大茎野生种57NG208与南涧果蔗正反交F1代材料的耐旱性评价.doc

1、大茎野生种57NG208与南涧果蔗正反交F1代材料的耐旱性评价摘 要 选用大茎野生种57NG208与南涧果蔗正反交所得的12个后代为试验材料，采用桶栽试验的方法，在甘蔗拔节初期设正常供水（CK）、轻度胁迫和重度胁迫3处理进行人工水分胁迫，分别测定3处理的形态指标及生理生化指标，利用隶属函数分析p 灰色关联度分析p 和聚类分析p ，综合评价12份参试材料在不同水分胁迫下耐旱性的强弱。结果表明：不同水分胁迫处理对供试甘蔗主要测定指标均有显著影响;在不同水分胁迫下甘蔗叶片中的PMP、MDA含量、Pro含量、SOD和POD酶活性数值升高，CHL含量和Hight数值降低，变化幅度因水分胁迫程度及参试材料

2、的差异而不同;隶属函数分析p 结果表明，在不同水分胁迫下，大茎野生种57NG208與南涧果蔗正交材料排在前5位的数量比其反交多;聚类分析p 表明，所有参试材料在轻度、重度水分胁迫下，均可分为4大类别，云瑞20_-9-11和云瑞20_-38-81的耐旱性较好，无论轻度、重度水分胁迫处理均聚为一类;灰色关联度分析p 表明，在不同程度的水分胁迫下，各项测定指标与耐旱性间的关联度不同，CHL、Pro和POD等3项生理生化指标与甘蔗耐旱性关联度较高，是甘蔗耐旱性评价的优良指标。【关键词】：p 甘蔗;大茎野生种;南涧果蔗;正反交;灰色关联度分析p ;聚类分析p 中图分类号 S566.103 文献标识码 A

3、甘蔗是我国重要的糖料作物，蔗糖产量占中国食糖总产的90以上1。水是制约甘蔗产量的重要因素，有研究表明，约30的甘蔗产量取决于合适的水分供应2。近年来，缺水无灌溉条件的山地、旱坡地成为中国甘蔗生产发展的地方，我国旱地植蔗面积约占全国植蔗总面积的80，广西和云南蔗田的有效灌溉面积分别仅占各省蔗田总面积的8和14.4，与蔗糖先进国家相差67倍，干旱已成为制约我国蔗糖生产的关键因素之一，严重影响我国糖业的国际竞争力3。此外，现有主栽品种已经出现种性退化，产量减少和品质变劣，目前急需扩宽杂交亲本野生种血缘，实现亲本抗逆性突破。大茎野生种别名伊里安野生种（Saccharum robustum L.），具有

4、植株高大、长势旺盛、茎硬抗风、抗虫、宿根性强、生物产量高等特点，用于拓宽甘蔗遗传基础及品种改良有十分重要意义。因此开展野生甘蔗创新种质的抗旱性研究，筛选出抗旱性强的甘蔗杂交亲本或新品种，提供全国甘蔗育种机构应用，从而提高育种效率，增强旱地甘蔗水分利用效率，对我国蔗糖产业的可持续发展具有重要意义。作物的抗旱节水性是复杂的数量性状4，既受多基因遗传控制，又与外界环境条件变化息息相关5-6。多年来，国内外很多学者从不同角度研究作物抗旱性指标和鉴定方法，高三基等7研究膜脂过氧化代谢、质膜透性及光合参数与甘蔗品种抗旱性的关系，建立相应的判别模型。卢会文等8认为，叶片衰老枯黄情况与株高伤害度结果较为一致，

5、而株高伤害度与叶面积伤害度存在显著相关;对多个指标进行综合评价时，常采用模糊隶属函数法9-12、抗旱性度量值（D值）13、逐步判别分析p 法7、聚类分析p 14等方法对甘蔗农艺性状和生理特性进行抗旱性评价。本研究利用云南省农业科学院甘蔗研究所瑞丽育种站所保育的大茎野生种57NG208与热带、亚热带蔗区适应性极广的热带种南涧果蔗进行正反交，在前期对132个真杂种后代遗传变异分析p 15的基础上，筛选出12份代表材料，测定与抗旱性相关的形态学及生理生化指标，并利用隶属函数分析p 灰色关联度分析p 和聚类分析p 相结合的方法，比较其拔节期耐旱性的强弱，以期为大茎野生种在抗旱种质资评价筛选及抗旱新品种

6、选育提供一定的参考依据。1 材料与方法1.1 材料参试材料及亲本信息详见表1。1.2 方法1.2.1 试验设计 试验于20_年3月10日，布置在云南省农业科学院甘蔗研究所瑞丽育种站抗旱温室，对参试材料单芽砍种桶栽，每桶栽种5个单芽，每个材料设轻度水分胁迫重度水分胁迫和正常供水3个处理，每个处理3桶。于20_年9月27日把所有材料分成3个组，其中第1组作为对照正常供水，2、3组停止供水进行胁迫，其中对第2组进行轻度胁迫处理，第3组作重度胁迫处理。7 d后，处理材料呈轻微萎蔫状态，在清晨无“吐水”时，对第2组材料进行抗旱生理生化指标测定，而第3组继续进行胁迫，15 d后待第3组较第1组（对照组）三

7、分之一以上材料出现永久萎蔫、叶片枯黄卷曲、少部分甚至枯死等严重缺水症状时进行重度胁迫抗旱指标的测定，同时再次测定对照组材料。1.2.2 测定指标及方法 （1）生理指标测定 从胁迫处理的3桶甘蔗中，每桶各取1株甘蔗的+1叶及心叶，共6片，迅速带回实验室，用自来水漂洗叶片以除去表面沾污物，再用去离子水冲洗一次，用干净的纱布轻轻吸干表面的水分，混合叶片（各材料的+1叶混在一起，心叶混在一起）后进行生理指标的测定。其中，相对质膜透性（PMP）采用雷磁DDSJ2308型电导仪参照张宪政16的方法测定;采用SPAD叶绿素仪测定叶绿素（CHL）含量;参照李忠光等17的方法测定丙二醛含量（MDA）和脯氨酸（Pro）含量，其中丙二醛含量（MDA）采用硫代巴比妥酸显色法，脯氨酸（Pro）含量采用酸性茚三酮法测定。其中，叶片质膜透性（plasma membrane permeability，PMP）、丙二醛（malondialdehyde，MDA）、叶绿素（chlorophyll，C