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作物杂志, 2026, 42(1): 94-103 doi: 10.16035/j.issn.1001-7283.2026.01.012

遗传育种·种质资源·生物技术

基于农艺性状对57NG208与南涧果蔗正反交后代的综合评价

俞华先,1,2, 安汝东,1,2, 桃联安1,2, 郎荣斌1,2, 边芯1,2, 张钰1,2, 刘新龙1,2, 刘家勇,1,2, 赵丽萍1,2, 刘洪博1,2, 张革民3, 张保青3

1热带作物生物育种全国重点实验室，650205，云南昆明

2云南省农业科学院甘蔗研究所/云南省甘蔗遗传改良重点实验室，661699，云南开远

3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，530000，广西南宁

Comprehensive Evaluation of Reciprocal Cross Hybrids between 57NG208 and Nanjian Chewing Cane Based on Agronomic Traits

Yu Huaxian,1,2, An Rudong,1,2, Tao Lianan1,2, Lang Rongbin1,2, Bian Xin1,2, Zhang Yu1,2, Liu Xinlong1,2, Liu Jiayong,1,2, Zhao Liping1,2, Liu Hongbo1,2, Zhang Gemin3, Zhang Baoqing3

1National Key Laboratory for Biological Breeding of Tropical Crops, Kunming 650205, Yunnan, China

2Sugarcane Research Institute, Yunnan Academy of Agricultural Sciences / Yunnan Key Laboratory of Sugarcane Genetic Improvement, Kaiyuan 661699, Yunnan, China

3Sugarcane Research Institute of Guangxi Academy of Agricultural Sciences / Guangxi Key Laboratory of Sugarcane Genetic Improvement, Nanning 530000, Guangxi, China

通讯作者: 安汝东，研究方向为甘蔗遗传育种，E-mail：ynard@163.com；刘家勇为共同通信作者，研究方向为甘蔗遗传育种与种质资源利用，E-mail：lljjyy1976@163.com

收稿日期: 2024-10-27   修回日期: 2024-12-31   网络出版日期: 2025-03-14

基金资助: 国家重点研发计划项目(2022YFD2301100)
广西甘蔗遗传改良重点实验室开放课题项目(21-238-16K-01-01)
云南省农业基础研究联合专项(202301BD070001-226)

Received: 2024-10-27   Revised: 2024-12-31   Online: 2025-03-14

作者简介 About authors

俞华先，主要从事甘蔗遗传育种研究，E-mail：yuhuaxian19841219@163.com

摘要

以24份大茎野生种与南涧果蔗的正反交后代为材料，对其7个重要农艺性状进行相关性、主成分和聚类分析及综合评价。结果表明，同一植期试验中不同种质材料间各农艺性状存在差异，同一种质材料在不同植期的试验中各农艺性状指标也存在差异。不同农艺性状的变异系数为11.17%~43.37%，其中糖产量和蔗茎产量的变异最大，分别为43.37%和42.20%，株高的变异较小。相关分析表明，蔗茎产量和糖产量均与单茎重、有效茎数呈极显著正相关，蔗茎产量与糖产量呈极显著正相关；通过主成分分析提取了产量糖分因子、茎径糖分因子和茎径质量因子，累计贡献率达81.39%；聚类分析结果显示，在欧式距离6.00处将24份种质材料分为3个类群，其与主成分得分结果基本一致，其中类群Ⅲ的7个农艺指标表现优异，具有高产高糖特性，云瑞12-38-27、云瑞12-38-18、云瑞12-9-45、云瑞12-9-9和云瑞12-38-29等5份材料的综合评价D值排前5位。

关键词： 大茎野生种; 南涧果蔗; 农艺性状; 主成分分析; 隶属函数法; 综合评价

Abstract

A total of 24 progenies from Saccharum robustum L. and Nanjian chewing cane through reciprocal crosses were used. Correlation analysis, principal component analysis, cluster analysis, and comprehensive evaluation associated with seven important agronomic traits were performed. The results showed that there were differences in agronomic traits among different germplasm materials in the same planting period experiment, and there were differences in agronomic traits among different planting period experiment in the same germplasm materials. The variation coefficient of agronomic traits ranged from 11.17% to 43.37%. The variation of sugar yield and sugarcane stalk yield was the largest, which was 43.37% and 42.20%, respectively, the variation of plant height was small. The correlation analysis showed that sugarcane stalk yield and sugar yield were significantly positively correlated with single stalk weight and effective stalk number, respectively, and sugarcane stalk yield was significantly positively correlated with sugar yield. The yield-sugar factor, stalk diameter-sugar factor and stalk diameter-quality factor were extracted via principal component analysis, and the cumulative contribution rate was 81.39%. The results of cluster analysis showed that the 24 germplasm materials were divided into three groups at the Euclidean distance of 6.00, which were basically consistent with the results of principal component scores. Among them, the seven agronomic indexes of group III were excellent, with high yield and high sugar. Yunrui 12-38-27, Yunrui 12-38-18, Yunrui 12-9-45, Yunrui 12-9-9 and Yunrui 12-38-29 ranked top five based on their comprehensive evaluation D values.

Keywords： Saccharum robustum L.; Nanjian chewing cane; Agronomic traits; Principal component analysis; Membership function method; Comprehensive evaluation

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本文引用格式

俞华先, 安汝东, 桃联安, 郎荣斌, 边芯, 张钰, 刘新龙, 刘家勇, 赵丽萍, 刘洪博, 张革民, 张保青. 基于农艺性状对57NG208与南涧果蔗正反交后代的综合评价. 作物杂志, 2026, 42(1): 94-103 doi:10.16035/j.issn.1001-7283.2026.01.012

Yu Huaxian, An Rudong, Tao Lianan, Lang Rongbin, Bian Xin, Zhang Yu, Liu Xinlong, Liu Jiayong, Zhao Liping, Liu Hongbo, Zhang Gemin, Zhang Baoqing. Comprehensive Evaluation of Reciprocal Cross Hybrids between 57NG208 and Nanjian Chewing Cane Based on Agronomic Traits. Crops, 2026, 42(1): 94-103 doi:10.16035/j.issn.1001-7283.2026.01.012

大茎野生种别名伊里安野生种（Saccharum robustum L.），是甘蔗属中的一个重要野生种，具有蔗茎纤维分和生物产量高、抗氧化成分丰富、宿根年限长以及茎硬抗风、抗虫和抗旱性强等特性[1-3]。多年来以大茎野生种为亲本的甘蔗种质创制及利用是多数育种家关注的热点[4-5]，研究和创制大茎野生种种质材料对丰富甘蔗品种的基因库和品种改良意义非凡。近年来，众多学者针对大茎野生种开展了大量研究，李思程等[6]从转录层面分析大茎野生种与其他甘蔗近缘属代表性种质的差异；冯梦凡等[7]从净光合速率方面对大茎野生种进行了初步分析，发现甘蔗种质间的净光合速率存在差异，野生种质的净光合速率显著高于其他种质；胡鑫等[8]对甘蔗进行黑穗病抗性鉴定与评价分析，筛选出了优异种质。国内外一些育种专家[1]用大茎野生种与热带种或品种杂交、回交，选育出了大量优质甘蔗品种或亲本。澳大利亚选育了“32MQ”，该品系因其优异的抗逆性和育种价值被广泛研究和应用[9]；美国佛罗里达运河点甘蔗育种计划[10]也成功将大茎野生种的基因导入商业品种，选育出“CP36-105”等重要品种/亲本，显著提升了当地品种的适应性和产量潜力。同样，在美国夏威夷，源自大茎野生种的F3种质“H37- 1933”的培育与应用，为甘蔗品种贡献了强大的生长势和抗病性，成为全球甘蔗育种中一个标志性的野生种质资源[11]。我国以大茎野生种及其血缘后代为亲本的品种改良成果斐然，至今已育成闽糖92-949、桂糖18号等优良品种[4]，以及崖城75- 270[12]、云蔗2000-505[13]、云瑞14-204[14]等优异亲本材料，这些新品种和亲本材料的快速应用极大地促成了中国甘蔗产业的蓬勃发展，为其提供了坚实的种源支撑。然而，当前育种实践表明，要持续推动产业进步，尤其是实现抗倒伏、宜机械化新品种的突破，必须对含有大茎野生种血缘的后代种质进行更为系统、客观和精准的评价。深入挖掘大茎野生种所携带的优异基因，明确其在不同遗传背景下的贡献，这已成为当前甘蔗育种中一项关键且紧迫的基础性工作。

农艺和产量性状能客观反映作物品种的综合特性，且其表型可直接用工具调查，因此常被育种家[15-17]作为种质资源评价鉴定的重要指标。聚多个优良农艺性状于一体是甘蔗育种所追求的理想目的，选择农艺性状优质的亲本配制杂交组合是甘蔗品种改良的重要途径[18]。国内外广大育种工作者基于农艺性状、抗性和品质等表型指标对甘蔗种质资源开展了大量评价与筛选工作，并取得了丰硕成果。在国际上，相关研究起步较早且体系成熟。例如，Jackson等[19]利用多性状综合评价方法，系统分析了上百份甘蔗种质的产量、糖分和抗病性，为后续商业杂交组合的选配奠定了表型基础；Bokhtiar等[20]对多个热带地区的甘蔗种质资源进行农艺性状聚类分析，有效区分了高产、高糖和抗逆性强的种质群，为针对性育种提供了指导；随着精准农业的发展，Silva等[21]结合高通量表型技术与传统农艺调查，对巴西核心种质库进行了大规模评价，显著提升了优良种质筛选的效率和准确性。在国内，谭秦亮等[22]基于主成分和聚类分析对10个甘蔗新品种（系）的农艺及产量性状评价，筛选出可在广西南宁蔗区种植的甘蔗新品种桂热2号；杨翠芳等[23]基于农艺性状和质量性状对164份桂糖系列甘蔗种质资源进行评价，不仅证明了遗传多样性丰富，而且筛选出高糖和高产类型种质材料；周珊等[24]评价了国内不同地区的160份甘蔗种质材料，并且通过聚类分析筛选出高糖高产种质材料；徐超华等[25]针对云南省的191份野生甘蔗种质资源进行评价，筛选出了蔗茅Ef 2021-1、滇蔗茅Er2021-29、斑茅Ea2021-8和割手密Sp2021-25等优质甘蔗种质材料。

目前，云南省农业科学院甘蔗研究所瑞丽育种站创制了相当多的大茎野生种血缘后代种质材料，这些种质材料是突破性甘蔗品种选育的基础。大茎野生种与南涧果蔗正反交后代材料是研究大茎野生种57NG208遗传规律的原始创新组合，目前对其大田农艺性状的全面评价鲜见报道。鉴于甘蔗种质资源的鉴定评价是资源合理利用的前提，而表型性状可直观、便捷地鉴定出育种目标[26]。本研究以24份大茎野生种与南涧果蔗正反交后代种质为材料，在成熟期调查其农艺性状指标，旨在通过种质材料间表型性状的评价和鉴定筛选出对育种性状改良有益的种质材料，为大茎野生种血缘后代种质材料的进一步研究和利用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

以24份大茎野生种NG57208（P1）与南涧果蔗（P2）正反交后代为供试材料，这些材料经朱建荣等[27]真实性鉴定为真，其中正交材料9份（P1×P2），反交材料15份（P2×P1），参试材料亲本信息详见表1。

表1   种质材料亲本信息

Table 1  Parental information of germplasm materials

编号Number材料名称Material name母本Female父本Male
YR12-9-45云瑞12-9-4557NG208南涧果蔗
YR12-9-4云瑞12-9-457NG208南涧果蔗
YR12-9-5云瑞12-9-557NG208南涧果蔗
YR12-9-6云瑞12-9-657NG208南涧果蔗
YR12-9-7云瑞12-9-757NG208南涧果蔗
YR12-9-8云瑞12-9-857NG208南涧果蔗
YR12-9-9云瑞12-9-957NG208南涧果蔗
YR12-9-10云瑞12-9-1057NG208南涧果蔗
YR12-9-1云瑞12-9-157NG208南涧果蔗
YR12-38-29云瑞12-38-29南涧果蔗57NG208
YR12-38-30云瑞12-38-30南涧果蔗57NG208
YR12-38-31云瑞12-38-31南涧果蔗57NG208
YR12-38-32云瑞12-38-32南涧果蔗57NG208
YR12-38-34云瑞12-38-34南涧果蔗57NG208
YR12-38-48云瑞12-38-48南涧果蔗57NG208
YR12-38-47云瑞12-38-47南涧果蔗57NG208
YR12-38-46云瑞12-38-46南涧果蔗57NG208
YR12-38-45云瑞12-38-45南涧果蔗57NG208
YR12-38-43云瑞12-38-43南涧果蔗57NG208
YR12-38-42云瑞12-38-42南涧果蔗57NG208
YR12-38-40云瑞12-38-40南涧果蔗57NG208
YR12-38-27云瑞12-38-27南涧果蔗57NG208
YR12-38-19云瑞12-38-19南涧果蔗57NG208
YR12-38-18云瑞12-38-18南涧果蔗57NG208

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1.2 测定项目与方法

试验于2022年2月在云南省农业科学院甘蔗研究所瑞丽育种站（24°1′33″ N，97°51′44″ E）进行，该地海拔772.3 m，全年无霜，年均降水量1394.8 mm，年均气温21 ℃。试验设3个重复，每小区4行，行长6 m，行距1.2 m，下芽密度为12芽/m，采用随机区组的方式，常规田间管理。

于2022年11月中旬和2023年11月下旬，在大田测定新植和宿根甘蔗的株高、茎径、有效茎数和锤度，参照经艳芬等[28]的方法计算单茎重、蔗茎产量和蔗糖分，农艺性状数据为两新一宿的平均值。其中，蔗茎产量（t/hm2）=单茎重×有效茎数（条/hm2）；单茎重（kg）=0.7854×（株高-50）×茎径 2/1000；甘蔗蔗糖分（%）=1.0825×田间锤度-7.703；糖产量（t/hm2）=蔗茎产量×甘蔗蔗糖分（%）。

1.3 统计分析

利用Excel 2022和SPSS 22.0处理原始数据，利用DPSV 9.5进行主成分、方差和聚类分析，其中采用LSD法进行多重比较。利用SPSS 22.0的Pearson法作相关分析。参考计雅男等[29]和覃伟

等[30]的方法进行隶属函数分析，即基于主成分得分求权重，最后利用权重法计算综合评价D值。

$Z\left(X_{j}\right)=\left(X-X_{\min }\right) /\left(X_{\max }-X_{\min }\right), j=1,2,3, \cdots, n$
$W_{i}=P_{i} / \sum P_{i}, \quad i=1,2,3, \cdots, n$
$D=\sum\left[Z\left(X_{j}\right) \times W_{i}\right], \quad i=1,2,3, \cdots, n$

式中，Z(Xj)表示参试种质材料第j个综合指标的隶属函数值。X表示参试种质材料综合指标的测定值，Xmin、Xmax分别表示第j个综合指标的最小值和最大值。j表示各综合指标，Wi为第i个综合指标在所有综合指标中的权重，Pi为各种质材料通过主成分分析得出的第i个综合指标的贡献率；D为综合评价值。

2 结果与分析

2.1 参试种质主要农艺性状指标分析

从表2~4可知，24份大茎野生种正反交后代两新一宿农艺性状材料间差异明显。从表2可知，在第1年新植中，24份大茎野生种正反交后代种质材料株高最高的是YR12-9-9，其明显高于其余种质材料；茎径以YR12-38-29最大，YR12-38-43最小；锤度以YR12-9-5最高，YR12-9-4最低；单茎重以YR12-38-29最大，YR12-9-7最小；有效茎数以YR12-9-9最多，YR12-38-43最少；蔗茎产量、糖产量以YR12-38-27和YR12-9-9最高，极显著高于其余种质材料。

表2   24份种质材料第1年新植农艺性状表现

Table 2  Performance of agronomic traits of 24 germplasm materials in the first year

编号
Number		株高
Plant
height
(cm)		茎径
Stalk
diameter
(cm)		锤度
Brix
(%)		单茎重
Single stalk
weight (kg)		有效茎数
（×103条/hm2）
Effective stalk
number
(×103 stalk/hm2)		蔗茎产量
Sugarcane
stalk yield
(t/hm2)		糖产量
Sugar
yield
(t/hm2)
YR12-9-45372.0abcAB2.4abcdefABCDE18.0cdefghCDEFG1.7abcAB82.0defgDEFGH138.0bcdefABCDE17.1cdefgBCDEFGH
YR12-9-4285.0fghiBCDE2.0efghijCDEF14.3lI0.9defBC60.2hijHIJK51.1hiEF4.5hiHI
YR12-9-5298.0defghABCDE2.3abcdefgABCDE24.5aA1.3bcdefABC77.3efghDEFGHI98.8efghiCDEF18.9bcdeBCDE
YR12-9-6307.0bcdefghABCDE2.7abcABC17.8cdefghCDEFGH1.7abAB44.6jJK76.0efghiEF9.4efghiDEFGHI
YR12-9-7295.0efghABCDE1.6ijF15.7hijklFGHI0.6fC92.3deCDEFG53.2hiEF5.5hiFGHI
YR12-9-8290.0efghiABCDE2.4abcdeABCDE18.7bcdefgCDEF1.3bcdeABC95.5cdeCDEF130.1cdefgABCDE17.3cdefBCDEFGH
YR12-9-9383.0aA2.2bcdefghABCDEF18.9bcdefgCDE1.4abcdABC145.5aA205.4abAB27.8abAB
YR12-9-10255.0hiDE2.2bcdefghABCDEF19.2bcdefCDE1.0cdefBC72.7fghiEFGHI69.5fghiEF9.5efghiDEFGHI
YR12-9-1255.0hiDE2.5abcdeABCDE19.5bcdeCDE1.2bcdefABC55.9ijIJK66.3fghiEF9.4efghiDEFGHI
YR12-38-29338.0abcdefgABCD2.9aA17.3efghiDEFGHI2.2aA87.60defgCDEFG190.1abcABC22.7abcABC
YR12-38-30359.0abcdeABC1.8ghijDEF19.0bcdefgCDE1.0cdefBC95.5cdeCDEF88.4efghiDEF11.8defghiCDEFGHI
YR12-38-31368.0abcdAB2.1cdefghiBCDEF18.1bcdefgCDEFG1.3bcdefABC86.4defgDEFG109.2defghBCDEF13.8cdefghCDEFGHI
YR12-38-32378.0abAB2.0defghijBCDEF20.4bBC1.2bcdefABC97.4cdCDE122.5cdefghABCDEF18.0cdefBCDEF
YR12-38-34296.0efghABCDE1.9fghijDEF14.9jklHI0.8defBC68.7ghiGHIJ51.7hi4.8hiGHI
YR12-38-48291.0efghiABCDE2.2bcdefghABCDEF22.8aAB1.1bcdefBC111.8bcBC121.1EF21.0bcdABCD
YR12-38-47301.0cdefghABCDE2.4abcdefABCDE17.1fghijDEFGHI1.5abcdABC43.3jK65.6fghiEF6.4hiEFGHI
YR12-38-46358.0abcdeABC2.3abcdefgABCDE20.0bcBCD1.6abcAB85.7defgDEFG150.4abcdeABCDE21.6bcABCD
YR12-38-45255.0hiDE1.7hijEF16.7ghijkEFGHI0.6efC100.0cdCD57.9ghiEF6.4hiEFGHI
YR12-38-43325.0abcdefghABCD1.5jF17.6defghiCDEFGH0.6efC41.7jK24.4iF3.0iI
YR12-38-42310.0bcdefghABCDE2.1cdefghiBCDEF14.9jklHI1.1bcdefBC86.8defgCDEFG92.4efghiCDEF8.7fghiDEFGHI
YR12-38-40222.0iE2.8aAB19.9bcdBCD1.3bcdefABC71.2ghiFGHI93.9efghiCDEF13.2cdefghCDEFGHI
YR12-38-27343.0abcdefABCD2.5abcdeABCD19.9bcdBCD1.7abAB126.6abAB219.9aA31.9aA
YR12-38-19271.0ghiCDE2.1defghijBCDEF14.4klI0.9cdefBC91.5defCDEFG85.1efghiDEF7.5ghiEFGHI
YR12-38-18285.0fghiBCDE2.7abAB15.4ijklGHI1.7abAB100.1cdCD177.0abcdABCD17.8cdefBCDEFG

不同小写字母表示在P < 0.05水平差异显著，不同大写字母表示在P < 0.01水平差异极显著，下同。

Different lowercase letters indicate significant differences at P < 0.05 level, and different uppercase letters indicate extremely significant differences at P < 0.01 level, the same below.

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表3   24份种质材料第2年新植农艺性状指标表现

Table 3  Performance of agronomic traits of 24 germplasm materials in the second year

编号
Number		株高
Plant height
(cm)		茎径
Stalk diameter
(cm)		锤度
Brix (%)		单茎重
Single stalk
weight
(kg)		有效茎数
（×103条/hm2）
Effective stalk
number
(×103 stalk/hm2)		蔗茎产量
Sugarcane
stalk yield
(t/hm2)		糖产量
Sugar yield
(t/hm2)
YR12-9-45368.0abAB2.5cdefgBCDE18.6defghCDEFGH1.8bcBC55.6fghiEFG103.0bcdeCDEFG13.6bcdeCDEF
YR12-9-4342.0abcdeABCD1.6klGH14.9lJ0.7hijFG71.3defghCDEFG49.6ghiFG4.6gG
YR12-9-5272.0ghDEFG2.7bcBC24.3aA1.6bcdeBCD68.9efghCDEFG105.4bcdeCDEFG20.0abABC
YR12-9-6315.0bcdefgABCDEF2.6bcdeBCD16.0jklIJ1.7bcdBCD71.8defgCDEFG127.7bBCD13.6bcdeCDEF
YR12-9-7302.0cdefgBCDEF2.3cdefghCDEF19.6bcdefCDEF1.3cdefghCDEFG70.9defghCDEFG87.3bcdefghiCDEFG12.4cdefCDEFG
YR12-9-8315.0bcdefgABCDEF1.6jklGH19.8bcdeCDE0.6ijG18.8cdeCDE52.2fghiEFG7.5efgEFG
YR12-9-9345.0abcdeABCD1.7ijklFGH18.4defghCDEFGHI0.8hijEFG168.2aA132.2bBC17.2bcABCD
YR12-9-10295.0defghBCDEF3.1abAB18.8cdefgCDEFGH2.1bAB56.5fghiEFG117.8bcCDE15.8bcdBCDE
YR12-9-1264.0ghiEFG2.2efghCDEFG19.2bcdefCDEFG1.0efghijCDEFG44.9iG44.9hiG6.2fgFG
YR12-38-29349.0abcdABC2.1fghiCDEFGH17.9fghiEFGHI1.2cdefghiCDEFG76.1cdefCDEF91.9bcdefghCDEFG11.4cdefCDEFG
YR12-38-30352.0abcABC2.0ghijkDEFGH18.2defghiDEFGHI1.2defghijCDEFG82.7cdeCDE98.5bcdefgCDEFG12.5cdefCDEFG
YR12-38-31314.0bcdefgABCDEF2.3cdefghCDEF19.1bcdefCDEFG1.3cdefghCDEFG81.8cdeCDE100.4bcdefCDEFG13.7bcdeCDEF
YR12-38-32349.0abcdABC2.1fghiCDEFGH19.8bcdeCDE1.2cdefghiCDEFG91.5cdBCD112.3bcdCDEF16.11bcdBCDE
YR12-38-34300.0cdefgBCDEF2.5cdefBCD16.8hijkGHIJ1.5cdefgBCDEF50.6ghiFG73.5cdefghiCDEFG8.5efgDEFG
YR12-38-48244.0hiFG2.4cdefgCDE20.5bcBCD1.1efghijCDEFG94.9bcBC106.4bcdeCDEFG15.9bcdBCDE
YR12-38-47280.0fghCDEFG2.1fghijCDEFGH16.5ijklHIJ1.0fghijDEFG56.6fghiEFG52.5fghiEFG5.8fgFG
YR12-38-46299.0cdefghBCDEF2.3cdefghCDEF19.4bcdefCDEF1.2cdefghiCDEFG81.3bcBC99.5bcdefgCDEFG13.8bcdeCDEF
YR12-38-45293.0efghCDEF2.2defghCDEFG20.0bcdCDE1.2defghiCDEFG82.8cdeCDE95.2bcdeCDEFG14.0bcdeCDEF
YR12-38-43304.0cdefgBCDEF1.5lH20.8bBC0.6jG64.0efghiDEFG40.4iG6.2fgFG
YR12-38-42293.0efghCDEF2.1fghiCDEFGH15.2klJ1.0efghijCDEFG77.9cdefCDEF82.1bcdefghiCDEFG7.9efgEFG
YR12-38-40210.0iG2.7bcdBC22.7aAB1.2defghijCDEFG48.9hiFG56.5efghiEFG9.7defgDEFG
YR12-38-27380.0aA2.3cdefghCDEF18.4defghCDEFGHI1.6bcdefBCDE117.4bB187.7aAB24.4aAB
YR12-38-19331.0abcdefABCDE1.9hijklEFGH18.1efghiDEFGHI1.0ghijDEFG68.6efghCDEFG63.1defghiDEFG8.1efgEFG
YR12-38-18304.0cdefgBCDEF3.4aA17.2ghijFGHIJ2.8aA81.2cdeCDE218.6aA25.8aA

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表4   24份种质材料宿根蔗农艺性状指标表现

Table 4  Performance of agronomic traits of 24 germplasm materials in ratooning

编号
Number		株高
Plant height
(cm)		茎径
Stalk diameter
(cm)		锤度
Brix (%)		单茎重
Single stalk
weight
(kg)		有效茎数
（×103条/hm2）
Effective stalk
number
(×103 stalk/hm2)		蔗茎产量
Sugarcane
stalk yield
(t/hm2)		糖产量
Sugar yield
(t/hm2)
YR12-9-45380.0abcABC2.5abcABC18.9cdefCDEFG1.9abABC71.0efghCDEFGH132.1cdeBCDE17.8bcdBCD
YR12-9-4336.0abcdefABCDEFG1.8fgEF17.8efghEFGH0.9fghijEFGH44.9ijGH40.2hiG5.0ghEF
YR12-9-5299.0defghDEFGH2.3bcdeABCDE24.2aA1.2cdefgCDEFGH54.6fghijFGH69.1fghiEFG13.0defgCDEF
YR12-9-6323.0bcdefgABCDEFGH2.4bcdABCD17.1ghiFGHI1.5bcdABCDE57.7fghijDEFGH84.4efghiCDEFG9.9defghDEF
YR12-9-7305.0defghBCDEFGH1.8fgEF19.6bcdCDE0.8ghijFGH76.0cdefCDEFG63.1fghiEFG8.9efghDEF
YR12-9-8308.0defghBCDEFGH1.8fgEF19.3cdeCDEF0.8fghijFGH87.8bcdeBCDE71.0fghiEFG9.8defghDEF
YR12-9-9382.0abAB2.6abAB17.4fghiEFGH2.0aAB177.3aA249.5aA30.4aA
YR12-9-10284.0fghFGH2.5abcABC18.9cdefCDEFG1.4bcdeBCDEF50.5ghijGH73.7fghiDEFG9.9defghDEF
YR12-9-1255.0hH2.6cdefBCDEF19.1cdeCDEFG0.9fghijEFGH47.6hijGH46.2hiFG6.2ghDEF
YR12-38-29358.0abcdABCDEF2.4bcdABCD19.2cdeCDEF1.6abcABCD72.8defgCDEFGH114.8cdefCDEF15.8cdefBCDE
YR12-38-30389.0aA1.8fgEF18.6defgDEFG1.0defghijDEFGH100.5bcBC103.6cdefgCDEFG13.7defgBCDEF
YR12-38-31302.0defghCDEFGH2.2cdefBCDEF18.1defghDEFG1.1defghiDEFGH69.6efghiCDEFGH81.5efghiDEFG10.3defghDEF
YR12-38-32321.0cdefgABCDEFGH2.0efgCDEF18.5defghDEFG1.0efghijEFGH94.0bcdeBC91.2defghCDEFG12.0defgCDEF
YR12-38-34295.0efghEFGH2.2cdefBCDEF15.8ijHIJ1.1defghiDEFGH74.6defgCDEFG84.8efghiCDEFG8.8efghDEF
YR12-38-48285.0fghFGH1.7gF23.0aAB0.6jH90.0bcdeBCD56.3ghiFG9.9defghDEF
YR12-38-47274.0ghGH1.9efgDEF15.0jIJ0.8hijGH40.9jH30.0iG2.9hF
YR12-38-46373.0abcABCDE2.5abcABC24.0aA1.8abABC72.0defghCDEFGH133.5cdeBCDE24.8bB
YR12-38-45378.0abcABCD2.6abAB20.3bcCD2.1aA77.4efghCDEFGH156.4bcBC23.4bcBC
YR12-38-43345.0abcdeABCDEFG2.1defgCDEF21.0bBC1.2cdefghDEFGH72.8defgCDEFGH83.9efghiCDEFG13.3defgBCDEF
YR12-38-42330.0abcdefgABCDEFGH2.8aA14.2jJ2.1aA96.0bcdBC196.5bB17.2bcdeBCD
YR12-38-40308.0defghBCDEFGH2.3bcdeABCDE14.9jIJ1.3cdefCDEFG55.3fghijEFGH72.8fghiDEFG7.4fghDEF
YR12-38-27305.0defghBCDEFGH2.3bcdeABCDE16.9hiGHI1.3cdefgCDEFG110.1bB144.8bcdBCD16.4bcdeBCDE
YR12-38-19301.0defghCDEFGH1.7gF18.8cdefCDEFG0.7ijGH100.3bcBC67.7fghiEFG9.1defghDEF
YR12-38-18325.0bcdefgABCDEFGH2.0defgCDEF18.0defghEFGH1.1defghijDEFGH86.7bcdeBCDEF89.5efghCDEFG11.3defghDEF

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从表3可知，在第2年新植中，24份大茎野生种正反交后代种质材料株高以YR12-38-27最高，YR12-38-40最低；茎径以YR12-38-18最大，YR12-38-43最小；锤度以YR12-9-5最高，YR12-9 -4最低；单茎重以YR12-38-18最重，YR12-38-43最轻；有效茎数以YR12-9-9最多，YR12-9-1最少；蔗茎产量、糖产量以YR12-38-18和YR12-38-27最高，极显著高于其余种质材料。

由表4可知，在宿根蔗中，24份大茎野生种正反交后代种质材料株高以YR12-38-30最高，YR12-9 -1最低；茎径以YR12-38-42最大，YR12-38-48最小；锤度以YR12-9-5最高，YR12-38-42最低；单茎重以YR12-38-42和YR12-38-45最重，YR12-38-48最轻；有效茎数以YR12-9-9最多，YR12-38-47最少；蔗茎和糖产量以YR12-9-9最高，YR12-38-47最低，与其余材料存在明显差异。

由此可见，同一植期试验中不同种质材料间各农艺性状存在差异，相同种质材料在不同年份植期的试验中农艺性状指标也存在差异，其中YR12-9-9在第1年新植、第2年新植和宿根蔗中有效茎数均最多；YR12-9-9在宿根蔗中蔗茎产量和糖产量最高，YR12-38-27在第1年的新植蔗中蔗茎产量和糖产量最高，YR12-38-18在第2年的新植蔗中蔗茎产量和糖产量最高。

2.2 参试种质的遗传变异分析

从表5可知，24份大茎野生种正反交后代两新一宿试验各农艺性状材料间差异明显，变异系数均大于10.00%，变异系数在11.17%~43.37%，其中糖产量和蔗茎产量的变异系数最大，分别是43.37%和42.20%，糖产量的变幅在5.1~28.2 t/hm2，蔗茎产量的变幅在43.4%~219.7 t/hm2。由此表明，糖产量和蔗茎产量的遗传变异最为丰富，在大茎野生种创新种质的选择利用上要着重关注糖分和产量；其次有效茎数的变异系数为31.71%，变幅为46.9~163.6条/hm2；单茎重的变异系数为24.51%，茎径、锤度和株高的变异系数在10.50%~12.5%，其中株高的变异系数最小为10.87%。由此可知，这24份大茎野生种正反交后代种质材料的性状分离明显，变异范围广，某些种质材料的育种潜力优势明显。

表5   参试材料7个农艺性状指标的表现

Table 5  Performance of seven agronomic trait indicators in the tested materials

性状Trait最大值Max.最小值Min.均值Mean标准差SD变异系数CV (%)
株高Plant height (cm)373.3246.7314.234.1410.87
茎径Stalk diameter (cm)2.71.72.20.2712.07
锤度Brix (%)24.214.818.52.0711.17
单茎重Single stalk weight (kg)1.80.71.20.3024.51
有效茎数（×103条/hm2）Effective stalk number (×103 stalk/hm2)163.646.979.824873.3731.17
蔗茎产量Sugarcane stalk yield (t/hm2)219.743.498.541.5642.20
糖产量Sugar yield (t/hm2)28.25.112.95.5943.37

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2.3 参试种质的相关性分析

利用Pearson法对24份大茎野生种的7个农艺性状进行相关性分析（表6）。株高与有效茎数、蔗茎产量和糖产量呈极显著正相关，与茎径和锤度呈负相关；茎径与单茎重呈极显著正相关，与有效茎数呈负相关；锤度与单茎重和蔗茎产量呈负相关，与其他性状呈正相关；单茎重、有效茎数分别与蔗茎产量和糖产量呈极显著正相关；蔗茎产量与糖产量呈极显著正相关。

表6   参试材料主要农艺性状的相关性

Table 6  Correlation of main agronomic traits of tested materials

性状
Trait		株高
Plant
height		茎径
Stalk
diameter		锤度
Brix		单茎重
Single stalk
weight		有效茎数
Effective
stalk number		蔗茎产量
Sugarcane
stalk yield		糖产量
Sugar
yield
株高Plant height1.00-0.17-0.100.300.52**0.57**0.52**
茎径Stalk diameter1.000.000.89**-0.120.400.36
锤度Brix1.00-0.050.07-0.010.33
单茎重Single stalk weight1.000.110.64**0.58**
有效茎数Effective stalk number1.000.83**0.80**
蔗茎产量Sugarcane stalk yield1.000.94**
糖产量Sugar yield1.00

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2.4 参试种质的主成分分析

基于24份大茎野生种正反交后代的7个农艺性状作主成分分析（表7），参照曲志华等[31]的方法，以特征值≥1为标准提取前3个因子，这3个因子的累计贡献率为81.39%，基本代表了大茎野生种正反交后代种质材料农艺性状的绝大部分信息。第1主成分（PC1）的贡献率为43.02%，特征值为3.87，蔗茎产量和糖产量的特征向量值在此主成分特征向量中最大，分别是0.48和0.46，其次是有效茎数、单茎重和株高，其特征向量值分别为0.37、0.35和0.33，主要反映蔗茎产量和糖产量，故把PC1概括为产量糖分因子；第2主成分（PC2）的贡献率为20.04%，特征值为1.80，其特征向量以茎径和单茎重最大，分别为0.61和0.47，其次是锤度和糖产量，其特征向量值分别为0.14和0.09，主要反映茎径、单茎重、锤度和糖产量，可概括为茎径糖分因子；第3主成分（PC3）的贡献率为18.33%，特征值为1.65，其特征向量以茎径和单茎重最大，分别为0.30和0.21，其次是株高和蔗茎产量，其特征向量值分别为-0.12和-0.16，主要反映茎径和单茎重，可概括为茎径质量因子。

表7   参试材料的特征值、贡献率和累计贡献率

Table 7  Eigenvalues, contribution rates and cumulative contribution rates of the tested materials

性状TraitPC1PC2PC3
株高Plant height0.33-0.30-0.12
茎径Stalk diameter0.220.610.30
锤度Brix0.020.14-0.39
单茎重Single stalk weight0.350.470.21
有效茎数Effective stalk number0.37-0.26-0.36
蔗茎产量Sugarcane stalk yield0.480.06-0.16
糖产量Sugar yield0.460.09-0.28
特征值Eigenvalue3.871.801.65
贡献率Contribution rate43.0220.0418.33
累计贡献率Cumulative contribution rate43.0263.0681.39

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2.5 参试种质的综合评价分析

对24份大茎野生种正反交后代的7个重要农艺性状指标值进行标准化处理，求解出7个重要农艺性状的3个主成分得分。参照覃伟等[30]的方法，依次利用公式(1)~(3)求综合评价D值，可反映24份大茎野生种正反交后代种质大田综合性状的表现情况，D值越大则田间表现越理想。从表8可看出，综合评价D值在0.500~0.700的材料有11份，占参试种质的45.833%，大田表现优良，其中云瑞12-38-27、云瑞12-38-18、云瑞12-9-45、云瑞12-9-9和云瑞12-38-29等5份种质的D值大于0.590，可对其加强利用。

表8   参试种质的PC、Z(Xj）、D值及综合评价结果

Table 8  PC, Z(Xj), D value, and comprehensive evaluation results of the tested germplasms

编号Number材料名称Material namePC1PC2PC3Z(X1)Z(X2)Z(X3)D排序Order
YR12-9-45云瑞12-9-452.0710.6240.8920.6390.6480.7060.6563
YR12-9-4云瑞12-9-4-1.881-0.9980.6520.1390.3510.6620.30919
YR12-9-5云瑞12-9-50.4551.175-0.1600.4350.7490.5120.53010
YR12-9-6云瑞12-9-6-0.0561.6961.0430.3700.8450.7340.5697
YR12-9-7云瑞12-9-7-2.398-0.348-1.7850.0740.4710.2120.20323
YR12-9-8云瑞12-9-8-0.462-1.7180.2120.3190.2200.5810.35318
YR12-9-9云瑞12-9-94.923-1.397-1.8871.0000.2780.1930.6414
YR12-9-10云瑞12-9-10-0.8052.2630.1030.2750.9490.5600.50511
YR12-9-1云瑞12-9-1-2.9811.588-0.5960.0000.8250.4320.30020
YR12-38-29云瑞12-38-291.3731.307-0.2510.5510.7740.4950.5935
YR12-38-30云瑞12-38-300.958-2.9170.7910.4980.0000.6880.41814
YR12-38-31云瑞12-38-310.183-0.4590.2320.4000.4500.5840.45413
YR12-38-32云瑞12-38-320.203-0.406-1.6690.4030.4600.2340.37916
YR12-38-34云瑞12-38-34-1.307-0.3371.1470.2120.4720.7530.39815
YR12-38-48云瑞12-38-48-1.2860.817-2.9350.2150.6840.0000.28221
YR12-38-47云瑞12-38-47-2.176-0.4911.7030.1020.4440.8560.35617
YR12-38-46云瑞12-38-461.4410.535-0.5110.5600.6320.4470.5529
YR12-38-45云瑞12-38-450.350-0.6160.3780.4210.4210.6110.46412
YR12-38-43云瑞12-38-43-2.845-1.362-1.2100.0170.2850.3180.15124
YR12-38-42云瑞12-38-420.901-0.5411.9550.4910.4350.9020.5706
YR12-38-40云瑞12-38-40-0.3470.6912.4850.3330.6611.0000.5648
YR12-38-27云瑞12-38-273.657-0.357-0.0020.8400.4690.5410.6811
YR12-38-19云瑞12-38-19-1.676-1.295-0.4450.1650.2970.4590.26422
YR12-38-18云瑞12-38-181.7052.544-0.1410.5931.0000.5160.6762

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2.6 参试种质的聚类分析

基于24份大茎野生种正反交后代种质材料的3个主成分，以欧式距离为遗传距离、以离差平方和法为聚类方法进行系统聚类分析（图1）。在遗传距离为6.00处将24份种质材料分成3个类群。结合表9可见，类群Ⅰ有6份种质材料，占比25%，该类材料株高、茎径、有效茎数和锤度的均值依次是301.2 cm、2.0 cm、781.2×103条/hm2和19.4%，锤度均值在3个类群中最高，但单产低，可考虑作为高糖亲本利用；类群Ⅱ有9份种质，占比37.5%，其株高、茎径，蔗茎产量和糖产量的均值适中，依次是314.4 cm、2.2 cm、95.4 t/hm2和11.5 t/hm2，有效茎数、蔗茎产量和糖产量的变异系数在3个类群中为最大，分别是41.88%、53.48%和59.02%，可选择性利用或部分淘汰；类群Ⅲ有9份种质，占比37.5%，该类材料株高、茎径、有效茎数、蔗茎产量和产糖量均值在3个类群中最高，依次为322.3 cm、2.4 cm、890.0×103条/hm2、130.0 t/hm2和17.5 t/hm2，可作为高产高糖亲本重点利用。基于聚类结果对3个类群的性状作多重比较（表9），类群间差异较大，茎径、单茎重、蔗茎产量和糖产量在不同类群间达到显著水平（P<0.05），茎径和单茎重达到极显著水平（P<0.01），其中单茎重不同类群间均存在显著差异（P<0.05）。综合评价D值前5位的云瑞12-38-27、云瑞12-38-18、云瑞12-9-45、云瑞12-9-9和云瑞12-38-29均聚在类群Ⅲ中。

图1

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图1   24份种质正反交后代种质材料聚类图

Fig.1   Cluster diagram of 24 germplasms and their reciprocal offsprings


表9   聚类类群及其性状特征

Table 9  Cluster groups and their trait

性状
Trait		类群Group
Ⅰ (n=6; 25.00%)Ⅱ (n=9; 37.50%)Ⅲ (n=9; 37.50%)
平均值
Mean value		变异系数
CV (%)		平均值
Mean value		变异系数
CV (%)		平均值
Mean value		变异系数
CV (%)
株高Plant height (cm)301.2aA11.02314.4aA12.28322.3aA9.43
茎径Stalk diameter (cm)2.0bB10.212.2bB9.942.4aA7.54
锤度Brix (%)19.4aA8.6417.3aA9.8019.1aA11.93
单茎重Single stalk weight (kg)0.9cB16.541.1bB14.591.5aA12.31
有效茎数（×103条/hm2）
Effective stalk number (×103 stems/hm2)		781.2aA
25.20
82.2aA
41.88
89.0aA
37.48
蔗茎产量Sugarcane stalk yield (t/hm2)72.1bA33.3195.4abA53.48130.0aA35.37
糖产量Sugar yield (t/hm2)10.2bA39.9711.5bA59.0217.5aA31.50

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3 讨论

农艺性状的大田表现是区别不同甘蔗种质材料差异最简单、最基础的依据，通过农艺性状数据的收集和整理能直接了解其种性，苗锦山等[32]和段志芬等[33]认为农艺性状是研究种质资源最基本、最快速和最重要的方法，具有简便、高效和准确的特点，对其开展遗传多样性研究，可快速了解甘蔗种质的利用价值，以便精准育种。变异系数表示性状数值离散性特征，其大小反映出性状离散程度的情况[34]，即性状遗传变异潜力大小。本研究基于7个农艺性状对24份大茎野生种正反交后代种质进行综合评价，结果显示7个农艺性状差异明显，变异幅度较大（11.17%~43.37%），变异系数均大于10%，其中糖产量和蔗茎产量变异系数最大，与杨翠芳等[23]和赵俊[35]的研究结论基本一致。产量和糖分是甘蔗育种首要考虑的重要性状，在甘蔗育种过程中可有针对性地用这些高遗传变异来改良当代甘蔗主栽品种。在对云南省[25]和贵州省[36]甘蔗野生资源的表型遗传多样性分析中，农艺性状的变异系数均超过本研究，出现这样的情况一方面是本研究材料为南亚热带季风性气候型的瑞丽保育的大茎野生种，且评价体系不同；另外一方面本研究的24份种质材料是大茎野生种与南涧果蔗正反交的后代，其血缘固定，而徐超华等[25,36]云南和贵州采集的同种属野生资源材料可能存在天然杂交种质。周珊等[24]分析国内8个不同地区160份甘蔗种质材料的农艺性状，发现变异系数大小表现为有效茎数>茎径>株高，本研究与其结论相吻合，并且数值大小相近。

甘蔗育种的核心在于取舍，明确各性状间的相互关系，找出与育种目标紧密相关的指标，以便快速优化育种和栽培策略。本研究针对24份大茎野生种与南涧果蔗正反交后代的7个农艺性状开展相关分析，结果表明，单茎重和有效茎数对蔗茎产量的贡献最大，茎径对单茎重作用最大，这与谭秦亮等[22]的研究结论类似。有效茎数与蔗茎产量呈极显著正相关、蔗茎产量与糖产量呈极显著正相关等结论，与赵俊等[37]、吴建涛等[38]、俞华先等[39]、秦昌鲜等[40]和杨翠芳等[23]的研究结果一致。锤度与单茎重和蔗茎产量呈负相关，与生产实践相吻合。在育种过程中，有效茎数和单茎重应优先考虑。

本文基于主成分得分聚类，既剔除了部分无足轻重的重叠信息，降低了统计分析的复杂性，又避免了以少数性状作可视化和主观性分类的弊端。这种方法对甘蔗种质资源的分类比较有效，可清晰掌握所研究的甘蔗种质所属类型及其特性，这样便可以根据育种目的按照性状互补的原理选择亲本，使亲本选配更合理。本研究将24份大茎野生种后代种质系统聚为3类，较好地揭示出创新材料的遗传特点，类群Ⅰ材料可作为高糖亲本利用，类群Ⅱ材料可选择性利用或淘汰，类群Ⅲ可作为高产高糖亲本重点利用。

4 结论

通过对24份大茎野生种正反交后代种质农艺性状的综合评价，发现7个重要农艺性状的变异系数在11.17%~43.37%，具有丰富的遗传变异。基于主成分提取了产量糖分因子、茎径糖分因子和茎径质量因子，累计贡献率为81.39%。综合评价D值排前5位的为云瑞12-38-27、云瑞12-38-18、云瑞12-9-45、云瑞12-9-9和云瑞12-38-29，种质D值大于0.590，田间表现好，可加强利用。聚类分析将24份种质材料分成3个类群，聚类结果与主成分得分情况基本吻合。

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Vegetative maintenance of the large number of Saccharum spontaneum clones in the World Collection is extremely laborious and expensive. A core subset, chosen to represent the range of diversity of the World Collection, can enhance preservation research and exploit the potential value for breeding. A total of 342 accessions of S. spontaneum from the World Collection at the USDA‐ARS National Germplasm Repository in Miami, FL, were used to evaluate various sampling strategies for choosing a core collection of this species and to designate a core collection of 75 clones using geographic origin and characterization data. Eleven sampling methods with 11 quantitative traits were used to designate the 75 clones in the core collection. The efficiency of sampling was increased by stratification by geographical grouping of accessions before a stratified random sampling procedure was carried out. Cluster analysis was used within each geographic region based on retained principal components with morphological variables, followed by random selection of entries within each cluster for designating the core collection. In addition to the efficient use of S. spontaneum, this core collection should prevent the loss of significant components of the World Collection, ensure better use of limited resources, and enhance conservation research.

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对239份国外大豆种质资源的23个质量性状和15个农艺及品质数量性状进行了评价鉴定，并筛选出特异种质，为我国南方大豆种质资源创新和新品种选育提供物质基础。结果表明，该批国外大豆种质资源具有较为丰富的遗传多样性，23个质量性状的Simpson多样性指数范围为0～0.672，荚色多样性指数最大，茎形状和荚形多样性指数为0；15个农艺性状和品质性状变异系数范围为4.85%～83.73%、Simpson多样性指数范围为0.6406～0.8526，主茎节数多样性指数最大，荚宽多样性指数最小，底荚高度变异系数最大，粗脂肪含量、荚长、生育日数、粗蛋白含量变异系数均小于10%；国外大豆种质资源粗蛋白含量集中分布在40.01%～45.00%之间，而粗脂肪含量集中分布在18.01%～20.00%之间；粗蛋白含量仅与底荚高度呈显著正相关，生育日数、茎粗、单株粒数、单株粒重、百粒重、荚长、荚宽的改良，有利于粗脂肪含量的提高；前5个主成分的累计贡献率达84.419%，第1主成分为产量构成因子，第2主成分为粒荚因子，第3主成分为株高因子，第4主成分为品质因子，第5主成分为生育期因子；筛出14份高粗蛋白含量、6份高粗脂肪含量和2份特大粒特异种质。

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The objectives of this study was to estimate the genetic variability and association between yield and its components in six sesame genotypes widely grown in North Kordofan under rainfed conditions. The genotypes showed highly significant variation in agronomic performance for all of the studied traits except of plant height. The phenotypic coefficient of variation (PCV) was higher than the genotypic coefficient of variation (GCV) for all studied traits. High PCV and GCV were recorded for biological yield and seed yield. High heritability (in a broad sense) was obtained for 1000 seed weight and the number of seeds per capsule. The highest genetic advanced (GA) was exhibited by biological yield and seed yield. High genetic advance as a percentage of the mean (GAM %) was recorded for a thousand seed weight and number of branches per plant. High heritability coupled with genetic advance as a percentage of the means was registered by thousand seed weight, number of branches per plant and harvest index. Number of capsules per plant showed significant negative genotypic and phenotypic correlations with a thousand seed weight indicating selection of one trait will be accompanied by low performance of the other. Highly significant positive genotypic and phenotypic correlations were revealed by the association of plant populations with a thousand seed weight, number of seed per capsule with harvest index, and thousand seeds weight with biological yield. Therefore, selection based on these traits would be effective in future sesame yield under rain fed conditions.

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对我国甘蔗种质资源表型性状进行分析，研究其遗传变异规律，为甘蔗遗传育种亲本的选择、核心种质群体的构建提供理论依据。以来自国内8个不同地区的160份甘蔗品种/亲本为材料，参照《甘蔗种质资源描述规范和数据标准》进行表型性状评价。结果表明：大部分性状表现出丰富的遗传多样性，20个质量性状的多样性指数在0.07~1.40之间，平均为0.84，以芽型最大，茎形最小；5个数量性状的变异系数（CV）在8.74%~38.26%之间，平均为17.69%，有效茎的变异系数最大（38.26%），株高的变异系数最小（8.74%），多样性指数（H'）分布在1.46~1.83之间，平均为1.64，株高的多样性指数最高（1.83），有效茎的多样性指数最低（1.46）；不同地区供试材料的平均变异系数为13.56%~22.33%，来自海南的品种群体的变异系数最大（22.33%），数量性状的离散程度最大；来自福建的品种群体的变异系数最小（13.56%）。以4个数量性状为基础的聚类分析将160份种质材料分为7类，其中，第5类占总资源量的90.62%，该类群资源具有高产高糖的特性。该研究结果为甘蔗种质资源的利用、亲本选择及品种选育等提供重要参考。

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在白皮松天然林分布区共抽取了13个群体，分别测量了5个种实性状。方差分析表明：白皮松种实性状在群体间和群体内存在广泛的变异，5个性状在群体间的F值为2.44～14.68，群体内的F值为7.48～44.53，差异均达显著或极显著水平。群体内的方差分量接近80%，是白皮松表型遗传变异的主要部分。群体间的表型分化系数V<sub>ST</sub>=22.8%，与其他松类树种相比，分化水平处于中等偏上。各群体内变异系数和相对极差存在显著或极显著差异，根据二者的多重比较，可将13个群体按群体内表型变异程度分为4组。种子性状地理梯度变异明显, 呈东北—西南走向。种子3个性状（亲代）的表型变异系数与子代的2年生苗高和地径、1年生苗的全干重之间达到或接近显著相关。

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贵州省黔西南州属珠江水系南北盘江流域，属典型的低纬度高海拔山区，其独特的气候类型和地理环境孕育了丰富的甘蔗野生种质资源。为进一步提高和丰富国家甘蔗种质资源圃（开远）的资源保存数量与遗传多样性，探明黔西南州甘蔗野生种质资源分布状况，2020年5月9—22日云南省农业科学院甘蔗研究所组织考察队对黔西南州4市（县）进行甘蔗野生种质资源的系统调查与采集工作。考察队系统调查兴义市、兴仁市、晴隆县、普安县等4市（县）33个乡（镇）的甘蔗野生种质资源分布情况，采集到3个属5个种共92份野生甘蔗种质资源，其中滇蔗茅（Erianthus rockii, Er）6份、割手密（Sacchuram spontaneum, Sp）16份、芒（Micanthus sinensis, Ma）25份、斑茅（Erianthus arundinacius, Ea）13份、蔗茅（Erianthus fulvus, Ef）32份。调查分析发现，黔西南州甘蔗野生种质资源种间性状变异丰富，变异系数为11.4%~78.0%，平均变异系数在30%以上。聚类分析显示，割手密第Ⅲ大类群（Sp-2）、芒第Ⅱ大类群（Ma-8）、斑茅第Ⅱ大类群（Ea-2、Ea-9）、蔗茅第Ⅲ大类群（Ef-10、Ef-11）、蔗茅第Ⅴ大类群（Ef-26）及滇蔗茅（Er-1、Er-3、Er-4）产量性状和品质性状优良，具有育种利用潜力，可推荐作为甘蔗高产高糖育种亲本进行发掘利用。此次采集行动弥补了国家甘蔗种质资源圃（开远）在黔西南州系统调查的空白，部分特异材料具有其他甘蔗野生资源所不具备的优异性状，为甘蔗育种提供了宝贵的基因资源。

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