俞华先，经艳芬，安汝东，郎荣斌，董立华，桃联安，孙有芳，杨李和，边 芯，周清明

(云南省农业科学院甘蔗研究所瑞丽育种站，云南 瑞丽 678600)

【研究意义】甘蔗是中国重要的糖料作物和能源作物。目前大田生产中，甘蔗品种结构单一、老化，面积推广最大的主栽品种ROC22、ROC16、粤糖93-159等已经种植了20余年，易感染黑穗病、梢腐病、花叶病、褐条病，虫害相当严重，单产下降，给生产带来巨大经济损失[1-3]。甘蔗新品种的选育和推广应用是解决品种单一化、提高蔗糖产业竞争力的重要途径[4]。甘蔗杂交育种是甘蔗良种选育最有效的措施[5]，而亲本评价和组合选配是甘蔗杂交育种中面临的首要问题[6-8]，科学评价甘蔗亲本及其组合，可增强对杂交后代表现的预见性，减少组合选配的盲目性，对提高育种效率具有重要意义。【前人研究进展】近年来，为提高育种效率，模糊数学法、灰色关联度法、同异分析法等被用来评价甘蔗杂交组合[9-12]，而从澳大利亚引进的家系评价，可有效评价甘蔗亲本的优劣而被广泛应用于甘蔗亲本的评价[8,13-19]，生产性甘蔗亲本的利用和评价是一项庞大的系统工程。【本研究切入点】云南省农科院甘蔗研究所瑞丽育种站是全国唯一的内陆型甘蔗杂交育种基地，其依托“国家甘蔗种质资源圃”中大量珍贵的种质，利用热带种与野生种质广泛杂交和回交，创新选育出一批含有野生血缘且综合性状表现较好或抗性突出的种质和亲本[13-16]，即“云瑞创新亲本”。这些种质、亲本由于含有新的内陆型野生血缘，遗传背景更为丰富，所培育出的品种对内陆蔗区的适应性更强[17]，目前云瑞创新亲本、品种型亲本和国内外引进亲本杂交后代育种潜力的报道并不多。【拟解决的关键问题】利用云瑞创新亲本、品种型亲本、国外引进亲本及其选配组合的后代群体为材料，采用家系评价分析杂交后代主要性状的遗传效应，以期为生产性甘蔗亲本的进一步利用提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料

参试甘蔗杂交组合共 38 个，杂交母本28个、父本26个。在甘蔗杂交组合选配中，均使用了云瑞创新亲本、云蔗系列亲本、德蔗系列亲本和新台糖系列亲本，母本还用了粤糖系列亲本，福农99-201、赣南02-70；父本用了福农99-201、桂糖96-211、福农15、Q166和PT69-463。

1.2 试验方法

于2014-2015年杂交季节，在瑞丽站配制杂交组合，收获杂交种。2014年3月中旬播种，4月上旬完成假植，5月下旬定植。采用完全随机区组设计试验，设3个重复，每个参试实生苗组合种90苗。其行距1.2 m，行长6 m，每行种30株，以粤农73-204×CP72-1210、ROC5×PT69-463为对照。试验安排在瑞丽站，田间管理按常规进行。

1.3 数据的收集

于2015年1月中旬分别从各小区连续选10丛甘蔗，调查株高、茎径、丛有效茎数、锤度等主要性状，参考文献[8,17-18]计算蔗茎产量、糖产量。

1.4 数据处理

利用Excel2003整理数据，用R 3.2.0软件[19](Asreml程序包)参照安汝东等[20]分析模型，计算亲本及组合的方差分析、一般配合力和特殊配合力。

2 结果与分析

2.1 参试甘蔗亲本及选配组合对后代群体性状的影响

由表1可见，蔗茎产量在父本方面表现无明显差异，株高、茎径、锤度、丛有效茎、糖产量等5性状在父本、母本及组合中表现出P<0.001或P<0.01的极显著差异，说明参试甘蔗亲本材料无论是作父本、母本及组合，均对后代主要农艺性状表现出极显著差异。株高、茎径2个性状在父本、母本及组合中表现出极显著差异(P<0.001)；丛有效茎、糖产量在母本及组合中表现出极显著差异(P<0.001)，在父本中表现为极显著差异(P<0.01)，说明丛有效茎、糖产量受父本的影响没有组合及母本大；蔗茎产量在母本及组合均表现为极显著差异(P<0.01)，受父本的影响差异不明显。这些主要农艺性状在后代表现的差异是用于对参试甘蔗亲本育种潜力评价的基础。

2.2 遗传力分析

由表2可见，甘蔗亲本组合对后代主要性状的平均遗传力大小为组合(70.06 %)>母本(66.47 %)>父本(48.72 %)，说明该系列亲本选配的组合对后代影响大，其次是母本，父本相对影响小。6个性状的平均遗传力除蔗茎产量低于50 %外，其余性状平均遗传力高于50 %，组合、父本和母本遗传力大于50 %的性状有株高、茎径、糖产量，说明株高、茎径、糖产量对后代的遗传贡献率大；茎径、丛有效茎、糖产量的遗传力均表现为母本高于组合和父本，组合的株高、锤度、蔗茎产量遗传力高于双亲，说明杂交群体材料蔗茎产量、糖产量受母本、父本和组合选配方式的共同影响。

2.3 28个母本对后代群体主要性状的一般配合力

由表3可见，母本的蔗茎产量、糖产量、锤度、丛有效茎效应值为正值，且超过双对照(ROC5、粤农73-204)的分别有13、13、16、18个；云瑞10-1288、德蔗07-36、云瑞10-1329、云瑞09-751、云瑞09-536、德蔗99-36等6材料蔗茎产量和糖产量的效应值为负值但超过双对照。茎径仅云蔗08-2138效应值为正值且超过双对照，云瑞10-736的效应值位于双对照ROC5和粤农73-204之间，其余材料皆低于双对照；株高有25材料的效应值位于双对照ROC5和粤农73-204之间。所有母本材料中，云瑞09-740、粤甘60、云瑞10-543、云瑞10-736、德蔗93-94、粤糖93-159、云蔗08-2138等表现最好，蔗茎产量和糖产量的一般配合力为正值，综合表现优良，可作高产高糖的母本加大利用力度。

表1 6个性状方差分析结果

注：***和**分别代表差异达0.001和0.01的极显著水平。

Note: *** and ** represent significant differences at 0.001 and 0.01 levels, respectively.

表2 亲本和组合对后代群体主要性状的遗传力

表3 母本主要性状的一般配合力

续表3 Continued table 3

母本Female parent一般配合力 General combining ability株高Plant height茎径Stem diameter锤度Brix丛有效茎Stalk number蔗茎产量Cane yield糖产量Sugar yield粤糖93-1593.30490.11300.8421-0.06315.57211.4083云瑞05-649-6.6565-0.12861.0926-0.2260-9.5668-1.2765云瑞05-7909.45760.07080.3456-0.5313-7.6410-1.1975云瑞09-311-16.32730.04721.28790.0431-0.12460.5405云瑞09-7409.36400.1341-0.66290.160812.59591.7625云瑞09-751-17.9602-0.03010.14840.1201-1.3551-0.1987云瑞09-9280.6358-0.27820.05210.0981-9.9176-1.5894云瑞10-1055-19.7538-0.0278-2.22110.28300.5586-0.9457云瑞10-1085-27.26310.07081.33640.0794-1.44650.3177云瑞10-1288-13.6436-0.22010.37890.6698-1.2172-0.0344云瑞10-132913.9332-0.0700-0.0378-0.0427-0.0845-0.1048云瑞10-33635.8510-0.3139-0.9355-0.0020-6.4255-1.4344云瑞10-5432.75710.16930.06190.01839.49781.6793云瑞10-736-6.60820.19041.00170.07946.69621.6900云瑞5-2833.6171-0.1450-0.64070.50694.48250.4351云瑞99-11311.8815-0.10970.46440.12391.92150.5214云蔗05-5110.3246-0.0505-0.44720.24546.42680.6906云蔗08-2138-20.63080.3264-0.1309-0.18534.76870.7275

2.4 26个父本对后代群体主要性状的一般配合力

由表5可知，父本的锤度、丛有效茎、蔗茎产量、糖产量效应值为正值，且超过双对照(PT69-463、CP72-1210)的分别有14、24、20、21个；蔗茎产量和糖产量的效应值为负值，且超过双对照的分别有7、9个；26个父本材料(含双对照)中，株高的效应值除云瑞10-555为负值且低于双对照外，其余材料的效应值皆位于双对照之间；茎径的效应值除云蔗89-7的为正值且位于双对照之间外，其余材料的效应值皆小于双对照。所有父本材料中，云瑞10-291、云蔗89-7、CP94-1100、云瑞06-3504和云瑞05-770作父本后代综合性状较好，蔗茎产量和糖产量配合力为正效应且排名在前6位，可作高产高糖父本利用。

2.5 38个选配组合的特殊配合力

由表5可见，38个组合的锤度、丛有效茎、蔗茎产量、糖产量特殊配合力为正效应值，且超过双对照的分别有21、22、19、17个；株高特殊配合力效应值除福农99-201×云瑞10-555为负值且低于双对照外，其余材料效应值皆位于双对照之间；云蔗08-213×云瑞05-704茎径特殊配合力效应值为正值且大于双对照，云瑞10-736×云蔗89-7茎径特殊配合力效应值为正值且位于双对照之间，其余材料特殊配合力效应值皆小于双对照；锤度、蔗茎产量和蔗糖产量特殊配合力效应值为正值，超过双对照的分别有21、19、17个，其中11组合蔗茎产量和糖产量表现优良。粤甘60×云瑞10-291、云瑞09-740×CP94-1100、云瑞10-736×云蔗89-7、云瑞10-543×云蔗05-51、德蔗93-94×云瑞09-772、粤糖93-159×云瑞06-827、云瑞99-113×云瑞06-350、云蔗05-51×云瑞05-770、云瑞09-311×福农15、福农99-201×云瑞10-555、云蔗05-51×云瑞10-1329、云蔗08-213×云瑞05-704、云蔗05-51×云瑞05-704、云瑞09-311×ROC11、云瑞5-283×云瑞10-736、云蔗05-51×德蔗07-36等16组合蔗茎产量和糖产量特殊配合力值为正效应且高于双对照，为高糖高产组合；云瑞10-105×德蔗07-36、ROC23×云蔗08-146、云瑞09-536×桂糖96-211等3组合为高产组合。

3 讨 论

本研究表明，参试甘蔗亲本无论作母本还是作父本，其锤度、丛有效茎、蔗茎产量、糖产量的一般配合力表现都比较突出，其中丛有效茎一般配合力表现更为突出，丛有效茎为产量的主要构成因素，因此供试材料对提高甘蔗产量的潜力较大，这一结论与朱建荣[8]、郎荣斌[21-22]的研究结论一致，说明云瑞创新亲本的利用对提高蔗茎产量潜力有十分重要的意义。从遗传力方面来看，6个数量性状中，株高、茎径、糖产量父本、母本及组合的遗传力均大于50 %，与郎荣斌等[22]对甘蔗引进品种与云割F3亲本遗传力的研究结果不一致，这可能是因为选用的甘蔗杂交亲本血缘基础不同。本试验结果表明：一般配合力高的父母本材料选配成的组合特殊配合力也高，佐证了吕建林[23]等人认为一般配合力效应较高的亲本组配的组合特殊配合力一般也较高的结论。

表4 父本主要性状的一般配合力

表5 38组合主要性状的特殊配合力

续表5 Continued table 5

组合Combinations特殊配合力 Specific combining ability株高Plant height茎径Stem diameter锤度Brix丛有效茎Stalk number蔗茎产量Cane yield糖产量Sugar yield赣南02-70×云瑞05-7477.1992-0.2404-0.80170.0145-7.8906-1.3540粤甘60×云瑞10-29117.77980.06490.66910.093310.44022.0072粤农73-204×CP72-1210(CK2)-29.87530.18620.0501-0.7144-15.2645-2.4168粤糖93-159×云瑞06-8272.84010.12330.9090-0.08405.84321.3674云瑞05-649×云蔗05-51-7.4219-0.10791.1802-0.2416-10.3160-1.2540云瑞05-790×德蔗07-369.17850.08290.3716-0.5371-8.2605-1.1769云瑞09-311×ROC11-7.65280.05150.63070.03422.28050.6464云瑞09-311×福农15-23.11300.18391.3001-0.02492.79031.0069云瑞09-311×云瑞10-736-16.3886-0.08101.30970.0145-5.6547-0.4726云瑞09-740×CP94-11009.08200.1435-0.72010.132713.34041.7133云瑞09-751×德蔗07-36-19.0667-0.01360.15800.0933-1.5509-0.2017云瑞09-928×ROC22-18.7246-0.1237-0.0027-0.1234-11.0337-1.7646云瑞09-928×云瑞05-79016.7273-0.2292-0.36260.3494-0.3271-0.1954云瑞09-928×云瑞09-7722.0741-0.24260.4892-0.0840-10.4890-1.6020云瑞10-105×德蔗07-36-20.9144-0.0114-2.40690.25090.4918-0.9310云瑞10-108×CP94-1100-28.65030.08291.44410.0539-1.64840.3026云瑞10-128×ROC11-14.6198-0.19550.40760.6252-1.4037-0.0412云瑞10-132×Q16613.7890-0.0518-0.0435-0.0643-0.1946-0.1100云瑞10-336×德蔗03-6836.3682-0.2853-1.0152-0.0249-6.9631-1.4082云瑞10-543×云蔗05-512.27580.17720.0645-0.005210.03351.6321云瑞10-736×云蔗89-7-7.37220.19741.08180.05397.04311.6425云瑞5-283×云瑞10-7363.1617-0.1237-0.69610.46764.68020.4172云瑞99-113×德蔗03-6817.5839-0.09900.5443-0.1431-3.4372-0.3392云瑞99-113×云瑞06-3503.9481-0.04960.28760.29036.34011.1590云蔗05-51×德蔗07-3613.8358-0.0877-2.21970.36917.05970.0254云蔗05-51×云瑞05-70411.2016-0.0361-0.56180.19185.91500.6714云蔗05-51×云瑞05-77011.73670.01550.15320.11306.45421.0924云蔗05-51×云瑞06-4808.4739-0.02490.7411-0.2022-3.1703-0.1746云蔗05-51×云瑞10-1329-1.21210.02450.10290.23124.27170.7485云蔗08-213×云瑞05-704-21.81780.3276-0.1443-0.20224.98570.7027

在第二年宿根实生苗的选育过程中，头年新植入选的材料有部分组合表现不佳，甚至没有单株入选，这与陈如凯等[24]的结论：配合力效应与环境效应之间存在一定程度的交互作用相吻合，Hogarth等[25]曾报道了父母本一般配合力×环境的显著互作效应。因此，在亲本组合选配策略上，建议采用多年(一般3 年)重复选配较好组合的方法，让杂种群体的变异充分表现出来，从中筛选合乎育种目标的单株。

4 结 论

通过对部分甘蔗亲本组合的遗传力和配合力分析，表现优异的材料有作母本的云瑞09-740、粤甘60、云瑞10-543、云瑞10-736、德蔗93-94、粤糖93-159、云蔗08-2138和作父本的云瑞10-291、云蔗89-7、CP94-1100、云瑞06-3504、云瑞05-770。本研究表明，云瑞99-113×云瑞06-350、云瑞10-736×云蔗89-7、粤甘60×云瑞10-291、云瑞09-740×CP94-1100、云瑞10-543×云蔗05-51、德蔗93-94×云瑞09-772、粤糖93-159×云瑞06-827、云蔗05-51×云瑞05-770、云瑞09-311×福农15、福农99-201×云瑞10-555、云蔗05-51×云瑞10-1329、云蔗08-213×云瑞05-704、云蔗05-51×云瑞05-704、云瑞09-311×ROC11、云瑞5-283×云瑞10-736、云蔗05-51×德蔗07-36等16个组合蔗茎产量和糖产量特殊配合力值为正效应且高于双对照，为高糖高产组合；云瑞10-105×德蔗07-36、ROC23×云蔗08-146、云瑞09-536×桂糖96-211等3组合为高产组合。