经济遗传值在甘蔗选育种应用研究系列(二)甘蔗亲本育种值和家系遗传值分析

以45个家系甘蔗实生苗为材料,对6个影响甘蔗产业经济效益最大的主要性状蔗茎产量、甘蔗蔗糖分、甘蔗纤维分、有效茎、茎径和株高进行方差、遗传力、育种值和遗传值分析。结果表明:6个性状除母本的株高差异不显著外,其它性状在父本、母本及家系间差异均达显著或极显著;各性状的广义遗传力均大于50%,其中,甘蔗蔗糖分的广义遗传力为90.21%,表明这6个性状的广义遗传力较高,适合有性世代选择,可提高选择强度。29个母本中CP65-357、桂糖96-44、HoCP93-746、CP 84-1198、湛蔗74-141、福农91-4710、ROC22七个母本蔗茎产量和甘蔗蔗糖分的育种值皆较高,可作为高产高糖母本。26个父本中CP84-1198、粤糖89-240、ROC22、云瑞99-601、福农91-4621等蔗茎产量的育种值高。45个家系中,福农91-4710×粤糖89-240、HoCP93-746×ROC22、CP84-1198×ROC22、HoCP93-746×湛蔗74-141、HoCP93-746×福农91-4621、ROC11×桂糖91-116等家系蔗茎产量和甘蔗蔗糖分遗传值皆较高,可作为选育甘蔗新品种重点家系。     

甘蔗宿根性研究Ⅱ.甘蔗种性宿根影响因子与其宿根性的关系

采用大田生产模式种植,以来自同一亲本组合(粤糖97-20×ROC25)杂交后代分离产生的强宿根甘蔗品(种)系(‘云蔗06-407’、‘云蔗06-415’)和弱宿根甘蔗品(种)系(‘云蔗06-408’、‘云蔗06-416’)为材料,强宿根甘蔗品种‘新台糖22号’及宿根性一般的甘蔗品种‘新台糖10号’为对照,探讨由甘蔗种性决定的宿根影响因子与甘蔗宿根性的关系。结果表明,强宿根甘蔗较弱宿根甘蔗新植蔗蔗芽萌发速度快,萌发数多,且分蘖率高,形成的有效茎数多;强宿根甘蔗宿根发株数多,形成的有效数多于新植蔗,产量较新植蔗高。这些影响甘蔗宿根性的因子与甘蔗品种的种性密切相关。     

镉胁迫对不同品种甘蔗生长及各器官镉积累的影响

为了研究土壤镉胁迫对甘蔗生长及镉积累、转移的影响,以4个不同品种甘蔗为材料,通过土壤盆栽的方法,分析镉胁迫下不同甘蔗株高、茎径、生物量、镉含量、积累量、转移系数及分配系数的变化。结果显示:镉胁迫下甘蔗的株高,茎径显著下降,耐镉性品种YT666根系和茎的生物量分别是镉敏感品种ROC22的3.23和2.92倍;在正常土壤生长的甘蔗植株各器官的镉含量与积累量均没有显著差异,但在镉胁迫下,各器官镉含量和积累量显著增加,其中各器官镉含量表现为根老叶茎新叶,而镉积累量为根茎老叶新叶;耐镉性品种YT666总镉积累量最高,镉在根系中的分配系数最高,而敏感品种ROC22总镉积累量较低,但在根系中的分配系数低。由此可见,镉胁迫下耐镉的甘蔗品种保持较高的生长量可能是通过降低镉向地上部分转移来降低镉对甘蔗生长的影响。     

国家甘蔗品种第八轮区试保山点表现

通过对国家甘蔗产业体系提供的10个品种以ROC22和ROC16为对照进行2新1宿试验,经试验观察和结合品种工农艺性状分析.在保山试点表现较好的品种有云蔗06-407、云蔗05-51、柳城03-1137和福农02-5707.     

10个云蔗系列甘蔗品种(系)灰色关联度多维综合评估

为了筛选出抗旱、高产高糖甘蔗新品种,分别在水浇地、旱地栽培条件下,采用灰色关联度多维分析法对10个云蔗系列甘蔗品种(系)9个工、农艺性状进行综合评价。结果表明:云蔗06-407、云蔗03-103、云蔗03-258、云蔗05-226四个品种(系)水浇地、旱地条件下均表现出良好的抗旱性、高产稳产性,综合表现优于ROC22号或与其相当,应加强跟踪试验与观察并适时进行种苗繁育。     

甘蔗新品种集成示范保山点评价

2012-2013年间对来自云南省甘科所和广西柳城研究机构提供的6个参试材料和1个对照品种进行了2年新植和1年宿根的示范试验。结果表明：集成示范表现较好的品种有云蔗05-51、云蔗06-407、柳城03-1137,在株高、茎径、有效茎数、蔗茎产量、蔗糖分、抗旱性能等性状表现较好,综合性状优于对照。     

广西兴宾区红尾白螟的发生为害与防治对策

调查结果显示,广西来宾市兴宾区甘蔗红尾白螟为害的死尾蔗率平均高达46.27%,表明红尾白螟已成为兴宾区甘蔗的主要害虫。调查结果还显示,死尾蔗的茎径、株高和单产较健康蔗分别下降5.11%、16.49%和25.07%。显著性分析表明,死尾蔗与健康蔗的茎径没有显著差异,而株高的差异达到显著水平,其平均株高下降38.33cm,说明红尾白螟为害甘蔗造成其株高显著下降是导致甘蔗减产的主要原因。蔗汁锤度测定发现,健康蔗与死尾蔗的蔗汁锤度没有显著差异。分析了红尾白螟发生日益严重的原因,并提出了防治对策。     

不同刈割期甘蔗营养成分和生物产量研究及饲用价值评价

畜牧产业的快速发展对饲草饲料的需求日益增加,筛选新的饲料作物品种是当务之急。本研究以2个国审牧草甘蔗品种为对照,对15个甘蔗品种的生物产量和10个青饲料常规营养成分指标进行测定分析,探究甘蔗不同刈割期的主成分变化规律,评价甘蔗饲用价值,为甘蔗一年多采和全株饲用提供科学依据。通过因子主成分分析筛选出粗蛋白（CP）、酸性洗涤纤维（ADF）、水溶性碳水化合物（WSC）、粗脂肪（EE）、钙（Ca）5个主要指标,基本包含了所测指标的全部信息。结果显示：15个甘蔗CP含量最高的是‘云蔗12-201’,为8.80%;ADF含量最低的是‘ROC22’,为35.25%;WSC含量最高的是‘云蔗00-290’,为6.16%;EE含量最高的是‘云蔗01-286’,为1.40%。其中‘ROC22’‘云蔗12-201’的CP含量超过CK1、CK2;‘Q27’‘ROC22’‘云蔗01-286’‘云蔗06-160’‘云蔗12-142-1-J’‘滇蔗11-728’的ADF含量均低于CK1、CK2;‘Q27’‘云蔗00-290’‘云蔗12-142-1-J’‘云蔗16-16’‘滇蔗11-726’‘滇蔗11-728’的WS...     

云蔗型甘蔗品种(系)在北缘蔗区的表现及抗寒性评价

测定了23个云蔗优良品种在四川蔗区自然低温寒害条件下的抗寒性(对照种为ROC22)。结果表明,云蔗03-194、云蔗05-51、云蔗05-49、云蔗07-2007、云蔗08-1095、云蔗08-1609、云蔗05-326和云蔗07-2178八个品种(系)高产高糖,抗寒性好;云蔗06-193、云蔗04-622、云蔗03-258、云蔗06-407、云蔗05-211、云蔗05-39和云蔗08-1145七个品种(系)农艺性状和抗寒性总体优于对照,其它参试品种不及ROC22。     

甘蔗新品种云蔗05-51在德宏蔗区的丰产性及稳产性分析

对云蔗05-51在云南省德宏蔗区2014—2015年各生态区域试验点的数据进行丰产性和稳产性分析。结果表明:云蔗05-51在各个试验的平均产量为115.56~154.73 t/hm~2,比ROC22增产13.56~63.99 t/hm~2,比ROC16增产30.98~67.95 t/hm~2。与双对照比,2014—2015年当中各个试验的增产量都在13 t/hm~2以上,增产均在12%以上,其中宿根蔗茎产量的增加幅度最大,2015新植和宿根蔗茎产量均超过双对照,并且差异极显著。云蔗05-51蔗茎产量和糖产量的高稳系数不管是新植还是宿根皆超过双对照,变异系数均小于双对照。云蔗05-51各个试验11月至次年3月的平均甘蔗蔗糖分均在14.5%以上,云蔗05-51属于早熟品种;总之,云蔗05-51丰产性突出、稳产性好、适应性广,是适合德宏蔗区大面积推广种植的甘蔗新品种,应用前景十分广阔。     

氮素形态与吡虫啉对甘蔗根系和地上部生长的影响

本研究通过水培的方式,探究不同形态氮素以及不同形态氮素和新烟碱类杀虫剂吡虫啉（IMI）处理对甘蔗生长、根系伤流强度和根系形态的影响。研究结果显示：与缺氮（CK）相比,添加铵态氮（A）、硝态氮（N）或铵态硝态氮（AN）能够显著提高甘蔗植株的株高和茎径（P<0.05）,其中株高增高了大约3倍,茎径增粗2~3倍,与硝态氮相比,铵态氮能促进甘蔗茎径变粗、鲜重增加以及侧根和不定根的形成;硝态氮为氮源可促进甘蔗根系的纵向生长;铵态氮和硝态氮共存时甘蔗根系总长、根表面积、根系体积以及伤流液强度大于单一氮源处理。添加吡虫啉促进了缺氮条件下甘蔗的生长;与对应的氮素处理组相比,吡虫啉和氮素共处理组甘蔗的鲜重均增加,其中A+IMI处理比A处理增加17.69%,N+IMI处理比N处理增加46.19%,AN+IMI处理比AN处理增加29.43%,在硝态氮存在时差异达到显著水平（P<0.05）;此外,吡虫啉和硝态氮共存显著提高了甘蔗根系总长、根表面积和伤流液强度（P<0.05）。结果表明铵态氮和吡虫啉共施对甘蔗整体的生长最为有利,吡虫啉和硝态氮共施可促进甘蔗鲜重增加以及根系的生长。本研究为甘蔗氮肥施用以及吡虫啉和氮肥在甘蔗中的共施提供重要的理论依据,同时,为“药肥一体化”技术在甘蔗上的应用提供借鉴。     

盐胁迫下益生菌对玉米的促生效应研究

为提高盐渍化农田作物的耐盐性,从生长于高盐土壤的玉米根际中分离促生潜力的菌株,在NaCl胁迫下,测定其对玉米发芽率、发芽势、促生长和电导率的影响。结果表明,枯草芽孢杆菌NY-06、巨大芽孢杆菌YJ-1和解淀粉芽孢杆菌YJ-3有很好益生效果。在1.5%NaCl和2.0%NaCl胁迫下,3个菌株发酵液处理后的玉米株高分别增高16.3%、9.5%、16.7%和18.9%、8.3%、19.9%,地上部鲜重分别增加28.8%、21.5%、34.0%和29.3%、22.8%、36.3%,根系鲜重分别增加32.7%、15.5%、18.3%和51.9%、58.6%、56.8%,玉米叶片相对电导率分别降低11.1%、9.2%、8.0%和6.4%、9.5%、14.2%。     

单作和间作对槟榔和咖啡生长、根系形态及养分利用的影响

本研究设置了槟榔和咖啡单作及间作盆栽试验,对比分析了单作和间作种植形式下槟榔和咖啡生长量、生物 量、根系形态、土壤和植株养分含量差异。结果表明：与单作相比,间作抑制了咖啡株高的生长,显著减少了咖啡的 茎鲜重、干重,促进了槟榔株高、茎粗的生长,槟榔茎鲜重、干重显著增加;从槟榔咖啡根系空间分布可见,咖啡根 系在盆栽土层内比槟榔根系分布范围宽,其根系延伸到槟榔根系生态位,能使该生态位槟榔根长密度增加,槟榔根系 主要分布在本株根系空间范围内;间作显著提高了土壤速效磷、速效钾的含量;咖啡对氮、钾肥的吸收量大于槟榔, 槟榔对钙、锌的吸收量大于咖啡,两者间养分吸收的差异,减少了作物间养分的竞争;间作咖啡氮平衡指数和叶绿素 含量大于单作,间作槟榔叶片氮、磷,茎干氮、磷、钾,根氮、磷、钾累积量均大于单作。综上,槟榔间作咖啡根系 互作具有对土壤养分资源利用的互馈效应。     

甘蓝型油菜对常用稻田除草剂的耐性评价

为降低稻田除草剂残留对油菜生产的风险,筛选不同除草剂耐性的油菜品种,以19个长江流域大面积应用的油菜品种为材料,选择吡嘧磺隆、丙草胺、灭草松、氰氟草酯等4种常用稻田除草剂,通过营养液纸培试验,考查发芽率及幼苗期株高、最大根长、鲜重、干重等性状,以各性状的耐除草剂系数作为衡量指标,对油菜品种进行除草剂的耐性综合评价。结果发现,在稻田除草剂胁迫下,油菜各生长指标反应因基因型而不同,差异显著。通过聚类分析筛选出与除草剂对应的耐性相对较强的油菜品种,并认为主成分分析、隶属函数法和聚类分析的方法综合评价更全面更稳定可靠。在稻-油生产模式中,建议根据水稻除草剂种类,选择对应的耐性油菜品种,降低生产风险。     

水稻育秧基质理化性状对秧苗品质的影响

以木薯渣、甘蔗滤泥、稻田土为原料配成不同水稻育秧基质,以‘桂育9号’为供试品种,探究不同水稻育秧基质理化性状对秧苗品质的影响。结果表明:除不定根数、单位面积秧苗数外,秧苗各性状皆与基质的理化性状存在显著或极显著相关性。基质容重的减小和孔隙度的增大使得秧苗株高、叶面积、单位体积基质生产秧苗鲜重显著增大,而根系盘结力显著减小;基质p H中性左右对秧苗品质无显著影响。在2.7 m S范围内,基质电导率增大对株高、叶面积、单位体积基质生产秧苗鲜重有显著促进作用;碱解氮、速效磷、速效钾、有机质对秧苗株高、SPAD值、叶面积和单位体积基质生产秧苗鲜重有显著促进作用,其中速效磷还对秧苗茎基宽、叶龄、地上部干重、发根能力有显著或极显著促进作用,而与根系盘结力则呈极显著的负相关。     

Growth of sugarcane under high input conditions in tropical Australia. II. Sucrose accumulation and commercial yield

Information on the processes controlling the accumulation of sucrose over time can be used to assess the physiological basis of yield variation and consequently the scope for yield improvement in sugarcane. As commercial yield is commonly expressed on a fresh weight basis, and dry weight measures of sucrose accumulation aid biological interpretation, there is a need to study yield accumulation on both a fresh and dry weight basis. This study analysed the pattern of sucrose accumulation in the stalk in relation to crop biomass, and the concentration of sucrose in the stalk on a fresh and dry weight basis of two contrasting cultivars (Q117 and Q138) of sugarcane during the same season in tropical Australia, with irrigation and under plant and ratoon crop conditions. Over the 15 month season, 11 crop samplings were conducted. The key findings were that (1) greater than 95% of the aboveground sucrose accumulation is in the stalk; (2) a logistic relationship described the time trend in stalk sucrose accumulation, with maximum sucrose yield occurring 100 days before final harvest; (3) stalk biomass rather than stalk sucrose concentration was the major determinant of stalk sucrose accumulation; (4) maximum stalk sucrose concentration was stable across cultivars and crop classes at a value of 0.48 g g⁻¹ stalk dry weight; (5) commercial yield expressed as the fresh millable stalk yield plateaued up to 230 days before final harvest and well before the attainment of maximum stalk biomass and sucrose yield due to increases in dry matter content during growth; (6) maximum stalk sucrose concentration on a fresh weight basis was obtained at a later crop age and was more variable across crops than maximum stalk sucrose concentration on a dry weight basis. The study highlighted the major influence that stalk dry matter content has on the relationship between sucrose yield and commercial yield, and that biological interpretation of crop response to climatic and management factors is difficult based on commonly available fresh weight measures of productivity. Optimising economic return from commercial sugarcane production requires further understanding on the factors controlling the dynamics of stalk dry matter content.     

邓恩桉根系生物量和根长的典型相关分析

用典型相关分析方法分析了不同林龄邓恩桉地上各主要器官的生物量和胸径树高（DBH）与不同土壤层根系生物量和根长的关系。结果表明，地上各指标与地下根系生物量和根长在土壤各层的分布相关。DBH、树干、树枝和树叶的生物量与根系生物量典型相关系数为4个，第4层根系生物量的权重最大，是整个根系生物量变化的主要因子。DBH、树干、树枝和树叶的生物量与根长的典型相关个数为3个，第3层根长是根系总长度变化的主要因子。     

保水措施对旱坡地甘蔗产量与品质的影响

用甘蔗品种湖光1号,进行地膜覆盖、施用保水剂、覆盖地膜+保水剂和常规栽培(CK)4种保水措施的旱坡地甘蔗栽培试验,探究不同保水措施对土壤水分、温度及甘蔗生长、品质、产量的影响效应,为旱坡地甘蔗抗旱栽培提供科学依据。结果表明:地膜覆盖、施用保水剂、盖膜+施加保水剂处理均能提高土壤温度和含水量,地膜盖膜保墒效应显著,保水剂的保墒作用在降水量少时显著;与CK相比,3种保水措施处理均能显著提高甘蔗分蘖率、株高、茎径、单茎重、蔗茎产量与蔗糖产量;盖膜处理显著增加蔗茎产量,但制糖品质降低;施用保水剂的蔗茎产量显著高于CK,但显著低于盖膜处理,制糖品质显著提高;盖膜+施加保水剂处理蔗茎产量与制糖品质都显著提高,效益最好,值得推广。     

20个甘蔗品种（系）的抗旱性比较

干旱是限制我国甘蔗产量提高的主要原因。采用桶栽和人工控水的方法,对云南省甘蔗主产区临沧市选取的20个甘蔗品种（系）进行抗旱性分析,通过测定苗期和分蘖期的8个抗逆生理指标,以及分蘖率、成活率和株高3个生长指标,采用模糊隶属函数、主成分分析和系统聚类分析方法对各甘蔗品种（系）的抗旱性进行综合评价。结果表明,干旱胁迫后,甘蔗叶片相对含水量、叶绿素含量、甘蔗分蘖率、株高和成活率呈下降趋势,而甘蔗叶片丙二醛、脯氨酸和可溶性糖含量、质膜透性、SOD和POD酶活性则呈上升趋势。通过模糊隶属函数、主成分分析和系统聚类分析可将20份甘蔗品种（系）材料分为3类,其中7个为抗旱品种（系）,6个为中等抗旱品种（系）,7个为不抗旱品种（系）;根据抗旱综合值,7个抗旱品种（系）的抗旱能力排名为：‘桂糖06-2081’>‘柳城05-136’>‘福农38’>‘柳城03-1137’>‘德蔗03-83’>‘云蔗05-49’>‘福农40’。相关分析表明,与甘蔗抗旱性呈显著正相关的指标分别为成活率、株高和叶片相对含水量,呈显著负相关的指标分别为质膜透性、脯氨酸和可溶性糖含量。