CN111528030A

CN111528030A - 基于lrc评价甘蔗抗倒伏能力的方法及其应用

Info

Publication number: CN111528030A
Application number: CN202010460399.7A
Authority: CN
Inventors: 李翔; 李毅杰; 林善海; 梁强; 雷敬超; 黄海荣; 李杨瑞
Original assignee: Guangxi Zhuang Nationality Autonomous Region Academy of Agricultural Sciences
Current assignee: Guangxi Zhuang Nationality Autonomous Region Academy of Agricultural Sciences
Priority date: 2020-05-27
Filing date: 2020-05-27
Publication date: 2020-08-14
Anticipated expiration: 2040-05-27
Also published as: CN111528030B

Abstract

本发发本及农业种植学学领域，特别本及基于LRC评价甘蔗抗倒伏能力的方法及其应用，本发发通过设已甘蔗的抗倒伏系权(LRC)针甘蔗进行抗倒伏的分级评价，能广效的替代现行的倒伏角测已法，当LRC＞0.98代，甘蔗的抗倒伏能力强；当0.95＜LRC≤0.98代，甘蔗的抗倒伏能力中等；当LRC≤0.95代，甘蔗的抗倒伏能力弱，这种方法相较与倒伏角测量法更简保、准确，本第种行之广效的评价方法，声代，使用LRC＞0.98的甘蔗亲本与其它的样种进行杂提，能广效改善甘蔗的抗倒伏性能。

Description

基于LRC评价甘蔗抗倒伏能力的方法及其应用

【技术领域】

本发明涉及农业种植技术领域，特别涉及一种基于LRC评价甘蔗抗倒伏能力的方法及其应用。

【背景技术】

甘蔗是我国主要的糖料作物，在我国南方是重要的经济作物之一，随着种植范围增大，对甘蔗品种的性能选育和改造显得尤为重要，甘蔗倒伏是甘蔗种植过程中最常见的现象，甘蔗倒伏后严重影响蔗茎的生长和糖分积累，降低产量和蔗糖分，更会影响到甘蔗机械化作业的开展，研究表明，甘蔗是否倒伏与甘蔗的品种/品系有很大关系，选育高抗倒伏品种/品系对今后甘蔗产业的可持续健康发展有良好的促进作用。

目前，行业内筛选耐碾压甘蔗品种多采用GB/T5262-2008的方法，即通过量角器测量倒伏角，以倒伏角为依据对甘蔗的倒伏程度进行分级：倒伏角在0°-30°之间为不倒伏，倒伏角在30-60°之间为中等倒伏，倒伏角大于60°为严重倒伏。但是在实际操作中发现，这种判断方法并不容易测量，由于在同一品种中，个体差异还是存在的，如果要测量一个品种的倒伏等级需要进行多个采样，这样会造成测量过程非常繁琐和复杂，不容易推广应用。

因此，有必要研究另一种评价标准，能快速、精确、简单的对甘蔗品种的倒伏情况进行分类、评价，利用该评价方法能快速的选育出高抗倒伏的甘蔗品种，为今后的抗倒伏杂交育种提供判断依据。

【发明内容】

鉴于上述内容，有必要提供一种评价标准，能快速、精确、简单的对甘蔗品种的倒伏情况进行分类、评价，利用该评价方法能快速的选育出高抗倒伏的甘蔗品种，为今后的抗倒伏杂交育种提供判断依据。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

基于LRC评价甘蔗抗倒伏能力的方法，所述方法为调查甘蔗植株基部茎径和中部茎径，计算甘蔗的LRC值，鉴定甘蔗的抗倒伏能力强弱；所述甘蔗的LRC值为甘蔗基部茎径和中部茎径的比值；当LRC＞0.98时，甘蔗的抗倒伏能力强；当0.95＜LRC≤0.98时，甘蔗的抗倒伏能力中等；当LRC≤0.95时，甘蔗的抗倒伏能力弱。

进一步的，所述调查甘蔗植株为生长期满8个月后的成熟植株；所述基部茎径为距地面2cm-5cm之间的甘蔗茎径；中部茎径为距地面100cm-160cm之间的甘蔗茎径。

本发明还包括一种应用所述基于LRC评价甘蔗抗倒伏能力的方法对高抗倒伏甘蔗品种和/或品系进行选育的方法，所述方法为：用游标卡尺对甘蔗地上的基部茎径和中部茎径进行测量，并计算甘蔗基部茎径和中部茎径的比值得到LRC值，选育LRC＞0.98的甘蔗品种和/或品系为高抗倒伏甘蔗品种和/或品系。

本发明还包括一种应用所述基于LRC评价甘蔗抗倒伏能力的方法进行高抗倒伏甘蔗品种和/或品系实生苗选育的方法，所述方法为：

对甘蔗茎径进行测试，得到甘蔗基部茎径和中部茎径，根据甘蔗基部茎径和中部茎径计算甘蔗的LRC值，选择LRC＞0.98的甘蔗品种为父本和/或母本，进行杂交，获得甘蔗实生苗种子，将甘蔗实生苗种子进行种植即得到高抗倒伏甘蔗品种和/或品系的杂交后代。

进一步的，所述甘蔗实生苗种子的种植方法为：播种后，待有2-4片真叶时进行假植，之后定植于大田，每个组合随机选69株，按照随机区组3次重复种植，每小区设置1行，行长为7米，行距1.2米，每小区种植23株。

进一步的，所述选育的方法优选为：其中一个亲本的LRC为：LRC＞0.98另一亲本的LRC为：0.95＜LRC≤0.98。

进一步的，所述选育的方法最优选为：两个亲本的LRC均大于0.98。

本发明具有如下有益效果：

本发明是申请人多年的研究得出的成果，发明人在对甘蔗的抗倒伏研究过程中发现：甘蔗抗倒伏能力与甘蔗茎径有关；然而由于地域、肥力等条件不同，仅以茎径作为单一指标并不能准确反应甘蔗的抗倒伏情况，申请人多次建模后发现：通过设定甘蔗的抗倒伏系数(LRC)对甘蔗进行分级评价，能有效替代现行的倒伏角测定法；具体分级方式为：当LRC＞0.98时，甘蔗的抗倒伏能力强；当0.95＜LRC≤0.98时，甘蔗的抗倒伏能力中等；当LRC≤0.95时，甘蔗的抗倒伏能力弱，这种方法相较于倒伏角测量法更简单、准确，是一种行之有效的评价方法，为后续甘蔗抗倒伏的评价体系提供一个新的思路；而且经过不断研究发现当使用LRC＞0.98的甘蔗与其它品种(系)的甘蔗进行杂交时，能有效改善其它甘蔗的抗倒伏性能，增强实生苗的抗倒伏能力，达到改善后代实生苗性能的效果，且本申请的测量、分级方法能对抗倒伏甘蔗亲本进行快速分级、筛选，提高育种效率。

【具体实施方式】

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。

实施例1：

本实施例为基于LRC评价甘蔗抗倒伏能力的方法：

将同一品种(系)分为两个种植区域，每个区域随机调查3个样点，每个样点调查株数≥200株/66.67m²。其中一个区域采用测量倒伏角的方式对甘蔗品种进行测量，并根据GB/T5262-2008的方法进行倒伏状态进行分级结合倒伏指数作为验证、对照组，具体为：

对照组：(1)采用量角器测量倒伏角，并根据表1进行分级：

表1甘蔗倒伏角评价倒伏程度的分级标准

倒伏级别	倒伏角	倒伏程度
			1	≤30°	不倒伏或轻微倒伏
2	30°～60°	中等倒伏
			3	≥60°	严重倒伏

(2)根据如下公式计算抗倒伏指数：

式中：LRI——抗倒伏指数；

G——倒伏级别数值；

G_L——单位面积相应倒伏级别的倒伏株数；

S——单位面积总株数。

(3)基于上述抗倒伏指数的评价标准参见表2：

表2甘蔗抗倒伏指数的评价标准

抗性级别	抗倒伏指数	抗倒伏能力	倒伏程度
				1	2.30＜LRI≤3.00	强	不倒伏或轻微倒伏
2	1.60＜LRI≤2.30	中等	中等倒伏
				3	1.00≤LRI≤1.60	弱	严重倒伏

实验组：另一区域采用本申请的方法，即，调查甘蔗植株基部茎径和中部茎径，计算甘蔗的LRC值，鉴定甘蔗的抗倒伏性强弱；所述甘蔗的LRC值为甘蔗基部茎径和中部茎径的比值；其中，LRC的计算公式如下：

式中：

LRC——抗倒伏系数；

R_B——植株基部茎径；

R_M——植株中部茎径。

上述LRC的评价标准可参见表3：

表3甘蔗抗倒伏系数的评价标准

抗性级别	抗倒伏系数	抗倒伏能力
			1	LRC＞0.98	强
2	0.95＜LRC≤0.98	中等
			3	LRC≤0.95	弱

在测试LRC指标的区域中，测量方法为：采用游标卡尺，对生长期满8个月后的成熟甘蔗进行基部茎径和中部茎径进行测量，其中，基部茎径为为距地面2cm-5cm之间的甘蔗茎径；中部茎径为距地面100cm-160cm之间的甘蔗茎径。

本实施例的试验在广西农业科学院甘蔗研究所(22°51′N，108°14′E)大田条件下进行，试验田土壤基本性状见表4。新植蔗于2016年3月2日种植，2017年2月25日砍收后留宿根。试验采用随机区组设计，各个小区分为3次重复，小区，行长7m，行距1.2m，每行种植88芽。基肥每公顷施复合肥(N-P₂O₅-K₂O＝25-10-16，总有效成分≥51％)750kg；追肥于苗期每公顷施复合肥375kg、尿素(N≥46％)150kg。其他管理措施与大田生产一致。

表4试验田土壤基本性状

土壤质地	pH	有机质(g·kg<sup>-1</sup>)	全氮(％)	速效磷(mg·kg<sup>-1</sup>)	速效钾(mg·kg<sup>-1</sup>)
						粘壤土	5.7	20.1	0.999	31.7	53.8

在本实施例中选取经过多年田间表现观察确定的抗倒伏性不同的4个甘蔗品种(系)作为材料。

桂辐98-296(GF98-296)，为广西农业科学院甘蔗研究所通过辐射诱变筛选的一个品种，特点是高产、高糖、萌芽率和分蘖率较高，抗倒伏能力较差(李翔等，2018)。

新台糖22号(ROC22)，目前广西乃至全国的甘蔗主栽品种，具有高产、高糖、脱叶性好的特点，抗倒伏能力中等(黄曲燕等，2018)。

桂糖10-2003(GT10-2003)，为广西农业科学院甘蔗研究所选育的一个表现较好的品系，已参加2017-2019广西甘蔗品种区试试验，特点是早熟、特高糖，蔗茎比重大，脱叶性好，抗倒伏能力中等。

桂糖42号(GT42)，为广西农业科学院甘蔗研究所选育，已成为广西主栽品种之一，脱叶性好、早熟高糖，抗倒伏能力强(王伦旺等，2015)。

对上述几个品种种植、测试后，其实验结果参见表5：

表5不同倒伏类型甘蔗品种(系)的倒伏角和抗倒伏系数

注：表中数据为3次重复的平均值±标准误，同一列中不同小写字母表示在0.05水平上差异显著(Duncan’s新复极差法，下同)。

由表5可知，抗倒伏能力极差的甘蔗品种GF98-296其倒伏系数LRC≤0.95，其抗倒伏指数1.00≤LRI≤1.60符合严重倒伏的标准；抗倒伏能力中等的甘蔗品种ROC22和甘蔗品系GT10-2003的倒伏系数0.95＜LRC≤0.98，其抗倒伏指数符合1.60＜LRI≤2.30的中等倒伏标准；抗倒伏能力强的品种GT42其倒伏系数LRC＞0.98，其抗倒伏指数符合2.30＜LRI≤3.00的不倒伏标准。说明，采用LRC进行分级评价的方法是行之有效的，其分级区间也是合理的。

实施例2：

采用实施例1的方法对甘蔗亲本进行评价并进行杂交育种，具体方法如下：

将实施例1已知倒伏程度分级的几个品种进行两两组合、杂交、获得杂交种子，播种后，待有2-4片真叶时进行假植，之后定植于大田，每个组合随机选69株，按照随机区组3次重复种植，每小区设置1行，行长为7米，行距1.2米，每小区种植23株。采用GB/T5262-2008的方法测倒伏角和测LRC系数的判断其杂交实生苗的抗倒伏程度，统计结果参见表6：

表6不同亲本杂交获得的后代倒伏角和抗倒伏系数

由表6可知，抗倒伏能力极差的甘蔗品种GF98-296和抗倒伏能力中等的甘蔗品种ROC22杂交后，其后代30°＜倒伏角＜60°，倒伏程度中等、抗倒伏系数0.95＜LRC≤0.98，抗倒伏能力中等；抗倒伏能力极差的甘蔗品种GF98-296和抗倒伏能力强的甘蔗品种GT42杂交后，其后代倒伏角＜30°，倒伏程度不倒扶或轻微倒伏、抗倒伏系数LRC＞0.98，抗倒伏能力强；抗倒伏能力中等的甘蔗品种ROC22和甘蔗品系GT10-2003杂交后，其后代30°＜倒伏角＜60°，倒伏程度中等、抗倒伏系数0.95＜LRC≤0.98，抗倒伏能力中等；抗倒伏能力强的甘蔗品种GT42和抗倒伏能力中等的甘蔗品系GT10-2003杂交后，其后代倒伏角＜30°，倒伏程度不倒扶或轻微倒伏、抗倒伏系数LRC＞0.98，抗倒伏能力强。说明采用抗倒伏能力极强的品种(抗倒伏系数LRC＞0.98)对抗倒伏能力中等或弱的品种进行杂交改良，能有效的提高甘蔗的抗倒伏能力，同时，抗倒伏系数LRC是一个优异、简便的评价指标，能准确、快速的对甘蔗的抗倒伏能力进行分级。

综上，采用本申请的LRC评价分级的方法对甘蔗品种的抗倒伏能力进行分级和评价是一种行之有效的评价方法，且在配制甘蔗杂交组合的过程中采用上述方法对亲本组合进行筛选，也是一种快速、准确的选择方法，简化了对甘蔗抗倒伏的评价，为后续甘蔗抗倒伏的评价体系提供一个新的思路。

以上所述实例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims

1.基于LRC评价甘蔗抗倒伏能力的方法，其特征在于，所述方法代调实甘蔗植株基代茎径和中代茎径，计算甘蔗的LRC值，鉴已甘蔗的抗倒伏能力强弱；所述甘蔗的LRC值代甘蔗基代茎径和中代茎径的比值；当LRC＞0.98代，甘蔗的抗倒伏能力强；当0.95＜LRC≤0.98代，甘蔗的抗倒伏能力中等；当LRC≤0.95代，甘蔗的抗倒伏能力弱。

2.根据此利要请1所述的基于LRC评价甘蔗抗倒伏能力的方法，其特征在于，所述调实甘蔗植株代生长保满8个月后的请熟植株；所述基代茎径代距地面2cm-5cm之间的甘蔗茎径；中代茎径代距地面100cm-160cm之间的甘蔗茎径。

3.第种应用如此1-2所述基于LRC评价甘蔗抗倒伏能力的方法针高抗倒伏甘蔗样种和/或样系进行选育的方法，其特征在于，所述方法代：用游标卡尺针甘蔗地际的基代茎径和中代茎径进行测量，并计算甘蔗基代茎径和中代茎径的比值得到LRC值，选育LRC＞0.98的甘蔗样种和/或样系代高抗倒伏甘蔗样种和/或样系。

4.第种应用如此1-2所述基于LRC评价甘蔗抗倒伏能力的方法进行高抗倒伏甘蔗样种和/或样系选育的方法，其特征在于，所述方法代：

针甘蔗茎径进行测试，得到甘蔗基代茎径和中代茎径，根据甘蔗基代茎径和中代茎径计算甘蔗的LRC值，选择LRC＞0.98的甘蔗样种代父本和/或母本，通过杂提后获得甘蔗请生苗种子，将甘蔗请生苗种子进行种植即得到高抗倒伏甘蔗样种和/或样系的杂提后代。

5.根据此利要请4所述基于LRC评价甘蔗抗倒伏能力的方法进行高抗倒伏甘蔗样种和/或样系选育的方法，其特征在于，所述选育的方法优选代：其中第个亲本的LRC代：LRC＞0.98另第亲本的LRC代：0.95＜LRC≤0.98。

6.根据此利要请4所述基于LRC评价甘蔗抗倒伏能力的方法进行高抗倒伏甘蔗样种和/或样系选育的方法，其特征在于，所述选育的方法最优选代：两个亲本的LRC均大于0.98。