn)行。在國內(nèi)的甘蔗育種程序中，多數(shù)育種機(jī)構(gòu)在鑒定圃才開始對(duì)育種材料進(jìn)行宿根性評(píng)價(jià)，甚至早些時(shí)候的新品種區(qū)域試驗(yàn)都為“二新一宿”的試驗(yàn)方案[22]，不利于強(qiáng)宿根甘蔗新品種選育，導(dǎo)致甘蔗宿根性改良進(jìn)展相對(duì)較慢，育成滿足宿根蔗生產(chǎn)3年以上要求的品種較少，影響甘蔗生產(chǎn)成本降低和全程機(jī)械化推進(jìn)。因此，需要在加強(qiáng)甘蔗種質(zhì)創(chuàng)新的基礎(chǔ)上，提早開展甘蔗育種材料的宿根性評(píng)價(jià)與選擇，尤其是選擇適應(yīng)機(jī)械化收獲的甘蔗品種，更應(yīng)強(qiáng)調(diào)甘蔗宿根性選擇。

通過對(duì)宿根性優(yōu)良組合與親本的評(píng)價(jià)篩選發(fā)現(xiàn)，不同類型甘蔗親本的宿根性存在明顯差異;除國外其他親本外，其他幾類親本產(chǎn)生宿根性優(yōu)良組合的頻率沒有顯著差異。因此進(jìn)行甘蔗組合選配時(shí)首先應(yīng)考慮育種值相對(duì)較高的親本，尤其是桂糖親本、粵糖親本和云南親本中宿根性較好的親本。從廣西甘蔗育種看，桂糖親本、粵糖親本和美國親本是雜交頻率位居前三的親本類型，臺(tái)糖親本位居第4，因此在選用美國親本和臺(tái)糖親本進(jìn)行雜交組合配制時(shí)尤其應(yīng)注意選擇宿根性強(qiáng)的親本。

參考文獻(xiàn)

[1]? 蘇廣達(dá)， 吳伯烇. 宿根甘蔗生物學(xué)特性的綜述[J]. 甘蔗糖業(yè)， 1980（12）： 10-13， 18.

[2]? Gravois K A， Zhou M M， Hoffmann H P， et al. Breeding new sugarcane varieties with enhanced ratooning ability[A]. Proceedings of the International Society of Sugar Cane Technologists， 2016（29）： 1683-1690.

[3]? 張? 華， 蘇俊波， 林兆里， 等.機(jī)械化模式下不同追肥量對(duì)甘蔗品種產(chǎn)量的影響[J]. 熱帶作物學(xué)報(bào)， 2012， 33（8）： 1354-1358.

[4]? 蘇俊波， 孔? 冉， 羅煉芳， 等. 甘蔗機(jī)械化收獲后的宿根性能分析[J]. 甘蔗糖業(yè)， 2016（6）： 22-28.

[5]? 覃? 偉， 吳才文， 趙? 俊， 等. 甘蔗宿根性研究Ⅱ.甘蔗種性宿根影響因子與其宿根性的關(guān)系[J]. 中國糖料， 2017， 39（1）： 1-3.

[6] 黃玉新， 段維興， 張保青， 等. 138份國外引進(jìn)甘蔗品種（系）宿根性評(píng)價(jià)[J]. 云南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)）， 2019， 34（4）： 564?570.

[7]? 李毅杰， 梁? 強(qiáng)， 董文斌， 等. 土壤壓實(shí)對(duì)宿根甘蔗出苗及根系形成的影響[J]. 西南農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)， 2017， 30（9）： 2041-2047.

[8]? 楊業(yè)彬， 韋開軍， 鄧? 思， 等. 適應(yīng)機(jī)械收獲的宿根甘蔗不同種植行距研究[J]. 廣東農(nóng)業(yè)科學(xué)， 2019， 46（6）： 15-22.

[9]? Soopramanien G C. Agronomic and physiological aspects of sugarcane ratooning[A]. Proceedings of the International Society of Sugar Cane Technologists， 1996， 22（2）： 1-6.

[10]????? Ferraris R， Chapman L， Ludlow M M. Ratooning ability of cane varieties： interception of light and efficiency of light use[A]. Proceedings of the Australian Society of Sugar Cane Technologists. 1993（15）： 316-322.

[11]????? 周建陽， 朱? 艷， 李尚平， 等. 砍蔗刀盤切割深度對(duì)宿根破頭率影響的研究[J]. 農(nóng)機(jī)化研究， 2015， 37（2）： 186-189.

[12]????? Chapman L S， Ferraris R， Ludlow M M. Ratooning ability of cane varieties： variation in yield and yield components[A]. Proceedings of the Australian Society of Sugar Cane Technologists， 1992（14）： 130-138.

[13]????? Ferraris R， Chapman L. The dynamics of bud development in ratooning stubble of sugar cane varieties[A]. Proceedings of the Australian Society of Sugar Cane Technologists， 1991（13）： 164-171.

[14]????? Marin F R， Rattalino Edreira J I， Andrade J， et al.? On-farm sugarcane yield and yield components as influenced by number of harvests[J]. Field Crops Research， 2019（240）： 134-142.

[15]????? Milligan S B， Gravois K A， Martin F A. Inheritance of sugarcane ratooning ability and the relationship of younger crop traits to older crop traits[J]. Crop Science， 1996（36）： 45-50.

[16]????? Bischoff K P， Gravois K A. The development of new sugarcane varieties at the LSU AgCenter[J]. Journal of the American Society of Sugar Cane Technologists， 2004（24）： 142-16.

[17]????? Zhou M M， Shoko M D. Simultaneous selection for yield and ratooning ability in sugarcane genotypes using analysis of covariance[J]. South African Journal of Plant and Soil， 2012， 29（2）： 93-100.

[18]????? Zhou M M. Minimum detectable differences for cane yield， sucrose content and sugar yield among the midlands and coastal short cycle breeding programmes in South Africa[J]. South African Journal of Plant and Soil， 2015， 32（3）： 175-182.

[19]????? 楊榮仲. 甘蔗宿根性與抗寒性初探[J]. 甘蔗糖業(yè)， 1996（6）： 13-17.

[20]????? 鄧祖湖， 林彥銓. 不同選擇方法對(duì)甘蔗宿根性的選擇效果分析[J]. 福建農(nóng)業(yè)科技， 2000（S1）： 60-61.

[21]????? Atkin F C， Dieters M J， Stringer J K. Impact of depth of pedigree and inclusion of historical data on the estimation of additive variance and breeding values in a sugarcane breeding program[J]. Theoretical & Applied Genetics， 2009， 119（3）： 555-565.

[22]????? 周? 會(huì)， 雷敬超， 王倫旺， 等. 2008～2009年廣西甘蔗品種區(qū)域試驗(yàn)報(bào)告[J]. 南方農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)， 2012， 43（3）： 306-310.

責(zé)任編輯：白? 凈