不同水分条件下06系列甘蔗新品系生根、出苗表现

段惠芬 ，经艳芬 ，杨李和 ，董立华 ，安汝东 ，周清明 ，朱建荣 ，桃联安

（1.云南省农科院甘蔗研究所瑞丽育种站，瑞丽678600；2.云南甘蔗遗传改良重点实验室，开远 661600）

为改良甘蔗品种的适应性和抗逆性，提高甘蔗产量和糖分，国内外甘蔗主要生产国美国、印度、澳大利亚、巴西等都积极地对甘蔗野生种质资源进行研究和利用。云南省农科院甘蔗研究所瑞丽育种站一直致力于云南丰富的甘蔗野生种质资源的利用研究，目的就是利用云南甘蔗种质资源的适应性、宿根性和抗病、抗旱、耐瘠等特点改良现有甘蔗品种，以提高甘蔗产量和糖分。通过2005/2006杂交季节的杂交，按“五圃制”选育，获得了一批含云南野生甘蔗血缘的06系列自育品系。

云南甘蔗种植多在每年的2—4月春植蔗，正值云南突出的干旱少雨季节，对甘蔗种芽发根、出苗是一个考验，9—10月的秋植蔗又是秋雨连绵的季节，对甘蔗种茎耐涝萌发是一种检验。众多学者对甘蔗抗旱性进行了大量的研究，张木清等（1997）对不同甘蔗基因型在水分胁迫下的形态反应和生理变化进行了研究，吴才文等[1]在水分胁迫下对甘蔗生长发育及相关生理指标进行了测定，许文花等[2]利用隶属函数法对甘蔗割手密无性系抗旱性进行了鉴定研究，谢金兰等[3]在不同土壤水分条件下对ROC22的发根和萌芽进行了观察分析。目前甘蔗抗旱生理指标的测定主要针对甘蔗伸长期或苗期，在水分胁迫下对甘蔗种茎苗的萌发生理研究不多，本研究试图对自育品系在水分胁迫和水浸渍条件下对发根和出苗进行初步观察和分析。

1 材料和方法

1.1 材料

供试材料是自育06系列甘蔗品系（品比圃）共9个，即：06-1191（桂糖89-5×ROC22），06-6032（云瑞99-113×福农 90-1022 ），06-2409 （德蔗 93-94×云瑞 03-917）， 06-2417 （ 德蔗 93-94×云瑞 03-917）， 06-189（ROC22×云瑞 99-113 ），06-241（德蔗 93-94×51NG90 ），06-2885（德蔗 93-94×云瑞 03-393 ），06-216（H32-5560×云瑞 03-392+云瑞 03-393 ）,06-1717（ 福农 90-1022×云瑞 03-417 ），除 06-1191、06-241外其余7个品系为云南野生种质血缘的组合后代。对照为ROC22、粤糖93-159。

1.2 方法

1.2.1 试验处理 在温室内桶栽，基质为晒干的江沙（含水量0.29%），每桶8kg干沙，加入适量的水，对每个材料进行水分适宜（含水量20.7%）、水分胁迫（含水量1.7%）、水分浸渍（含水量35.2%）处理，每个处理3桶（重复），每桶5个单芽，下种前经0.1%～0.3%多菌灵浸种5min，沙水拌匀、下种后即刻用膜封紧，9月6日布置试验，19d后进行调查。

1.2.2 调查项目 发根数，最长根的长度，出苗率，苗高，根及苗鲜重和干重（120℃烘干6h）。

1.2.3 分析方法 参照赵培方等[5－6]采用的DTOPSIS法。

2 结果与分析

2.1 不同自育甘蔗品系3种处理生根、出苗表现

对3个不同处理（水分适宜、水分胁迫、水分浸渍）的生根、出苗指标调查结果，见表1－1、1－2。从发根调查平均值来看，水分胁迫处理较水分适宜处理和水分浸渍处理的发根数要多，水分适宜处理较水分胁迫、水分浸渍的最长根要长，根的重量表现差异不明显。在发根数调查上，06-189在水分适宜、水分胁迫、水分浸渍下发根数均较06-1911、06-1717要明显发得多。从出苗调查平均值来看，不同自育品系在水分适宜条件下较水分胁迫处理、水分浸渍处理的出苗率、苗高、苗的重量均要好，对不同自育品系3种不同处理生根、出苗的发根数、最长根长、根鲜重、根干重、出苗率、苗高、苗鲜重、苗干重8个指标，采用DTOPSIS法进行综合评判。

表1-1 不同自育甘蔗品系3种处理发根调查结果(Y)

表1-2 不同自育甘蔗品系3种处理出苗调查结果(Y)

2.2 调查结果无量纲化处理

各个指标原始数据量纲不同，难以直接综合比较，首先需对各指标进行无量纲化处理，各类指标无量纲化处理公式：正向指标公式 Zij=Yij/Yimax〔Yimax=Max（Yij）〕；中性指标公式 Zij=Yjo/〔Yjo＋abs（Yjo-Yij）〕；负向指标公式Zij=Yimin/Yij〔Yimin=Min（Yij）〕。 公式中，代表品系编号的 i＝1，2，3……11；代表性状指标的 j=1，2，3……8；Yij代表第i个品系第j个性状值，Yjo代表第j个性状目标值；abs代表绝对值。发根数、最长根长、根鲜重、根干重、出苗率、苗高、苗鲜重、苗干重均取正向处理，结果见表2-1、2－2。

表2-1 发根调查结果无纲量化(Z)

表2-2 出苗调查结果无纲量化(Z)

2.3 决策矩阵的建立

对发根数、最长根长、根鲜重、根干重、出苗率、苗高、苗鲜重、苗干重8个指标均赋予权重Wj=0.125，Wj∈（0，1），∑Wj=1， j=1，2，3……8。计算决策矩阵 R，Rij=Zij×Wj，Rij表示第 i个品系第 j个性状指标的相应值，Zij表示第i个品系第j个性状指标的相应值，即以各指标权重与无量纲化处理结果的乘积，构建参试材料综合评价决策矩阵R，得到各参试材料的决策矩阵（见表3－1、3－2）。

表3-1 发根情况DTOPSIS决策矩阵(R)

表3-2 出苗情况DTOPSIS决策矩阵(R)

2.4 根据相对近似值综合评判材料表现

（1）根据决策矩阵，求出各指标的正理想数列和负理想数列。

计算结果：水分适宜=水分胁迫=水分浸渍

水分适宜：Xj＋={0.125,0.125,0.125，0.125,0.125,0.125,0.125,0.125}

计算结果：

（2）根据Xj＋、Xj-和Rij，计算各品系与正理想解、负理想解的距离，采用欧几里德范数作为距离的测度。

表4 DTOPSIS计算结果(C)

从表4中可以看出，在水分适宜条件下的生根和出苗表现，对照粤糖93-159最好，只有06-189超过对照ROC22；在水分胁迫条件下的生根和出苗表现，06-216、06-6032最好，均超过对照粤糖93-159和ROC22，06-189超过对照ROC22；在水分浸渍条件下的生根和出苗表现，06-6032表现最好，06-189、06-216超过ROC22和粤糖93-159，06-2417超过粤糖93-159。

从水分适宜、水分胁迫、水分浸渍3种处理的平均值Ci来看，各个材料在3种水分条件下的生根、出苗综合表现，06-6032最好，06-189、06-216超过对照粤糖93-159和ROC22，06-1717和06-1191表现最差。平均值Ci从大到小的排列顺序是：06-6032﹥06-189﹥06-216﹥粤糖93-159﹥ROC22﹥06-2417﹥06-241﹥06-2409﹥06-2885﹥06-1717﹥06-1191，这与生根观察结果基本一致。

3 讨论

3.1 甘蔗种茎萌发是指甘蔗种茎发根、出苗过程，是甘蔗种茎在外部环境作用下发生的生理变化和生长发育过程，一般萌芽温度要求不低于13℃，最适30℃左右，根的萌动对温度要求要低一些，在萌发时根比芽对水分较敏感[7]。除了要求体外一定的水分、温度、光照、土壤等因素外，与种茎自身含水量、内源激素水平、各种蛋白酶含量、单糖含量等有关，是一系列较为复杂的生理反应。本试验在一定温度、光照条件下，主要观察外部水分对种茎休眠根点、休眠幼芽的萌发生长的一些反应，试验表明，虽然水分少可刺激根点萌动，但水分过多或过少对种茎生根、出苗的最终质量均不利，在不同水分处理下材料间的发根、出苗表现明显差异，这是甘蔗品系种茎萌发的种性表现。种茎发根多、长得长对吸收水分和养分有利，在水分缺乏的情况下能保持成活，同时幼苗出得好、长得壮，这样的材料抗旱性好，这对新品种选育和推广种植有一定的实践指导意义。

3.2 利用云南甘蔗野生种质资源的目的是增强甘蔗生产品种的抗逆性和适应性，本试验采用DTOPSIS法对水分适宜、水分胁迫、水分浸渍3种处理结果分析表明，含云南甘蔗野生种质血缘自育新品系06-6032、06-189、06-216均超过对照粤糖93-159和ROC22，说明含云南甘蔗野生种质血缘材料具有较好的抗逆性和适应性，云南野生种质血缘具有潜在的育种价值。

3.3 采用DTOPSIS法综合分析各个性状指标，直观简便，权重赋值是关键。

[1]张木清，陈如凯，高三基，等.甘蔗基因型对水分胁迫的形态生理响应[J].中国农业科学，1997,30（6）:72-77.

[2]吴才文，陈能武，杨荣仲，等.水分胁迫及复水对甘蔗生长发育及相关生理指标的影响[J].甘蔗，1998,5（3）:6-12.

[3]许文花，杨清辉.甘蔗割手密无性系抗旱性鉴定[J].亚热带农业研究，2005,1（1）:22-26.

[4]谢金兰，罗亚伟，梁阗，等.土壤水分对甘蔗萌芽出苗的影响[J].中国糖料，2010（3）：29-30.

[5]赵培方，吴才文，陈学宽，等.DTOPSIS法对甘蔗新品系的综合评价[J].中国糖料，2008（1）：43-45.

[6]余本勋，张时龙，何友勋，等.DTPOSIS法在水稻区试品种综合评价中的应用研究[J].现代农业科技，2010（5）：37-41.

[7]董伟，张立平.甘蔗优质高效栽培技术[M].北京：中国三峡出版社，2008：4-10.