云南抗旱甘蔗品种的选育及效果

吴才文，范源洪，陈学宽，刘家勇，赵 俊，赵培方，夏红明，杨 昆

（云南省农科院甘蔗科学研究所/云南甘蔗遗传改良重点实验室，开远661600）

云南是全国第二大蔗糖基地，也是全国最干旱的蔗区。从蔗区分布来看，云南年均植蔗面积30万hm2，其中旱地面积达24万hm2，占植蔗面积的80%，近年来随着竞争作物的加剧旱地甘蔗比例还在不断的扩大。由于云南地处低纬高原，地理位置特殊，地形地貌复杂，哀牢山、无量山、邦马山等大山脉为云南蔗区气候分界线，位于西部的德宏、保山、临沧、普洱、西双版纳等蔗区，西南来的暖湿气流在此受到阻拦，形成较为丰沛降水，年降雨量大部分在1200～1800mm，多数地区年降雨量与蒸发量相差不大；位于东部的红河、玉溪、文山等蔗区，西南面来的暖湿气流，越过哀牢、无量山等山脉群后，大为减弱，年降雨量比滇西南蔗区少，一般仅为800～900mm[1]。气象专家通过史料揭秘，从元代至今，云南平均每3年就有一次小旱，9年就出现一次大旱[2]。冬春季是云南季节性干旱期，但随着气候变暖，2009年以来干旱似乎来得更加猛烈，干旱不仅只发生在冬春季节，而且在夏季和秋季也时有发生，春夏连旱、秋冬连旱已成为制约云南蔗糖产业发展的重要瓶颈。

干旱给云南甘蔗生产造成了巨大损失，但对甘蔗育种工作者筛选抗旱品种却是难得的机遇。近年来云南甘蔗研究所针对云南蔗区的自然气候，特别是云南蔗区“十年九旱，干旱年年有，大小程度各不同”的特点，在抗旱种质创新、抗旱亲本评价、抗旱品种培育、抗旱品种的引进筛选及推广应用上，进行了大量的研究，特别是经过2009年以来百年不遇的特大干旱的检验，筛选出了一批抗旱性强的甘蔗品种在生产上大规模推广应用，减轻了干旱对云南蔗糖产业的冲击，促进了云南蔗糖产业在旱灾过后的快速恢复。

1 干旱对蔗糖产业的影响

甘蔗是热带和亚热带作物，甘蔗生长需要高温、高湿和强光照，但随着甘蔗野生资源的不断渗入，甘蔗品种的适应性不断增加，抗旱性不断增强，种植范围不断扩大。由于甘蔗种性的不同，甘蔗品种对干旱的反映各异。栽种时干旱往往导致甘蔗出苗率低、分蘖少，抗旱性强的品种在旱季栽种可以抓住栽种时的少量浇水迅速出苗和分蘖；生长期间遇旱，有的品种因不耐旱而死亡，有的品种却迅速减缓生长从而减少对水分的消耗，当遇降雨或浇水时又快速生长；新植甘蔗收获后，抗旱性强的甘蔗品种在宿根季可能因为根系长可以有效利用地下深层水分而快速发株和生长。由于甘蔗的生长周期长达1年以上，一年中任何季节的干旱都可能对甘蔗的生长造成不利的影响，抗旱性弱的品种不管是出苗、生长或宿根发株等任何生长期受旱可能表现不佳而被生产所淘汰，而抗旱性强的品种可以有效减轻干旱的影响，从而保证有较高的产量和糖分。

近年来，随着全球气候变暖，极端天气、极端气候事件也在不断增加，自然灾害频发。并非因为全球气候变暖就不再发生低温冻害了，如2008年南方蔗区尤其是广西蔗区连续发生低温雨雪冰冻害，不仅造成当季甘蔗蔗尖、蔗芽死亡，节间组织坏死，甘蔗产量下降，蔗糖转化为单糖，出糖率较上个榨季大幅度下降0.33个百分点；种苗受冻后新植无法栽种、栽种后新植出苗差、宿根甘蔗发株少，2008/2009年榨季全国蔗糖产量较2007/2008年榨季大幅减产215万t，其中仅广西减产就达174.2万t。全球气候变暖还导致干旱程度和范围不断加大，如2009年入秋以来至2012年上半年，西南蔗区尤其是云南蔗区持续特大干旱、降雨量极少，甘蔗生长受阻，致使2009/2010年榨季全国蔗糖产量又较上一年减产140万 t，其中云南减产 46.37万 t（表 1）。 甘蔗受灾糖价大幅攀升，虽然植蔗面积有较大幅度增加，但蔗糖产量至今还没有完全恢复。

表1 全国及主产蔗区蔗糖产量因灾害受损波动情况 万t

2 云南抗旱甘蔗亲本的筛选及评价

亲本是育种的物质基础，抗旱品种的培育有赖于抗旱亲本的发掘和利用。云南甘蔗研究所及其所属瑞丽内陆甘蔗杂交育种基地，近年来根据杂交后代实生苗表现，在亲本的遗传力和配合力方面开展了大量研究，筛选出了一批遗传力高、配合力强的优良亲本[3-8]，其中针对新台糖和云瑞系列亲本进行了抗旱性评价，从中筛选出了一批优良的抗旱亲本（表2），继续杂交利用可望培育出更多更好的优良抗旱甘蔗品种。

表2 云南筛选出的优良抗旱新台糖和云瑞型亲本

3 云蔗系列甘蔗抗旱品种的选育及效果

云南省农科院甘蔗研究所是云南省级甘蔗专业机构，针对蔗区不断向旱坡地转移，针对生产对抗旱甘蔗品种需求的日益迫切，采取一系措施培育抗旱甘蔗品种，取得了显著成效。主要措施有：大力开展抗旱亲本的创新和评价、大幅度增加抗旱品种的选育规模、直接在旱地上选育抗旱品种。筛选出了一批抗旱性强的甘蔗亲本、尤其是含新型野生血缘的云瑞型创新亲本（见表2），育种组合数量不断扩大（见图1），“十五”期间年均组合数49.4个，“十一五”期间平均组合数量492.2个，五年时间育种规模增加了10倍，“十二五”伊始甘蔗杂交育种规模已突破700个，且很大一部分均为抗旱组合。近年来育成了一批抗旱性强、适宜性广的抗旱品种/材料，其中2011年和2012年通过国家和省审（鉴）定的云蔗03-194和云蔗03-258经受住了2009年以来百年不遇的特大干旱的影响，2009—2012年在云南旱地蔗区表现突出，较大面积推广应用的新台糖22号增产18.9t/hm2[9]，现已成为云南旱地蔗区的主要推广品种。

图1 云南甘蔗研究所甘蔗杂交组合数量变化情况

表3 国家甘蔗品种区域试验各批次国内自育参试品种汇总

4 甘蔗抗旱品种的引进及筛选

引种培育具有投资少、费时短、见效快、收效大等特点，通过引种充分利用各地育种成果，可迅速缓解本地区对良种的迫切要求，是发展农业生产的有效途之一。我省历来十分重视引种工作，积累了宝贵的经验，取得了巨大的成绩。几十年来，引进种在我省的推广面积始终保持在较高水平，对云南糖业的发展作出了重要贡献。如50年代云南引进的F134、Co419、Co290等，在60年代取代了地方品种“罗汉蔗”和“芦蔗”，使全省平均单产由原来的22.5t提高到了37.5t以上。我省80年代引进的川蔗13号、选三和桂糖11号对20世纪90年代云南蔗糖产业快速发展作出了重要贡献，甘蔗单产进一步提升到57t以上。20世纪末引进的新台糖系列品种在全省普及后，甘蔗单产提高到了目前的63t，因此各时期甘蔗良种的引进和推广使用促进了云南糖产业持续稳定的发展，并不断迈上新台价。

“九五”末以来，国家甘蔗品种区试在全国启动，目前已进行到第九轮，参试品种共计122个，其中国内各甘蔗育种单位自育甘蔗品种102个（表3）。云南甘蔗研究所作为区试参加单位同步引进了全国甘蔗研究所育成的最新甘蔗品种85个，经试验示范成功筛选出了一批优良品种如粤糖93-159、粤糖86-368、福农91-21及桂糖21号（桂糖94-119）等在蔗区推广应用，其中粤糖86-368、福农91-21因抗旱性强主要在旱坡地上种植，2009年云南遭遇百年不遇特大旱灾后在旱地上栽培具有明显优势。云南蔗区“十年九旱，干旱年年有，大小程度各不同”的自然条件下，这些抗旱品种的进一步推广应用，将为云南蔗糖产业持续稳定的发展奠定坚实的基础。

5 讨论

5.1 甘蔗种质的创新利用、甘蔗育种手段的提高和育种方法的进步是影响甘蔗育种效益的重要因素。现代甘蔗育种取得的每一次重大成就，皆与种质资源的创新利用、育种手段的发展和新技术的应用密不可分。云南建有国家甘蔗种质资源圃，含有各种类型的重要资源，其中不乏重要的抗旱资源。随着科学技术的发展，甘蔗育种手段和育种技术将不断取得进步，而种质资源却难以再生，因此抗旱种质资源的创新利用已成为现代甘蔗抗旱品种培育成功与否的决定因素，充分利用这些资源一定能够培育出生产适应性强的抗旱甘蔗新品种。

5.2 云南建有国家内陆甘蔗杂交育种基地，通过多年的努力广泛开展热带种与割手密野生种、大茎野生种、斑茅、蔗茅和滇蔗茅的杂交、回交利用，育种技术不断取得新的突坡，创制了一批含野生血缘的突破性亲本/材料，2007年开始向全国提供杂交花穗以来，普遍反映后代生势强、产量高、有效茎多、宿根性好、抗旱性强，在云南已经培育出了一批优良抗旱品种，继续杂交利用可望培育出更多更好适应性更强的抗旱品种。

5.3 云南与国内外许多甘蔗研究所建有长期的甘蔗品种交流机制，有利于抗旱品种的引进和利用。通过国家区试可以把全国育种单位培育出的最新品种引进到蔗区试验示范，成功后可快速推广应用；另外，“九五”以来，云南加快了国际交流合作的力度，加大了从澳大利亚、法国、日本、墨西哥、古巴、印度和美国等国引进优良品种的步伐，可以把国际上最新育成的抗旱品种/种质引进国内，既可生产应用、还可杂交利用，有望为云南乃至全国旱地蔗区甘蔗产业的发展提供强有力的科技支撑。

[1]张跃彬，刘少春，黄应昆.云南蔗区自然气候特点与生态区划[J].中国糖料，2006(4)：38-40.

[2]陈荣钧.云南平均每3年一小旱9年一大旱[J].云南电业，2010(4)：1.

[3]吴才文，刘家勇，赵俊，赵培方，等.甘蔗引进亲本创新利用及育种潜力分析[J].西南农业学报，2008，21(6)：1671-1675.

[4]吴才文，王炎炎，夏红明，等.云南甘蔗创新亲本的遗传力和配合力研究[J].西南农业学报，2009，22(5)：1274-1278.

[5]吴才文，赵俊，赵培方，刘家勇，等.几个新台糖甘蔗品种杂交育种潜力研究[J].西南农业学报，2010，23(5)：1413-1417.

[6]经艳芬，安汝东，杨李和，段惠芬，等.甘蔗部分生产性亲本的育种潜力分析[J].西南农业学报，2011，24(2)：437-445.

[7]吴才文，刘家勇，杨昆，赵俊，等.云瑞型创新亲本杂交后代宿根性和抗旱性评价[A].2011年甘蔗产业发展论坛暨 中国作物学会甘蔗专业委员会第14次学术讨论会[C].2011年8月.

[8]覃伟，吴才文，曾千春，赵俊，等.用新台糖甘蔗品种作母本培育强宿根后代的潜力评价[J].湖南农业大学学报（自然科学版）2012，38(1)：1-7.

[9]邓军.云蔗03-258抗旱高产受欢迎[N].云南日报，2011-11-27.