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美国育成甘蔗品种分析
时间:2014年09月26日信息来源:不详点击: 加入收藏 】【 字体:

0引言

美国具有悠久的甘蔗种植历史,甘蔗育种科研水平高,其选育的甘蔗品种和优良种质对世界甘蔗育种具有重要的影响。自1968年起,美国注册甘蔗品种已达147个(Grassl et a1.,1969;Rice eta1.,1969.1978; Bourne and Weetman,1971; Weetman and Bourne,1971;Weetman and Todd,1972;Breaux et al.,1974; Fanguy et al.,1979,1983 ;Holder and Todd,1981 ;Miller et al.,1981,1984;Glaz et al.,1990,1994,2000;Deren et al.,1991 ;Tai et al.,1991,1997;Milligan et al.,1994,1994,2009; Tew et al.,2005,2009,2011; Bischoff et al.,2008,2009; Comstoek et al.,2009;Edme et al.,2009; Davidson et al.,2011; Gilbert et al.,2011; Glynn et al.,2011; Gravois et al.,2008,2009,2010,2011,2012; White et al.,2011)。在我国引进的国外甘蔗种质资源中,美国甘蔗种质的后代大部分表现出高糖特性,引起我国甘蔗育种科研人员的极大重视(邓海华和李奇伟,2007;齐永文等,2011)。在我国的21个甘蔗核心亲本中,CP28-11、CP49-50、CP67-4124和CP72-1210等4个核心亲本来源于美国,据不完全统计,直接由这4个亲本育成的新品种达66个,约占建国以来全部育成甘蔗品种的i/3(张琼等,2009;齐永文等,2011)。鉴于美国甘蔗种质的良好育种效果,我国各甘蔗育种单位都非常重视对美国甘蔗种质资源的引进和利用(齐永文等,2011)。本文通过对美国甘蔗育种机构、甘蔗生产及已注册的甘蔗品种信息进行分析,以期为我国甘蔗科研人员引进和利用美国甘蔗种质资源提供参考。

1  美国甘蔗育种机构设置

美国甘蔗种植主要分布于4个州,分别为佛罗里达州(Florida)、路易斯安那州(Louisiana)、德克萨斯州( Texas)和夏威夷(Hawaii),各州均以几家育种单位联合进行甘蔗育种及推广工作。

1.1佛罗里达州

在佛罗里达州,由美国农业部运河点甘蔗试验站[U.S. Department of Agriculture( USDA),Agricultural Research Service (ARS),U.S.Sugar Cane Field Station, Canal Point,Florida]、佛罗里达大学(Institute of Food and Agricultural Sciences,University of Florida)和佛罗里达甘蔗联盟(Florida Sugar Cane League,Inc.)三方联合进行甘蔗育种工作。甘蔗杂交工作在运河点完成,优良材料选择由运河点试验站和佛罗里达大学完成,区域试验及品种推广由三方共同完成。美国糖业公司[ United States Sugar Corporation (USSC)]在2004年甘蔗育种部门撤销前独立完成甘蔗育种工作,2004年后参与到上述三方中一起进行甘蔗育种工作。新品种选育后,育成单位均由二三方或者四方共同落款,依次排列。

1.2路易斯安那州

在路易斯安那州,美国农业部甘蔗研究所(us- DA-ARS Sugarcane Research Unit, Houma, Louisiana,设在荷马)、路州大学(Louisiana Agricultural Experi- ment Station, Louisiana State University Agricultural Cen- ter)和美国甘蔗联盟(American Sugar Cane League of the USA,Inc.)三方联合进行甘蔗育种工作。杂交工作主要由运河点甘蔗试验站完成,部分杂交工作在甘蔗研究所和路州大学进行,实生苗播种及站内(所内)选育工作由甘蔗研究所和路州大学完成,区域试验由三方共同完成,而新品种的推广和种苗分派工作则由美国甘蔗联盟独家承担完成。新品种选育后育成单位均由三方共同落款,依次排列。

1.3德克萨斯州

在德克萨斯州,甘蔗育种主要由德州农工大学(Texas Agricultural Experiment Station, Texas A&M Uni- versity)和Rio Grande Valley Sugar Growers完成,其杂交工作主要由运河点甘蔗试验站完成,实生苗播种及选育在美国农业部甘蔗研究所进行,人选材料的继续选育、区试和推广由德州农工大学和Rio Grande Valley Sugar Growers完成。

1.4夏威夷

夏威夷的甘蔗育种工作主要由夏威夷农业研究中心(Experiment Station, Hawaii Agriculture Research Center)完成,其前身是Hawaiian Sugar Planters Asso

2美国甘蔗生产情况简介

从20世纪80年代起,美国甘蔗种植面积稳步提高,美国近30年甘蔗种植面积、甘蔗糖产量和单位面积甘蔗产量变化情况见图1。从图1可看出,2001/02榨季甘蔗种植面积最高,达到415900 ha,其后逐年下降,2010/11榨季甘蔗种植面积为355100ha。甘蔗糖产量变化趋势与甘蔗种植面积基本一致,2000/01榨季产量最高,达3764万t,2010/11榨季产量为287万t。

从各州的甘蔗种植面积来看,佛罗里达州和路易斯安那州种植面积均较大,1999年前佛罗里达种植面积大于路易斯安那,1999年后则相反。德克萨斯州甘蔗种植面积比较小,但较稳定。夏威夷的甘蔗种植面积则是逐年下降。

从各州的单位面积甘蔗产量来看,夏威夷甘蔗产量最高,近30年的平均产量高达197.7 t/ha,远高于其他3个州,但夏威夷不同年份间的甘蔗产量波动较大,甘蔗产量高的一个重要原因是生长周期为24-36个月。佛罗里达州近30年甘蔗平均产量为76.7 t/ha,略高于德克萨斯州的74.3 t/ha。路易斯安那州平均产量最低,仅为58.7 t/ha。

3美国甘蔗品种简介

3.1美国甘蔗品种命名方法简介

美国各育种机构选育的甘蔗品种的命名方式为育种机构字母代码+命名年份的后两位数字+选育编号,如CP72-1210。佛罗里达州甘蔗品种名称字母代码包括CP(美国农业部运河点甘蔗试验站,CanalPoint,Florida)和CL(美国糖业公司,Clewiston,Flori- da),路易斯安那包括Ho(美国农业部甘蔗研究所, Houma,Louisiana)和L(路州大学,LSU Agricultural Center,St.Gabriel.Louisiana),夏威夷的为H(夏威夷农业研究中心,以前称Hawaiian Sugar Planters' Asso- eiation,Hawaii),德克萨斯的为T(德州农工大学, TAMU Texas Agricultural Experiment Station, Texas)。如果一个品种由两个单位合作选育则两个单位的字母代码一起出现在品种名称中,一般选育单位字母代码在前,负责杂交工作的单位字母代码在后,如HoCP96-540,表明该品种的选育在美国农业部甘蔗研究所完成,而其杂交则是在美国农业部运河点甘蔗试验站完成。但是在1966-1985年期间,路州大学、美国农业部甘蔗所和美国农业部运河点甘蔗试验站统一使用 CP编号,三家单位使用的选育编号范围分别为1,499、500-999和1000-2999。

3.2美国注册的甘蔗品种

从1968年在Crop Science注册第一个甘蔗品种起,至2006年共计在Crop Science注册128个甘蔗品种,从2008年开始美国甘蔗品种在Journal of Plant Registra- tions上注册发表,目前美国共计已经注册147个甘蔗品种。在佛罗里达州注册推广的品种共有89个,其中美国农业部运河点甘蔗试验站选育的品种有64个(cP系列),美国糖业公司选育的品种共有22个(CL系列),两家合作选育的品种有3个(CPCL系列);在路易斯安那州注册推广的品种有33个(CP、Ho、HoCP、L、 LCP、LHo和TCP系列);在夏威夷推广的有15个(H系列);在德克萨斯州推广的有5个(CP和TCP系列);在密西西比州推广的2个(CP系列);在乔治亚州推广的1个(CP系列)。与国外合作在危地马拉推广的有1个(cP系列),在阿根廷推广的有1个(TUCCP系列,这里TUC编号来自Tucuman,Argentina)。

美国不同甘蔗育种机构的育种目标根据当地生产情况各有不同,在甘蔗育种过程中主要关注的病害有16种(表1);虫害1种,即螟虫(sugarcane borer:Dia- traea saccharalis F。美国甘蔗品种选育过程中一般用当地蔗区主栽品种作为对照,因此从美国历史注册品种的对照品种使用频率及变化可以反应出各地主栽品种的变化。佛罗里达州历史主栽品种包括CL 41-223、 CP 63-588、CP 70-1133、CP 72-1210、CP 72-2086、CP78-1628、CP 80-1743、CP 80-1827、CP88-1762和CP89-2143等;路易斯安那州历史主栽品种包括CP52-68、CP65-357、CP70-321、CP74-383、LCP 85-384和HoCP 96-540等。从甘蔗品种推广的历史表现来看,虽然每年都有甘蔗新品种释放,但是真正能够大面积推广的优良品种6。8年才出现一个。表2列出了美国历史主栽甘蔗品种及部分新品种的简要信息,主要包括该品种的成熟特性、产量表现(未注明者表明该品种产量表现与对照相当,或介于两个及以上对照表现之间)、宿根性、抗寒表现、抗病虫害表现及简要表型性状描述。表3列出了美国育种的所有甘蔗品种的亲本、杂交地点和推广地区。

周  会,李杨瑞(中国农业科学院甘蔗研究中心,农业部广西甘蔗生物技术与遗传改良重点实验室/广西农业科学院甘蔗研究所/

广西甘蔗遗传改良重点实验室,南宁530007)

南方农业学报  2012,43(5):570-577

 

(作者:佚名编辑:admin)

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