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果蔗种质资源新植表现及遗传多样性聚类分析

更新时间:2016-07-05

0 引言

果蔗甘甜多汁,营养丰富,在我国古代就被列入“补益药”。随着人们生活水平的提高,对果蔗的品质要求越来越高,对果蔗新品种的需求也越来越高。果蔗种质资源是果蔗育种的物质基础,是新品种选育的资源宝库。研究果蔗种质资源,既可为育种工作积累信息资料,又可为新品种选育储备材料。

1 材料与方法

1.1 材料

宁华果蔗、果蔗8号、本地早果蔗、雪组6号、组培99/08、建阳果蔗、日本果蔗、福建3号、陶山蔗、福建2号、福建1号、桂林五通、桂林青皮、桂果2号、桂果1号、同安果蔗、简阳果蔗、南安果蔗、中江花甘蔗、长泰果蔗、苏坂果蔗、漳平果蔗、华安果蔗、温联果蔗、佛堂青皮、杭州红皮、甜城蜜蔗、川蔗10号、川蔗6号、云阳果蔗、川蔗8号、义红果蔗、广东黄皮果蔗、温岭果蔗、杭州青皮、甜城 99、甜城 18号、甜城 15号、川蔗 19号、川引04-2、川蔗26号、粤糖58-489、华南54-11和川蔗14号,共44份果蔗种质资源。

1.2 方法

本试验采用育苗移栽方式,顺序排列法,1次重复。行距1.20 m,行长5.6 m,每行面积6.72 m2。每排间设走道0.70 m。四周设有保护行。

数据资料的调查测定:有效茎数都以各品种每小区每行全数的实际数为有效茎数。株高、茎径、田间锤度都取各品种各小区中调查测定的 10株代表性蔗株的平均数。各品种的甘蔗产量根据各品种的平均株高、茎径、有效茎计算出的平均理论产量。

参照《甘蔗种质资源描述规范和数据标准》[1]和中华人民共和国农业部2013年发布的《植物新品种特异性、一致性和稳定性测试指南 甘蔗》[2]进行外观性状调查。调查12种质量性状,包括株形、叶姿、节间形状、茎色、蜡粉带、芽形、芽尖与生长带的相对位置、芽基与叶痕的相对位置、叶鞘包茎程度、芽沟、叶鞘毛群及根点,分析各性状的频率分布和遗传多样性指数。

从表2可知,果蔗的植株普遍不高,均不足3 m,介于87.0~283.0 cm之间。2 m以上的才18份,不足1 m的有3份,其余20份。

数据用Excel软件、DPS软件进行统计分析,不同品种间的性状差异以变异系数表示。香农-维纳信息指数主要用于植物群落的局域生境内多样性调查,可较为直观地表示生物群落的多样性。遗传多样性指数采用香农-维纳信息指数计算:其中 Pi为某一性状第 i个级别出现的概率[3]。为了便于量化和统计分析,将质量性状予以赋值(表1),农艺性状计算平均值、最大值、最小值、标准差、极差及变异系数。在此基础上,采用欧式遗传距离类平均法对材料进行类群划分。

1.3 实施地点

Ⅴ类:包括云阳果蔗、福建3号、广东黄皮果蔗、建阳果蔗、粤糖58-489、华南54-11、简阳果蔗、川蔗26号、宁华果蔗、陶山蔗、组培99/08、桂林青皮、日本果蔗、果蔗8号、福建1号、川引04-2、甜城15号、川蔗6号、川蔗8号、川蔗10号、川蔗19号,共22份材料。表现为田间锤度中高等、大茎、中高秆、单株重中等。群体长势好、口感甜、具丰产潜力,农艺性状好。

表1 各形态学性状的数量化

性状 特征株形 1直立2弯曲叶姿 1披散2挺直叶尖下垂3挺直节间形状 1圆筒形2腰鼓形3细腰形4圆锥形5倒圆锥形6弯曲形茎色 1黄2黄绿3黄红4绿5红6紫红7紫黑8红黄条纹9紫红黄条纹1 0浅红1 1浅紫红1 2黄白1 3绿红蜡粉带 0无1少2中3多芽形 1三角形2椭圆形3倒卵形4五角形5菱形6圆形7卵圆形8长方形9鸟嘴形芽尖与生长带的相对位置 1未达2到达3超过芽基与叶痕的相对位置 1相平2陷入3分离叶鞘包茎程度 1松2中3紧芽沟 0无1深长2深短3浅长4浅短叶鞘毛群 0无1少2多根点 1成行2不规则

2 结果与分析

各参试材料主要性状表现结果见表2。

2.1 茎径

从表2可知,参试材料的茎径介于2.0~3.8 cm之间,中茎种至大茎种均有。茎径大于 3 cm的有28份,占总数的68.3%,其中甜城99最粗,达3.8 cm;茎径在2.0~3.0 cm之间的有13份。

2.2 株高

这样一来,你的上司会认真地考虑刚才给你下达的任务或要求的合理性。你与上司的沟通就会融洽许多,紧接着接下来的工作会容易很多,让老板也明白了你的难处,做得不好也不会怪你,做好了对你更加赞赏。

2.3 单株重

从表2可知,果蔗的单株重偏小,介于0.3~2.8 kg/株之间。2.0 kg/株以上的有2份,分别是甜城99和甜城18号。单株重在1.0 kg/株以上的有32份,不足1 kg/株的有7份。

相关性分析显示,周围神经病变、心脏自主神经功能存在相似性,存在以下特征:①正中神经与心脏自主神经功能关系更为密切;②SCV与心脏自主神经功能关系更为密切。可能原因为:正中神经在臂部损伤时可累及全部分支,手并非承重的肢体,不容易受到大血管病变的影响,其能够更真实的反映高血糖所致的神经损伤,提示心脏自主神经损伤也容易受到高血糖的影响[6]。SCV能够更好的反映静止状态下的神经功能,更好的反映高血糖神经损伤情况,不容易受到运动状态、方式等因素的影响,不容易受到干扰。

2.4 有效茎数

由于参试材料的蔗芽较少,每个材料的有效茎较少,调查单位面积有效茎数的意义不大,所以只调查每个材料的实际有效茎数。从表1可知,参试材料有效茎介于1~142株之间。

2.5 田间锤度

Ⅰ类:包括义红果蔗和佛堂青皮2份材料。表现为田间锤度低、中茎、矮杆,单株重轻。田间长势弱。

从表5的分布频率可知,果蔗种质资源大多具有株形直立、叶姿披散、根点不规则、节间圆筒形、曝光前节间紫红色、曝光后节间紫黑色、蜡粉带少、芽形卵圆形、芽尖到达生长带、芽基陷入叶痕、易脱叶、芽沟深长、有叶鞘毛群的形态特征。

2.6 农艺性状的遗传多样性

从表3可知:参试材料间农艺性状的变异程度较大,5个农艺性状的变异系数为9.7%~28.6%。其中株高和单株重变异系数最大,这2个性状分离明显;田间锤度变异系数12月份大于11月份,说明果蔗成熟后期,田间锤度差异在增大;茎径的变异系数较小(9.7%),说明茎径在参试材料间表现较稳定,变异程度小,材料普遍表现为中大茎。

表2 果蔗品种主要性状表现

果蔗材料 茎径(c m) 株高(c m) 单株重(k g/株) 有效茎(株) 1 1月份锤度(%) 1 2月份锤度(%)川蔗1 9号 2.7 2 5 5.3 1.5 1 1 4 1 9.7 1 8.8福建2号 3.1 1 4 5.0 1.1 2 6 1 3.9 1 3.9川引0 4-2 3.0 2 2 4.2 1.6 1 2 7 1 5.8 1 6.8本地早果蔗 2.9 1 4 9.6 1.0 2 0 1 4.5 1 4.1果蔗8号 3.2 1 9 3.6 1.5 1 0 1 1 6.3 1 7.4福建1号 3.2 2 1 3.8 1.7 6 5 1 6.2 1 7.0组培9 9/0 8 3.3 2 1 6.1 1.8 1 3 1 8.5 1 8.9日本果蔗 3.2 1 7 2.2 1.4 6 3 1 6.5 1 7.8陶山蔗 3.3 2 0 8.9 1.8 9 3 1 8.1 1 9.1建阳果蔗 3.1 1 7 0.0 1.3 6 9 1 8.1 2 1.0雪组6号 2.0 8 7.0 0.3 1 - 1 4.6宁华果蔗 3.0 2 1 2.8 1.5 1 0 7 1 7.3 1 8.4福建3号 2.9 1 7 7.5 1.2 2 8 2 0.4 2 0.4苏坂果蔗 2.9 1 0 2.7 0.7 1 5 1 9.0 1 8.4华安果蔗 3.5 1 2 8.4 1.2 1 3 1 5.4 1 5.2南安果蔗 3.5 1 3 3.6 1.3 1 1 1 4.2 1 4.6漳平果蔗 3.0 9 0.9 0.6 1 1 1 8.1 1 8.6川蔗2 6号 3.1 2 1 8.5 1.6 9 5 1 8.4 1 7.5长泰果蔗 3.1 1 4 2.2 1.1 2 3 1 5.1 1 5.2桂果2号 3.7 1 0 9.5 1.2 6 5 1 6.9 1 6.3同安果蔗 3.0 1 3 8.3 1.0 3 2 1 4.3 1 3.7桂果1号 3.6 1 0 2.1 1.0 6 5 1 7.1 1 6.2简阳果蔗 3.1 2 2 2.8 1.7 9 3 1 7.2 1 7.9桂林青皮 3.2 1 7 2.5 1.4 3 6 1 4.6 1 5.6中江花甘蔗 3.2 1 1 9.3 0.9 4 6 1 3.2 1 4.4粤糖5 8-4 8 9 2.9 2 5 7.9 1.7 1 4 2 1 8.0 1 9.4华南5 4-1 1 3.0 2 3 9.8 1.7 1 2 1 1 7.6 1 7.5川蔗1 4号 2.6 2 8 3.0 1.5 8 9 2 0.8 2 0.7温联果蔗 3.1 8 8.0 0.7 2 1 4.6 1 2.6佛堂青皮 2.6 1 0 4.0 0.6 1 1 4.0 1 1.0杭州红皮 3.2 1 2 1.8 1.0 4 1 4.2 1 5.1甜城蜜蔗 3.5 2 0 0.7 1.9 3 1 6.6 1 7.5川蔗1 0号 2.8 2 3 8.9 1.4 1 8 1 9.5 2 0.5川蔗6号 2.5 2 7 1.4 1.4 2 3 1 7.7 1 8.2云阳果蔗 2.7 2 4 1.4 1.4 5 1 1 4.7 1 6.7川蔗8号 2.6 2 5 8.0 1.3 1 6 1 9.3 2 0.5义红果蔗 2.8 1 2 7.0 0.8 1 1 4.0 8.2广东黄皮果蔗 3.0 1 9 9.3 1.4 3 1 8.7 1 9.5甜城9 9 3.8 1 9 1.4 2.1 1 3 1 5.8 1 8.1甜城1 5号 3.0 2 6 2.1 1.9 1 6 1 9.4 2 1.6甜城1 8号 3.6 2 7 4.5 2.8 1 9 1 6.0 1 7.7

2.7 聚类分析

选用 11月锤度、12月锤度、茎径、株高和单株重作为主要数量性状指标进行聚类分析(图1)。在距离为2.3处,参试材料可划分为5类(见表4),其农艺性状差异明显。雪组6号长势差,无法调查其11月的田间锤度,因此未纳入本次聚类分析。

从表2可知:果蔗的锤度不高,11月份锤度介于 13.2%~20.8%之间;12月份锤度介于 8.2%~21.6%之间;田间锤度较高的果蔗品种主要是糖果兼用型甘蔗品种,如川蔗 19号、粤糖 58-489、川蔗14号、川蔗10号、川蔗6号、川蔗8号、广东黄皮果蔗、甜城99、甜城15号和甜城18号等。本年度试验中,建阳果蔗、宁华果蔗、福建3号、苏坂果蔗和漳平果蔗等果蔗的田间锤度表现较好。

积极推进全域旅游开发是降低分时度假经济成本走出“无钱度假”之困境的必经之路。通过推进全域旅游,开发新的旅游资源,打开供给端,均衡供需关系,避免出现因供需不平衡出现的价格虚高现象,可降低度假的经济成本,提升度假体验感从而多角度的有效刺激当地消费。积极推进全域旅游,要求各地方政府加强合作,通过消费宣传引导联动地区间全域旅游。可以通过各省份之间的联动合作,以“城城联动”为形式,通过开行旅游专列,带动地区间旅游业的发展以此推动各省推行全域旅游,既能为降低分时度假的经济成本也能通过官方宣传为分时度假正名。

表3 果蔗农艺性状的变异系数

数据项 1 1月锤度(%) 1 2月锤度(%) 茎径(c m) 株高(c m) 单株重(k g/株)最大值 2 0.8 2 1.6 3.8 2 8 3 2.8最小值 1 3.2 8.2 2.5 8 8 0.6变异幅度 7.6 1 3.4 1.3 1 9 5 2.2平均值 1 6.7 1 7 3.1 1 8 4.5 1.4标准差 2 2.8 0.3 5 7.6 0.4变异系数 1 2 1 6.5 9.7 3 1.2 2 8.6

图1 果蔗种质资源聚类分析

Ⅲ类:包括桂果1号、桂果2号、南安果蔗、华安果蔗、温联果蔗、杭州红皮、中江花甘蔗、长泰果蔗、同安果蔗、本地早果蔗、福建2号,共11份材料。表现为锤度低、大茎、矮杆、单株重低。田间长势较弱,11月份和12月份的锤度差异不大,可作为早熟种,提早上市销售。

Ⅳ类:包括甜城 18号、甜城 99、甜城蜜蔗 3份材料。表现为田间锤度中等、超大茎、中高秆、单株重高。群体长势好,具丰产潜力,农艺性状好。

表4 果蔗资源类群农艺性状平均值

类群 1 1月锤度(%) 1 2月锤度(%) 茎径(c m) 株高(c m) 单株重(k g/株)类群Ⅰ 1 4 9.6 2.7 1 1 5.5 0.7类群Ⅱ 1 8.6 1 8.5 3 9 6.8 0.7类群Ⅲ 1 4.9 1 4.7 3.3 1 2 5.3 1类群Ⅳ 1 6.1 1 7.8 3.6 2 2 2.2 2.3类群Ⅴ 1 7.9 1 8.7 3 2 2 3.2 1.5

项目在四川省植物工程研究院资中明心试验基地进行。试验地系砂壤土,前作为甘蔗。

Ⅱ类:包括漳平果蔗和苏坂果蔗2份材料。表现为田间锤度中高等、大茎、矮杆、单株轻。田间 长势弱,11月份锤度和 12月份锤度差异不大,口感甜,改进栽培措施,提高产量,可作为早熟种,提早上市销售。

2.8 质量性状的遗传多样性

明仁宗洪熙元年十一月乙卯(1425年12月29日),“敕辽东都司赐随内官亦失哈等往奴儿干官军一千五十人钞有差”。[4]刘清又奉命率军至松花江造船运粮,不久,“成祖崩,仁祖即位,罢归(笔者注:系指罢松花江造船之役而归)”。[1]

表5 果蔗种质资源质量性状的遗传多样性指数

性状 多样性指数 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 1 1 1 2 1 3频率分布株形 0.8 3 9 0 0.7 3 1 7 0.2 6 8 3叶姿 0.8 0 6 5 0.8 2 9 3 0.1 2 2 0 0.0 4 8 7节间形状 2.0 0 9 5 0.5 3 6 6 0.1 7 0 7 0.0 4 8 7 0.0 7 3 2 0.0 9 7 6 0.0 7 3 2曝光前茎色 2.8 7 1 8 0.1 9 5 1 0.1 4 6 3 0.0 9 7 6 0.1 2 2 0 0.0 2 4 4 0.2 6 8 3 0.0 2 4 4 0.0 2 4 4 0.0 7 3 2 0.0 2 4 4曝光后茎色 2.7 6 3 6 0.0 4 8 8 0.0 2 4 4 0.2 1 9 5 0.1 4 6 3 0.1 4 6 3 0.2 6 8 3 0.0 2 4 4 0.0 4 8 8 0.0 7 3 2蜡粉带 1.6 8 5 4 0.0 2 4 4 0.4 1 4 6 0.2 9 2 7 0.2 6 8 3芽形 1.9 6 8 1 0.0 2 4 4 0.0 7 3 2 0.1 2 2 0 0.0 2 4 4 0.3 6 5 9 0.3 9 0 2芽尖与生长带的相对位置 1.5 6 8 4 0.3 4 1 5 0.3 9 0 2 0.2 6 8 3芽基与叶痕的相对位置 1.3 5 1 7 0.3 9 0 2 0.5 1 2 2 0.0 9 7 6叶鞘包茎程度 1.1 2 8 2 0.6 5 8 5 0.2 9 2 7 0.0 4 8 8芽沟 2.0 3 1 7 0.3 1 7 1 0.3 6 5 9 0.0 9 7 6 0.0 4 8 8 0.1 7 0 7叶鞘毛群 1.5 8 4 1 0.3 1 7 1 0.3 4 1 5 0.3 4 1 5根点 0.5 3 4 9 0.1 2 2 0 0.8 7 8 0

从表5可知,外观性状的遗传多样性指数均较高,以曝光前后茎色的遗传多样性指数最高,分别为2.8718和2.7636;节间形状和芽沟的遗传多样性指数次之,为2.0095和2.0317;再次为蜡粉带、芽形、芽尖与生长带的相对位置、芽基与叶痕的相对位置、叶鞘包茎程度和叶鞘毛群的遗传多样性指数,为 1.1282~1.9681;而株形、叶姿和根点的遗传多样性指数最低,分别为0.8390、0.8065和0.5349,这可能与参试材料大部分具有株形直立、叶姿披散、根点不规则排列的形态特征有关。

城关及周边的沿海乡镇,三都镇、飞鸾镇,已经完成了三套鼻音韵尾[m、n、ŋ]向一套鼻音韵尾[ŋ]的演变,音变过程已经完成。

本研究的不足之处:(1)目前尚缺乏公认的下肢淋巴水肿评估及诊断标准,造成相关妇科恶性肿瘤术后下肢淋巴水肿发病率报道不一;(2)尚不清楚疾病分期、术后随访时间、具体合并症等对水肿发生的影响,有望在后期研究中进一步明确。

3 讨论

参试材料的茎径从中茎到大茎,但株高不高,单株重偏低。田间锤度一般,糖果兼用型甘蔗的锤度较高,但福建2号、本地早果蔗、雪组6号、华安果蔗、南安果蔗、长泰果蔗、同安果蔗、桂林青皮、中江花甘蔗、温联果蔗、佛堂青皮、杭州红皮和义红果蔗的锤度偏低,难以达到人们对甜味的口感要求。对于生长势较弱的桂林五通果蔗在本年度中已死亡,而温岭果蔗和杭州青皮引种回来后,因种植地温光不足使其生长受到严重影响,最终失去这2份材料。因此,今后工作中一定要选好植蔗地,保证其生长所需的温度、光照和水分等。为果蔗资源圃的可持续性,做好田间管理工作。

选用 11月份锤度、12月份锤度、茎径、株高和单株重作为主要数量性状指标进行聚类分析,在距离为2.3处,将参试材料划分为 5类,他们的农艺性状差异明显。外观性状的遗传多样性指数亦较高。无论是质量性状还是数量性状,其变异幅度都较大,多样性丰富。遗传多样性的开发利用是品种利用改良的基础,收集到的果蔗种质资源,类型多种多样,可从中筛选优质果蔗资源作为生产后备品种,以改善我省果蔗品种单调的现状;发掘果蔗种质资源的特色优势,作为杂交亲本利用,为选育出优良果蔗新品种做准备。

说起化工区开发的历史故事,余亮茹如数家珍,饱含深情:1996年9月28日,上海化学工业区一期围海造地工程正式启动,从此拉开了化工区建设序幕。22年来,经历了艰苦创业、全面建设和深化发展三个历程。目前,成为国内最先进、效益最好的化工园区之一,英国石油化工,德国科思创、巴斯夫、赢创德固赛,美国亨斯迈,日本菱优化工、三井化学等世界著名跨国公司和中石化、华谊集团等国内大型骨干企业落户,已经形成了世界级绿色化工产业集群。

通过对现有的果蔗种质资源进行适应性、产量特性及商品性等方面的综合分析,既可为培养生产品种积累数据和提供理论指导,又可为果蔗杂交亲本的选择提供参考资料。

参考文献

[1] 蔡青,范源洪. 甘蔗种质资源描述规范和数据标准[M].北京:中国农业出版社,2006:7-30.

[2] 全国植物新品种测试标准化技术委员会. 植物新品种特异性、一致性和稳定性测试指南 甘蔗:NY/T 2348-2013[S]. 北京:中国农业出版社,2013.

[3] 李瑞美,张树河,李海明,等. 地方果蔗品种种质资源形态与农艺性状的多样性分析[J]. 热带亚热带植物学报,2015,23(4):399-404.

肖祎,刘军,周英明,张翠苹,陈道德,钟萍,吕达
《甘蔗糖业》 2018年第02期
《甘蔗糖业》2018年第02期文献

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