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选用4个斑茅杂交BC2品系YCE03-135、YCE03-136、YCE03-267、YCE03-268及其亲系共12个品种(品系)为试验材料,大田调查结合实验室试验,研究了斑茅杂交BC2代品系及其亲系间的农艺性状、生理生化性状、经济性状等方面的差异,探究了斑茅BC2代品系在主要农艺性状和经济性状产量方面的改良进展和遗传规律,为进一步完善斑茅高贵化育种提供了育种材料或中间亲本,也为在甘蔗育种上进一步利用斑茅杂交后代提出了理论依据。
本试验应用过氧化物酶同工酶和DNA分子标记对12个品种(品系)进行了亲缘关系鉴定。参试的BC2品系及其斑茅回交BC1亲本、祖代斑茅亲系都具有相同的特异带,是具有斑茅血缘的真实后代。
在农艺性状和经济性状方面,斑茅BC2品系萌芽率、分蘖率、株高及其生长速都优于其BC1亲本,BC2代大多数经济性状表现为双亲中间型,茎长、茎径、有效茎数,蔗汁经济性状都得到明显改良,其蔗汁经济性状测定值大于其BC1亲本品系,接近于甘蔗回交亲本。其中YCE03-136的表现最优,纤维分在4个BC2品系中最低,而蔗汁蔗糖分、蔗汁转光度、蔗汁还原糖分和蔗汁锤度最高,仅次于甘蔗品种。但是,斑茅后代细茎的不良性状仍然普遍存在,有效茎数出现严重分离。说明甘蔗回交品种的优良农艺性状及经济性状已经逐步转移到斑茅BC2品系中,也进一步证明了甘蔗高贵化育种的成效。在生理生化性状方面,斑茅BC2品系的叶片的酸性转化酶活性和酸性转化酶活性/中性转化酶活性、叶绿素含量、叶片细胞质膜相对透性、叶片的束缚水含量和束缚水/自由水含量均高于斑茅BC1品系;但是在叶片的丙二醛含量、硝酸还原酶活性、过氧化物歧化酶(SOD)活性方面,BC2品系却不及其BC1杂交亲本。而其它测定指标,叶片的可溶性蛋白质含量、还原糖含量、脯氨酸含量、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)却出现分离,但以YCE01-48为亲本的BC2亲系YCE03-267和YCE03-268在这些指标上均优于其BC1亲本。
通过运用模糊数学中的隶属函数法对本试验12个品种(品系)的抗旱性进行综合评价,结果表明它们抗旱性的强弱趋势为:海南92-77>YCE03-267>YCE03-268>YCE03-135>YC96-40>CP84-1198>YCE01-48>YCE03-136>ROC20>YCE01-99>ROC10>Badil。但是,对主要农艺性状、生理性状、生化性状与蔗茎产量、蔗汁蔗糖分这两个经济性状进行的相关性分析,结果表明,抗逆性越强的品种(品系),其蔗茎产量越高,但蔗汁蔗糖分则越低。
综合分析本试验研究的结果,就此4个BC2品系,YCE03-136在株高、株高生长速、光合性状、蔗茎产量、有效茎数、蔗汁蔗糖分、蔗汁锤度、蔗汁还原糖分等重要农艺性状、经济性状都表现较其他3个BC2品系要好,同时也优于其斑茅BC1亲本YCE01-48及F1亲系YC96-40和祖父本海南92-77。但YCE03-267、YCE03-268、YCE03-135这3个品系的抗旱性较其BC1杂交亲本和F1亲系强,其中YCE03-267最好,仅次于祖父本海南92-77。说明通过与甘蔗品种的回交,本试验的4个斑茅杂交BC2品系不仅在农艺性状、经济性状上得到改良,同时也较好地保留了其祖父本斑茅的高抗旱性。因此认为,YCE03-267、YCE03-268、YCE03-135这3个品系是具有斑茅高抗旱优势的遗传后代,可作为中间亲本与甘蔗栽培品种进行回交育种,进一步完善斑茅高贵化育种。