甘蔗亲本农艺性状评价与分析.pdf

第 45 卷 第 4 期2023 年 10 月中 国 糖 料Sugar Crops of ChinaVol.45,No.4Oct.2023doi:10.13570/ki.scc.2023.04.001http:/收稿日期:2022-12-23基金项目:财政部和农业农村部国家现代农业产业技术体系(糖料)项目(CARS-170105);广西科技重大专项(桂科AA22117002);广西农业科学院基本科研业务专项(桂农科 2021YT001)资助。第一作者:杨荣仲(1963-),男,四川乐至人,研究员,主要从事甘蔗遗传育种研究,E-mail:rozyang ;周会(1976-)男,江苏阜宁人,博士,研究员,主要从事甘蔗育种与生物技术研究,E-mail:zhoukuai ;两人对本文贡献相同,为并列第一作者。甘蔗亲本农艺性状评价与分析杨荣仲1,2,周会1,2,唐仕云1,刘昔辉1,段维兴1,黄赞斌1,黄海荣1,经艳1,桂意云1(1.广西农业科学院甘蔗研究所/农业农村部广西甘蔗生物技术与遗传改良重点实验室/广西甘蔗遗传改良重点实验室,南宁 530007;2.蔗糖产业省部共建协同创新中心,南宁 530004)摘 要:亲本是甘蔗常规杂交育种的物质基础,分析评价甘蔗亲本将有助于提高甘蔗育种效率。为了解广西甘蔗亲本特点,在广西农科院甘蔗研究所丁当试验基地对 383 个甘蔗亲本实施了两轮一年新植二年宿根评价试验。试验结果表明茎径、有效茎和锤度是相对较为稳定的性状,机械化收获的茎径、有效茎、甘蔗产量和锤重的性状均值、变异系数下降,调查性状亲本方差占比下降;随着种植年限延长,亲本方差占比有逐渐下降的趋势。广义遗传力分析表明锤度、茎径和有效茎属高遗传力性状,宿根发株数、甘蔗产量和锤重属中等偏高遗传力性状,株高属中等偏低遗传力性状。数据联合分析对高遗传力性状的广义遗传力提升更多。性状显著性影响因子查找发现亲本对所有性状产生显著影响,作物季、年度、试验对部分性状产生显著影响,月份主效应不存在;6 个一级互作项对性状产生显著影响,其中亲本试验对所有性状产生显著影响,主效应不存在的月份将通过亲本月份和试验月份对锤度产生显著影响。选育年代分析表明甘蔗亲本的宿根发株数、茎径和锤重不受影响;株高和有效茎从 70 年代至 00 年代呈现下降的趋势,导致甘蔗产量同样呈现下降趋势;锤度是分析性状中唯一从 50 年代以来随着选育年代递增而呈现明显上升的性状。宿根发株数、茎径、有效茎和锤度极显著地受到了亲本来源影响,而株高、甘蔗产量和锤重没有受到显著影响。不同来源亲本中,桂糖亲本和台糖亲本具有宿根发株少、有效茎数少、锤度较高的特点,粤糖亲本具有宿根发株数多、有效茎多的特点,CP 亲本和 Ho 亲本具有宿根发株数相对较多、有效茎较多、茎径小和锤度高的特点。聚类分类表明测试亲本中以高糖中产类亲本和较高糖较高产类亲本为主;育种利用效果相对较好的是高糖中产类亲本。广西将来的育种工作需加强蔗糖分适中的高产材料选育和适应广西生态环境的高糖材料选育。关键词:甘蔗亲本;农艺性状;广义遗传力;选育年代;亲本来源中图分类号:S566.1 文献标识码:A文章编号:1007-2624(2023)04-0001-14杨荣仲,周会,唐仕云,等.甘蔗亲本农艺性状评价与分析J.中国糖料,2023,45(4):1-14.YANG Rongzhong,ZHOU Hui,TANG Shiyun,et al.Evaluation and analysis on agronomictraits of sugarcane parentsJ.Sugar Crops of China,2023,45(4):1-14.0 引言亲本是甘蔗常规杂交育种的物质基础,优异甘蔗亲本的创制、发掘与利用是甘蔗育种取得突破性进展中国糖料 http:/2023的重要保障。20 世纪 70 年代利用CP49-50与Co419杂交选育的桂糖 11 号实现了广西甘蔗主栽品种的第三次更新换代,本世纪初利用桂糖 92-66、新台糖 22和CP81-1254等亲本杂交选育的桂糖42 号和桂柳 05136等甘蔗新品种,实现了广西甘蔗主栽品种的第五次更新换代1,因此,分析评价甘蔗亲本,了解亲本的性状表现与遗传特点将有助于提高甘蔗育种效率。为有效利用甘蔗亲本,近年来国内外在甘蔗亲本的鉴定、农艺性状评价、遗传多样性、配合力与育种值等方面开展了大量研究,为甘蔗亲本选择与组合配制提供了有力的支持2-3。甘蔗亲本鉴定评价分析表明,美国甘蔗品种(系)普遍表现中小茎、早熟、高产、高糖、高抗等特点4,国内自育亲本材料在产量性状方面表现较好5。农艺状评价分析发现蔗产量比品质具有更为丰富的遗传变异6,品质性状遗传变异主要来自还原糖和甘蔗纤维分7,蔗糖分具有较高的广义遗传力、早期变异系数更大且与年份不存在互作8,干旱胁迫时蔗糖分的广义遗传力在 0.640.89 之间9,农艺性状的广义遗传力在 0.610.72 之间,最高的为茎径,最低为株高,同时还对甘蔗种质的评价方法进行了有益的探索10。遗传多样性研究表明,粤糖系列甘蔗亲本平均多样性信息指数、基因多样性指数分别为 0.782 和 0.438,遗传多样性水平较高11;在国内甘蔗亲本中株高和茎径的遗传多样性指数最高,不同来源亲本中桂糖系列亲本遗传多样性最大12,分子标记获得多样性更为丰富13-14。甘蔗家系研究发现性状的广义遗传力不同16-17,亲本配合力(育种值)存在明显差异,不同生态区的适宜亲本有所不同2-3,17-18;这些研究为甘蔗亲本有效利用,提高甘蔗常规育种效率提供了有力的帮助。然而,针对国内甘蔗主产蔗区广西,虽然选育的甘蔗新品种已实现了第五次更新换代;然而,在育种实际工作中仍面临着甘蔗育种水平如何进一步提升的问题1,为了解广西甘蔗育种亲本现状,明确亲本性状表现、不同选育年代亲本性状变化规律、不同来源亲本性状特性和性状遗传特点,在广西农科院甘蔗研究所丁当试验基地对 383 个甘蔗亲本实施了两轮一年新植二年宿根评价试验,以期为广西甘蔗育种的亲本选配提供支持和帮助。1 材料与方法1.1 试验材料参试亲本 383 个,其中国内亲本 274 个,主要来自广西、广东、云南、台湾和福建等省区;国外亲本 109个,主要来自美国、澳大利亚等国家;试验材料取自广西农业科学院甘蔗研究所种质资源圃,试验材料名称和其他信息详见表 1 和表 7。表 1 参试甘蔗亲本选育年代及来源信息Table 1 Parent source and breeding period information of tested sugarcane parents选育年代Breeding period参试材料数Test number选育年代Breeding period参试材料数Test number亲本来源Parent source参试材料数Test number亲本来源Parent source参试材料数Test number30 年代380 年代66桂糖145国内其他2440 年代190 年115粤糖 61CP6450 年代900 年代95台糖31Ho2160 年代29不明6云南23国外其他770 年代59福农7 注:选育年代信息主要从亲本代码中提取,如GT92-66,其中 92 代表其选育年代,不含选育年代信息的则单独查询,查询不到信息的归类为不明;粤糖包括粤糖、湛蔗和崖城。Note:The breedingperiod information is mainly extracted from the parent code,such asGT92-66,where 92 represents its breeding period.If the breeding period information is not included,it will be queried separately.If the information can not be found,it will be classified as unknown;Yuetang includes Yuetang,Zhanzhi and Yacheng.2 第 45 卷,第 4 期杨荣仲,等:甘蔗亲本农艺性状评价与分析1.2 试验方法1.2.1 试验设计试验在广西农业科学院甘蔗研究所丁当试验基地实施,共实施两轮试验。2017 年试验设计为随机区组设计,2 次重复,单行区,行长 3.5 m,行宽 1.26 m,人工收获后保留宿根 2 年(试验代号分别为 2017P、2017F和 2017S)。2018 年试验设计为随机区组设计,3 次重复,单行区,行长 7 m,行宽 1.26 m,机收后保留宿根2 年(试验代号为 2018P、2018F 和 2018S)。田间管理按常规育种进行。1.2.2 测定项目及方法参考杨荣仲等19的方法对试验调查甘蔗宿根发株数、株高、茎径和有效茎。2017 新植试验分别于 2018年 2 月,2018 年 11 月,2019 年 11 月、12 月和 2020 年 1 月调查甘蔗田间锤度;2018 新植试验分别于 2018 年11 月,2019 年11 月、12 月,2020 年1 月和2021 年1 月调查甘蔗田间锤度,并在2021 年2 月对2018S 试验按谭芳等20的一次推算法进行甘蔗蔗糖分分析。按下述公式分别计算小区甘蔗产量和小区锤重(小区甘蔗产量和小区锤重在下文中简称甘蔗产量和锤重)。小区甘蔗产量(kg)=0.7854茎径2株高(cm)-20小区有效茎(cm)/1000(1)小区锤重(kg)=小区甘蔗产量锤度/100(2)1.3 统计分析试验数据采用 R 软件的 asreml、agricolae、psych 程序包和 DPS19.05 进行分析。用线性混合模型对性状进行方差分解,建立最佳线性混合模型后,计算方差占比、广义遗传力21与预测值。为了解亲本性状是否受到选育年代和亲本来源影响,在性状最佳线性混合模型中,将选育年代和亲本来源分别作为随机因子进行分析,计算其概率和性状预测值。采用标准化、欧氏距离、类平均聚类法(UPGMA)进行亲本聚类分类。2 结果与分析2.1 甘蔗亲本农艺性状表现甘蔗亲本田间农艺性状调查表明(表 2),两轮试验相比较,2017 试验的宿根发株数、有效茎、甘蔗产量和锤重都高于 2018 试验,茎径和株高则是 2018 试验略高于 2017 试验,锤度无差异,说明机收条件下的甘蔗亲本宿根发株数、有效茎、甘蔗产量和锤重均有下降。从性状变异系数看,变异最大的是宿根发株数,其值为 64.1%,其次是锤重和甘蔗产量,变异系数分别为 60.9%和 60.1%;最低是锤度,变异系数为 9.4%;次低是茎径,变异系数为 10.5%;因此从育种选择角度看,锤度和茎径将是选择增益最小的性状。在两轮试验间,茎径、有效茎和锤度的变异系数相差较小,说明这些性状在试验间具有相对较好的一致性;宿根发株数、株高、甘蔗产量和锤重的变异系数相差略大,除 2017 年试验的宿根发株数的变异系数低于 2018 试验外,茎径、有效茎、株高、甘蔗产量和锤重则是 2017 试验略高于 2018 试验;表明在甘蔗机收条件下,除甘蔗宿根发株数外,其它性状的变异系数均将下降。说明甘蔗机收时不仅多数性状均值下降,其变异系数也将降低,将不利于甘蔗育种选择。3中国糖料 http:/2023表 2 甘蔗亲本农艺性状表现Table 2 Agronomic traits performance of sugarcane parents试验Trial性状Trait宿根发株数/(株/hm2)Stubblegerminationnumber茎径/cmStalkdiameter有效茎/(条/hm2)Millablecane株高/cmPlantheight锤度Brix甘蔗产量/(t/hm2)Caneyield锤重/(t/hm2)Brixweight2017 新植2017 Plant cane性状均值Mean of trait66893.42.643537.4219.420.350.610.0变异系数/%Coefficient of variation/%60.910.754.023.79.564.063.22018 新植2018Plant cane性状均值Mean of trait55442.22.837074.8220.120.347.29.5变异系数/%Coefficient of variation/%67.310.353.216.39.356.158.52.2 性状方差占比与广义遗传力2.2.1 不同时期性状方差占比与广义遗传力不同时期调查数据分析显示,所有调查性状在亲本间均存在极显著差异。线性混合模型分解计算的亲本方差占比和广义遗传力在性状、作物季和试验间都有所不同(表 3)。从性状看,锤度、有效茎和茎径是亲本方差占比最大的三个性状,其方差占比分别为 57.46%、51.85%和49.85%,表明近 50%的变异来自亲本,说明这些性状不易受到试验环境影响,与性状田间表现一致;株高则是方差占比最低的性状仅为 24.62%,超过 75%的变异来自环境;甘蔗产量和锤重的方差占比分别为 38.62%和 37.94%,超过60%的变异来自环境,说明株高、甘蔗产量和锤重易受试验环境影响。在不同作物季间,新植、第一年宿根和第二年宿根的方差占比分别为 46.20%、46.44%和 43.15%,相差不大,但随着种植年限的延长,亲本方差占比呈现逐渐下降趋势,2018 试验表现尤为明显。在两轮试验中,2017 年试验的亲本平均方差占比为 50.64%,高于 2018 年试验的 39.60%,除个别性状某些年度,几乎均为 2017 年试验高于 2018 年试验。亲本方差占比分析表明,甘蔗亲本方差占比在机收条件下大多降低;茎径、有效茎和锤度是方差占比较为稳定的性状,不易受试验环境影响,而宿根发株数、株高、甘蔗产量和锤重的方差占比变化相对较大,易受试验环境影响。表 3 不同时期甘蔗亲本农艺性状方差占比与广义遗传力Table 3 Variance proportion and broad sense heritability of agronomic traits for sugarcane parents at different periods性状Trait试验代号Trial code方差占比/%Varianceproportion广义遗传力Broad senseheritability试验代号Trial code方差占比/%Varianceproportion广义遗传力Broad senseheritability宿根发株数Stubble germination number2017F54.350.712018F38.710.662017S61.960.772018S38.250.65株高Plant height2017P24.110.392018P26.960.562017F33.560.502018F14.780.352017S31.410.492018S16.910.444 第 45 卷,第 4 期杨荣仲,等:甘蔗亲本农艺性状评价与分析续表3性状Trait试验代号Trial code方差占比/%Varianceproportion广义遗传力Broad senseheritability试验代号Trial code方差占比/%Varianceproportion广义遗传力Broad senseheritability茎径Stalk diameter2017P56.970.732018P52.500.782017F53.150.692018F44.030.712017S42.390.62018S50.040.75有效茎Millable cane2017P52.210.692018P50.280.762017F65.980.82018F45.790.722017S54.220.72018S42.590.69锤度Brix2017P58.010.742018P59.640.832017F71.790.842018F11 月50.360.752017S 11 月62.440.772018F12 月48.980.742017S 12 月66.920.82018F1 月57.260.82017S 1 月47.610.652018S51.580.78甘蔗产量Cane yield2017P47.050.642018P40.650.682017F51.530.682018F23.190.482017S41.740.592018S27.580.53锤重Brix weight2017P46.670.642018P39.380.672017F50.760.672018F22.890.472017S39.140.562018S28.820.55广义遗传力计算表明(表 3),锤度、茎径和有效茎是广义遗传力最高的三个性状,其值分别为 0.77、0.73 和 0.71,属高遗传力性状;宿根发株数、甘蔗产量和锤重属中等偏高遗传力性状,其值分别为 0.69、0.60和 0.59,株高则是中等偏低遗传力性状,仅为 0.45,是调查性状中广义遗传力最低的性状。在不同作物季间,新植、第一年宿根和第二年宿根的广义遗传力分别为 0.68、0.67 和 0.64,随着种植年限的延长,广义遗传力有逐渐下降的趋势,2018 年试验表明更为明显。在两轮试验间,2017 年试验的广义遗传力为 0.67,略高于 2018 试验的 0.65,其中,2017 试验宿根发株数、株高、有效茎、甘蔗产量和锤重的广义遗传力高于 2018年试验,而茎径和锤度则是 2018 年试验高于 2017 年试验。广义遗传力分析表明甘蔗农艺性状的广义遗传力在作物季和试验间存在差异,锤度、茎径和有效茎属高遗传力性状,宿根发株数、甘蔗产量和锤重属中等偏高遗传力性状,株高属中等偏低遗传力性状。2.2.2 农艺性状显著性影响因子为更进一步了解甘蔗亲本农艺性状受到哪些因素影响,明确显著性影响因子,对试验数据联合分析并构建最佳线性混合模型。结果表明(表 4)甘蔗亲本锤度、茎径、宿根发株数和有效茎的广义遗传力分别为0.87、0.83、0.81 和 0.79,属高遗传力性状;甘蔗产量和锤重广义遗传力分别为 0.59 和 0.58,属中等遗传力性状;株高的广义遗传力为 0.48,属中等偏低遗传力性状。与不同时期计算相比,茎径和宿根发株数联合计算的广义遗传力提高较多,提高了 0.12;其次是锤度,提高了 0.10;再次是株高和茎径,分别提高了 0.06 和0.03;甘蔗产量和锤重联合计算的广义遗传力则略有下降。说明对于甘蔗亲本农艺性状,遗传力相对较高的性状,多年多点试验将有利于提高广义遗传力,育种选择可靠性将增加。5中国糖料 http:/2023表 4 数据联合分析的广义遗传力与显著影响因子Table 4 Broad sense heritability and significant influence factors by data joint analysis性状Trait宿根发株数Stubblegerminationnumber株高Plantheight茎径Stalkdiameter有效茎Millablecane锤度Brix甘蔗产量Caneyield锤重Brixweight广义遗传力Broad sense heritability0.810.480.830.790.870.590.58亲本Parent33.947.7840.9329.937.5814.4814.33作物季Crop cycle0.62年度Year2.132.2416.28试验Trial8.20亲本试验Parenttrial15.5410.682.5220.715.0723.8523.19亲本年度Parentyear1.72亲本作物季Parentcrop cycle36.361.410.98作物季年度Crop cycle year8.1711.7710.87亲本月份Parentmonth0.73试验月份Trialmonth10.47重复Replication0.222.3411.78显著影响因子查找发现,影响亲本农艺性状的显著影响因子和方差占比所显示的重要性均有所不同。在亲本、作物季、年度、试验和月份(仅限锤度)5 个主效因子中,仅亲本对所有性状产生显著影响,其他主效因子仅对部分性状起显著作用;其中,年度对宿根发株数、茎径和锤度产生显著影响;作物季对茎径,试验对宿根发株数产生显著影响;月份对锤度的主效应不存在;重复对宿根发株数、株高和茎径产生显著影响。所有互作因子中,仅 6 个一级互作对某些性状产生显著影响,没有更高级的互作显著存在。在 6 个显著一级互作中,亲本试验对所有农艺性产生显著影响,说明虽然试验作为主效因子仅对宿根发株数产生显著影响,但将通过与亲本互作对调查的农艺产生显著影响,表明不同试验间的性状表现确实存在明显差异。另外,对亲本农艺性有重要影响的互作是亲本作物季和作物季年度,其中亲本作物季对株高、有效茎和锤度产生显著影响,作物季年度对有效茎、甘蔗产量和锤重产生显著影响。亲本年度、亲本月份和试验月份 3 个互作仅对锤度存在显著影响,说明虽然月份对锤度的主效应不存在,但可通过 2 个一级互作对甘蔗锤度产生显著影响。6 第 45 卷,第 4 期杨荣仲,等:甘蔗亲本农艺性状评价与分析从性状看,锤度受到多达 7 个影响因子的显著影响,方差占比所显示的重要性发现,最重要的是亲本,其方差占比为 37.58%,其次是年度和试验月份,其方差占比分别为 16.28%和 10.47%,另外 4 个因子的方差占比均在 6%以下;即使去除特有主效影响因子月份,锤度也是显著影响因子最多的性状之一。另外受到影响因子较多的性状是宿根发株数和茎径,均有 5 个显著影响因子;按重要性排序,宿根发株数分别受到亲本、亲本试验、试验、年度和重复的显著影响,其中,亲本和亲本试验的方差占比超过 10%;茎径则受到亲本、重复、亲本试验、年度和作物季影响,其中,亲本方差占比为 40.93%,是调查性状中亲本方差占比最高的性状,重复方差占比也超过 10%。株高和有效茎受到 4 个显著影响因子的影响,其中株高受到亲本作物季、亲本试验、亲本和重复的显著影响,方差占比超过 10%的仅有亲本作物季、亲本试验,亲本方差占比仅为 7.78%,是调查性状中亲本方差占比最低的性状;甘蔗产量和锤重均受到亲本试验、亲本和作物季年度的显著影响,其方差占比均超过 10%。从亲本方差占比与重要性排序看,茎径、锤度、宿根发株数和有效茎是亲本占比较高的性状,位居第一,其方差占比接近或超过 30%,属高遗传力性状;甘蔗产量和锤重的亲本方差占位居第二,比位居第一的亲本试验低约 9%,属中等遗传力性状;株高的亲本方差占比位居第三,较位居第一的亲本作物季低 28.58%,属中等偏低遗传力性状;因此,亲本的方差占比和重要性排序与遗传力高低存在明显的联系,与受到的显著影响因子多少关系不大。显著性因子查找分析表明,性状遗传力的高低与亲本方差占比和重要性排序有关,与显著性影响因子多少关系不大。在亲本、作物季、年度、试验和月份 5 个主效因子,仅亲本对所有性状产生显著影响,作物季、年度、试验对部分性状产生显著影响,月份主效应不存在;在互作因子中,存在 6 个一级互作显著项,其中亲本试验对所有性状产生显著影响,主效应不存在的月份将通过亲本月份和试验月份对锤度产生显著影响。2.3 选育年代对甘蔗亲本性状的影响将选育年代作为随机因子计算的概率表明(表 5),株高、有效茎、锤度和甘蔗产量显著或极显著地受到了选育年代的影响,而宿根发株数、茎径和锤重则不受选育年代的显著影响。锤度是受选育年代影响最大的性状,其选育年代的方差占比为 13.88%;从计算的不同年代锤度预测值看,从 50 年代到 00 年代,亲本的甘蔗锤度都在不断地提高,是 7 个性状中唯一获得不断改进的性状;按照其上升趋势,亲本的甘蔗锤度应还有上升空间。第二个明显受到年代影响的性状是有效茎,其选育年代方差占比为 3.97%;然而,分析其性状预测值发现,从 30 年代到 70 年代,甘蔗有效茎在波动中略有下降,从 70 年代到 00 年代则逐渐下降,其中 00 年代亲本有效茎是所有选育年代中最少的;表明在广西的生态环境中,甘蔗亲本有效茎不足将制约其甘蔗产量提高。株高是第三个明显受到选育年代影响的性状,其选育年代方差占比为 3.96%;分析预测值发现,从 30 年代到 70 年代,甘蔗亲本的株高几乎没有变化,从 70 年代到 00 年代则呈下降趋势。甘蔗产量是受选育年代明显影响的第四个性状,其选育年代方差占比为 1.12%;从预测值看,在 30 年代到 70 年代,甘蔗产量存在波动但变化不明显,而从 70 年到 00 年代甘蔗产量呈现逐渐下降的趋势,刚好与锤度的不断上升趋势形成明显的相反变化。正因锤度与甘蔗产量的相反变化趋势,导致锤重在不同年代没有显著差异。选育年代对茎径没有影响,其方差不存在;从育种角度看,这是合理的;在特定的育种环境中,适应甘蔗生产需求的甘蔗新品种的茎径变化相对较小。令人意外的是甘蔗宿根发株数,经过长达 80 年的选择改良,代表甘蔗宿根性的重要性状-宿根发株数没有显著提高,说明在将来育种工作中应注重甘蔗宿根性选择。表 5 不同选育年代亲本的性状预测值与方差占比Table 5 Parents predicted trait value and variance proportion in different breeding period选育年代Breeding period宿根发株数/(株/hm2)Stubble germinationnumber株高/cmPlantheight茎径/cmStalkdiameter有效茎/(株/hm2)Millable cane锤度Brix甘蔗产量/(t/hm2)Cane yield锤重/(t/hm2)Brix weight30 年代 1930s220.745124.719.050.39.67中国糖料 http:/2023续表5选育年代Breeding period宿根发株数/(株/hm2)Stubble germinationnumber株高/cmPlantheight茎径/cmStalkdiameter有效茎/(株/hm2)Millable cane锤度Brix甘蔗产量/(t/hm2)Cane yield锤重/(t/hm2)Brix weight40 年代 1940s220.241043.119.949.49.650 年代 1950s220.349093.018.752.09.760 年代 1960s220.540362.819.848.59.670 年代 1970s222.441950.119.751.79.680 年代 1980s217.140362.820.048.59.690 年代 1990s216.738662.120.246.79.500 年代 2000s218.937414.920.845.89.5不明Unknown219.341383.220.450.69.7方差占比/%Variance proportion03.9603.9713.881.120.20概率Probability方差不存在Variance absent0.05方差不存在Variance absent0.0300.030.29选育年代分析表明,甘蔗亲本宿根发株数、茎径和锤重不受选育年代影响;株高和有效茎从 70 年代至00 年代呈现下降的趋势,导致甘蔗产量同样呈现下降趋势;锤度是分析性状中唯一从 50 年代以来随着选育年代递增而呈现上升的性状。2.4 亲本来源对性状的影响甘蔗亲本性状明显受到了亲本来源影响(表 6),根据模型中亲本来源概率,宿根发株数、茎径、有效茎和锤度极显著地受到了亲本来源的影响,而株高、甘蔗产量和锤重没有受到显著影响。从方差占比看,茎径是不同亲本来源差异最大的性状,其方差占比为 9.86%;预测值分析表明,Ho 亲本和 CP 亲本的茎径较小,为10 类亲本来源中茎径最小的两类亲本;茎径最大的则是国外其他亲本,其次是桂糖、台糖和福农亲本;粤糖亲本为国内育种机构中茎径最小的亲本,可能与测试亲本中拥有较多创新种质有关。有效茎也明显受亲本源影响,其方差占比为 8.17%;有效茎最多的是粤糖亲本,明显较其他来源亲本多,其次是 Ho 亲本;而台糖和桂糖则是有效茎最少的两类亲本。第三个明显受亲本来源影响的是锤度,方差占比为 3.12%;Ho 和福农是锤度最高的两类亲本,台糖、桂糖和国外其他亲本的锤度也相对较高,国内其他亲本和粤糖亲本则相对较低,粤糖亲本锤度较低,可能与早期亲本较多和崖城亲本有关。宿根发株数同样明显受亲本源影响,方差占比为 1.17%;粤糖、Ho 和 CP 是宿根发株最多的三类亲本,云南亲本也有较多的宿根发株数;桂糖和台糖则是宿根发株数最少的两类亲本。表 6 不同亲本来源性状预测值与方差占比Table 6 Parents predicted trait value and variance proportion from different source亲本来源Parentsource宿根发株数/(株/hm2)Stubble germinationnumber株高/cmPlantheight茎径/cmStalkdiameter有效茎/(株/hm2)Millable cane锤度Brix甘蔗产量/(t/hm2)Cane yield锤重/(t/hm2)Brix weight桂糖Guitang58049.92.7936734.720.347.09.58 第 45 卷,第 4 期杨荣仲,等:甘蔗亲本农艺性状评价与分析续表6亲本来源Parentsource宿根发株数/(株/hm2)Stubble germinationnumber株高/cmPlantheight茎径/cmStalkdiameter有效茎/(株/hm2)Millable cane锤度Brix甘蔗产量/(t/hm2)Cane yield锤重/(t/hm2)Brix weight粤糖Yuetang70634.92.6946825.419.750.79.6台糖Taitang58390.02.7836734.720.347.69.6云南Yunnan63378.72.7239682.520.248.19.6福农Funong60544.22.7638662.120.448.09.6国内其他Other domestic61564.62.7240929.719.848.39.6CP63605.42.6540362.820.147.89.5Ho66099.82.5141269.820.547.19.5国外其他Others abroad63151.92.8040702.920.348.99.6概率Probability0.0037方差不存在Variance absent000.00020.12620.3271方差占比/%Varianceproportion1.7709.868.173.120.450.06亲本来源分析表明,不同来源亲本的性状表现存在明显差异。桂糖亲本和台糖亲本具有宿根发株数少、有效茎少、锤度较高的特点,粤糖亲本具有宿根发株数多、有效茎多的特点,CP 和 Ho 亲本具有宿根发株数相对较多、有效茎较多、茎径小和锤度高的特点。2.5 甘蔗亲本聚类分类用亲本甘蔗锤度和甘蔗产量预测值聚类分类发现(表 7),在测试的 383 个亲本中,主要为高糖中产类亲本,共 234 个,占试验亲本的 61.1%;较高糖较高产类亲本 70 个,占 18.3%;中糖低产类亲本 59 个,占15.4%;较低糖高产类亲本 9 个,占 2.3%;低糖类亲本 11 个,占 2.3%,低糖类亲本的显著特点是锤度都比较低,而甘蔗产量则相差较大,其中甘蔗产量最低的YYR2位居所有测试亲本的倒数第七,而甘蔗产量最高的CP72-1210则位居第 15 位。从分类结果看,测试亲本中以高糖中产类和较高糖较高产类为主,占测试亲本的 79.4%,基本上与育种杂交利用结果一致。但是,低糖类中亲本中出现了CP72-1210,锤度预测值为 16.2,蔗糖分为 11.8%,确属低糖亲本。然而,在甘蔗育种中CP72-1210则作为高糖亲本利用,出现这种差异可能主要与感染黄点病有关。9中国糖料 http:/2023表 7 亲本锤度和甘蔗产量聚类分类结果Table 7 Cluster classification of brix and cane yield in the parents类别Class亲本数/个Parent number占比/%Proportion/%亲本名称Parent name高糖中产类High sugar withmedium cane yield23461.1CP00-1301R、CP00-2459、CP01-1178、CP01-1372、CP01-1378、CP01-1391、CP01-1564、CP01-2309、CP01-2459、CP33-310、CP34-120、CP49-50、CP6、CP65-357、CP67-412、CP7、CP70-1547、CP72-2086、CP72-370、CP73-351、CP8、CP80-1827、CP80-1834、CP81-1204、CP81-1254、CP81-1302、CP84-1591、CP85-1308、CP85-1508、CP88-1834A、CP89-172、CP89-176、CP89-2376、CP89-2377、CP94-1340、CP96-1602、CP98-1209、CP99-1839、CP99-1893、CZ57-614、CZ66-96、CZ69-58、CZ71-319、CZ89-103、FN82-36、FN89-606、FN94-40、FN98-10、GF96-25、GN95-108、GT02-1247、GT02-133、GT02-192、GT02-210、GT02-467、GT02-469、GT02-765、GT02-899、GT02-99、GT03-1438、GT03-2114、GT03-2287、GT03-596、GT04-1001、GT04-1007、GT04-153、GT05-1098、GT05-1212、GT05-1474、GT05-1822、GT05-3217、GT05-3256、GT05-3279、GT05-827、GT05-955、GT06-1827、GT06-340、GT07-645、GT08-1180、GT09-03、GT09-98、GT11、GT18、GT18R、GT18Y、GT19A、GT19B、GT27、GT28、GT31、GT32、GT33、GT34、GT36、GT37、GT40、GT41、GT46、GT5、GT60-289、GT65-53、GT69-213、GT69-341、GT72-484、GT73-69、GT74-653、GT75-209、GT75-533、GT75-57、GT76-32、GT76-62、GT77-204、GT77-328、GT8、GT81-516、GT84-415、GT86-267、GT90-03、GT90-420、GT91-114、GT91-116、GT92-27、GT92-66、GT93-102、GT94-38、GT94-40、GT94-420、GT94-77、GT95-154、GT95-315、GT96-143、GT96-164、GT96-211、GT96-287、GT96-37、GT96-61、GT97-161、GT97-217、GT97-40、GT97-69、GT98-34、GT99-156、GT99-92、GY18、GY7、GY8、GZ18、GZ76-216、HN56-12、HoCP00-9