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经艳芬等
, 2011,
中国利用甘蔗细茎野生种培育创新亲本的主要进展
,
分子植物育种
Vol.9 No.36 (doi: 10.5376/mpb.cn.2011.09.0036)
1277
育成
99
系列甘蔗新品系
(
经艳芬等
, 2008)
,于
2006
审定了第一个含云南蛮耗燥热气候生态型的细茎
野生种血缘甘蔗新品种
(
安汝东等
, 2007)
,从杂交一
代种质材料到获得回交三代新品种,历时
11
年。美
国、中国、巴巴多斯、阿根廷等近十年来利用创新
种质育成的甘蔗新品种,大多数成为了本国的栽培
品种,但是并未产生在世界广泛推广应用的商业品
(Wang et al., 2008)
以上研究结果表明:中国利用甘蔗细茎野生种
育成甘蔗新品种的成果,较利用甘蔗细茎野生种创
新种质材料要少得多。完成了利用甘蔗细茎野生种
创新种质材料的基础杂交,并不一定能育成生产应
用的栽培品种,即使能育成甘蔗新品种也需要时
间。育成突破性甘蔗新品种则更为困难。
3.3
利用甘蔗细茎野生种培育创新亲本
甘蔗创新亲本是指在原有种质基础上导入了新
种质血缘,遗传基础得到拓展或利用有别于传统亲
本体系的栽培原种
(
热带种
,
印度种
,
中国种
)
和野
生种间杂交后代,可用于配制商业性杂交组合的亲
本材料、品系和品种。本文中创新亲本特指含有别
POJ
Co
体系的甘蔗细茎野生种血缘的回交二至
四代亲本材料、品系和品种。其直接来源是甘蔗栽
培原种或品种与甘蔗细茎野生种杂交、回交后代。
甘蔗是异源多倍体植物,在杂交过程中,往往
会出现染色体缺失、重组以及优、劣基因连锁遗传;
在亚热带甘蔗栽培原种或品种不开花、难开花或晚
开花,与甘蔗细茎野生种花期难遇,致使其杂交利
用困难;以及对杂交后代的筛选,往往把对糖分、
产量性状的作为第一要素,而忽视利用野生种的真
正目的——利用其抗逆性;加上创新亲本的价值是
潜在的,必须通过其育成品种产生的效益才得以体
现;因此,利用甘蔗细茎野生种无性系数量少,甘
蔗亲本遗传基础狭窄,育种成效不显著。针对这一
问题,中国对利用本土甘蔗细茎野生种与栽培原种或
品种杂交,创新种质材料、培育创新亲本、选育甘蔗
新品种进行了大量的研究,并取得了有益的进展。
海南甘蔗育种场利用崖城甘蔗细茎野生种育
成的崖城
71
-
374
,育成审定品种
23
个,已成为我国
甘蔗育种成效最显著的优良创新亲本
(
张琼等
, 2009;
邓海华等
, 2004)
,为中国甘蔗品种的改良作出了重
要贡献。云南省农业科学院甘蔗研究所瑞丽站,利
用云南蛮耗燥热生态型的甘蔗细茎野生种,育成审
定了第一个生产品种云蔗
99
-
155 (
安汝东等
, 2007)
以及一批含云南的甘蔗细茎野生种血缘的优良品
(
经艳芬等
, 2008)
、创新亲本材料
(
桃联安等
, 2009;
楚连璧
,
经艳芬
,
孙有芳
,
桃联安
,
姚育刚
,
杨李和
,
董立华
,
安汝东
,
吴才文
,
岳建强
,
陈学宽
,
周清明
,
段惠芬
, 2009,
云南蛮耗甘蔗细茎野生种种质创新
研究及其应用
,
国家科技成果,云科奖鉴字
[2009]064
)
,成为继海南甘蔗育种场之后,又一
个为中国甘蔗育种提供甘蔗杂交花穗种子的育种
机构。中国大陆部分创新亲本材料详见表
1
4
展望
回顾世界甘蔗育种百年史,就是一部甘蔗细茎
野生种利用的历史。对甘蔗细茎野生种的利用,可
分为三个阶段:第一阶段是上世纪
20
-
50
年代,爪
哇、印度甘蔗细茎野生种的利用,育成了
POJ2878
Co281
Co290
等划时代的品种和全球性的亲本,不
仅成就了
POJ
Co
两大世界甘蔗亲本体系,而且成
就了世界蔗糖业发展的辉煌历史;第二阶段自上世
60
年代开始的世界范围的甘蔗野生种质资源利
用,世界各国均各有建树,中国亦在这一时期完成
了从利用甘蔗细茎野生种创新种质、培育创新亲本
到育成甘蔗生产品种全过程,这个阶段培育的甘蔗
新品种,大多成为了本国商业栽培品种,但是突破
性的甘蔗新品种并未出现。近三年来,甘蔗细茎野
生种杂交利用
(Wang et al., 2008;
张革民
, 2009;
才文等
, 2009;
桃联安等
, 2009;
刘新龙等
, 2010;
洪博等
, 2010)
的特点,一是大大增加了甘蔗细茎野
生种无性系的利用数量;二是对野生种质无性系血
缘的鉴定,不是停留在依靠组合后代的表现,而是
更加注重血缘真实性的分子标记鉴定;三是组合类
型呈现出了甘蔗栽培原种、品种、近缘野生种与甘
蔗细茎野生种间的多样性等。这些研究为甘蔗细茎
野生种优良新基因的发掘提供了新的思路,似乎预
示着甘蔗细茎野生种杂交利用全新时期的开始。
甘蔗细茎野生种在其长期的起源演化过程中,
分化出了丰富的遗传多样性,随着甘蔗细茎野生种
无性系利用数量的增加,给其强宿根性、抗旱、耐
寒、抗病性及其广泛的适应性等优良新基因的挖
掘,提供了无限的可能性,这不仅为糖料甘蔗育种
奠定了雄厚的种质基础,亦为生产清洁能源
(Kaith