韦金菊 周会 李海碧 毛莲英 宋修鹏 雷敬超 桂意云 张荣华 李杨瑞 刘昔辉

摘要：【目的】对近40年广西引进甘蔗种质资源利用情况进行分析，为提高甘蔗引种利用效率及推动甘蔗产业健康可持续发展提供参考。【方法】统计1982—2020年广西引进的甘蔗种质资源，分析引进种质资源的直接利用、育种利用、育成后代的应用及研究利用情况，总结引种过程中存在的问题并提出建议。【结果】1982—2020年，广西农业科学院甘蔗研究所从20多个国家和地区及国内其他省（市）引进甘蔗种质资源共1044份（包括花穗238份），其中1993年以来引进甘蔗种质资源751份（包括花穗26份）;引进甘蔗种质资源作为亲本配置了杂交组合2771个，进入区试且亲本含有引进种质资源血缘的品系有43个;广西农业科学院甘蔗研究所育成的58個桂糖系列甘蔗品种中有40个含有引进种质资源血缘，其中美国CP系列亲本占37.9%，我国台湾ROC系列亲本占34.5%，美国CP系列和我国台湾ROC系列甘蔗种质资源在广西甘蔗育种中发挥了非常重要的作用。引进的甘蔗种质资源在抗病育种及分子育种方面也逐步开展研究。但目前广西甘蔗引种过程中也存在一些问题：（1）引进甘蔗种质在适应性上普遍存在较大问题;（2）引进别国或地区优良甘蔗种质的同时有可能会带来新的病虫害，给甘蔗产业的安全生产增加风险。（3）引进的种质资源未能在国内育种单位间充分共享。【建议】应加强优异甘蔗种质资源的引进;规范甘蔗引种程序，严格遵守引种检疫规程;重视引进种质资源数据库的构建及共享利用。

关键词： 甘蔗;种质资源;引进;利用;广西

中图分类号： S566.1                               文献标志码： A 文章编号：2095-1191（2021）02-0280-08

Abstract：【Objective】In this study， the utilization of sugarcane germplasm resources introduced in Guangxi in the past 40 years was analyzed， which provided a reference for improving the utilization efficiency of sugarcane introduction and promoting the healthy and sustainable development of sugarcane industry. 【Method】Based on the statistics of sugarcane germplasm resources introduced from 1982 to 2020 in Guangxi， this paper analyzed the direct utilization， breeding utilization， application and research utilization of the introduced germplasm resources， summarized the problems existing in the process of introduction and put forward some suggestions. 【Result】During 1982 to 2020， Sugarcane Research Institute of Guangxi Academy of Agricultural Sciences introduced 1044 sugarcane germplasms（included 238 tassels） from more than 20 countries and regions as well as other provinces（cities） in China， among them ，751 sugarcane germplasm resources（included 26 tassels） were introduced since 1993. A total of 2771 hybrid combinations were allocated based on introduced sugarcane germplasms resources， 43 clones entered regional trails contained the introduced germplasm resources. Among the 58 GT sugarcane varieties developed by Sugarcane Research Institute of Guangxi Academy of Agricultural Sciences， 40 varieties contained introduced germplasm resources， among which CP series from America accounted for 37.9% and ROC series from Taiwan， China accounted for 34.5%. CP series and ROC series sugarcane germplasm resources play a very important role in sugarcane breeding in Guangxi. The introduction of sugarcane germplasm resources in disease resistance breeding and molecular breeding has gradually carried out research. At present， there are some problems in the introduction of sugarcane in Guangxi：（1）the introduction of sugarcane germplasm resources had great problems in adap-tability;（2）the introduction of excellent sugarcane germplasm resources in other countries or regions might bring the risk of new diseases and insect pests，and increase the risks of safety cultivation of sugarcane industry;（3）the introduced germplasm resources were not fully shared among domestic breeding units. 【Suggestion】Strengthen the introduction of excellent sugarcane germplasm resources， standardize the introduction procedure of sugarcane， strictly observe quarantine rules for introduction， and pay attention to the construction and sharing of the database of introduced planting resources.

Key words： sugarcane; germplasm resources; introduction; utilization; Guangxi

Foundation item：National Sugar Industry Technology System Project（CARS-170105）; Central Guides Local Project（Guike ZY20198005）;Basic Scientific Research Project of Guangxi Academy of Agricultural Sciences（Guinongke 2021 YT006，Guinongke 2020YM24）

0 引言

【研究意义】甘蔗是热带及亚热带地区主要的糖料作物（黄中艳，2009;杨丽涛等，2011）。广西是我国主要的糖料生产基地（邓宇驰等，2018;李杨瑞，2019），蔗糖产量占我国食糖总产量的90%左右（杨丽涛等，2011;庞新华等，2016）。甘蔗品种选育需要较长的周期，且不同生态区域选育出的甘蔗品种其适应性也不相同。单一品种长期种植通常会因种性退化、病虫害严重、宿根年限缩短等原因而迫使育种者尽快找到适应本地的高产、高糖、高抗逆性及适合机械收割的甘蔗优良新品种来取代日益退化的甘蔗品种（欧克纬等，2020）。引种能充分利用国内外最新育成的甘蔗品种，增加当地品种资源，对拓宽甘蔗遗传基础、提高育种效率及提高甘蔗抗逆性、产量和糖分有着举足轻重的作用（蒋洪涛等，2020）。因此，总结分析广西近40年甘蔗种质资源的引进及利用情况，对指导优异甘蔗种质资源的引进筛选，构建引进种质资源数据库，提高共享利用效率，以及我国蔗糖产业的提质增效均具有重要意义。【前人研究进展】广西自20世纪30年代开始从国内外引进甘蔗品种，如30年代引进的甘蔗品种POJ2878，40年代引进的甘蔗品种Co290和台糖134（F134）（彭绍光，1992;骆君骕，1992），60年代引进的甘蔗品种选3，70年代引进的甘蔗品种粤糖63-237，80年代引进的甘蔗品种赣蔗1号、赣蔗8号和赣蔗14号等（游建华，1999;韦明珠和黄吉森，1996），90年代引进的甘蔗品种新台糖22（ROC22）（贺根生，2009;韦昌联，2012）。这些引进甘蔗品种都曾是广西的主要栽培品种（韦昌联，2012;李杨瑞，2019），至今ROC22在我国仍有不少种植面积。引进的甘蔗品种可经筛选试种后直接推广种植，也可成为优异的杂交亲本，丰富我国甘蔗遗传基础，选育出优良的甘蔗后代。由广西自育而成的桂糖11号，其亲本是CP49-50×Co419，曾经是我国的主栽品种（彭绍光，1990;劳培深，1999），后被产量和糖分更高的ROC22所取代（李杨瑞，2019）。目前广西的主栽品种桂糖42号、柳城05-136均是ROC22的后代，其中桂糖42號由ROC22×桂糖92-66杂交选育而成（邓宇驰等，2018），柳城05-136由CP81-1254×ROC22杂交选育而成（屈再乐，2019）。ROC22在广西蔗糖产业20多年的发展中起到了非常重要的作用（李杨瑞，2019）。【本研究切入点】虽然广西进行了较长时期的甘蔗引种工作，也取得了不错的成效（游建华，1999;邓海华和李奇伟，2007），但未见对近40年来广西甘蔗引种情况进行全面信息收集、评价和分析的报道。【拟解决的关键问题】对广西近40年甘蔗引种成效及对后续甘蔗育种的影响进行分析，明确下一步引种目标，为提高甘蔗引种利用效率及推动甘蔗产业健康可持续发展提供参考。

1 广西历年引进国内外甘蔗种质资源情况

广西引进甘蔗种质资源的途径主要有项目合作引进、国际协定交换及友好科学家赠送等。改革开放为甘蔗引种提供了良好机遇，广西农业科学院甘蔗研究所（原广西甘蔗研究所，以下简称“广西甘蔗所”）对甘蔗种质资源的引进可分为2个时期（表1）：（1）1982—1991年期间，从印度、美国、澳大利亚、日本、泰国、巴西、古巴、毛里求斯、巴基斯坦及中国台湾等10个国家或地区分15批次引进了293份甘蔗材料，其中花穗212份（韦明珠和黄吉森，1996）;（2）自广西甘蔗所建成甘蔗引种隔离检疫室后，进行了更大规模的甘蔗种质资源引进，1993—2020年，从巴西、印度、美国、澳大利亚、日本、法国、古巴、巴基斯坦、毛里求斯、越南、墨西哥、斯里兰卡、斐济、菲律宾、苏丹、柬埔寨、孟加拉、泰国、缅甸、老挝及中国台湾等21个国家或地区引进甘蔗材料共751份，其中花穗26份。自1982年以来的近40年，广西甘蔗所从不同国家和地区甘蔗科研机构引进了甘蔗种质资源共1044份，这些国家和地区遍及非洲、北美洲、南美洲、亚洲、大洋洲及欧洲等。

对不同年份引进数量进行比较，发现在2000—2010年引进甘蔗种质资源数量最多，为454份，占全部数量的43.49%（图1）。

2 引进甘蔗种质资源的利用情况

从不同区域、不同气候条件地区引进甘蔗种质资源，既可拓宽甘蔗亲本遗传基础，增强甘蔗遗传多样性，为甘蔗常规育种提供丰富的不同基因型遗传材料，又可在甘蔗生产上直接利用，优化品种结构，促进甘蔗产业健康可持续发展。自20世纪80年代以来，广西引进大量甘蔗种质资源，并在品种筛选、应用和杂交育种方面做了大量工作，取得了一定成绩。

2. 1 引进甘蔗种质资源的直接利用

引进的甘蔗种质资源首先需进行检疫，隔离种植2个生长周期后，无检疫性病虫害方可出圃。然后根据区域试验要求进行适应性观察和筛选，部分表现突出的材料可经过品种审定后直接应用于生产。对于某些农艺性状突出的种质资源，可作为亲本在甘蔗常规育种中杂交利用。从1982年至今，引进的甘蔗种质资源经过一系列试验，筛选出台糖172、台糖160、新台糖1号（ROC1）、新台糖2号（ROC2）、新台糖10号（ROC10）、CP65-357、CP74-2005、新台糖16号（ROC16）、ROC22和桂引9号等10个品种在我国甘蔗生产上推广应用（表2），其中ROC16和ROC22成为我国的主栽品种，特别是ROC22，综合农艺性状、产量和糖分等表现优异，在我国种植长达20多年，单年种植面积最大时占全国的80%以上，目前仍占有20%左右的面积。此外，除了在生产上推广应用的10个品种外，还有8个引进材料进入广西或国家区域试验（表3）。

2. 2 引进甘蔗种质资源在常规育种上的利用

2. 2. 1 引进甘蔗种质资源的杂交利用情况 2008年广西甘蔗所在海南省三亚市建立了甘蔗杂交育种基地，利用引进甘蔗种质资源开始自行配制甘蔗组合。由表4可知，2009—2020年共配置组合2771个，其中仅母本为引进的组合有1078个，仅父本为引进的组合有1455个，父母本均为引进的种质资源组合有238个。2016年开始进入区试的甘蔗品系有31个，其中，仅母本为引进的有9个品系，仅父本为引进的有18个品系，父母本均为引进的种质资源有4个品系。这些甘蔗品系均有可能成为新品种，丰富广西乃至全国甘蔗品种布局。

2. 2. 2 利用引进甘蔗种质资源育成的甘蔗品种 广西甘蔗所杂交育成的桂糖系列甘蔗品种有桂糖1号到桂糖58号共58个甘蔗品种，其中有40个含有引进种质资源血缘，这些引进的亲本主要来自美国、印度和中国台湾。其中以美国CP系列甘蔗种质资源作为亲本的有22个，占所有育成品种的37.9%;我国台湾ROC系列作为亲本的有20个，占所有育成品种的34.5%;印度Co系列作为亲本的有4个，占所有育成品种的6.9%（表5）。

2. 2. 3 引进甘蔗亲本杂交后代选育的品系 2006—2014年，广西甘蔗杂交育种亲本中，有18个引进甘蔗种质资源作为杂交亲本，其后代中共有43个甘蔗新品系进入广西区域试验，这18个亲本来自于美国和我国台湾。其中台湾品种ROC22的杂交后代进入广西区试数量最多（20个）（表6）。

2. 3 育成后代品种的应用情况

利用引进的优异甘蔗种质资源作为亲本育成的后代中，表现优异的主要有桂糖11号、桂糖29号、桂糖32号、桂糖42号和桂糖55号等品种，其中桂糖11号和桂糖42号的推广应用面積最大。桂糖11号（桂糖73-167），亲本组合为华南56-12×Co419，1998年占广西甘蔗种植总面积的63.53%（劳培深，1999），成功取代了原主栽品种台糖134，20世纪90年代成为我国大陆的主栽品种，累计推广面积为340多万ha（李杨瑞，2019）。桂糖42号（桂糖04-1001），亲本组合为ROC22×桂糖92-66，2019/2020榨季种植面积25.228万ha，目前已成为广西种植面积最大的主栽品种。美国CP系列和我国台湾ROC系列甘蔗种质资源在广西甘蔗育种中发挥了非常重要的作用。

2. 4 其他研究方面的情况

在抗病鉴定和抗病性甘蔗种质筛选方面，广西甘蔗所于2013—2015年在海南和南宁连续3年对560份甘蔗亲本进行了甘蔗黑穗病、梢腐病、花叶病、锈病、黄叶病等主要病害的田间发病情况调查，同时对其中115份优良甘蔗亲本进行了人工接种甘蔗黑穗病、花叶病和宿根矮化病的抗病性鉴定试验。结果表明，美国CP系列甘蔗亲本对黑穗病抗性较好，桂糖系列甘蔗亲本对梢腐病抗性较差。美国CP系列甘蔗品种的抗黑穗病率为85.0%，泰国系列品种为75.0%，桂糖系列和云南系列品种均为63.6%，粤糖系列品种为53.3%，川蔗系列品种为33.3%，福农系列、崖城系列、新台糖系列、法国系列品种均约为50.0%。其中，高抗黑穗病的甘蔗品种有美国品种CP07-1527、CP07-2137、CP07-1533、CP07-1618、CP09-4707、CP09-4647、CP09-4369、CPCL06-3332、CP00-1100、CP72-2086，泰国品种K88-92、K95-84、MP3、KK3、UT6，以及国内品种（系）崖城96-48、崖城96-40、云蔗03-194、云蔗99-91、云蔗03-258、粤糖90-4、粤糖83-271、粤糖96-86、粤糖83-271等共24个甘蔗品种（系）。

在甘蔗分子育种方面，对引进甘蔗种质资源主要开展了遗传多样性研究。梁俊等（2010）应用21对SSR引物与毛细管电泳技术构建了印度、美国、爪哇等地引进品种及广西自育甘蔗品种的指纹图谱，并分析其遗传多样性，发现ROC系列甘蔗品种聚为一类，CP系列品种聚为一类，且具有较高的遗传相似性。胡杨等（2016）利用SSR和RAPD 2种分子标记对5个美国CP系列、11个中国台湾ROC系列及中国大陆不同甘蔗品种（系）的遗传多样性进行评估，将48份甘蔗品种（系）大致分为3类，具有亲缘关系的材料其系谱关系也较近，也具有较高的遗传相似性系数。这些遗传多样性分析结果可为辅助杂交育种及品种改良提供参考。

3 引种过程中存在的问题

随着改革开放的进行，国际交流环境形势大好，近40年来，广西从各产蔗国或地区引进了较多不同基因型的种质资源，丰富了我国甘蔗种质资源的遗传多样性，但在引种过程中也存在如下问题：（1）引进甘蔗种质在适应性上普遍存在较大问题，获得的适合广西气候且在糖分、产量、宿根性、茎径、株高、抗逆性等综合性状上表现优异的甘蔗材料不多。从广西对从20多个国家和地区引进的甘蔗种质利用情况来看，美国CP系列和我国台湾ROC系列甘蔗种质资源在广西甘蔗育种中发挥了非常重要的作用，之前的引种工作对这方面的总结和重视程度不够，造成引种力量和经费分散。（2）虽然引进别国或地区优良甘蔗种质是甘蔗产业健康发展的一条便捷途径，但同时也有可能会带来新的病虫害，给甘蔗产业的安全生产增加风险。多单位、多渠道引种，部分引种程序不遵守国家规定，引种检疫过程不规范，也给我国甘蔗产业带来了病虫害等潜在威胁。（3）由于行业竞争等原因，引进的种质资源未能在国内育种单位之间充分共享，这也阻碍了引进甘蔗种质最大作用的发挥。

4 建议

4. 1 继续加强甘蔗优异种质资源的引进

任何优良品种经推广种植后，均会面临长期种植引起的种性退化、病虫害严重、宿根年限缩短及糖分下降等问题（韦昌联，2012;欧克纬等，2020），因此，引种是一项持续性的工作。针对目前广西甘蔗产业面临的主要问题，如黑穗病、螟虫等病虫害发生严重、宿根年限短、适应机械化品种少等，今后应继续加强国际间的交流合作，扩大对世界甘蔗种质资源的引进和利用，提高广西甘蔗的选育效率，这也是甘蔗品种选育的一条捷径。以往甘蔗引种较重视高糖和高产等特性，今后引种方向应扩大到适合全程机械化及抗病性强等方面。提高糖分和产量的同时增强甘蔗品种的抗病性，有助于提高蔗糖业抵御病虫害风险的能力。

前期研究表明，美国CP系列甘蔗种质对黑穗病抗性最高，这与美国重视甘蔗新品种抗病性有关，从杂种圃就开始进行不同阶段的抗病筛选。同时，从广西利用国外亲本的效率来看，美国CP系列甘蔗亲本的利用效率也最高。因此，今后的甘蔗引种工作中应将美国优异甘蔗亲本引进作为工作重点。

4. 2 规范甘蔗引种程序，做好甘蔗检疫检验工作

甘蔗种质资源引进的同时也存在可能携带病虫害的风险，因此，应加强检疫意识，按规范的引种程序进行引种，遵循“少量试种”原则，并在符合条件的检疫室经过2个生长周期检疫检验合格后方能出圃，并进行适应性筛选。世界上曾发生由于甘蔗引种带来的病虫害而导致当地糖业发生重大损失的事件（Rao et al.，2004;李文凤等，2014;王晓燕等，2016;韦金菊等，2018;张荣跃等，2019）。近年来甘蔗白叶病在东南亚国家普遍严重发生，且白叶病随蔗种进行远距离传播，自1992年以来，广西曾检测出甘蔗斐济病、白条病、白叶病等检疫性病害（邓展云，1997;王伯辉，1999）。及时了解各甘蔗出口国家发生的主要病虫害情况，加强检疫检测工作，有效防止今后因引进甘蔗种质资源而携带病虫害侵入我国，给我国糖业可持续安全发展带来隐患。

4. 3 重视甘蔗引进种质资源数据库的构建及共享利用

对引进的甘蔗种质资源进行系统性调查与评价，整合引进国别、亲本信息、检疫情况、品种农艺性状及抗性鉴定等数据，建立甘蔗引进种质资源数据库，可为甘蔗常规育种的杂交亲本选配提供参考。同时，建议我国广西、云南、广东、福建等相关甘蔗科研机构扩大开放合作，共同建立甘蔗种质资源数据库信息共享平台，充分利用国际间甘蔗引进种質资源，选育出更多优良的甘蔗新品种，推动我国蔗糖业的健康可持续发展。

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（责任编辑 王 晖）