大莖野生種57NG208與南澗果蔗正反交F1代材料的耐旱性評價(jià).doc

1、大莖野生種57NG208與南澗果蔗正反交F1代材料的耐旱性評價(jià)摘 要 選用大莖野生種57NG208與南澗果蔗正反交所得的12個(gè)后代為試驗(yàn)材料，采用桶栽試驗(yàn)的方法，在甘蔗拔節(jié)初期設(shè)正常供水（CK）、輕度脅迫和重度脅迫3處理進(jìn)行人工水分脅迫，分別測定3處理的形態(tài)指標(biāo)及生理生化指標(biāo)，利用隸屬函數(shù)分析p 灰色關(guān)聯(lián)度分析p 和聚類分析p ，綜合評價(jià)12份參試材料在不同水分脅迫下耐旱性的強(qiáng)弱。結(jié)果表明：不同水分脅迫處理對供試甘蔗主要測定指標(biāo)均有顯著影響;在不同水分脅迫下甘蔗葉片中的PMP、MDA含量、Pro含量、SOD和POD酶活性數(shù)值升高，CHL含量和Hight數(shù)值降低，變化幅度因水分脅迫程度及參試材料

2、的差異而不同;隸屬函數(shù)分析p 結(jié)果表明，在不同水分脅迫下，大莖野生種57NG208與南澗果蔗正交材料排在前5位的數(shù)量比其反交多;聚類分析p 表明，所有參試材料在輕度、重度水分脅迫下，均可分為4大類別，云瑞20_-9-11和云瑞20_-38-81的耐旱性較好，無論輕度、重度水分脅迫處理均聚為一類;灰色關(guān)聯(lián)度分析p 表明，在不同程度的水分脅迫下，各項(xiàng)測定指標(biāo)與耐旱性間的關(guān)聯(lián)度不同，CHL、Pro和POD等3項(xiàng)生理生化指標(biāo)與甘蔗耐旱性關(guān)聯(lián)度較高，是甘蔗耐旱性評價(jià)的優(yōu)良指標(biāo)。【關(guān)鍵詞】：p 甘蔗;大莖野生種;南澗果蔗;正反交;灰色關(guān)聯(lián)度分析p ;聚類分析p 中圖分類號 S566.103 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A

3、甘蔗是我國重要的糖料作物，蔗糖產(chǎn)量占中國食糖總產(chǎn)的90以上1。水是制約甘蔗產(chǎn)量的重要因素，有研究表明，約30的甘蔗產(chǎn)量取決于合適的水分供應(yīng)2。近年來，缺水無灌溉條件的山地、旱坡地成為中國甘蔗生產(chǎn)發(fā)展的地方，我國旱地植蔗面積約占全國植蔗總面積的80，廣西和云南蔗田的有效灌溉面積分別僅占各省蔗田總面積的8和14.4，與蔗糖先進(jìn)國家相差67倍，干旱已成為制約我國蔗糖生產(chǎn)的關(guān)鍵因素之一，嚴(yán)重影響我國糖業(yè)的國際競爭力3。此外，現(xiàn)有主栽品種已經(jīng)出現(xiàn)種性退化，產(chǎn)量減少和品質(zhì)變劣，目前急需擴(kuò)寬雜交親本野生種血緣，實(shí)現(xiàn)親本抗逆性突破。大莖野生種別名伊里安野生種（Saccharum robustum L.），具有

4、植株高大、長勢旺盛、莖硬抗風(fēng)、抗蟲、宿根性強(qiáng)、生物產(chǎn)量高等特點(diǎn)，用于拓寬甘蔗遺傳基礎(chǔ)及品種改良有十分重要意義。因此開展野生甘蔗創(chuàng)新種質(zhì)的抗旱性研究，篩選出抗旱性強(qiáng)的甘蔗雜交親本或新品種，提供全國甘蔗育種機(jī)構(gòu)應(yīng)用，從而提高育種效率，增強(qiáng)旱地甘蔗水分利用效率，對我國蔗糖產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。作物的抗旱節(jié)水性是復(fù)雜的數(shù)量性狀4，既受多基因遺傳控制，又與外界環(huán)境條件變化息息相關(guān)5-6。多年來，國內(nèi)外很多學(xué)者從不同角度研究作物抗旱性指標(biāo)和鑒定方法，高三基等7研究膜脂過氧化代謝、質(zhì)膜透性及光合參數(shù)與甘蔗品種抗旱性的關(guān)系，建立相應(yīng)的判別模型。盧會(huì)文等8認(rèn)為，葉片衰老枯黃情況與株高傷害度結(jié)果較為一致，

5、而株高傷害度與葉面積傷害度存在顯著相關(guān);對多個(gè)指標(biāo)進(jìn)行綜合評價(jià)時(shí)，常采用模糊隸屬函數(shù)法9-12、抗旱性度量值（D值）13、逐步判別分析p 法7、聚類分析p 14等方法對甘蔗農(nóng)藝性狀和生理特性進(jìn)行抗旱性評價(jià)。本研究利用云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院甘蔗研究所瑞麗育種站所保育的大莖野生種57NG208與熱帶、亞熱帶蔗區(qū)適應(yīng)性極廣的熱帶種南澗果蔗進(jìn)行正反交，在前期對132個(gè)真雜種后代遺傳變異分析p 15的基礎(chǔ)上，篩選出12份代表材料，測定與抗旱性相關(guān)的形態(tài)學(xué)及生理生化指標(biāo)，并利用隸屬函數(shù)分析p 灰色關(guān)聯(lián)度分析p 和聚類分析p 相結(jié)合的方法，比較其拔節(jié)期耐旱性的強(qiáng)弱，以期為大莖野生種在抗旱種質(zhì)資評價(jià)篩選及抗旱新品種

6、選育提供一定的參考依據(jù)。1 材料與方法1.1 材料參試材料及親本信息詳見表1。1.2 方法1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)于20_年3月10日，布置在云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院甘蔗研究所瑞麗育種站抗旱溫室，對參試材料單芽砍種桶栽，每桶栽種5個(gè)單芽，每個(gè)材料設(shè)輕度水分脅迫重度水分脅迫和正常供水3個(gè)處理，每個(gè)處理3桶。于20_年9月27日把所有材料分成3個(gè)組，其中第1組作為對照正常供水，2、3組停止供水進(jìn)行脅迫，其中對第2組進(jìn)行輕度脅迫處理，第3組作重度脅迫處理。7 d后，處理材料呈輕微萎蔫狀態(tài)，在清晨無“吐水”時(shí)，對第2組材料進(jìn)行抗旱生理生化指標(biāo)測定，而第3組繼續(xù)進(jìn)行脅迫，15 d后待第3組較第1組（對照組）三

7、分之一以上材料出現(xiàn)永久萎蔫、葉片枯黃卷曲、少部分甚至枯死等嚴(yán)重缺水癥狀時(shí)進(jìn)行重度脅迫抗旱指標(biāo)的測定，同時(shí)再次測定對照組材料。1.2.2 測定指標(biāo)及方法 （1）生理指標(biāo)測定 從脅迫處理的3桶甘蔗中，每桶各取1株甘蔗的+1葉及心葉，共6片，迅速帶回實(shí)驗(yàn)室，用自來水漂洗葉片以除去表面沾污物，再用去離子水沖洗一次，用干凈的紗布輕輕吸干表面的水分，混合葉片（各材料的+1葉混在一起，心葉混在一起）后進(jìn)行生理指標(biāo)的測定。其中，相對質(zhì)膜透性（PMP）采用雷磁DDSJ2308型電導(dǎo)儀參照張憲政16的方法測定;采用SPAD葉綠素儀測定葉綠素（CHL）含量;參照李忠光等17的方法測定丙二醛含量（MDA）和脯氨酸（Pro）含量，其中丙二醛含量（MDA）采用硫代巴比妥酸顯色法，脯氨酸（Pro）含量采用酸性茚三酮法測定。其中，葉片質(zhì)膜透性（plasma membrane permeability，PMP）、丙二醛（malondialdehyde，MDA）、葉綠素（chlorophyll，C