当前位置:首页 >> 农林牧渔 >>

几个甘蔗新品种工艺成熟特性的研究


分类号


S566.1

学校代码 学 密 号

10593 0731605002

UDc’

级——

,,-

彦商犬肇


一U




/>




几个甘蔗新品种工艺成熟特性的研究
李宝会

专业名称农业推广硕士 指导教师姓名 申请学位级别 论文答辩日期 陆国盈教授

学院名称 陈引芝研究员 论文提交日期 学位授予日期 答辩委员会主席 论文评阅人 论文评阅人

农学院



亟±
2011年5月

2011年5月 2011年6月
黎晓锋教授
陈引芝研究员

江立庚教授

●一0j.

,,r.●-

本学位论文受以下项目资助

国家科技支撑计划项目(2007BAD30800)子课题
“高产高效甘蔗良种繁育及栽培技术研究与示范,, (合同编号:2007BAD30804)

● ,



广西大学学位论文原创性声明和学位论文使用授权说明 学位论文原创性声明
本人声明:所呈交的学位论文是在导师指导下完成的,研究工作所取得的成果 和相关知识产权属广西大学所有。除已注明部分外,论文中不包含其他人已经发表 过的研究成果,也不包含本人为获得其它学位而使用过的内容。对本文的研究工作 提供过重要帮助的个人和集体,均已在论文中明确说明并致谢。



敝储獬。办够
学位论文使用授权说明

。交夕|1年b A,§§

本人完全了解广西大学关于收集、保存、使用学位论文的规定,即: 本人保证不以其它单位为第一署名单位发表或使用本论文的研究内容; 按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本; 学校有权保存学位论文的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务; 学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文; 在不以赢利为目的的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。

请选择发布肘间: |

咆即时发布

口解密后发布

(保密论文需注明,并在解密后遵守此规定)

黼…谫%翩魏









广西大掌农业推广鼍曩士学位美”≮

瓜.个甘蔗新品种工艺成寡旧’性的习"吧

几个甘蔗新品种工艺成熟特性的研究

摘要

蔗糖业是广西重要的支柱产业,不仅使广西成为我国最为重要的食糖生产基地,而 且与广西70多个县的财政和2000多万人的生活息息相关。但是,随着中国加入WTo, 广西蔗糖业因甘蔗的品种单一、抗逆性差、更新换代慢和熟期搭配不合理而导致竞争力 越来越小。为了继续做强做大广西蔗糖业,选育、引进和推广甘蔗优良品种是最为有效 的途径。目前,广西甘蔗研究所选育出了一系列“桂糖”品种,在推广应用之前,充分了 解它们的种性将有助于制定科学的栽培技术为生产服务。所以,为了筛选出宜推品种, 促进广西蔗糖业发展,本研究以ROC22为对照,在甘蔗工艺成熟期通过对ROC98.0432、 GT21、GT02.901、GT03.2287等四个甘蔗品种的田间农艺性状观察和相关生理生化特 性分析,得到了以下结果:


(1)对甘蔗进行田间估产和产蔗糖量比较,就产量而言,在新植蔗中,GT02.90l >GT03.2287>ROC22>GT2l>ROC98.0432,在宿根蔗中,GT03.2287>GT02.901>

ROC22>I的C98.0432>GT2l;就产蔗糖量而言,无论新植蔗还是宿根蔗都是GT02.901
>ROC22>GT03.2287>ROC98.0432>GT2l。同时,相关分析表明,甘蔗蔗茎的蔗糖 分与株高和茎径一样影响到甘蔗单茎重,进而影响到产量和蔗糖量,而且三因子对甘蔗 单茎重形成的影响因品种、种植方式而各有不同。 (2)在蔗糖分积累过程中,两种种植模式都是GT02.901有最大田间锤度,其次是 ROC22,其他三个品种因时期不同而不同。新植蔗和宿根蔗相比,宿根蔗能较新植蔗提 早促进茎中蔗糖分的积累,有助于糖厂提早开榨,但如果在甘蔗蔗糖分最高峰时不能及 时收获,就会导致蔗糖分降解,进一步导致蔗糖分含量和产糖量降低,而且甘蔗产量相 对要低。 (3)在蔗糖的合成和分解代谢过程中,蔗糖磷酸合成酶和转化酶分别直接承担着

蔗糖合成和分解的任务,同时M孑+/ca12+.ATP酶对蔗糖合成起促进的作用,具有高的蔗
糖磷酸合成酶、M92+/Ca2+.ATP酶的活性和高光合色素,其中体现在5个品种中无论新

—●————_———-————————-——————--————————-●__-———————_--—_I__———————————————一一

广西大掌农业推广硬查竺竺竺查垒!!:!翌苎!苎堇苎竺竺竺!查
植还是宿根,蔗糖分高的品种、模式和时期都有高的数值,而有低的酸性和中性转化酶 活性,否则反之。 (4)根据甘蔗蔗糖分和蔗汁重力纯度等品质性状指标分析,与对照RoC22相比, 在参试的3个桂糖品种(系)中,仅GT02.901优于对照,甘蔗产量和蔗糖含量最高, 其次是GT03.2287,最低是GT2l,但是熟期GT21最早,其次是GT02-901,最迟是


GT03—2287。

综合上述结果分析认为GT02.901是优于ROC22的早熟高糖甘蔗品系,值得各蔗区 引进推广。

关键词:甘蔗;工艺成熟期;农艺性状;生理生化特性;品种比较



广西大掣浓业推广鼍炙士掌位论文

几个甘蔗新品种工艺成熟特性的研究

studies

on

the Characters of Some New Sugarcane V.arieties at the 1’echnologicaUy

Mature Stage

Li Baohui

(College ofAgriculture,Guangxi UniVersity,Nanning

530004,

China)

ABSTRACT
Sucrose indust】眵is the most importallt pillar iIldus臼y of Guamgxi province,Which does
not

oIdy make Guangxi become the criticaJ baSe of sugar production in China,but also closely

relates tO botll goVemment finallces of more th锄70 million

co删ies

a11d daily lives of

over

20

pe叩le

in

Guan黔i.HoweVer,with

the

entmce

of china‘into

WTD,Guall铲i
on

suCrose

irldus时haVe
V撕eties,bad

smaller and smaller competitiVe power in the world resistallce to adVerse
t0

aCcolmt of simple

enViro胁ents,slow
continue
to

renewal,and iInproper
sucrose

m栅i锣stage
to

of sugarc锄e Varieties.In order

make

G啪铲i

indust巧s仃onger,the

most e丘’ectiVe、Ⅳ£Ly is to breed,introduce,and popularize eXcellent sugarCarle Varieties.Up
now’a Series of sugarcane

V撕eties

is breeded

by

G啪gxi Sugarcalle
to

researh institute,a11d sciemific cultivation

their

V撕etial

characters will be completely studied

c邺7

out

tecllllologies for practical llse.TherefIore,for the selection of properly popula^zed sugarc锄e

V撕eties

aIld

cont曲ution

t0 t量le deVelopment of

G啪gXi

sucrose

induS仃y’four sugarcan!e
to ROC22、Ⅳere

Varieties弱ROC98-0432,GT2l,GT02-901,GT03-2287 ill conducted at tlle tecllllological mature stage of

contrast

sugarCaneⅡ哟u曲the
physiological
follows:

observatiolls of aIld biochemicm

agronomical characterS in tlle field and t11e aIlalyses of characterS related
to sugarcalle

varieties.Some results were

aS

(1)On
for Stem

me comparisons of botll sugarcane stem yields in the field aIld yields,

sucrose

yields,髂 in Ule

GT02—90 l>GT03?2287>ROC22>GT2 1>ROC98—0432

firStly—planting,and GT03-2287>GT02-90l>ROC22>ROC98-0432>GT2 l in
sugarcaIle;aS t0
sucrose

ratoon

yields,GT02—901>ROC22>GT03-2287>ROC98一0432>GT21

in bom

firstly—pl枷ing

a11d

mt00n.MeaIlⅥ,hile,c0骶lation
TTI

analyses indicated that

sucrose

几个甘蔗新品种工艺成黼性的习"电
content iIl sugarcaIle stem had tlle

s锄e

efI’ects

on

tlle、veight of per stem

aS

Stem 1en酉h and

stem

di锄eter,aIld

mrther restrict the yields of stem aIld itS
on

sucrose,如rche皿ore,nle

influences of these factors

per Stem weight

v撕ed

wim sugarcane Varieties arld cultiVation


pattems.

(2)D耐ng
had me

the

acc啪ulations

of

sucrose,aS

for firstly-pl锄ting and翰幻oIl,GT02-90 1 those of

hi曲est

brix illⅡle field,and ROC22 of firstly-planting

ne鸡and

otherⅡ鹏e
ratoon

Varieties Varied

谢th stages.Comp耐sons
sugarcalle

sugarcalle谢廿l
sucrose

sugarcaIle,Rat00n

c叫ld也cilit舌lte

to

e削ier

accumulate

t11a11疗rStly-plallting sugarcalle,which
not

benefited to earlier refine for sugar factory'but if sugarcane stem would time at me phase of the higheSt
sucrose

be harvested in
content aIld

content in stem,decreases of both

sucrose

tlle yield of sugar production would occW,aIldhad a slower sugarcane yield.

(3)During

the bios),Ilthesis aIld degradation of

sucrose,sucrose

phosphate

syntlletase
sucrose,

a11d invertaSe played directly key roles iIl both biosynthesis a11d degradation of respectiVely,aIld M92+/Ca2+-ATP enZ),mes contributed to with 5 of varieties,hi曲sucrose contents about
sucrose

biosynthesis.Compared phrases had


V撕eties,cultiVation pattems,and
low
ones

hi曲values

of the a_b0Ve-mentioned

p踟eters,aIld
Ve.rSa. sucrose

of actiVities of soluble acid

inver融e a|ld neu缸谢invertases,a11d
(4)According
to

Vice

the锄alyses of

coment in sugarcalle stem趾d sugarcalle

juice

grav时puri够compared、vith
“Guitallg’’、ⅣaS superior to

ROC22,ordy GT02-90 1 i11 three

sugarcane涮eties成lIlled

I的C22

a11d had the llighest yields of stem aIld sucrose,aIld men

GT03.2287 waS arranged the second,锄d GT21 the laSt,but嬲for matufe time,three
Sugarcane

v撕eties

were GT21,GT02—901,aIld GT03?2287 in sequence.

Theref.ore,comprehensive aIlalyses of me above—mentioned results,GT02—90 1 w嬲 regarded
as

the best Varie够and wonh

popul撕zing in Guan黔i.

Key words:Sugarcane;the technologically

matllre stage;agronomical character in

the 6eld;physiological and biochemical character;Varietjal comparison

IV

广西大学。农业推广鼍瞳士掌位论文

几个甘蔗新品种工艺成吏—争性的研究





前言……………….………..…..……………………………...………….....……………...………………..……….1 第一章材料与方法…………………………………………………………………………………………….12 1.1试验材料………………………………………………………………………………….12 1.2试验设计…………………………………………………………………………………12 1.3田问管理…………………………………………………………………………………12 1.4甘蔗田间农艺性状调查………………..………………………………………………。12 1.5相关生理生化指标的分析……………………………………:………………………..13 1.5.1叶片取样………………………………………………………………………………13 1.5.2叶绿素和类胡萝卜素的提取与分析…………………………………………………13 1.5.3可溶性糖的提取液制备与含量分析…………………………………………………14 1.5.4粗酶液的制备及酶活性分析………………………………………………………….15 1.5.5甘蔗品质分析………………………………………………………………………….17 1.5.6统计分析方法…………………………………………………………………………l 7 第二章结果与分析…………………………………………………………………………………………18 2.1甘蔗田间农艺性状的动态分析…………………………………………………………18 2.1.1株高…………………………………………………………………………………………………………………18 2.1.2茎径…………………………………………………………………………………………………………1 9 2.1.3理论单茎重……………………………………………………………………………20 2.1.4田间锤度……………………………………………………………………………….20 2.2甘蔗+1叶片光合色素的动态分析……………………………………………………..22 2.2.1叶绿素………………………………………………………………………………….22 2.2.2类胡萝卜素……………………………………………………………………………23 2.3甘蔗+l叶片可溶性糖的动态分析……………………………………………………。23 2.3.1总可溶性糖……………………………………………………………………………23 2.3.2总还原糖………………………………………………………………………………25 2.3.3蔗糖…………………………………………………………………………………………………………26 2.4与糖代谢相关酶活性的动态分析………………………………………………………27 2.4.1酸性转化酶………………………………………………………………………………27



几个甘曩}新品种工艺成囊—’性的研究

2.4.2中性转化酶…………………………………………………………………………….28 2.4.3蔗糖磷酸合成酶……………………………………………………………………….29
2.4.4 2.4.5

M,+.ATP酶……………………………………………………………………………30
Ca2+.ATP酶…………………………………………………………………………………………….3 l

2.5甘蔗经济性状与品质性状分析…………………………………………………………32 2.5.1甘蔗经济性状分析……………………………………………………………………..32 2.5.2甘蔗品质性状分析………………………………………………………………………32 2.6甘蔗相关生理生化指标之间及它们与气温的相关分析………………………………34 第三章讨论……………………………………………………………………………………………………….38 第四章结论……………………………………………………………………………………………………44 参考文献……………………………………………………………. 致谢……………………………………………………………………………………… 攻读学位期间发表论文情况………………………………………………………………

广。酉大学农业推广訇毗七掌位论文

几个甘蔗新?话种工。艺成熏H’性的研究

前言

甘蔗属于禾本科(胁mmineae)甘蔗属(砌cc砌“柳),起源于热带或亚热带的东南
亚地区,是世界食糖生产最为重要的两大糖料作物(甘蔗和甜菜)之一,其所产蔗糖占 到世界食糖总量的65%,在我国更是高达食糖总量的95%,为我国成为继巴西、印度之 后的世界第三大食糖生产国做出了巨大贡献。随着世界经济的快速发展和能源危机的日 益严重,甘蔗不但是食糖生产最为重要的糖料作物,而且渐渐成为非粮生物质能源的重 要原料。所以,为了满足人们日益增长的食糖和能源的需要,包括我国在内的世界甘蔗 生产的国家非常重视甘蔗原料的生产和加工,一方面不断通过甘蔗品种更新、栽培新技 术研发和推广来提高甘蔗的产量和蔗糖分,另一方面不断改进加工技术增加产糖率和产 品种类来促进蔗糖业的发展。但是这两方面比较而言,获得充足的高质量的甘蔗原料是 甘蔗糖业得以持续健康发展的前提,而甘蔗新品种的推广应用是获得高质量甘蔗原料的 唯一有效途径,由此能够大幅度降低糖业生产成本。所以,选育、引进和推广高产高糖 的甘蔗新品种既是保证蔗糖业中甘蔗原料充足供应的关键所在,也是平衡糖厂和农民经 济利益最为现实有效的策略。 一.国内外甘蔗生产的现状 目前世界上甘蔗生产的主要国家有40个,自2006年以来世界甘蔗的种植面积、总 产都分别超过1 900万公顷、136 ooO万吨,其中巴西、印度和中国的甘蔗生产依次分列 世界的前三位,它们的总量约为世界的60%,而中国的甘蔗种植面积超过120万公顷、 总产超过10 000万吨;世界甘蔗单产和蔗糖分含量也在不断攀升,其中巴西、美国和澳 大利亚等蔗糖主产国甘蔗单产平均82.5.135.0吨?公顷~、平均蔗糖分14.0%.15.O%, 而我国单产在过去最近一段时间里平均约80.0吨?公顷~、平均蔗糖分徘徊在13.O%. 14.O%,并且我国主产蔗区的地区间发展不平衡,单产水平在地区间分布不平衡,福建、 广东单产超过75吨?公顷一、广西73吨?公顷一、云南60吨?公顷一,而海南只有50吨.公 顷~。广东遂溪县已连续十年平均单产超75吨?公顷~,甘蔗蔗糖份达13.5%,面积、单 产、总产、产糖量三项指标均居全国县级同类型蔗区之首。我国甘蔗单产虽然略高于世 界甘蔗平均单产60吨?公顷一,但是与巴西、美国、澳大利亚等蔗糖生产发达国家相比 还有较大差距。

几个甘—}新品种工艺成囊漪性的研究
导致我国与世界甘蔗生产发达国家在甘蔗单产和蔗糖含量上有较大差距的原因除 蔗区生产用地较干旱和甘蔗长期连作以外,另一个最为主要的是甘蔗的品种单一、熟期 不当和病虫害严重。世界甘蔗生产发达国家和地区不断选育和更新适合当地生产需要的 甘蔗优良当家新品种,通常每5.7年更新换代一次,如美国的CP系列品种、澳大利亚 的Q系列品种、印度的Co系列品种和我国台湾地区的台糖系列和新台糖(ROC)系列的 品种。相比较而言,在上个世纪90年代以前我国大陆甘蔗生产的地区广西、云南、广 东、海南、福建、贵州、湖南、四川、浙江和江西等九省(自治区)由于财力和技术有 限,甘蔗品种更新换代极慢,台糖134从50年代至80年代中期一直作为主栽品种长达 30多年,直到上世纪80年代中后期台糖134才被桂糖1l号,粤糖63.237、闽糖70-611 和台糖172等品种作为当家种所取代,而且后四个品种一度维持约15年之久,虽然它 们曾一度对我国甘蔗糖业的发展起到了促进作用,但是,单一品种的长期种植形成了甘 蔗黑穗病、花叶病和宿根矮化病等各种缺陷,如华南各地尤其广西的旱地甘蔗黑穗病发 病率普遍达到20%,花叶病发病株率达到30%以上,每年造成数以亿计的经济损失, 严重阻碍了我国甘蔗糖业和生物质能源产业的发展。 广西地处我国南疆,位于东经104026..一112004’、北纬20054’—.26024’之间,北回归 线横贯全区中部,光热资源丰富,非常适合甘蔗生产,已经成为我国食糖和非粮生物质 能源生产最为重要的省份。自1992.993年榨季以来蔗糖产量一直位居全国第一,而且 近年来甘蔗种植面积一直维持在loo万公顷以上,甘蔗和食糖的产量均占到全国的60 %以上。然而,由于广西经济发展较慢,甘蔗生产的整体水平还不高,尤其抗旱、寒和 冻害的甘蔗新品种选育和推广力度还不大,致使广西甘蔗的单产和蔗糖分含量分别平均 不超过73.0吨?公顷。和14.5%,虽然比印度和国内云南、海南等地区的要高,但是相 对于澳大利亚、巴西等甘蔗生产发达国家,广西吨糖耗蔗8.96吨,远高于澳大利亚的 7.32吨和巴西的7.33吨。所以广西通过继续发展甘蔗做强做大我国最大食糖和非粮生物 质能源的生产基地还有较大的潜力可挖。 蔗糖业在南宁市工农业发展中具有非常重要的地位,与广西其他地区相比,南宁市 蔗糖生产一直为国有,随着社会经济的发展,在过去长期一段时间里其蔗糖生产受到了 巨大冲击,但是,经并购和重组全市糖厂后,整个行业基本步入了良性发展的轨道,农 民的种蔗收入和制糖企业的经济效益得到了大幅度的提高。这种良好形势主要得益于 2000年以来对优良甘蔗新品种ROC22、ROCl6等的大力推广应用,目前新台糖系列的 甘蔗品种所占比重超过90%,其中ROC22约为65%种植,和ROCl6一起构成了近80


广西大掌农业推广司nb掌位能譬≮

月,卜甘蔗新品种工艺成囊潸性的研究

%甘蔗种植面积(14万公顷),尤其从2006/2007年榨季开始扭转了过去三年甘蔗面积、 产量连续滑坡的局面,创造了大南宁成立以来的历史最好水平。然而,至今这两个品种 已经在南宁市当家10多年,甘蔗品种退化严重,原有的品种优势日益失去,对甘蔗当 家品种进行更新换代迫在眉睫。 二.甘蔗优良新品种的推广 甘蔗优良新品种的选育和推广是提高甘蔗平均单产和蔗糖分的根本。巴西、印度、 美国和澳大利亚等蔗糖主产国的甘蔗发展证实,对甘蔗单产和蔗糖分含量的提高最为经 济有效的方法是选育和推广甘蔗优良新品种,所以,这些国家非常重视甘蔗新品种的选 育和推广,如近年来澳大利亚开发有Q138、Q124、Q17l等,美国育出了一批CP系 列的品种,巴西育成了Im86/7515、RB72/45、Im92/8064等具有固氮功能的甘蔗品种, 以及近年来印度选育有Co系列甘蔗品种等。这些新品种的成功选育和应用大大地提高 了这些国家的甘蔗单产和蔗糖分。 建国以来,由于我国国民经济和科学技术仍然处于较低水平,国家对甘蔗新品种的 选育和推广的支持力度还不大,选育出经国家和各省审定的甘蔗品种仅有百余个,导致 我国甘蔗品种更新换代很慢,更新主要经历了三次品种,“六五”以来审定了约60个品 种,其中桂糖11、粤糖63.237、粤糖57.423、赣蔗8、川蔗8、闽糖70.611等20多个 品种先后成为我国的主栽品种,累计推广5000多万亩,取得了上百亿的经济效益。但 自育品种在综合性状方面始终未能取代引进品种,六、七十年代的F134、Nc03lO、C0740、 CP49.50,八、九十年代的ROClO、F172、ROCl6等都在国内大面积推广,年种植面积 有的达到百万亩甚至几百万亩,已逐渐成为各地主栽品种,至今ROC22仍然是我国主 产蔗区的主栽品种。 广西作为我国经济欠发达的地区之一,甘蔗新品种的更新换代相对更加缓慢,直到 1996年桂糖1l号,粤糖63.237和台糖172等三个品种还占到全区总甘蔗种植面积的 75.O%以上。此后,我国甘蔗主产区不断提高甘蔗新品种引进、选育和推广的水平,在 1996.1997年榨季至2005.2006年榨季期间,对10年前全国大面积播种的桂糖ll号、 粤糖63/237、选蔗三号、台糖172、台糖、新台糖10号、闽糖70/611、印度997、 粤糖71/210和粤糖79/177等10个甘蔗品种进行了更新换代,以新台糖、粤糖、桂糖 为代表的一批早熟高糖高产品种得到了迅速推广,截至1999年,新台糖16号成为主栽 甘蔗品种;2001年以后,新台糖22号种植面积迅速扩大,到2005年已取代新台糖16 号而成为推广面积最大的品种,新台糖系列品种推广覆盖率达到了80.0%以上,近几年


广西大掣b舞柚臼t广硕士捌晰止论文

几个甘蔗新品种工艺成熟特性的研完

仅新台糖22号、

新台糖16号等两个品种的种植面积在许多蔗区还维持在70%左右,

所以,在广西蔗区种植甘蔗的品种尽管也有一些广西自育的早熟高糖品种,但是新台糖 系列品种占主导的地位没有改变。 随着新台糖系列品种种植的延续,其品种在广西种植的缺陷日益显现,种性退化严 重、病虫害发生加剧,如广西各蔗区RoC22号频繁表现多黑穗病、宿根差、产量不稳、 易风折倒伏等问题,ROCl6号普遍存在的耐旱性差、稍腐病发病率高、丰产性差等问 题,这些不利因素已经越来越不适应甘蔗生产和蔗糖业的发展,特别是2007.2008年榨 季我国南方发生的冰冻灾害性天气所造成ROC22受害严重,这反应出在台湾地区选育 而成的新台糖系列甘蔗品种抗寒能力普遍较差。所以,加速选育和推广遗传背景多样的 新品种,适当控制RoC22号、ROC 16号两个品种的种植面积,形成品种、熟期多样化 等是确保我国以后甘蔗安全生产的有效措施。 三.甘蔗优良新品种选育 拥有广泛的种质资源是进行甘蔗新品种选育的基础。目前已知甘蔗属中有细茎野生 种(也称为割手密,S.印D玎幻聆P甜聊)、大茎野生种(又称伊里安野生种,S.加6螂r甜,,z&Jes诵et

ex胁ssl)、热带种(也称贵族种,S.Q历c砌甜“聊L.)、印度种(S.6甜6e订Jes丽et)、中国种
(S.s加P玎sP Roxb.)和甘蔗肉质花穗种(又称食穗种,S.P比如Hassk)等6个种,其中割手

密、大茎野生种和肉质花穗种为野生种,具有很强的抗逆性,而热带种、中国种和印度 种为栽培中,它们较前三者有低的纤维和高的蔗糖。在我国所栽培的甘蔗品种中基本上 都是含有热带种和割手密的血统,遗传背景狭窄,若不加强血统多样化和亲缘较远的品 种筛选和推广,以后即使推广甘蔗品种多样化,也不可能消除抗病虫草差的问题。 为了满足广西乃至我国糖业未来可持续发展对甘蔗主栽品种多样化和抗逆性强及 高产高糖的要求,在国家财政和政策的扶持下,我国甘蔗科研机构大力开展种质资源的 收集、鉴定和甘蔗新品种的选育。广西甘蔗研究所自建立以来主要从事甘蔗新品种的选 育和推广,过去应用常规育种方法选育出了以桂糖11为代表的优秀品种,现在经过利 用基于DNA的新技术新手段,加快了育种种质资源鉴定和筛选,选育出了~批具有自 主知识产权的新品种。至今,在国家、省级有关项目支持下,广西选育和引进了通过审

定的甘蔗品种有桂糖20.28号,而且抗冷冻害的表现都优于I的C22,以及即将参加审定
的甘蔗新品系有桂糖97.69、02.208、02—237、02.281、02.761、02—901、02—467、02.35l、 03-2287和桂辐98.296等和糖能兼用型的品种桂引5号和桂引6号。这些优良新品种(系) 在许多特性方面都优于当前主栽品种ROC22,将为广西甘蔗主栽品种实现多样化打下


广西大学.农业推广鼍l旺b掣铒盘论文

几个甘蔗新品种工艺成囊—’性的研究

良好的种质基础。由于这些品种在各蔗区推广的产量和蔗糖分等种性表现情况尚不清 楚,所以,在推广应用之前,很有必要对与这些品种单产和蔗糖分形成的生理生化特性 进行研究和做进一步了解。 四.甘蔗蔗糖分形成、运输和积累的生理基础 作为C4植物的甘蔗,其绿叶进行光合作用的系统不但与C3植物不同(表1;图1), 而且有更强的光合能力。在甘蔗叶肉细胞的叶绿体中,光合色素吸收光能后,在相关酶 的催化作用下,一个C02被一个磷酸烯醇式丙酮酸的三碳化合物所固定,形成一个C4 化合物。C4物质进入维管束鞘细胞的叶绿体中,释放出一个C02,形成一个含有三个

碳原子的有机酸——丙酮酸。释放出来的C02先被一个C5化合物固定,然后很快形成
两个C3化合物;再在相关酶的催化作用下,一些C3化合物接受NADPH和ArP释放 出的能量并且被NADPH还原,随后经过一系列复杂的变化,形成糖类等有机物,蔗糖 则是在蔗糖磷酸合成酶和蔗糖焦磷酸化酶的作用最终被合成;另一些C3物质则经过复 杂的变化,又形成C5物质,从而使暗反应阶段的化学反应不断地进行下去。丙酮酸则 再次进入到叶肉细胞中的叶绿体内,在相关酶的催化作用下,通过ATP提供的能量,转 化成PEP,PEP又继续固定C02。蔗糖通常在细胞质中合成,合成后主要以蔗糖的形式 通过韧皮部在不分解的情况下直接运输到不成熟的甘蔗茎薄壁组织细胞的液泡中贮藏。

表1
Table 1

C3植物和C4植物的光合作用比较 C4植物
C4 plant

The compansions of photsynthesis between C3 plant aIld C4 D1ant

比较项目
Comparative items

C3植物
C3 plallt

叶片解剖结构

维管束无“花环型”的结构, 维管束鞘细胞中无叶绿体

维管束为有“花环型”的结构;里 面一圈是维管束鞘细胞,外面的 ~圈是叶肉细胞,维管束鞘有叶 绿体 有两种类型:有基粒的叶绿体位 于叶肉细胞中,无基粒的叶绿体 位于维管束鞘细胞中 C3途径和C4途径,它们在时间 和空间上是分开的 磷酸烯醇式丙酮酸(PEP) C4(草酰乙酸) 叶肉细胞的叶绿体中 维管束鞘细胞的叶绿体中

叶绿体类型

只有一种类型的叶绿体且 位于叶肉细胞中,有基粒 C3途径 一种五碳化合物(C5) C3(3.磷酸甘油酸) 叶肉细胞的叶绿体中 叶肉细胞的叶绿体中

C02的固定途径 C02的最初受体 C02固定的最初产 物 光反应场所 暗反应场所



广西大掣峨蛐臼t广习nb掌位论文

几个甘囊}新品种工艺成,V睁佳的研究



能越雯他:光能_电能一活歇化学能—◆稳定化学能 A仰———夕糖类等囱’枫物
e——◆
.。 。.

2c十H++NADP乞——卜NADPH——1
?

ADP+,_A叫反应
光反应
diagr锄of

2e+“为^D矿——'代ADPH—一一。C傻—z+∞H:{∞

啊及腿 暗反应

图1甘蔗绿色叶片光合作用示意图
Fi昏lre l Skematic photosynthesis in green 1eaf blades of

sugarc衄e

甘蔗叶片的光合产物主要以蔗糖形式向茎内运输,叶片的光合碳同化效率和同化物 的运输能力与库强度有密切相关。而与甘蔗叶片的蔗糖合成和运输有密切直接关系的酶 有许多种,其中蔗糖裂解酶和合成酶的活性是最为蔗糖形成高低的主要动力,通过对转 化酶、蔗糖合成酶、蔗糖磷酸合成酶、蔗糖磷酸化酶等进行大量研究发现,在适宜条件 下这些酶活性增强,可以提高甘蔗茎蔗糖含量,含量最高可达到其鲜重的25%。此外, 与甘蔗叶片蔗糖合成不是直接相关的多种酶如ATP酶、过氧化物酶、多酚氧化酶、淀粉 酶、硝酸还原酶、苹果酸酶等的活性以及叶片的激素含量、叶绿素含量、蛋白质含量、 氨基酸含量等也进行了广泛研究。这些生理生化指标在甘蔗生长发育的不同时期表现不 同,其中甘蔗蔗茎糖分的积累是最为重要指标。甘蔗工艺成熟期与甘蔗生理成熟期不同, 后者是指蔗茎经历一定时间的生长和积累糖分后,在适宜的条件下,生长锥细胞发生质 的变化,停止营养生长而转向生殖器官的发育,进行花芽分化、孕穗、抽穗、开花和结 实的过程。甘蔗的生理成熟过程包括三个阶段,即幼穗原始体分化阶段,抽穗开花阶段 和颖果成熟阶段。幼穗原始体分化又可分为花芽分化引变期、花穗原始体出现期、花穗 分枝原始体出现期、小螽原始体出现期、花穗伸长期、旗叶期和花穗节间伸长期七个时 期。甘蔗在不同地区的开花规律是:低纬度地区的甘蔗较高纬度地区开花多,以纬度lO 一20度的地区开花最多,其次是O一10度的地区,再次是20—30度(20度以上则随纬 度的升高而减少)。就高度而言,高海拔地区比低海拔地区的甘蔗开花较多。同一地区 以秋季雨水较多的年份开花较多。不同地区甘蔗抽穗开花的季节也有差别。在北半球,


广西大掌习“峨广.|I睦掌位说叼≮

几个甘蔗新品种工艺成期旧’性的研究

一般在8—9月孕穗,10—11月抽穗开花,纬度越低花芽分化和抽穗越早,纬度越高, 花芽分化和抽穗越迟。品种不同,抽穗开花也存在差异。一般情况下,野生种血缘较多 的中、小茎品种,抽穗开花较多较早;而热带种血缘多的大茎类型品种抽穗开花较少较 迟。而甘蔗工艺成熟期是指蔗茎蔗糖分达到该品种固有的较高水平,全茎上下节段的蔗 糖分接近一致。当蔗茎上下部分节间锤度的比值大0.9—1.O为工艺成熟期。上下锤度比 值达O.9一O.95为工艺成熟初期,达0.95一1.0为全熟期,比值大于1.0为过熟期。甘蔗 达到完全成熟,蔗茎蔗糖分最高,还原糖分最低,蔗汁纯度最高,含水量最少,最适于 压榨制糖。甘蔗的工艺成熟是蔗糖分的积累过程。在蔗茎伸长的同时,基部节间的薄璧 细胞已开始积累糖分,随着生长的推移,糖分积累速度加快。从7月份开始,整株甘蔗 平均蔗糖分以每月2%左右的速度增加,如生长较旺盛,增加的速度稍慢,如生长速度 缓慢时,增加较快,但在接近完熟时,增加的速度减慢。单个蔗株蔗糖分在蔗茎中的积 累顺序是自下而上逐节进行的,因此,蔗茎上部节间的蔗糖分在完熟期之前一般比下部 节间的低。甘蔗在工艺成熟过程中,蔗茎内部发生许多生物学的变化。蔗糖要从输导组 织运送到细胞的液泡中积累,先要经过细胞壁的酸性转化酶分解成葡萄糖和果糖,葡萄 糖和果糖进入细胞质,在细胞质内借助酶的作用合成磷酸蔗糖,转变成蔗糖后,从细胞 质进入液泡,在液泡中贮藏。通过甘蔗工业成熟期上述指标的研究既能使人们了解甘蔗 叶片生理生化指标与甘蔗生长发育及其与产量、品质的关系,也为科研人员选育甘蔗新 品种及探索甘蔗高产高糖栽培模式提供了理论上的参考依据。 (一)光合色素 光合色素是植物叶片吸收光能驱动电子转移到反应中心并转变成化学能的重要植 物色素,对植物生长发育和农作物产量形成有着极其重要的作用。光合色素首先被Stokes 在1864年发现,主要包括叶绿素、类胡萝卜素;此后根据色素的颜色在植物中相继发 现了蓝色的叶绿素a、绿色的叶绿素b、橙黄色的胡萝卜素和黄橙色的叶黄素。叶绿素 整个生物合成从L.谷氨酰.tRNA到叶绿素a,后者再经过叶绿素酸酯a加氧酶氧化形成 叶绿素b,整个生物合成过程需要15步反应,涉及15种酶。所有的类胡萝卜素均通过 类异戊二烯化合物或萜类化合物途径合成,IPP(异戊烯焦磷酸)是其前体物质。IPP在IPP 异构酶作用下生成DMAPP(二甲基丙烯基二磷酸),然后与3个IPP缩合,依次生成 GPP(拢牛儿焦磷酸)、FPP(法尼基二磷酸)和GGPP(拢牛儿基拢牛儿焦磷酸);2个GGPP 在PSY(八氢番茄红素合成酶)作用下形成第一个无色的类胡萝卜素八氢番茄红素;八氢 番茄红素经过连续的脱氢反应,使共轭双键延长,直至形成链孢红素、番茄红素。番茄


贝,t.甘囊}新品种工艺成囊—◆性的习阳电

红素在不同的环化酶作用下分别生成仅.胡萝卜素、B.胡萝卜素。在a、p胡萝卜素的C4(C4I) 位置引入酮基和(或)C3(C3’位置引入羟基以及在p环上引入C(5,6)环氧基后,则形 成结构更为复杂的叶黄素,这个过程涉及9个酶催化的反应过程。 光合色素的含量通常和光照和施肥水平有关,叶绿素通常吸收光,叶绿素a较不稳 定,在干旱或秋天转凉的时候,叶绿素a分解要比叶绿素b快些,这时其比例也会发生 变化;类胡萝卜素也能吸收光能并将吸收的光能传递给叶绿素a分子,在逆境条件下类 胡萝卜素的含量都会增加,具有抗氧化的作用,阻止叶绿素和类囊体被光氧化;这四种 叶绿体色素都是与蛋白质结合形成色素蛋白复合体,分布在光合膜上。在叶片中叶黄素 的含量往往超过类胡萝卜素,其比值约为2:1。叶绿素对类胡萝卜素的比值约为3:1; 叶绿素a、b之间的比值大约为3:1。

(二)M∥+/,Ca2+.ATP酶
甘蔗等植物叶绿体的ATP酶是光合磷酸化的偶联因子,在ATP的合成中起关键作

用,其活性大小反映了植物光合磷酸化的程度。M孑+/ca2+.ArP酶活性是植物进行光合
作用的重要指标,它们随着C02体积分数的升高而升高。赵天宏等对银杏光合作用进 行研究,发现与Hill反应活力变化相一致,第1个生长季C02浓度升高条件下,银杏的

叶绿体M孑+/ca2+.筒m酶活性增强,这意味着银杏光合磷酸化的增强,说明c02浓度升
高对银杏光合作用的促进作用与电子传递和光合磷酸化过程密切相关,从而推动C02

同化的进行;而在第2个生长季中银杏的叶绿体M孑+/Ca2+.ATP酶活性明显低于第1个生
长季的值,这意味着银杏叶片光合磷酸化减弱,说明连续两个生长季C02浓度升高会使 银杏光合作用减弱,即出现光合适应。 (三)蔗糖磷酸合成酶 自1955年首次在小麦胚芽中检测到SPS以来,人们发现它广泛存在于光合组织(主 要是叶片)和非光合组织(果实、贮藏块根、块茎等)中,几乎主要分布在植物的叶肉细胞 中,而维管束鞘细胞也有叶中活力的5%.35%,SPS在细胞质中和其他酶一道生产蔗糖。 蔗糖磷酸合成酶活性与淀粉积累呈现负相关,而与蔗糖形成呈正比关系,其活力大小直 接影响光合产物在淀粉与蔗糖之间的分配,在光合产物蔗糖和淀粉的分配中起关键的调 控作用。蔗糖磷酸合成酶需要的最适pH值为7.O,是以UDP.葡萄糖为底物和蔗糖焦磷 酸化酶一道在细胞质中合成蔗糖的重要可溶性酶之一,使蔗糖贮藏或和其他相关酶一道 作用促进细胞壁等组织的合成。所以,蔗糖磷酸合成酶(SPS)对植物叶片光合作用产 物的形成、分配、积累及对作物的生长、发育、产量、品质、氮素转运的影响受到光照


广西大掌农业推广硕士掌位论文

几个甘蔗新品种工t≯莨囊‘特性的习眵巴

等外界环境的调控,Neallaus等研究发现,光强增加时,蔗糖合成也增加,但是当叶中 内源蔗糖含量高时蔗糖合成速率会降低。总之,蔗糖合成的速率改变与1,6.磷酸果糖 的改变和SPS的活性状态改变有关,代谢产物的变化影响则很小。在降低中等光合效率 水平并保持相对持续的代谢水平时,蛋白磷酸化控制SPS来调控蔗糖的合成是非常有效 的。然而,在高光合效率(饱和二氧化碳和光)时,蔗糖合成反应变化巨大,增加代谢水 平。长期以来,人们认为SPS在控制蔗糖生物合成中起着重要的作用,但是SPS并不 是影响蔗糖合成唯一速率的因子。 (四)转化酶 转化酶也叫蔗糖酶,其分子量为50.82

ma的单体或二聚体,在植物中含有多种同

工酶,依照它们的亚细胞位置、溶解性、催化的最适pH值和等电点,这些同工酶可被 区分为不同的类型。就所处亚细胞位置而言,转化酶可分为胞内的液胞型转化酶和细胞 质型转化酶及胞外的细胞壁型转化酶。由于液胞型转化酶和细胞壁型转化酶在pH 4.5.5.5时催化反应效率最高,故又称为酸性转化酶【341,它们从果糖残基裂解蔗糖,属于 糖基化形式的p.呋喃果糖苷酶,还可水解棉子糖和水苏糖等其他D.果糖型多糖13M;液胞 型转化酶以可溶性蛋白的形式存在于液泡中,有一个酸性的等电点,而细胞壁型转化酶 以离子键和细胞壁结合的形式存在于细胞间隙,有一个碱性的等电点;酸性转化酶从真 细菌质膜转化酶的酸性形式演化而来,而且液胞型转化酶可能是起源于细胞壁型转化 酶。与酸性转化酶相比,细胞质型转化酶在pH 6.8.8.0时催化反应效率最高,为中性或 碱性转化酶,其中,有些植物的中性转化酶也是糖基化形式的p.呋喃果糖苷酶,除水解 蔗糖外还能裂解棉子糖和水苏糖等其他p.果糖型多糖,有些植物的中性转化酶和所有碱 性转化酶一样是非糖基化形式,只能水解蔗糖;中性和碱性的转化酶均以可溶性蛋白形 式存在于细胞质中,有时也存在于线粒体和质体等细胞器里,等电点为酸性,它们均来 源于蓝细菌细胞质中中性和碱性的转化酶形式。 酸性、中性和碱性的转化酶在大多数植物中至少含有2种以上的等位酶,等位酶在 数量上因物种而异,且常存于植物同一个细胞中,独立地控制着蔗糖的代谢、转运和贮 藏,为其他组织结构的形成提供葡萄糖和果糖,所以它们通常在植物生长发育活跃的组 织中占主导地位,而且决定着蔗糖从源叶片合成输入到其他器官的输入方式和动力,可 以作为植物组织库力大小标志之一,同时对植物糖代谢的调控,对果实品质的影响和参 与植物对胁迫的反应等。由于酸性转化酶和中性转化酶在最适pH上有较大的差异,因 此在它们的生理生化特性方面也有所不同。细胞壁酸性转化酶可催化质外体中的蔗糖分


广西大掌农翊臼t广硕士学位论文

几个甘囊}新品种工艺成囊—奎性的习臼电

解,降低从韧皮部筛分子卸出到质外体空间中的蔗糖浓度,形成蔗糖源源不断地提供向 库细胞卸除的重要动力,它与库强更为密切相关;液泡酸性转化酶在蔗糖贮藏转化中起 重要作用,它使不同亚细胞区域或不同来源的蔗糖得到有序降解;而中性转化酶分解蔗 糖主要用于细胞能量代谢,中性转化酶常被视为“维持”酶,在酸性转化酶和蔗糖合成酶 活性较低时,它通常在各组织中参与提供底物给三羧酸循环。 (五)蔗糖合成酶 蔗糖合成酶存在于细胞质中,由四个亚基构成的、分子量为83.100 l(Da的可溶性四 聚体,多数植物有2种或以上的同工酶,即:细胞质中游离的形式及在质膜上与纤维素 合成酶结合的复合形式,既具分解又有合成的作用,在不同的组织和时期行使催化功能, 在UDP存在的条件下将蔗糖可逆地裂解成UDPG和果糖,它催化蔗糖合成的最适PH 值为7.5.9.5;催化蔗糖分解的最适PH值是5.5.6.5,但是通常表现出蔗糖分解作用。SuSy 占优势将导致蔗糖共质体输入,裂解产物多流向诸如细胞壁、植物油和淀粉等贮藏物的 合成,SuSy有在细胞质中游离的形式及与质膜或纤维素合成酶结合的复合形式,细胞 质形式可能将蔗糖代谢的产物供给己糖磷酸池,用作淀粉和植物油等贮藏物的合成,而 与结合的形式直接提供UDPG合成纤维素,但是游离的和结合的SuSy是如何分配蔗糖 的机理还不知道。 蔗糖合成酶也能受到上述内外因子的调控,适当的水分胁迫可提高SuSy的活性, 糖水平能同时正调节SuSy和AGPase的活性,促进淀粉的积累。各种因子主要通过糖 水平的改变而起作用,再依赖于己糖激酶(HxK)响应糖信号的途径在转录水平上调节 蔗糖合成酶。由于糖既是一种代谢物质,又是一种信号分子,它和激素等信号分子是如 何共同作用来响应内外因子的影响还不清。 五.研究的目的意义与技术路线 广西地处华南和西南地区的结合部,属于国家西部经济发展圈,随着国家西部大开 发战略的实施,广西国民经济发展的步伐明显加快,作为广西财政收入支柱产业之一的 糖业也有了长足的发展,自1992.1993年榨季开始至今,广西甘蔗种植面积、总产和产 糖量连续稳居全国第一,而且最近连续三个榨季占全国产糖量的65%左右,2009.2010 年榨季种甘蔗约100万公顷。但是,因当家品种单一、抗寒抗旱差、退化严重、熟期搭 配不合理,导致甘蔗单产和蔗糖分不高;同时,随着我国加入WTo后,中国食糖进出 口关税逐渐取消,与甘蔗糖生产发达国家相比较,竞争力将会减小,严重制约了广西蔗 糖业的发展。所以,为了增强广西甘蔗糖业的竞争力,选育和推广适合广西蔗区生产所
10

几个甘蔗新品种工艺成熟特性的研究

用的甘蔗新品种迫在眉睫,广西甘蔗研究所作为唯一省级的甘蔗新品种选育的科研单 位,在国家大力支持下先后选育出了一系列的甘蔗新品种(品系),这些新品种(品系) 在选定推广蔗区和确定采收时间之前充分了解其种性,尤其通过图2所显示的技术路线 对新品种的工艺成熟特性开展一系列科学研究,将与助于制定科学的栽培技术和推广措 施,最终对做强做大广西蔗糖业有着重要的现实意义。

糍 靶 辐

1谣

M 畎




熏 呕 壤 糍 扭
j墨

尉 敬 容 栏 罂 垛


。 一

靶 意 g

器 栅 酬 谁 槛 血 剐 扯 粑

辖 求 靶 划 壮 甾 踩 翟 谁



甘蔗田间农业性状 调查分析 叶片光合色素分析 叶片可溶性糖分析 蔗茎糖分和其他品 质分析 蔗糖代谢相关酶活 性分析

键 焖




廿 醐

糍 血 辖 求 冥 徊 塞 送 莨

辖 求 是 螺 妲 划 蜷 靶 g 掣 鼗 癫

辖 求 靶 裁
圈∈

姆 衡 饭 靛

袋 姆 妖 奄 丑 贬 娶 删 妊

图2本项目进行研究的技术路线图
Figu他2 The pmg瑚m mute of stlldies carried out in the project

广西大学农业推广硕士掌位论文

几个甘囊}新品种工艺成黼佳的习阳电
第一章材料与方法

1.1试验材料
以目前广西蔗区广泛种植的新台糖22号(ROC22)为对照(CK),分析参试甘蔗新 品种(品系):新台糖98.0432(ROC98.0432)、桂糖21号(GT21)、桂糖02.901(GT02.901) 和桂糖03.2287(GT03.2287)的工艺成熟特性。所有试材均由广西甘蔗研究所提供。具 体遗传情况如下: ROC22:从台糖公司引进,原名86.7074,母本:ROC5(台糖146×台糖152),父 本:69.463(CP55.30×台糖166)。 ROC98.0432:从台糖公司引进,具体父母本不详。 GT2l:广西甘蔗研究所选育而成,母本:赣蔗76.65,父本:崖城71.374。 GT02.901:广西甘蔗研究所选育而成,母本:ROC23,父本:CP84.1198。 GT03.2287:广西甘蔗研究所选育而成,父母本尚未公布。

1.2试验设计
以品种和植期为试验因子,品种因子设5个处理,即每个品种为一个处理;植期 因子设2个处理,即新植蔗和宿根蔗处理,则共有10个处理组合。试验采用裂区设计, 以植期为主区,品种为副区,每个处理组合重复3次,田间区组内处理分布随机排列。 小区行长10.0m,行距1.2m、5行区,小区面积60In2。

1.3田间管理
甘蔗种植于广西甘蔗研究所科研基地(2208’N,10803’E),新植蔗于2009年2月 15日种植,宿根蔗(其新植蔗为2008年2月20日种植)于2009年3月15日破垄松蔸。 每个处理组合施尿素750蚝?ha.1、钙镁磷肥825蛞.ha~、硫酸钾600蚝?ha~。肥料分2 次施用,新植蔗将全部的磷肥、50%钾肥和20%尿素作基肥施用,其余肥料于5月底作 攻茎肥施用。宿根蔗将全部磷肥、全部钾肥和40%尿素作复垄肥施用,其余60%尿素于 5月15日作攻茎肥施用。新植蔗各品种均按下芽量105 000个芽?l订1进行种植。其他田 问管理措施保持一致,并与通常大田管理相同。

1.4甘蔗田间农艺性状调查
在2009年10月11日至2010年1月12日期间,每隔14天左右,即在2009年10 月11日、10月25日、11月8日、11月22日、12月6日、12月20日、2010年1月3
12

广西大掌农业推广硕士孽崤缸论?文

几个甘蔗新品种工。艺成囊—分性的研究

日对每个处理组合的甘蔗进行株高、茎径和田间锤度的调查,同时计算单茎重。从小区 中间一行连续选取生长正常的10株甘蔗进行相关农艺性状的调查。 株高(cm):从有效茎基部到最高叶环处。用3米标准尺进行人工测量。 茎长(cm):茎长=株高_30。 茎径(cm):电子游标卡尺测量有效茎上、中、下部茎的宽度,三者平均即为茎径。 田间锤度:以有效茎中部的锤度为代表。用手持电子锤度计(日本)测定。 理论单茎重:参照赵书环方法计算单茎重,即单茎重(埏)=0.7854×茎径2×(株高 一30)×茎比重/1000。 在2010年1月3日田间上述性状调查结束后,在每个小区中间三行连续取有效茎 50条以上称重,计算实际平均单茎重和666.7m?产量,并计算实际666.7m?产甘蔗量(即 实际有效茎数×平均单茎重(kg),666.7m2含蔗糖量=产甘蔗量×甘蔗平均蔗糖分/100 (b),666.7m2产蔗糖量=0.85×含蔗糖量(蚝)。

1.5相关生理生化指标的分析
在甘蔗田间农艺性状调查的当天,经过农艺性状调查后,对+l叶片取样进行相关 生理生化指标的测定。 1.5.1叶片取样 每个小区选取经农艺性状调查的5株,每株取一片+1叶,截取叶片中段长30cm度 切段,依次用自来水和蒸馏水冲洗样品并吸干水珠后,先留取小部分鲜样测定其光合色 素含量,然后将剩余的叶样品用保鲜袋包好拿回室内用液氮在研磨中磨成细粉放于 -40℃低温冰箱保存,用作其他生理生化指标分析。 1.5.2叶绿素和类胡萝卜素的提取与分析 参照波钦诺克等的方法进行提取和分析。取新鲜的+1叶片中段长30cm切段小部分, 将其剪成约0.2cm的细丝并混合均匀后,称取0.29放入25 mL的容量瓶中,加入混合 提取液(酒精:丙酮:水=4.5:4.5:1)至25 mL的刻度处,立即盖塞后置于黑暗处浸 提约3天,直至叶片细丝完全发白为止,此间需间断摇动数次。提取完全后,将提取液 在岛津uv-120一02型紫外可见分光光度计上测定OD662、OD644、OD440值,按照波钦诺

克公式计算叶绿素a(Ca)、叶绿素b(Cb)、叶绿素(C。椭,)、类胡萝卜素(C。m,)的
含量。波钦诺克公式为: (1)色素测定的浓度

广1叮大曹U长业推广硕士掌位论文

几个甘蔗新品种工艺成I&特性的研究

Ca=1 0.05A662—0.766A644

Cb=16.37A644—3.14觚2
C(椭)=Ca+Cb
C(x+。)=1000A440一1.280 Ca一56.7 Cb/230

Ca、Cb和C(嫩)的单位是mg.mL~。
(2)X=(C×A川Ⅵ X:分析样品中色素含量(mg?gJF、聊 C:色素浓度(mg.mL以) A:色素提取的体积(mL) M:分析样品的重量(g) 即以每克鲜重含有的叶绿素或类胡萝卜素毫克数为单位;上述每份样品重复3次测定。 1.5.3可溶性糖的提取液制备与含量分析 1.5.3.1可溶性糖的提取液制备 参照C11innasaI】1y等、Gomez等的方法,略改后提取叶片中可溶性糖。精确称取上 述贮备细粉50 mg,放入25 mL带螺盖离心管中,加入5
mL

H20,在80℃水浴中浸提

40min,冷却后在4000mm离心10min,上清液转移到25mL的容量瓶中,离心管中的 残渣继续用H20重复提取直至用蒽酮.H2S04法检测无可溶性糖为止,合并上清液,并 定容至10mL,加入O.059活性炭脱色,摇匀和过滤后保存于4℃保存待测。 1.5.3.2可溶性糖的分析 (1)总可溶性糖(Total
solubIe

sacharrides;TSS)

参照Chang的蒽酮一浓H2S04比色法,略改后测TSS含量。将事先配制好的O.4% 葸酮一H2S04试剂和25.mL反应试管放入冰浴中冷却备用。将l mL提取液加入预冷的 反应试管中,再沿管壁缓慢加入4 mL0.4%葸酮一H2S04试剂;冰浴中混匀后置沸水浴 中,温度稳定到90℃后反应lO min;然后取出冷至室温(25℃)定容到25 mL待测; 以葡萄糖为标样建工作曲线,含葡萄糖量的梯度为0、20、40、60、80、loo、120岭, 并如样品一样操作;以标准曲线的空白调零,用岛津uv.120.02型紫外分光光度计在
620

mn处测定光密度OD值,每份样品平行测定3次;测定值计算以鲜重为基础,用葡
Glu.g‘1

萄糖相当量表示,即Ing

FW。
sugar;TRS)

(2)总还原糖(totaI

reducing

参照ChirulaS锄y等的卜klson(铜试剂)~偶砷铝酸盐试剂比色法,略改后分析总
14

广西大掌农』臼簟广硕士掌位-论?文

几个甘蠢÷新品种工艺成囊旧奎性的研究

还原糖(total

reducing

sugar;TRS)含量。吸50此提取液和50 pLddH20放入2

mL

eppendorf管中,加入100“L Nelson试剂[即A、B液的混合液,两者于实验当天按25:1 混好备用;A液为500 mL中含无水Na2C0312.59、酒石酸钾钠(KNaC4H406?5H20)10.Og、 NaHC0310.Og、无水Na2S04100.Og,贮存于20℃以上备用;B液为50 mL中含CuS04.H20 7.59或CuS04?5H2010.59和0.1mL98%浓H2S04】,混匀后在100℃恒温水浴中显色

20min;取出冷至室温,再加入100此偶砷钼酸盐试剂[即为C、D液的混合液,混合液
存于棕色瓶,置于370C恒温箱中保持24h后备用,其中C液为450
mL

d(1H20含259
mLddH20

钼酸铵【(NH4)6M07024?4H20】的溶液和2l mL98%浓H2S04的混合液,D液为25

含39砷酸二钠[Na2As04?7 H20】或39砷酸三钠[Na2As04?7 H20】,注意ddH20的pH值 一定为7.0,否则用1N NaoH调至7.O】;加入1.5
mL ddH20混匀后置室温(25℃)待测;

以样液同体积ddH20为空白对照,以葡萄糖为标样建工作曲线,含葡萄糖量的梯度为O、 20、40、60、80、100、120鹇,并如样品一样操作;以标准曲线的空白调零,用岛津

uv-120.02型紫外分光光度计在750砌处测定光密度OD值,每份样品平行测定3次;
测定值计算以鲜重为基础,用葡萄糖相当量来表示,即mg Glu.91 FW。 (3)蔗糖(Sucrose;Suc) 参照Frei等的酶解一比色法,略改后测定Suc含量。在15 mL带盖刻度试管中依次

加入920此磷酸缓冲液【O.1mo卜L.1,pH7.O,即1000

mL

ddH20含53.829磷酸二氢钠

(NaH2P04?H20)和86.829磷酸氢二钠(Na2HP04)】、30此转化酶液(re£57629,


57U?mg一,Fluka;用上述磷酸缓冲液将转化酶配制成2

mg?mL’1溶液)和50此提取

液;样品液背景值以加入同体积沸水浴中1111in失活的转化酶溶液代替未失活的酶液后 进行上述同样的操作;反应混合液在37℃和100印m的摇床上振荡反应30 min后,吸 取l oo此反应混合液参照还原糖测定的Nelson一偶砷钼酸盐试剂比色法进行显色和分 析,每份样平行测3次;样液反应值与背景值之差即为测定值,测定值计算以鲜重为基 础,用葡萄糖相当量表示,即mg Glu.g‘1 FW。 1.5.4粗酶液的制备及酶活性分析 1.5.4.1粗酶液的制备 称取上述贮藏冷冻好的叶片细粉O.50009两份,一份样品在冰浴中用冰冷的0.05 mo卜L以Tris.HCl缓冲液(pH7.5,内含2m
mo卜L。1EDl'A,2.5m mol?LoDTT)5 mL和0.59

石英砂研磨成匀浆;另一份样品在冰浴中用冰冷的0.05 mol?L.1磷酸缓冲液(pH7.0)5 mL和0.59石英砂研磨成匀浆。上述匀浆立即在冰冻的高速离心机上离心(0-4℃,

几个甘蔗新品种工艺成,射特r性的研究

10000rpm)15min,上清液为粗酶至于0.4℃冰箱中保存备用。第一份粗酶液用于测定

M孑—,ca寸.ATP酶的活性,第二份粗酶液用来测定蔗糖磷酸合成酶、酸性转化酶、中性
转化酶和分解方向蔗糖合成酶的活性。 1.5.4.2酶活性分析 (1)转化酶(invenase) 参照Ranwala方法测定转化酶活性。可溶性酸性转化酶(soluble acid
inVertase;SAI)

和不溶性酸性转化酶(insoluble aCid inVertause;IAI)分析的反应混合液包含300此醋酸 缓冲液(0.05 mol?L~,pH4.5)、150
uL O.2

mol?L‘1蔗糖(用上述醋酸缓冲液配制)和50“L

粗酶液;中性转化酶(neutralinVertase;NI)的反应混合液由300“L醋酸缓冲液(O.05
mol?L一,pH7.0)、150“L0.2

mo卜L。1蔗糖(用上述醋酸缓冲液配制)、和100“L粗酶液

构成:反应时先将缓冲液和粗酶液加入2 mL eppendorf管中,置于30℃水浴中升温2min, 加入蔗糖混匀后继续在30℃水浴中反应30min;取出反应管立即放入100℃水浴中2
min

灭活后,室温冷却、微离心混匀反应液备用;取反应液100此于另一2

mL eppendorf

管中,其中反应生成的还原糖测定参照前述用Nelson一偶砷钼酸盐试剂比色法分析还原 糖的过程进行;粗酶液背景值除用变性粗酶液(沸水中2111in)代替活性酶液外,其他 步骤均一样操作;每份样品平行测定3次。测定值计算以鲜重为基础,酶活性表示为以 葡萄糖为标样在30℃条件下每克鲜重1min内催化生成相应还原糖的量,单位即为pg Glu?91 FW?min-1。 (2)蔗糖磷酸合成酶(Sucmse phosphate synthetase;SPS) 参照Hubbard等的方法,略改进后测定SPS的活性。反应混合液O.2 mL包括88此 Mes.NaOH缓冲液(80mmol?L-l、pH7.5,含12

mmol?L-l卜M≯)、20此1 mol?L.1G-6.P

(Si舯a;用上述Mes-NaoH缓冲液配制)、lO此l mol?L。1F一6一P(Si舯a;用上述
Mes-NaoH缓冲液配制)、2“L 25
mmol?L。UDPG(Sigma)、10“L 5 Imnol?L。1MgCl2、

10此1mm01.L。和60儿粗酶液。对照的测定液不加UDPG。反应混合液在37℃反应
30min,煮沸3min终止反应,参照前述蔗糖含量测定方法测定生成的蔗糖含量。测定值 计算以鲜重为基础,酶活性表示为以葡萄糖为标样在30℃条件下每克鲜重1miIl内催化

生成相应还原糖的量,单位即为岖Glu?g。FW?min~。

(3)M孑+,Ca2+-ATP酶的活性 参照李杨瑞的方法测定M矿+/ca2+.ATP酶的活性。lmL反应混合液中含o.6mL M孑+伦a2+激活剂(在pH7.5、o.05M而s.Hcl缓冲液中含50mMNaCl、2
16

mM EDTA、5 IIlM

广西大掌农业推广领士学位论文
DTT、2

几个甘蔗新品种工艺成I&特性的研究

mMCaCl2或5

I洲MgCl2)、O.2mL 5 mM ArP和O.1mL粗酶液,在37℃条件下
mL

反应20min后加O.1mL酶抑制剂三氯乙酸抑制反应;对照为先加酶抑制剂三氯乙酸,其 他反应物的加入同酶活性测定一样,酶反应时间为20min。每份反应混合液再加入3

定磷试剂(水:6N H2S04:2.5%钼酸铵:10%抗坏血酸=2:l:l:1)45℃条件下反应 25min后待测。以反应混合液同体积的ddH20为空白对照,以无机磷为标样建工作曲线, 含无机磷量的梯度为0、1、3、5、7、9腭,并如反应混合液一样操作;以标准曲线的

空白调零,用岛津uv.120.02型紫外分光光度计在660衄处测定光密度OD值,每份
样品平行测定3次;在测定值计算以鲜重为基础,酶活性表示为以无机磷为标样在37℃ 条件下每克鲜重1min内催化生成相应无机磷的量,单位即为鹏Pi?gdFW?m甜1。

1.5.5甘蔗品质分析
2011年1月12日进行田间农艺性状调查后,每个处理选取有代表性的甘蔗9条(处 理的每个重复取3条,其中主茎2条和分蘖茎1条),按照常规分析方法对蔗茎进行常 规分析,分析指标包括甘蔗蔗糖分、甘蔗纤维分、蔗汁锤度、蔗汁蔗糖分、蔗汁重力纯 度、蔗汁还原糖等。其中蔗汁锤度用比重计法、蔗汁蔗糖分用二次旋光法、蔗汁还原糖 用四甲基蓝法、纤维分用常压干燥法。

1.5.6统计分析方法
方差分析的差异显著性用新复极差法(SSR法)进行平均数的多重比较,用SPSS 软件进行相关分析,数据统计分析都是在电子计算机上完成的。

17

几个甘蔗新品种工艺力t囊—争性的习”宅

第二章结果与分析
2.1甘蔗田间农艺性状的动态分析
2.1.1株高

50O 0O


45O 0O


—◇一ROC22 —-曰一ROC98一0432

4OO 00


350 0O


^暑Qv桓嚣 一昌口一暑∞ao—go荡

3O0 0 0


士GT2l *GT02—90l
叩 呼 ●t1

—e—GT03—2287

25 O OO


取样时间(年-月.日)


_【一●o一,⑦o ∞N●o.【●∞o ∞,一一.⑦o N ●.【.【●①o o,N—I①o oN。N.【,∞o

o d



’_■

s锄pling time(D.M.Y)

图3新植甘蔗工艺成熟期株高的动态变化
Figure 3 The

d”锄ic chaJlges of Stem 1en舀h in

firstly?plaIlting sugarcane at tecllnologically matlJre stages

500。OO







450.00 400.OO 350.00 300.00 250.00 卜 N ④ ① o H H o H ① ∞ N o H ⑦


—◇一ROC22 ——曰_-ROC98—0432

0 坦 卷

急 至


—名广IGT21

*GT02—901
—e—GT03—2287



∞ H H ① o

叩 ■取样时间(年.月.日) _,_



o H

上s锄pling time(D.M.Ⅵ

,。■

图4宿根甘蔗工艺成熟期株高的动态变化
Figure 4 The dynamic chaIlges of stem length in ratoon sugarc勰e at technolo西cally ma:ture stages

株高是甘蔗蔗茎的重要农艺性状,是单茎重和单位面积产量形成的重要因素。从图 3和图4可知,在参试的五个甘蔗品种,无论种植方式是新植还是宿根在工艺成熟期内 各品种的株高都是递增,其中2009年11月8日前增加较此后要大。但是,在甘蔗生长 发育到工艺成熟期,各个甘蔗品种就形成全部株高的80%以上,而工艺成熟期内 ROC22、RoC98.0432、GT2l、GT02.90l、GT03.2287新植方式分别仅形成12%、16 %、13%、11%、10%,而它们的宿根方式在此时间内形成株高所占整个生育期内的株 高的比例要小,分别依次达到了11%、15%、12%、7%、8%。在各个调查时间里,5
18

广西大掌农业推广訇配七掌位论文

几个甘蔗新品种工艺成,&特性的研究

个参试甘蔗品种的株高大小在两种种植方式中表现一致,即GT03.2287>GT02-901>
ROC22>GT2l>ROC98.0432。

2.1.2茎径

3.20
—3.00


,、芒2.80

—◇一ROC22 —B—ROC98—0432 —占一GT21 —*一GT02—901 —9一GT03—2287
∞ o d o o

要 耋2.60

瀑:耋2.40
赛2.20
2.OO N
o。

H H ⑦ o



H H



∞ o

o l N H o o

o N
N “



r—

=取样时间(年?月?日)

o o





千s锄pling timc(D-M-Y) o
t叫

图5新植甘蔗工艺成熟期茎径的动态变化
Figure 5 The

dyn锄ic changes of stem dialIleter in firStly?plallting sugarc锄e at technologically mature stagPs

3.20 00



80 60 40 20 00

—兮一ROC22 —B—ROC98—0432 —6一GT21 —*一GT02—90l —9一GT03—2287

3 艇 {州

甲 士


下 7
∞ o

甲 7


土 占


甲 下


山 出


甲 7
∞ o

上 2

下取样时间(年-月-日)





占s锄plingtime(D—M-Y)


图6宿根甘蔗工艺成熟期茎径的动态变化
Figure6 The

dyn锄ic ch锄ges

of stem

di锄eter in ratoon sugarc锄e at technologically mature stages

甘蔗茎径如株高一样是构成甘蔗单茎重和单位面积产量的一个重要因子。图5和图 6显示,在新植和宿根的甘蔗工艺成熟期里,参试的5个品种的茎径都有所增大,但是 增幅较小,低于20%,其中新植方式低于11%,ROC22、ROC98.0432、GT21、GT02.90l、 GT03.2287分别仅形成3.7%、7.5%、9.6%、10.9%、10.9%,而宿根方式则分别为12.5 %、1l%、11%、11.5%、16.3%。在工艺成熟期里,5个品种茎径大小相比,与它们的 株高表现在两种种植方式一致有所不同,茎径的表现顺序因种植方式不同而不同,新植 方式依次为ROC22>ROC98.0432>GT03.2287>GT21>GT02.901;宿根方式依次为
lq

广西大掌农业推广硕士掌位论文

几个甘蔗,新品种工艺成囊—’佳的习Fj宅

ROC98.0432>ROC22>GT03.2287>GT02.901>GT21。此外,在同~种种植方式中,5 个品种的茎径和株高大小排序比较,株高和茎径并不是一对完全矛盾的参数。 2.13理论单茎重

表2甘蔗品种理论单茎重变化
TabIe 2

The theoritical weight changes per stem of sugarcane Varieties

在已知株高和茎径的条件下,可根据经验公式:单茎重(蚝)-o.7854×茎径2×(株 高.30)/l000初步估计甘蔗单茎重理论值,两种种植模式5个品种每个取样时间里的理 论值列于表2中,从表2可以看出,单茎重在工艺成熟期都是增加,而且期间新植甘蔗 形成的单茎重大于宿根甘蔗的,5个品种新植方式形成大于整个生育期形成重量的27%, 而宿根方式形成小于整个生育期形成重量的27%;在工艺成熟期,新植的5个品种的单 茎重依次为ROC22>GT03-2287>ROC98.0432>GT21>GT02.901,而宿根的依次为 GT03.2287>ROC22>ROC98.0432>GT02.901>GT2l。此外,在工艺成熟期后阶段, GT03.2287在两种种植方式中增幅都最大。 2.1.4田间锤度 通过测定田间甘蔗蔗茎的锤度,可以初步判断田间甘蔗的成熟程度,从而可以决定 收获与否。从图7可知,新植的5个甘蔗品种在工艺成熟期里,田间锤度的动态变化除 GT2l在2009年11月22日达到最高值后再降低外,其他品种都一直增加,GT21尽管
20

广西大学农』at广硕士掌位论文

月I一卜甘蔗新品种工艺成,弘睁性的习门宅

在2009年11月22日的田间锤度处于GT02.901>ROC22>GT21>GT03.2287> ROC98一0432,但是到2010年1月3日收获时则处于GT02.901>ROC22>GT03.2287> ROC98—0432>GT2l,说明GT21的蔗糖分可能积累较少或者有所降解。图8显示,宿 根的5个甘蔗品种在工艺成熟期里,田间锤度的变化除ROC98.0432一直升高外,其他 4个品种都是增至一个时间后就开始下降,ROC22、GT21、GT02.90l、GT03.2287的最 大田问锤度的时间分别是2009.12.6、2009.11.8、2009.11.22、2009.12.6。两种种植方 式比较,在田间锤度达最大值之前,同期同一品种的田间锤度新植的要低于宿根的。在 新植方式中,ROC98—0432、GT21、GT02.901、GT03.2287与ROC22在每个取样时间 里差异均达显著以上,其中GT02.901在两种种植方式中均有最高的田间锤度。上述结 果说明,GT02-90l可能是高糖品种,GT2l是相对早熟的品种,ROC98.0432是相对晚 的品种,GT02—901与其他品种一样熟期介于GT2l和ROC98.0432之间;甘蔗宿根种植 较新种更易提前成熟,达到蔗糖分的高峰,此后随着时间的推移,甘蔗出现衰老症状, 分解茎内的蔗糖用于维持生命或抵抗外界的不良环境,因此,在宿根甘蔗中,ROC22、


GT02—901、GT03—2287和GT21一样到工艺成熟期后阶段,甘蔗田间锤度出现下降趋势。

25.OO X装 V



20.00

—令一ROC22 —日一ROC98一0432 —6一GT21 —*一GT02—90 l

鎏氟。。
田‰ 10.OO 卜 N o
a’

—e—GT03—2287 取样时间(年.月.日)
一.【。o一。西o 曲N.o_E。∞o ∞●.【_【.oo N ..【一.oo o。N.【.oo 竹。一.oH oN.N—I⑦o



S锄pling tim《D-M-Y)

图7新植甘蔗工艺成熟期田间锤度的动态变化
Figure 7 The

dyn锄ic

changes of fieldbrix in firStly—pl锄ting sugarcane at technologically mature stages

25.00


i 型蛋
田‰

X浆 V

20.OO

—◇一ROC22 —日一ROC98—0432 —△一GT一2l

星曼15.oo
10.00 卜 N ⑦ o o 一一.o一.oo 四N.o一。西。 ∞。一.【.oo N ..【一.⑦o o。N一.∞o ∞●一.o— oN●N—l西o 卜

—*一GT02—901
—e—GT03—2287

二取样时间(年-月-日) 圭s扪pling time(D.M.Y)
at techn0109ically mature stages

图8宿根甘蔗工艺成熟期田间锤度的动态变化
Figure 8

ne d”锄ic changes

of field

Mx ilf僦00n

sugarc锄e

几个甘蔗新品种工艺成I射特r性的习臼巴

2.2甘蔗+l叶片光合色素的动态分析
2.2.1叶绿素 从图9和图10可知,在甘蔗工艺成熟期,新植和宿根两种种植方式栽培的甘蔗+l 叶片的叶绿素含量都是随着时问的推移而逐渐下降,在各个取样时间里,GT02.90l都 有最高含量的叶绿素,其次是ROC22,其他三个在2009.11.22前依次为GT21> ROC98.0432>GT03.2287,而此后则GT03.2287>GT21>ROC98.0432。各个调查时间 里GT02.901的含量与其他品种的差异都达到极显著,各时间里都是其他品种的1倍以 上,而ROC22与其他品种差异就不完全显著。结合5个品种田间锤度比较的结果,说 明高糖品种能比低糖品种维持有高的光合色素,而且持续的时间更长。这与光合色素主 要吸收光能服务于光合作用生成蔗糖等碳水化合物相关。同时和甘蔗蔗茎有高的田间锤 度相印证。



2.5

孳零主
芒z



—令一ROC22
—目-一ROC98一0432

3蚤’∞1.5


—}GT2l




捌分面

—争《一GT02—901 —o—GT一03—2287

羹耄邑
Figure 9





宝3锄巾Ⅲ吗unl吼u。M叫’ 塞塞塞苫主苫堇壹三s锄pIingtim“o.M.Y) 叁 告 密 告 密 击






至 H














竿取样时间(年.月.日) l…。~一’…一’

一且Y秤盯旧I(年.月.H)

图9新植甘蔗工艺成熟期+1叶绿素含量的动态变化
Ttle dynamic ch鲫ges of chlorophyl content in+lleaf of firstly-pIallting sugarc锄e at technologically mature stages







—专一ROC22




—B—ROC98一0432
—1&一GT一2l —》∈一GT02—90l

苦譬口o。一茸垒20—1u
^ ≥璺.暑.暑mv捌舡糍蛹古

^≥}.暑.曲暑一


H H o H 旧

—e—GT03—2287

o H ∞ _ H o

N N
H H

o 釉 ⑦ o



o N N



下取样时间(年一月-臼)













圭s锄pIing tim“D?M.Y)

图lO宿根甘蔗.J=艺成熟期叶绿素含量的动态变化
Figure lO The

dyn锄ic changes

ofchlorophyll contem+1leafofraloon sugarc锄e
mature stages 22

at

technologically

几个甘蔗新品种工艺成I&特性的研究

2.2.2类胡萝卜素 表3显示,各期类胡萝卜素含量约是总叶绿素含量的1/3,两种种植方式的5个甘 蔗品种在工艺成熟期里都是随着甘蔗生育进程的发展,甘蔗+l叶片类胡萝卜素含量而 逐渐降低;两种种植方式相比,同期新植的类胡萝卜素含量都高于宿根的;品种间相比, 大小差异与叶绿素的相同,也是GT02-90l有最高含量,该品种各取样时间里类胡萝卜 素的含量是其他4个品种的1.1倍,而且差异达到显著以上,其次含量高的甘蔗品种是

I的C22,而另外3个品种的类胡萝卜素含量在2009.11.22前差异显著,而此后差异不显
著。

表3甘蔗+l叶类胡萝卜素含量变化
Table 3
The changes of CarOtenoid cOntent in+1 Ieaf Of sugarcane Varieties

2.3甘蔗+1叶片可溶性糖的动态分析
2.3.1总可溶性糖 图1l的结果显示,5个甘蔗品种新植时,在工艺成熟期,随着时间的推进,除GT21 降低到2009一12.6为15.71
mg

Glu.g‘1FW后再升至16.2

mg

Glu.菩1FW(2011.1.3)外,

其他4个甘蔗品种的总可溶性糖都是一直降低。在各取样时间里进行总可溶性糖的品种 间比较,GT02.90l在各时间里有最大的含量,与在大小上紧随其后的RoC22没有显著
23

广西大掌农业推广1炙士爿啊也论文

几个甘囊}新品种工艺成囊—分性的研究

差异,但是与ROc98.0432和GT03.2287有显著差异;GT2l在2009—12—6前总可溶性 糖小于ROC22,但是此后则大于ROC22和GT02.901,这可能是由于GT2l是早熟品种, 在蔗糖分达到最大值后,蔗糖就提早降解有关,因为一分子的蔗糖降解可以增加两分子 的单糖(葡萄糖和果糖),从而在总可溶性糖含量上大大增加。

25.00

器莹喜20.00

—◇一R0c22 —口一ROC98一0432

摹考看15.00 8石ib?uu


—6一GT21 —*一GT02—90l —9一GT03—2287

硇墨誉
f=。10.00






2 占



2 小


甲 H
下 8






士 N
下 8


譬 由


甲 H




取样时间(年.月.日)

占 “




s踟plingtime(D.M.n
。 。

图1l
Figure ll T11e

新植甘蔗工艺成熟期总可溶性糖的动态变化
soluble sugar content in firStly-planting sugarc锄e at

dyn锄ic changes of total

techn0109ically matlJre stages

与新植甘蔗相比,宿根甘蔗+1叶片的总可溶性糖在整个工艺成熟期的变化总趋势 也是下降,但是,除ROC98.0432为一直降低外,ROC22、GT21、GT02.901和GT03—2287 都是分别减少到2009.12.20、2009.12.6、2009.12.20和2009.12.20再有所增加,这个变 化趋势与宿根甘蔗田间锤度变化规律相似。GT02.90l在2009.12.6前有最大的含量,而 且与其他均差异显著,此后均是GT2l的含量最高。
25.00

舞暑P 荦罢呻

蠹;20.00
—◇一ROC22 —日一ROC98一0432 —6一GT2l —*一GT02—90l

警专言?5.00
躜藿普
昌0
10.00

—e—GT03—2287










翌 H




置 N




! H



取样时间(年.月.日) …‘’一
’’

④ ① H 量旱旱苫旱王罕壶苫s唧№gt;m《DLM?Y) o o 。 “ o








图12宿根甘蔗工艺成熟期总可溶性糖的动态变化
Figure 1 2 The

dyn踟ic

changes oftotal soluble sugar content in rat00n sugarc锄e al technologically mature stages

广西大学农业推广1页士学位论文

几个甘囊睾新品种工艺成囊—’性的研究

2.3.2总还原糖





9 ∞ 鬃 璺 缒 蘧 葛∞ns uI3勺aJ曩。工
^≥、-‰. ∞.;一o∞—二v

7 ∞

—◆一ROC22 —日一ROC98一0432
—若r—GT21






—*一GT02—90l


—e—GT03—2287

率 量 o 。
Figure l 3

罕 旱


翠 旱


至 H 夏 ① 口

早 罕






翠 王 竿 H



取样时间(年.月-日) …’~’ 。一’’



夏 。


圭 H

o…‘r……‘”。。 苫s栅plingtime(D—M?Y) “

图13新植甘蔗工艺成熟期总还原糖的动态变化
111e

d”锄ic ch锄ges

of totaI reducing sugar cOntent in firstly-planting sugarcane al

tecllnOlogically mature Stages

由图13和图14可知,在整个调查时间里,无论是新植还是宿根,5个甘蔗品种+1 叶片的总还原糖约占总可溶性糖的30%45%,其变化趋势和各自总可溶性糖的基本一 致,总趋势是降低,但是GT2l的降低到2009.12.6后有一个明显的提高,而且显著高 于其他四个品种的,这可能和GT2l是早熟品种,到工艺成熟期后叶片中的蔗糖分降解 成葡萄糖和果糖有关。至于其他四个品种比较,在新植方式中,GT02.901不显著高于 ROC22,而ROC98.0432和GT03.2287则小于ROC22;在宿根方式中,GT02.90l显著 高于ROC22,GT03.2287在各个取样时间里均有最低的总还原糖,这可推测GT03.2287 由于熟期较晚,在未到达最高峰值前,继续利用单糖合成蔗糖并积累到蔗茎中有关,这 个变化和田间锤度继续增加,可溶性糖和蔗糖一直下降的规律互为解释。

11.00

鲁一9.oo 釜事
晶阻

寒.彗k
囊 g

7.oo

—令一ROC22
—日一ROC98—0432

耄耋毫5.00
昌。
3.00
H H o H o o


—△一GT2l —*一GT02—901 —9一GT03—2287
∞ N o d ⑦



H H



⑦ o

N N l H H ⑦ o

o N H ⑦ o

o N l N d ⑦ o

;取样时间(年-月-日)

苫s踟pIing time(D.M.Y)

图14宿根甘蔗工艺成熟期总还原糖的动态变化
Figure 14
The

dyn锄ic changes oftotal

reducing sugar content in ratoon sugarcane at

technOlOgically matu陀stages
25

月.一t.甘囊}新品种工艺成I弘睁性的研究

2.3.3蔗糖

13.00




11.00
—e—ROC22 ?-E}一ROC98—0432

篓l’; 铽磊石


9.00



7.00

—1生一GT2l

—*一GT02—90l 5.00
—e—GT03—2287












置 N




! H

牟取样时间(年.月.日)


Figure 1 5

① o









∞ o






∞ 。

圭 旱 H

苫sarnpIingtim《D—M?Ⅵ “









图1 5新植甘蔗工艺成熟期蔗糖的动态变化
T11e

dyn锄ic changes

of sucrose content in firStly?planting sugarc锄e at

technologically matllre stages

从图15和图16可知,利用新植和宿根种植方式种植的5个甘蔗品种在工艺成熟期 里+1叶片蔗糖含量约占总可溶性糖的50%以上,在各自种植方式中,每个甘蔗品种的 蔗糖和总可溶性糖在变化趋势上相一致,这是因为总可溶性糖主要由蔗糖和还原糖构 成,两者占到了80%以上。在新植甘蔗中GT02.901的蔗糖含量最高,除在2010.1.3和 ROC22、GT2l的差异不显著外,GT02.901在其他时间里与其他4个品种的差异都较大,

且差异都达显著;其次各取样时间里蔗糖含量高的是I的C22,均比GT21要高,但是后
者又都高于GT03.2287和ROC98.0432;GT03.2287和ROC98.0432相比较,在2009.11.8 之前ROC98.0432大于GT03.2287,此后则刚好相反。

13.00

≥11.00


篓||i…。

7.00 5.00

—令一ROC22
—日一ROC98一0432 —1警一GT2l

—*一GT02—90l —9一GT03—2287





占 害

占 出


器 占




图 上

甲 篁 8

昌 山


甲 下


譬 上取样时间(年一月-日) 2













s锄pIingtim《D?M?Y)

图16宿根甘蔗工艺成熟期蔗糖的动态变化
Figure 1 6 11be

dyn锄ic

ch卸ges of sucrose content in rat00力sugarc锄e

at

technoJogically

man鹏

鼍撼ges

广西大掌农业推广硕士掌位论文

几个甘蔗新品种工艺;成I&特性的习"宅

2.4与糖代谢相关酶活性的动态分析
2.4.1酸性转化酶 宝


450.00

……

删蒿f400.oo

蓁港:器
娄薯9250.00 掣镰●……

—令一ROC22 —日一ROC98一0432 —矗一GT21 —*一GT02—90l —9一GT03—2287

瑶至三200.00

专耋150?00






Figure 1 7



苫 苫 ⑦ o


当 g d 王 壹 ⑦ o o


芏 苫 ⑦ o




H o





÷


二取样时间(年-月?日)
“ H

壹 ⑦ 夏 o

圭sarnplingtim《D?M?Y)








图17新植甘蔗工艺成熟期酸性转化酶活性的动态变化
nle

dyn锄ic ch锄ges

of soluble acid inVenaSe actiVi够in firstly—planting sugarcane at tectlIlologically matLl陀stages

酸性转化酶是蔗糖裂解的一个主要水解酶。从图17和图18可知,无论新植还是宿 根的甘蔗,5个甘蔗品种+l叶片的酸性转化酶活性变化总趋势是随生育进程的发展而降 低,而且在甘蔗工艺成熟期GT02.901总是有最低酶活性,其次低的是RoC22。在新植 方式中,其他3个品种的活性高低依次是ROC98.0432>GT03.2287>GT2l,而且发现 GT2l的活性降低到2009.11.22后酶活性突然一直增加,这可能和GT21达到生理成熟 后,为了继续维持生命力,酸性转化酶活性增加,以便降解蔗糖等碳水化合物供应能量 和细胞渗透压;在宿根种植方式中,除ROC98.0432为一直降低外,ROC22、GT21、
45 0 O 0


掣 烬 避 鼍 辩 掣 掰 蓉!^_譬osB芑Q>I!p譬QIqfl—os 一. 口一_lI.≥山.钿.j—o∞T1v

4 O0 0 O


35 O OO


3 00 O 0


—令一ROC 22

25 0 OO


2 O0 O O


1 5O O0


廿ROC98—0432 士GT2l *GT02—90l
—e—GT03—2287

1 O 0 a0


高 昌





oP 8



甲 8

呙 占



=取样时间(年?月-曰) 2

圭 圭 书 d H 旱











占 o

蠢 苫 l…-r…r。、 罕 H o ÷s姗p-;ngttm“D.M.Y) “


Figure 1 8 111e

图18宿根甘蔗工艺成熟期酸陛转化酶活性的动态变化 d”锄ic changes of soluble acid inVertase actiV耐in rat00n sugarcane
technOlogically mature stages

at

27

广1可大学、农业推广硕士掌位论文

几个甘蔗新品种工艺成囊—◆性的研究

GT02.901、GT03.2287分别在2009.12.20、2009.11.22、2009.12.20和2009.12.6后酶活 性有增加,这些趋势变化和宿根方式比新植方式能够促进甘蔗积累蔗糖分和提早成熟有 关,ROC22、GT21、GT02.901、GT03.2287等四个品种达到最大值后,在较为干旱和 寒冷的冬季,也如GT2l一样为提高抗性而增加酸性转化酶的活性来降解蔗糖等。这些 酶活性的变化趋势与每个甘蔗品种的蔗糖变化相反,而与可溶性糖和还原糖的含量变化 基本相同,由此证明上述推断。 2.4.2中性转化酶
∞ ∞ ∞ ∞
ROC22 ROC98一0432
GT2l

1●‘

1∞ l加

5; ∞
裁烬避章辛毒裁七b
蚤一≯ —u哥D∞-坩co≯嚣一— 暑jQZ

∞ ∞
—l-u!暑. /多‰_-暑.j—o∞3

GT02—90l GT03—2287

∞ ∞
N § o 。





N —

cP



N 斟
r叫

里 N








d取样叼1日J‘牛?月-口) 牟取样时间(年.月.日)
。’’



量 H 早




旱 ⑦ 早 苫 。





① 。



r—






S枷DJlngtlmctU-M-Y 苫s枷p¨ngtim“D-M-Y)
o “










图19新植甘蔗工艺成熟期中性转化酶活性的动态变化
Figure l9 11he

dyna“lic changes of neu仃al

inVertaSe actiVity in firStly-planting sugarcane at

technologically ma_ture stages

l∞
1 1



∞ ∞ 加 ∞ ∞ ∞
—◆一ROC22 —日一ROC98一0432 —爸广GT2l —*一GT02—90l
—e—GT03—2287

一_-u一_皇.≥k 掣姆鞋葚撂掣乎

营^I_譬u∞鲁竽口Il对扫jQZ
f-∞.Tl—o叫T1一

∞ ∞ ∞ ∞
H H o H ① o o N _ o o

卜 N 印



∞ N o



H _



N “

o N 门



由 o

∞ o

H ⑦ o

H ① o

甲 查 H

牟取样时间(年.月.日) Z o s绷pling tim“D—M?Y)








图20宿根甘蔗工艺成熟期中性转化酶活性的动态变化
Figure 20 The dynamic changes of neu仃al inVert瑟e

actiV时ill

rat00n sugarcane al

tecIulologicalIy

mature stages

图19和图20显示,在新植和宿根两种种植方式中,整个取样时间里中性转化酶活 。性的变化总趋势和酸性转化酶基本一致,都是随着甘蔗生长发育进程的演化而递减,但
28

广西大掌农业推广硕士掌位论文

几个甘蔗新品种工艺成囊—’性的研究

是,与酸性转化酶相比,中性转化酶的活性不超过酸性转化酶活性的50%。在新植甘蔗 中,GT21的中性转化酶活性与酸性转化酶活性降低到一定值而再增加的时间不同,是 在2009.12.20后才有所增加,至于其他品种的和酸性转化酶一样都是减少;在宿根甘蔗 中,5个甘蔗品种中性转化酶活性都是降低到2009.12.20后再增加,这和酸性转化酶活 性的时空变化稍有不同。在两种种植模式中,同期品种间中性转化酶活性比较,大小表 现与酸性转化酶的基本一致。 2.4.3蔗糖磷酸合成酶

17.00 14.OO 11.00
——令一ROC22

—.{;j—ROC98一0432

一1.I m.≥,p
避餐如整鏊舞磁

8.OO 5.OO

—1台一GT2l

—?*一GT02—90l —9一GT03—2287 ∞ N o
r_

Tl D曲rD 宣^I_譬Q∞墨专口》 苗吾∞o盖冀2uTI∞

∞ d d
a’

N H H






取样时间(年.月.日)











s扪pling tim“D-M?Ⅵ

图2l
Figure 2 l The

新植甘蔗工艺成熟期蔗糖磷酸合成酶活性的动态变化
challges of sucrose sugarcane
at

d”锄ic

phosphate Synthetase

actiVit)r in firstly—planting

technologically mature Stages

7 ∞






∞ ∞
——争一ROC22

l,●▲,l 1



—日一ROC98—0432
—1&一GT2l

避锓如避鳖鞭越 —I l!—葛.≥函7∞.j—o∞iv 各一^I_譬。器苗专仁套Q苗LI鲁。二厶冀23n∞

8 ∞


—*一GT02—90l —e—GT03—2287



5 ∞


取样时间(年.月.日)



S扪pling tim《D-M—Y)

图22宿根甘蔗工艺成熟期蔗糖磷酸合成酶活性的动态变化
Figure 22 The

dyn锄ic

changes of sucrose phosphate Synthet雏e activity in ratoon sugarcane at technologically mature stages

图2l和图22显示,在甘蔗工艺成熟期,每个品种在新植和宿根的种植方式中,蔗 糖磷酸合成酶活性变化具有相似的变化趋势。在新植甘蔗中,蔗糖磷酸合成酶活性除
29

J‘1可大学喇酗雌广硕士掌位说曙弋

月.一卜甘囊}新品种工艺成囊旧’性的研究

GT21在2009.11。22前是递增及此后递减外,其他四个品种一直为递增,它们各时期大 小依次为GT02.901>ROC22>ROC98.0432>GT03.2287,而且同期两两差异显著,GT21 的蔗糖磷酸合成酶活性在上升阶段小于RoC22和大于ROC98.0432,但是到收获时为最 小:在宿根甘蔗中,GT21的蔗糖磷酸合成酶活性下降时间比新植的要提前,即2009.11-8, 其他4个品种各期比较,变化总趋势及同期大小尽管和新植的一样,但是GT02.901、 GT03.2287和ROC22分别在酶活性增至2009.12.6、2009—12.6和2009—12-20后都有所 下降,这说明除ROC98.0432外,其他四个品种在工艺成熟期的后阶段蔗糖合成酶的活 性都有下降,那么合成蔗糖的就会减少。SPS酶活性变化与转化酶活性、总可溶性糖、 还原糖等参数的变化在趋势上相反,而与田间锤度变化具有趋同性,后面的相关分析结 果(表6)能够得到印证。
2.4.4

M矛+.ATP酶
6O ∞

50 ∞


40 ∞

—e—ROC22 —吕一ROC98一0432

溢皂疑。+z∞= 蚤!^_譬。暑奇皇。山-≈. ∞=

3O ∞

—扣GT2l

—*一GT02—90l ^_.u一_1.≥‰_钿.1山曲Tf一 2 O ∞
—9-一GT03—2287

取样时间(年.月.日)

S锄pling time(D?M?Ⅵ

Figure 23

The

新植甘蔗工艺成熟期M矿+-ATP酶活性的动态变化 dyn锄ic changes of M矿+.ATP en巧me activ时in firstly-pl觚ting sugarcaIle a土
图23
techllologically matlJre stages

60.00

5 0 00

4 0 00

—◆一ROC22
—日一ROC98一0432

避艮h.v.+z∞苫

3 O 00

—6一GT21
—÷∈一GT02—90l

圣I^一吾og奇c口厶-℃.+k至

一. c—g.≥d1.暑.I山∞T1一 2 O 00

—e—GT03—2287



取样时间(年-月一日)

S砌pling tim《D?M-Y)

图24宿根甘蔗工艺成熟期Mf+-ATP酶活性的动态变化 Figure 24 The dyn枷ic ch锄ges of M矿+.ATP en巧me activ时in mtoon sugarc柚e at

techn马秘‘cally mature Stages

广西大学浓业推广r|页士学位论文

几个甘蠢}新品种工艺成囊旧争性的司”宅

由图23和图24可看出,在整个甘蔗工艺成熟期,不论是新植还是宿根的种植方式每个

品种的M矿+.ATP酶活性都是随着甘蔗的生长发育而逐渐降低,这个变化趋势与转化酶
活性相似,但是品种间比较大小所得结果排列的次序与叶片总蔗糖含量差异结果基本一 致。在新植甘蔗中,各期大小依次为GT02—90l>ROC22>GT21>ROC98.0432> GT03.2287,而在宿根甘蔗中,各期活性最大的是GT02.901、其次是ROC22,而且 GT02.901和RoC22的差异在各个时期显著。在工艺成熟期早阶段是GT2l> I{.OC98.0432>GT03.2287,后阶段则ROC98.0432>GT03.2287>GT21。
2.4.5

Ca2+.ATP酶

35.00

25.00 —◇一ROC22 —凸一ROC98—0432 15.00

溢山-咩+飞。

—△一GT21 —*一GT02—901 ——()一GT03—2287 N 率

扫!A_譬Qg蛩基厶疑-+‰U

一 -u一声I.毫,‰_钿.I厶∞Tl一

5.OO













r—

里 N




r叫

甲 H
o H

d取秤盯1日j【年一月-日) ’…’’ ;取样时间(年.月.日)
’。’



⑦ o

I尸_r—

⑦ 旱旱苫 ∞ ⑦ o

S锄DIln空tImetlJ?M-Yl 旱王翠圭苫s锄pI…m啦M-Ⅵ ⑦ o
o ⑦ o一 H




、。



图23
Figure 23 The

新植甘蔗工艺成熟期ca2+栅酶活性的动态变化
changes of ca2+.A11P

dyn锄ic

en巧me

activ时in fjrstly.pl锄ting sugarc锄e


at

tectlllologically mature鳓唱es

35.00

25.00 —令一ROC22

—B—ROC98—0432

避山h.v-≮u
备一^I-譬og爵芒u山 ̄I≈.+‰u 一I-c一—嚣.≥‰I.∞.T钆∞T一

15.00

—各一GT21 —*一GT02—901

5.OO 卜 斗 H _ o ∞

—e—GT03—2287



N o

∞ H H

N N H

∞ N H


N 式

∞ I H 二 2

●L




取样时间(年.月.日)

士 害

1 士 o






击 8
















S锄pling tim《D?M-Y)



图24宿根甘蔗工艺成熟期ca2+.ATP酶活性的动态变化
Figure 24 T11e

dyn锄ic ch锄ges of Ca2+.ATP en巧me activit),in
technolo西cally mature
stages

mtoon sugarcane at

广西大胃U良业推广习ne学位论文

几个甘囊}新品种工艺成囊旧争性的研究

五个甘蔗品种经过新植和宿根试验,在工艺成熟期甘蔗+1叶的Ca2+.ATP酶活性变

化趋势与M,+.ATP酶活性的变化趋势基本相似,都是随着时间的演进而逐渐减小,而
且与对照ROC22相比较,在各个时期只有GT02.90l都大,其他3个甘蔗品种都小。 M92+/Ca2+.ATP酶活性在品种间比较,所获得差异结果与蔗茎的田间锤度有相似性。所

参试甘蔗品种的M矿.ArP酶活性和ca2+-ATP酶活性相比,前者酶活性大于后者的,表 现大约是后者的2倍左右,这可能说明在质膜上,在起一泵作用上,M矿+.ATP酶可能
Ca2+.ATP酶发挥更大的作用。

2.5甘蔗经济性状与品质性状分析
2.5.1甘蔗经济性状分析 在20lO年1月3日,在进行最后一次田间农艺性状调查的同时,对甘蔗的株高、 茎径、单茎重、单位面积有效茎数进行了实际的测定,结果如表4,根据计算,5个甘 蔗品种在单位面积666.7m?产甘蔗量多少的次序是,新植蔗:GT02.901>GT03.2287>
ROC22> GT21 >ROC98.0432;

宿根蔗:

GT03.2287>GT02.90l>ROC22>

ROC98.0432>GT21。通过和该期的理论产量进行比较,虽然新植和宿根两种种植方式, 进行品种间比较,大小次序没有差异,但是理论值和实际值相差较大,实际值约是理论 值的70%.90%左右。这可能与采样不太一致有关。 2.5.2甘蔗品质性状分析 在2010年1月3日收获甘蔗,对甘蔗蔗糖分、甘蔗纤维分和蔗汁的锤度、蔗糖分、 重力纯度、还原糖进行了分析,结果列于表5。 (1)甘蔗蔗糖分甘蔗蔗糖分是原料蔗最重要的经济指标之一,也甘蔗高糖高产 的一个主要目标。由表5可知,通过对5个甘蔗品种收获时蔗茎蔗糖分的分析,在新植 蔗中,甘蔗蔗糖分含量上品种排序依次是:GT02.901>ROC22>GT03.2287> ROC98.0432>GT2l,其中GT02.90l是17.92%,比排第二的对照RoC22的(17.64%)

高O.28%,比最低的GT21(15.01%)高2.91%;宿根:GT02.901>I的C22>I的C98.0432
>GT03.2287>GT21,其中GT02.901是18.19%,比排第二的对照ROC22的(17.87%) 高0.32%,比最低的GT21(15.3l%)高2.88%。所以,666.7m2甘蔗含蔗糖量多少的 次序在新植和宿根中都是:GT02.901>ROC22>GT03.2287>ROC98.0432>GT21,根 据糖厂平均回收率85%计算,666.7m2甘蔗产蔗糖量多少的次序也是GT02.901>ROC22
>GT03.2287>RoC98.0432>GT21。

32

表4新植和宿根种植甘蔗的产量性状和蔗糖量的品种比较
the pa竹ems of new T童bIe 4 VariataI compari∞ns of yieId ch盯acters and sucro辩yield of su弘rcane growed wjth

———_————_—————_●●●_●__-—_-——_-_-—●__-_—-__-_-—_●●____-_____-__●___--_-__—————____I_—--__-——————————一一——

种植方式

….一.

型!竺竺兰!!!!!!!!!———
.,哆!
RoC98-043Z G1’2l G
IJ I uj。上上6,

参数
ROC22

pa岫:
patterns

I‘0Z-州l 跏枷m鸺百面Fi面面厂ii—面函F■而i面一

株高(c驯
418.4

348.O‘411.6

439.3

442.O

St哪lengm(cm)
茎径(cm) 3.鸺
3.00 2.80 2.67 2.95

St锄di锄et盯(cm)
单茎重(k曲 weigllt ofpcr stem(kg)
2.17 1.82 1.78 2.20 2.25

有效茎数(条)
Number ofproductivc 4231. 4260 4370 4430 4320

新植
FirstIy-planting

stem(bar) 666.7m2产甘蔗量(kg) Sugarc绷e yield 666.7m2(kg) 666.7m2含蔗糖量(kg)
Sucm辩yield compriscd in 666.7m。(kg) 1640.69 1207.17 1190.90 1772.80 1578.53
of

9181.27

7753.20

7778.60

9746.oo

9720.oo

666.7m2产蔗糖量(kg)
Sucro∞yield produced iIl 1394.59 1026.10 lOl2.27 1506.88 1341.75

666.7m2(kg)

株高(啪) St锄I朋gllI(cm)
茎径(cm)
Stem

420.1

343.1

404.7

424.9

453.4

2.89

3.05

2.72

2.66

3.03

di砌ctcr(cm)
1.93 1.76

单茎重(蝇) wei911t
ofper stem(k曲

1.“

1.95

2.20

有效茎数(条)
Numbcr ofproductiVe 4368 4308 4465 45lO 4410

宿根
Rat00n

Stem(bar)

666.7m2产甘蔗量(kg)
Su92睇ane yield of 666.7m?(kD
8430.24 7582.08 7322.60 8794.50 9702.oo

666.7m2含蔗糖量(蚝)
Sucro∞yield

com州scd

1487.09

1241.19

1102.05

1575.97

1456.27

in 666.7m2(kg)

666.7m2产蔗糖量(kg)
Sucrosc yield produccd in 1 264.03 1055.Ol 936.74


339.58

1 237.83

666.7m2(kg)

33

广西大掌农』臼t广硕士掌位论文

几个甘囊}新?话种工艺成囊—◆性的研究

表5甘蔗在2010年1月12日收获时蔗茎品质分析结果
T叠bIe 5 Anal”i姐I

r嚣ults ofcane

q岫l时jn

sugarcane

barv髂ted彻3一Jan岫ry of20lO

(2)甘蔗纤维分

甘蔗纤维分主要由品种的遗传特性来决定。表5显示,无论新

植还是宿根种植方式,甘蔗纤维分含量大小排序的品种依次为:GT02.90l>ROC22>
GT03.2287>ROC98.0432>GT21。

(3)蔗汁重力纯度甘蔗蔗汁重力纯度高表明蔗汁固形物中含糖量高,产糖率就 高,蔗汁也易煮炼。从分析结果(表5)可知,按重力纯度大小进行排队为:GT02.901
>ROC22>GT03.2287>ROC98.0432>GT2 l。

(4)蔗汁还原糖甘蔗蔗汁还原糖是评价品种成熟程度和蔗汁好坏的主要参考指 标。甘蔗成熟时蔗汁蔗糖分低,甘蔗未成熟或过熟时还原糖含量高,甘蔗变劣质时还原 糖含量明显增加。从表5可以看出,无论宿根和新植,GT02.901有最低的还原糖,其 次低的是ROC22,最高的是GT21,其次高的ROC98.0432。结合前面甘蔗田间锤度分 析结果来看,GT21还原糖含量高是因为过熟造成,而ROC98.0432是由于未成熟而积 累较多的还原糖所致。 所以综合评价而言,与对照ROC22相比,GT02—901最好,值得推广。

2.6甘蔗相关生理生化指标之间及它们与气温的相关分析

广西大掣.J艮业推广鼍页士学位论文

几个甘蔗新品种工t≯t囊旧’性的研究

表6一些生理生化指标相关性分析。数字右上角的★、★★分别表示在O.05和O.Ol水平上显著。
Table 6 The cOrI?eIation anaIyses between sOme phyiologicaI and biOchemicaI parameters.★,★★at the number s.bes show respect.Ⅳely signi6cant cor代lations at the Ievels of O.05 and O.01.

参数
Paramete幅

慧三黧
weight
length l

黧田搿怒篙羹勰g。蔗糖


SUCrO∞

diameter

brix

sugar

sugar

单茎重
tem weightof

O.423★

O.74★★

O.465★★

.O.6★★

.O.536★★

.0.564★★

perplant

株高

Stemlen砷
茎径
Scem di锄11eter

O.423★



.0.293

0.661★★

.0.329

加.174

O.085

O.74★★

.0.293



0.004

加.185

.O.492★★.O.50 l★★

田间锤度
Fieldbrix

0.465★★

0.66 l★★

0.004



.0.392★

一0.238

O.143

总可溶性糖
T0tal s01uble sug盯 _0.536★★ 曲.329 .O.1 85 旬.392★ O.902★★ O.746★★

还原糖
Reducing sugar

旬.564★★

.0.174

.0.492★

.0.238

0.902★★



O.889★★

蔗糖
Sucr0∞

.0.338★

0.085

.0.501★★

0.143

0.746★★

0.889★★



叶绿素
ChlOrlophyll

.0.6★★

.O.033

.O.61 8★★

.0.01 8

O.6★★

O.8 l 4★★

0.879★★

类胡萝卜素
C孤.otenoid

.0.597★★.O.042

.O.608★★.O.023

0.624★★

0.815★★

O.881★★

酸性转化酶
Soluble acid invertase .O.48★★ 一0.766★★ O.053.O.209 O.445★★ O.449★★ 0.307

中性转化酶
Neutral invenase .O.5 1 3★★ .O.484★★ .0.1 83.O.884★ 0.5 l 8★★ O.402★ O.075

蔗糖磷酸化酶
Sucrose 0.339★ 0.412★ 0.059 O.921★★ .o.339★★ .O.220 0.152

phosphate
synthetaSe

Mg“.ATP酶

M孑+.ATP
en巧me

.0.55★★

.O.1 53.O.489★★

.0.057

O.785★★

0.902★★

O.928★★

ca2+.ATP酶 Ca2+.ATP
en刁,me 一o.574★★.O。l 9.0.486★★ Ⅲ.2
0.8 1 2★★

0.896★★

O.889★★

35

广西大掌农业推广硕士学位论文 表7一些生理生化指标与气温的相关分析。

几个甘蔗新品种工艺成熟特性的研究 数字右上角的★、★★分别表示在O.05和O.Ol水平

参数
Paramete噶

避u?器№酊
m‘fer锄∞of
tOdaV

tempe二tue difference
.0.337★

麓‰训删

tempe憎tlIre二iffe爬n∞
-0.307

Stem weight 0fper plant

.0.005

株高
Stem

O.017

.0.183

-0.163

lengⅡ1

茎径
Stem diameter

.O.004

-0.228

-0.208

田间锤度
Field brix

O.072

-o.272

.O.233

叶绿素 ChIorophyll

0.038

O.406★

0.373★

类胡萝卜素
carotenoid

0.035

O.403★

0.369

总可溶性糖
Total soluble sugar

0.029

0.405★

0.367★

还原糖
Reducing sugar

0.009

O.432★★

O.388★

蔗糖
Sucrose

0.00l

0.323

0.29

酸性转化酶
SOluble acid invert嬲e

0.025

O.151

O.139

中性转化酶
Neutral inVenase

O.183

0.437★★

O.412★

蔗糖磷酸化酶
Sucr0Se

phosphate

0.061

-o.285

.0.248

synthetase

M矿+.ATP酶
M92+.ATP en巧me

O.076

O.444★★

413★

36

广西大学.农业推广硕士掌位论文

八个甘蔗新品种工艺成熏—鲁性的研究

为了阐明甘蔗农艺性状与相关生化成分之间及它们与相关酶活性之间的相关性,本 研究利用SPSSl0分析软件对所调查的农艺性状、生化成分和酶活性的数据进行了相关 性分析,结果(表6)显示,单茎重和株高、茎径、田间锤度、总可溶性糖、还原糖、

蔗糖、叶绿素、类胡萝卜素、酸性转化酶、中性转化酶、蔗糖磷酸合成酶、M矿+.ArP
酶、Ca2+.ArP酶都显著相关,其中和株高、茎径、田间锤度和蔗糖磷酸合成酶成显著正 相关,和其他成显著负相关;株高和单茎重、田间锤度和蔗糖磷酸合成酶显著正相关, 而和酸性转化酶显著负相关,与其余测定指标相关性不显著;茎径除和单茎重显著正相

关外,与还原糖、蔗糖、叶绿素、类胡萝卜素、M孑+.ATP酶、ca2+.ATP酶都显著负相
关,而与其他的相关不显著;田间锤度除与单茎重、株高、蔗糖磷酸合成酶显著正相关, 与总可溶性糖、中性转化酶显著负相关外,与其他的相关不显著;总可溶性糖仅和株高、 茎径相关不显著,与其他的都显著相关,而且显著负相关的只有单茎重、田间锤度和蔗 糖磷酸合成酶;还原糖除了和单茎重、茎径显著负相关及与株高、田间锤度、蔗糖磷酸 合成酶不显著相关外,与其他的指标都显著正相关;蔗糖与单茎重、茎径显著负相关, 而与总可溶性糖、还原糖、光合色素、ATP酶显著正相关,与其他的不显著相关。 温度是植物生长发育和地理分布最为主要的限制因子之一,甘蔗不但如此,而且其 产量和含蔗糖量的高低直接受到生长环境的气温的调控。为了阐明气温所调控的事件主 要和甘蔗中哪些指标相关,本研究设置了三种气温表示方法,即当天温差、间隔取样时 间内温差平均值、间隔取样时间内温差累积值,通过将这三种温差分别与单茎重、株高、 茎径、田间锤度、总可溶性糖、还原糖、蔗糖、叶绿素、类胡萝卜素、酸性转化酶、中

性转化酶、蔗糖磷酸合成酶、M孑+.ATP酶、ca2+.ATP酶等指标进行简单相关分析,结
果(表7)显示,当天温差与所测指标的相关性都不显著,间隔取样时间内温差平均值 、间隔取样时间内温差积累值与所测指标都有相似的相关性,都仅和单茎重成显著负相

关,与叶绿素、类胡萝卜素、总可溶性糖、还原糖、蔗糖、中性转化酶、M矛+.ATP酶、
Ca2+.ATP酶显著正相关,而与其他的都不显著相关。

37

广西大掣b良业推广’硕士省q赴论文

几个甘蔗新品种工。艺成寡—’性的研完

第三章讨论

广西是我国生产甘蔗蔗糖的大省份,自上个世纪90年代初以来,一直稳居第一位, 近年来更是产糖量达到了全国的60%以上,甘蔗种植面积超过了100万公顷,使得当地 政府和农民都得到了实实在在的好处,已成为县域经济发展的重要支柱和农民脱贫致富 的主要经济来源。随着恶劣天气的频发、甘蔗新品种选育、评价和推广的迟缓严重制约 了广西蔗糖产业的发展。经过长期实践,甘蔗良种是实现甘蔗高产高糖的关键,通常良 种的应用可以增产30%,所以,推广甘蔗良种是提高蔗糖生产经济效益的基本农业措施, 也是一个投资少见效快的最佳途径。虽然人们早已认识到甘蔗品种对蔗糖业的发展有着 重要的作用,但是良种的推广往往因急功近利,片面地选择单一性状优良的品种,如占 广西种植面积80%左右的ROC22和RoCl6,其病虫害发生越来越严重,同时经过2008 年及今年的长期低温冷冻天气越来越证明上述两个引进的甘蔗品种抗冷冻害能力不强。 因此,广西甘蔗研究所近年来在国家和省部级项目资助下加快了甘蔗新品种(系)的选 育进度,目前选育有桂糖20、21、25.30、02.901、02.467、03.2287、02.76l、02.281 等甘蔗,为了尽快审定和推广应用这些品种,很有必要对它们的种性及其区域适应性进 行研究。 甘蔗工艺成熟期是蔗糖积累过程中最为重要的时期,在工艺成熟期对甘蔗的蔗茎和 功能叶就蔗糖积累过程的若干品质性状及蔗糖代谢关键酶活性进行研究,能够进一步了 解相关甘蔗品种的含糖特性和成熟期的生理生化特性,阐明甘蔗蔗糖积累过程中品种独 特的生理机理,将为甘蔗育种、栽培管理、化学调控、品种选择分布和糖厂合理安排砍

运榨等工作提供理论依据。所以本研究就以I的C22为对照,对桂糖21、02.90l、03.2287
及ROC98.0432等四个品种在工艺成熟期的农艺性状、生理生化特性进行了研究和比较, 现把一些主要研究结果讨论如下。

3.1甘蔗单茎重构成因素不只是株高和茎径,甘蔗蔗糖分也直接影响到单茎 重的形成,而且三者对甘蔗单茎重形成的影响因品种、种植方式而各有不
同。
甘蔗单茎重是甘蔗产量形成的主要因子之一,长期以来,为了估计单位面积甘蔗的
38

广西大攀农业推广訇配七学位论文

几个甘蔗新品种工艺成,&特性的研究

产量,人们通常通过测量茎径(cm)和株高(cm)后,利用公式“单茎重=0.7854×茎径 2×(株高.30)×茎比重/1000”】来估算,在我们理论估算的结果(表2)中,2010年1 月3日理论值与实际测定结果(表4)就存在很大的偏差,达10%.30%,这个偏差引 起一个重要原因可能甘蔗茎中蔗糖分含量不同,导致蔗茎比重不同,所以即使同样的株 高和茎径,实际分析的结果就不一样,而理论估计却是一样,根据甘蔗单茎重和甘蔗田 间锤度的相关分析结果(表6)来看,两者显著正相关性说明甘蔗蔗茎蔗糖分对单茎重 具有直接的重要贡献。前人研究认为在环境条件极其干旱的条件下,甘蔗固溶物可以达 到甘蔗鲜重的25%,这也说明在理论上估算单茎重时,应尽量考虑直接影响的各种因子, 尤其随着下一步高糖高产品种的推广应用,蔗糖分对单茎重的影响较过去会更大。 所以,在理论估计甘蔗产量时,应该将株高、茎径和固溶物含量一道考虑进去。三 者受到环境因子的影响不同。在新植和宿根两种种植方式中,新植的株高和茎径在工艺 成熟期内增大量相对于整个生育期量的比例都大于宿根的,这和宿根甘蔗产量通常要比 新植甘蔗产量要低的结论相一致,因为甘蔗单茎重主要由遗传控制的,而茎径受到环境 的影响要大。从单茎重比较,在理论值与实际值上,新植单产大于宿根,与蔡仁林研究 的结果相一致。同时,根据我们的研究结果,同一个品种在适宜的生长条件下,茎径、 田间锤度比株高更易受到环境的影响,也就是说株高特性的遗传稳定性更好些。 鉴于新植和宿根两种种植方式对株高、茎径和田间锤度的影响不同,其中对株高的 影响要小于对茎径和田间锤度的影响,与茎径受遗传控制比株高要大的结论相佐,值得 进一步研究。此外,按理论公式计算出的单茎重与实际值有大的差异,这主要在茎比重 原因所致,因为甘蔗的茎比重从0.90~1.15之间,现在理论单茎重计算时茎比重均用1.O, 所以不同品种、不同时期就有所差异。

3.2同一品种宿根甘蔗积累蔗糖分要较新植甘蔗更早些,但如果在甘蔗蔗糖 分最高峰时不能及时收获,就会导致蔗糖分降解导致蔗糖分含量和产糖量 降低,而且甘蔗产量相对要低。
我们的研究结果(图7和图8)显示,在所参试的5个品种中,都表现出宿根蔗要 较新植蔗早积累蔗糖分,即蔗糖分的最高峰要提前到达,同时通过+1叶片可溶性糖(图 11和12)、还原糖(图13和14)和蔗糖(图15和16)含量及相关酶活性的测定,并 结合GT02.901育种者61】认为该品种为甘蔗早熟品种,那么我们所研究的5个甘蔗品种 相比较而言,GT21就是早熟的甘蔗品种,ROC98.0432为迟熟品种,则其他品种为早中
39

厂-1盯大学.农业推广司ne掌位’论,文

几个甘囊}新品种工艺成,&特性的研究

熟品种。这些结果与王维赞等和罗亚伟等研究指出相关品种的熟性相一致。 早熟甘蔗品种GT2l,当新植时田间锤度最高值是在2009.11.22,而宿根的则在 2009.11.8,约提前了半个月时间,在甘蔗蔗糖分最高峰未能及时收获进厂压榨,那么在 田间就会导致退糖,这个结果可通过总可溶性糖(图11和12)、总还原糖(图13和14) 和蔗糖(图15和16)含量的变化也能得到证实,同时从蔗糖裂解酶转化酶的活性变化 (图17.20)也进一步说明上述结果。这个结果和蔡仁林研究认为宿根蔗由于早生快发, 蔗糖积累较早,相应早熟.糖厂开榨早期,宿根蔗比春植蔗高1.2%(绝对值)的结论相一

致。蔡仁林发现新植蔗平均公顷产蔗量75吨,而宿根蔗只有45—0吨。相似的结果(表
4)在我们研究也发现,有关宿根蔗产量低于新植蔗的原因还需要进一步设计严格试验 进行探索。但是同一品种中+1叶片蔗糖含量变化与蔗茎的田间锤度在工艺成熟期里的 变化趋势并不一样,而是相反,这和成熟期里,叶片中蔗糖合成减少,同时蔗糖不断向 蔗茎转移的解释相吻合。此外,从总可溶性糖、还原糖和蔗糖变化及品种间的差异也能 说明上述甘蔗熟期的变化。 我们通过对5个品种叶片的光合色素含量进行比较,高糖品种长期维持高的光合色 素,同~个品种两种种植方式在同期里新植甘蔗比宿根甘蔗的叶片有高些的光合色素, 这与光合色素主要吸收光能服务于光合作用生成蔗糖等碳水化合物功能相协调。同时和 甘蔗蔗茎有高的田间锤度相印证。 由于宿根蔗能够提早积累蔗糖分,那么我们在进行原料蔗进厂,完全可以结合甘蔗 品种熟期和种植方式来确定甘蔗进厂压榨时间,从而能够尽可能保证甘蔗蔗茎处于含蔗 糖分最高时收获压榨,从而提高糖厂经济效益。

3.3蔗糖代谢有合成和分解的两个矛盾过程,在这两个过程中,蔗糖磷酸合 成酶和转化酶分别直接承担着合成蔗糖和分解蔗糖的任务,同时 M92+/Ca2+.ATP酶也有促进蔗糖合成的功能。
甘蔗蔗糖合成主要有两条途径:一是通过蔗糖磷酸合成酶催化的方式,二是经过

蔗糖合成酶作用的方式。H讪ron等研究认为蔗糖磷酸合成酶可能是蔗糖合成途径的一
个关键点,其活性的高低直接反映着蔗糖生物合成途径的能力大小。李永庚等分别对小 麦叶片的蔗糖磷酸合成酶进行了研究,认为它是蔗糖合成和转运的关键酶。我们在本研 究中对甘蔗+1叶片的蔗糖合成酶的活性进行了分析,在工艺成熟期其活性随着甘蔗生 长发育进程而降低,但是同时分析了叶片的蔗糖含量、可溶性总糖、还原糖及蔗茎的田
40

广西大掣“长』臼t广司E士掌位论文

几个甘蔗新品种工艺成囊门争性的习阳宅

间锤度,发现蔗糖合成酶和蔗茎中的田间锤度成极显著正相关,与叶片中总可溶性糖成 显著负相关,而与还原糖和蔗糖的相关性不显著,由此说明蔗糖合成酶是蔗茎从叶片获 得蔗糖关键酶。而且通过品种间和种植方式比较,凡是高糖品种和有利于蔗糖积累的种 植方式,叶片中蔗糖磷酸合成酶的活性就高。这说明蔗糖磷酸合成酶在甘蔗中蔗糖合成 时起到关键的作用,与甘蔗品种蔗茎蔗糖含量高低有着密切的关系,可以作为高糖品种 和合理栽培技术筛选的一个生理指标。 转化酶是参与蔗糖分解的一类关键酶,对蔗糖转运、贮藏和分配起到非常重要的 作用,因而对甘蔗的生长和成熟过程的发生有着重要的影响。转化酶通常在植物幼嫩组 织和器官中发挥功能,同时也在逆境条件下分解蔗糖提高细胞渗透压以维持生命。在我 们的研究中,随着甘蔗生长发育转化酶活性通常逐渐降低,但是在蔗糖达到最高峰后就 表现出高的活性分解蔗糖,从叶片可溶性糖的变化及蔗茎中田间锤度变化也能得到验 证,而且品种间比较及种植方式比较来看,高糖品种及有利于蔗糖积累的方式,甘蔗蔗 茎的田间锤度就低,否则反之。尽管蔗糖的分解还有蔗糖合成酶分解方向起作用,但是 我们在研究中发现在工艺成熟期活性很低(数据未公布),这与Lingle等研究结果相一 致。

M孑+/C a;2+.ATP酶是甘蔗叶片进行光合磷酸化的偶联因子,在ATP的合成中起关键
作用,其活性大小直接影响光合作用的强弱和光合产物合成多少,从而影响甘蔗蔗糖分 在蔗茎中的积累。我们研究发现,这两个酶在工艺成熟期是随着时间的推移而活性下降, 与光合色素具有同步协调性,虽然和蔗茎中田间锤度成不显著相关,但是与可容性糖、 还原糖和蔗糖成显著的正相关。这说明它们主要在叶片中作用,对于茎中糖分形成无太 大关系。

3.4所参试三个桂糖系列甘蔗品种(系)GT21、GT02.90l和GT03.2287具有 不同工艺成熟期的特性,尤其GT02.90l优于当家品种RoC22,值得因地 制宜推广。
甘蔗蔗糖和蔗汁重力纯度是评价甘蔗品种的含糖性和成熟早晚的最直接和最常规 的重要指标。根据甘蔗重力纯度超过80%就可以开榨,而且达到4级成熟等级(甘蔗成 熟、蔗汁质量好、蔗糖分13.O%.14.0%以上,重力纯度78.0%.86.O%)以上的要求就可 以采收。所以,根据我们研究蔗糖分及其相关酶活性结果发现,三者熟期以GT2l最早, GT03.2287最迟,GT02.901和ROC22熟期相似,介于两者中间,但是三个桂糖品种,
41

几个甘囊}新品种工艺成熟特性的研究

蔗糖分大小为GT02.90l>GT03.2287>GT21,虽然我们的结果没有证实在10月份要较 ROC22高3.2个百分点的蔗糖分,与黎焕光等人的结果不同,但是新植蔗较ROC22增 产的结果与前人的研究一致。所以,我们认为相比较于GT21而言,GT02.901应该属于 早熟高糖品种。至于这三个桂糖甘蔗新品种(系)需要推广,还得要进行区试,在各地 生态环境下进行研究。

3.5加大政府扶持力度,广开财源门路,大力开展GT02.90l等甘蔗新品 种的科学引进和品比试验,使甘蔗新品种迅速普及到蔗区的千家万户,达 到企业增效和农民增收的目标。
南宁市是广西食糖重要的生产基地,长期以来农民有着良好的种植甘蔗的习惯,不 但对新的栽培技术接受快,而且与广西甘蔗研究所等科研机构相邻,对新品种的渴望有 目共睹,在整个广西甘蔗生产具有旗子的作用。所以为了加快甘蔗新品种的引进和推广 步伐,必须加大资金投入,进行科学试验后方可推广。 南宁市所辖城区及武鸣、隆安、横县、宾阳县等蔗区均列入“双高”甘蔗优势区域规 划,我市处在甘蔗优势产业带。2007/2008年榨季,我市积极采取措施,加强甘蔗生产 指导、加大投入力度,农民和制糖企业发展甘蔗生产的积极性得到很大的提高,特别是

武鸣、横县、宾阳甘蔗种植面积增长较快,并保持以ROCl6号、ROC22号、I的C25号
高产高糖新良种为主的甘蔗品种结构。但是,由于以下原因:一蔗区设施较落后,抵御 自然灾害的能力低。2008年春季我市遭遇冰冻灾害,大部分甘蔗被冻伤,对甘蔗正常生 长影响较大;二科技普及程度相对较低,增产增糖增效技术推广较慢;三对甘蔗种植投 入明显不足,造成甘蔗生产基础条件差,单产提高慢。因此,2007/2008年榨季全市甘 蔗种植平均农业单产为75.00吨?公顷~,同比每公顷降低4.50吨。 针对当前情况我们必须有目的地开展甘蔗发展的工作:甘蔗生产是糖厂的第一车 间,没有充足的原料蔗糖厂的各项效益目标就难以实现。因此,抓好甘蔗生产是促进蔗 糖业发展的基础。①要充分利用好甘蔗种植的优势区域发展甘蔗生产,适当扩大水旱田 种植甘蔗,建设高产、高糖、稳产的甘蔗生产基地。②调动农民种蔗积极性,稳定甘蔗 面积。农民是原料蔗生产的主体,有农民的积极参与,甘蔗生产才能发展壮大。在当前 制糖业面临着价格低迷,成本上升的形势下,制糖企业要以优质的服务来稳定民心,时 刻为农民着想,让农民在甘蔗生产的产前、产中、产后都能体会到制糖企业的支持和关 注,在收购甘蔗过程中糖厂不“打白条”,不乱扣杂,不做损害农民利益等,尽可能地让
42

广西大掌农业推广硕士掌位论文

几个甘蔗新品种工艺成期特性的研究

农民感受到种蔗的好处,自觉与企业形成一体,共同发展甘蔗生产。根据我市糖厂压榨



能力,甘蔗面积每年要稳定在15万公顷,原料蔗产量1100.1150万吨。③全面实施科技 兴蔗战略,提高单产和蔗糖份,降低甘蔗生产成本,从根本上提高种蔗效益。调动农民 种蔗积极性除了优质服务外更重要是提高种蔗效益,近一年多以来,各种农业生产资料 价格和劳动力费用大幅度提高,甘蔗生产成本也大幅度上升,农民种蔗效益明显降低。 要改变这一状况,我们以科技兴蔗入手,一是改变目前种植甘蔗品种结构单一的现状, 大力推广高产高糖新品,实现由现在的新台糖品种为主到新台糖、新桂糖、新粤糖三者 并举的转变,并指导农民根据不同土壤选择栽培适宜的品种,蔗区中早、中、晚熟品种 比例要搭配好;二是大力推广“吨糖田”综合栽培技术,加大推广智能化施肥充分利用我 区土壤普查成果和计算机专家系统,实行蔗田土壤诊断施肥和因土配方施肥,增施有基 肥和氮、磷、钾肥合理配施,提高施肥效益,推广蔗叶还田和间种套种技术,不断提高 土壤肥力,充分发挥土地的增产增效潜力,各县区和制糖企业要建立好示范点(片), 以点(片)带动面上;三是加大推广蔗地蔗地深耕深松技术和蔗区治旱保水综合技术。 大力推广应用大马力拖拉机深耕深松,提高机械化水平,增强甘蔗的抗旱能力,有条件 的地方逐步兴修低压引水排灌水利,不断提高治旱面积;四是积极推广循环利用模式和 资源高效利用模式,建立生态园林生产示范县、乡(镇)、村,因地制宜推广糖厂酒精 废液和滤泥还田技术、推广减损增效的植保产品和新技术,实现蔗区甘蔗病、虫、草、 鼠害的综合防治和统防统治服务,减少农药使用量,达到生物资源高效和综合利用,也 达到减损增收的目的;五是加大对蔗区道路和蔗区水利等基础设施的投入,努力改善蔗 区条件;六是加强技术培训,建立蔗区农民专业技术骨干队伍,促进先进适用技术的普 及应用,全面提高农民种植技术和管理水平。



43

贝—卜甘囊}新品种工艺成囊艚性的研究

第四章结论
以ROC22为对照,通过对ROC98.0432、GT2 l、GT02.901和GT03.2287在工艺成 熟期阶段的农艺性状和生理生化特性进行研究,得到如下结论: (1)对甘蔗进行田间估产和产蔗糖量比较,就产量而言,在新植蔗中,GT02.901 >GT03.2287>ROC22>GT21>ROC98.0432,在宿根蔗中,GT03.2287>GT02-901> ROC22>ROC98.0432>GT21;就产蔗糖量而言,无论新植蔗还是宿根蔗都是GT02—901 >ROC22>GT03.2287>ROC98.0432>GT21。同时,相关分析表明,甘蔗蔗茎的蔗糖 分与株高和茎径一样影响到甘蔗单茎重,进而影响到产量和蔗糖量,而且三因子对甘蔗 单茎重形成的影响因品种、种植方式而各有不同。 (2)在蔗糖分积累过程中,两种种植模式都是GT02.901有最大田间锤度,其次是 ROC22,其他三个品种因时期不同而不同。新植蔗和宿根蔗相比,宿根蔗能较新植蔗提 早促进茎中蔗糖分的积累,有助于糖厂提早开榨,但如果在甘蔗蔗糖分最高峰时不能及 时收获,就会导致蔗糖分降解,进一步导致蔗糖分含量和产糖量降低,而且甘蔗产量相 对要低。 (3)在蔗糖的合成和分解代谢过程中,蔗糖磷酸合成酶和转化酶分别直接承担着






蔗糖合成和分解的任务,同时M孑+/ca2+.ATP酶对蔗糖合成起促进的作用,具有高的蔗
糖磷酸合成酶、M92+/Ca2+一ATP酶的活性和高光合色素,其中体现在5个品种中无论新 植还是宿根,蔗糖分高的品种、模式和时期都有高的数值,而有有低的酸性和中性转化 酶活性,否则反之。 (4)根据甘蔗蔗糖分和蔗汁重力纯度等品质性状指标分析,与对照RoC22相比, 在参试的3个桂糖品种(系)中,仅GT02.901优于对照,甘蔗产量和蔗糖含量最高, 其次是GT03.2287,最低是GT2l,但是熟期GT21最早,其次是GT02.901,最迟是
GT03.2287。

综合上述结果分析认为GT02.901是优于ROC22的早熟高糖甘蔗品系,值得各蔗区 引进推广。

广西大掌农』臼t广硕士掌位论文

几个甘蔗新品种工。艺成寡—’性的习"电








0 本论文自始至终是在导师陆国盈教授和陈引芝研究员的悉心指导下完成的。论文 的选题、试验、写作、校对和经费等每个环节上都包含了两位导师的心血和智慧。在漫 长的四年在职求学过程中,两位导师所表现的严谨治学、渊博知识、高尚人格、忘我工 作等优秀品质深深地震撼着我的灵魂深处,也将让我终生受益。值此论文完成之际,我 对两位导师的精心指导表示衷心的感谢! 在攻读硕士学位期间,我有幸得到许多老师、同学、同事和朋友的帮助和指导, 他们分别是:广西大学农学院的江立庚教授、梁和教授、韩世健老师,广西农科院的周 生茂副研究员、许树宁高级农艺师、朱秋珍研究员、李松副研究员、杨荣仲研究员,广 西农垦糖业集团金光制糖有限公司的何维克董事长、黄忠泊副总经理,南宁市糖业局的



黄春霞、王高杰,南宁市翰岳农业开发有限公司谭雯馨总经理,以及同班同学刘金彪等。 正是他们无私的关心、帮助和鼓励才使我度过了艰难而又倍感欣慰的每一刻,直至完成 本论文。因此,我在此要对他们表示真挚的感谢! 在求学过程中,我还得到了南宁市工信委的领导和同事、广西大学农学院研究生 科的黄永禄和李锦珍等老师、论文评阅和答辩的老师等人员的帮助,只有在他们的支持 和指正下,我才最终走到获得学位的终点,在此我不胜感激! 最后,我要特别感谢我的家人,正是他们的理解和支持我才能鼓起勇气、历尽艰 辛、排除万难顺利获得硕士学位。 值此论文完成之际,我再次真诚地感谢在我获取硕士学位之路上所有帮助过我的 亲戚和朋友、老师和同学、领导和同事。顺祝大家万事如意1



≯?k

45

广西大曹U炙翊at广1瞳士掌位论文

几个甘蔗新品种工宅.矗£寡—’性的研究

参考文献

【l】2006年世界甘蔗主产国(地区)甘蔗收获面积、单产和总产排序.农业展望,2008'4:“ [2】2007年世界甘蔗主产国(地区)甘蔗收获面积、单产和总产排序.农业展望,2009,3:45 【3】蔡仁林.甘蔗植期的研究. 福建甘蔗,2007,l:23?25

【4】陈超君,孙少华,韦汉文,黄有总,韩世健,陆国盈,蒋治俊.几个引进甘蔗新品种(系)的主要 经济性状研究.广西蔗糖,2009,54(1):22—25 【5】邓英毅,郑虚.作物叶中蔗糖磷酸合成酶的生物学功能与调控的研究进展.广西科学院学报,
2009,25(1):65-7l

【6】邓展云,刘海斌,张革民,等.2007.2008年榨季广西甘蔗霜冻发生危害规律的调查.中国糖料,
2009.1:48-50

【7】郭丹,赵天宏,张兆伟,等.C02和03体积分数升高对银杏希尔反应活力和叶绿体ATP酶活性 的影响.生态环境2007,16(5):1406-14lO 【8】黄中艳.中国甘蔗气候类型和特点的客观分析.作物杂志,2009,2:21-25

..

【9】江永.我国甘蔗糖业发展中几个值得关注的问题.广西蔗糖,2007,49(14):45-49 【lO】荆家海,丁钟荣译(波钦若克著,1976).植物生物化学分析方法.北京:科学出版社,1981:78.79

【1l】黎焕光,谭裕模.特早熟特高糖高产最新甘蔗品系——桂糖02/901.广西蔗糖,2009,1(54):48,
13

【12】李奇伟,陈子云,梁洪.现代甘蔗改良技术.广州:华南理工大学出版社,2000:2一18 【13】李如丹,张跃彬,刘少春,等.国内外甘蔗生产技术现状和展望.中国糖料,2009,3:54—57 【14】李肖蕖,王建设,张根发.植物蔗糖转化酶及其基因表达调控研究进展.园艺学报,2008,35(9):
1384.1392

【15】李雪.圆林6号等甘蔗新品种(系)的抗旱性及抗寒性研究【硕士论文】.南宁:广西大学,2007 【16】李杨瑞.甘蔗叶片细胞器的M篮+.ATP酶和Ca2+一ATP酶活性.植物生理学通讯,1987,23(6):
20.22

【17】李永庚,于振文,姜东,等.冬小麦旗叶蔗糖和籽粒淀粉合成动态及其有关的酶活性的研究,作物
学报,2001,5:658.664

【18】刘海清.我国甘蔗产业现状与发展趋势.中国热带农业,2009,l:8.9 【19】刘凌霄,沈法富,卢合全,等.蔗糖代谢中蔗糖磷酸合成酶(SPS)的研究进展.分子植物育种,

广西大掌农业推广硕士掌位论文

几个甘蔗新品种工艺成囊‘特性的研完

2005,3(2):2‘75’28




【20】罗海玲.甘蔗含糖特性和成熟期与蔗糖代谢相关酶的关系研究【硕士论文】.南宁:广西大学,
2006



【21】罗亚伟,何红,朱秋珍,等.甘蔗新品种引种比较试验.亚热带农业研究,2010,06(3):31.35

南方农村报.广西甘蔗面积两官方数据打架.h鲤;丛逊盟n垫逝四趔Y:垡Q婴:鲤
缱p垦Q曼型,卫鱼曼缱Qn鲤n型2QQ旦Q墨Q鱼丛煎i曼曼!Q2QQ垒EM:b!边1
2009,8,6

【22】潘有强.甘蔗的节间生长与相关的生理生化研究【博士论文】.福州:福建农林科技大学,2003 【23】彭绍光.对广西目前甘蔗品种的浅析.广西蔗糖,1997,3:10.13 【24】司丽珍,储成才.植物中蔗糖酶的研究进展.高技术通讯,2002,08:101.105 【25】陶俊,张上隆,徐昌杰,等.类胡萝卜素合成的相关基因及其基因工程.生物工程学报,2002,
18(3):276—28l

【26】王伦旺,李杨瑞,谭裕模,何红.巴西甘蔗品种在广西的种性表现及利用前景.甘蔗糖业,2005,
5:l-7



【27】王平荣,张帆涛,高家旭,等.高等植物叶绿素生物合成的研究进展.西北植物学报,2009,29,3:
629-636



【28】王维赞,朱秋珍,谢金兰,等.引进甘蔗新品种工艺性状研究.中国农学通报,2010,26(7):22.26 【29】王秀林.广西蔗糖生产发展措旌.中国热带农业.2007,5:14.1 5 【30】杨国志,张明方.植物蔗糖代谢参与酶的表达及调控.北方园艺,2006,5:45-47 【31】张革民.甘蔗品种的蔗茎产量及蔗糖分表现的区域性,甘蔗,2002,2:49.52 【32】张永平,乔永旭,喻景权,等.园艺植物果实糖积累的研究进展.中国农业科学2008,41(4):
1151.1157

【33】赵书环.甘蔗不同组合的生理生化差异及转FKBPl2基因的评价[硕士学位论文】.福州:福建农 林科技大学,2009 【34】赵天宏,郭丹,王美玉,等.连续两个生长季大气C02浓度升高对银杏希尔反应活力和叶绿体 ATP酶活性的影响.生态学报,2009,29,3:1391.1397 【35】钟健.广西甘蔗糖业发展的现状及前景分析.甘蔗,2004,1l(4):57.59
【36】Babb VM,Haigler CH.Sucrose phosphate symhaSe actiVi够rises in correlation with h咯h-rate
cellulose synthesis in three

≯V『~

hetero仃ophic Systems.Plant

Physiology,200 1,l 27:l 234-l 242

[37】Banz JA,Brecht JK.PosthaⅣeSt Physiolo科and Patholo蹦of V.egetables,Second Edition.New Y0rk: Marcel Del(1(erInc.,2003;36l一282
47

几个甘囊}新品种工艺成囊艚性的研究
【38】BoweIl JE,Hunter JE.Sugar Tr锄spon in IIIlman鹏Intemodal Tissue of
sucrose

Sugarcane

II.mech觚ism of

transport.Pl锄t PhysiolOgy,1 972,49:789-793
in ImmanJre Intemodal Tissue of Sugarc锄e:I.mechanism锄d kinetics of

_


【39】Bowen厄.Sugar Tr∞sport



acc啪ulation.Pl锄t Physiology,l 972,49:82—86
【40】ch锄g c W.starch觚d its component ratio in d“eloping
973.977
conon

leaves.Pl觚t

Physiolo鼢1979,63:

【4 1】Chi彻aS{珊y Q Bal AK.Se舔onal changes in carbohydrates of perennial
Joumal ofPlant Physi0109y,2003,160(8):11 85-1192

root nodules of beach pe乱

【42】DoIll(in P Ketocarotenoid BioSyntllesis by
711.715

Ha锄atococcus

LacuSt—s.Ph弘0chemis臼X l 976,1 5:

【43】Femie AR’willmitzer

L,Tremewey RN.Sucrose t0 starch:a臼.ansition in molecular pl锄t

physiolo阱

TIrends in plant scicence,2002,7:35-4 l

【44】Frei M,Siddhu喇u只Becker K.Studies

0n

the in Vitr0 starch

digestibilny

and the glycemic index of 1『 、 o

six dinIerent indigenous rice cultiVars厅om Philippines.Food chemistry,2003,83:395.402

[45】Geigenbe唱er只KoIbe A,而essen A.Redox regulation of carbon storage锄d partitioning in response
to

light锄d

sugars.Jo啪al 0fEXperimental Bo伽1y,2005,56(416):1469一1479
sucrose

【46】Gl笛ziou KT'Gayler KR.Sugar Accumulation in Sugarc锄e:Role of cell walls in
Plant

traJlsport.

Physiology,1972,49:912?913
new procedure for extraction a11d meaSurement of soluble sugarS in

【47】Gomez L,Rubio E,Au酉M.A

ligneous pl an_ts.Joumal of the Science of Food鲫d

A鲥culture,2002,82(4):360-369

【48】Grung MF,D’souza ML,Borowitzl【a M.Algal Carotenoids Phycology'1992,4:165-1 71

Second哪C锄tenoidS.Joumal

ofApplied

【49】H抽ron S,Foyer C,Walker D.The

purification and propenies of sucrose—phosphate

synth咖e舶m

spinach leaVes:the inVolVemem of this em亨me锄d f.mctose
sucrose bioSynthesis.Arch

biophosphat嬲e

in the regulation of

Bjochm Biophys,1 98 l,2 l 2:23—7246
Press,

【50】Heldt HW:Heldt F.P1ant Biochemist哕and Molecular Biology.London:Oxford UniverSity
2008:60.103

,,●●

【5 1】Hubbard NL,Huber SC,Pharr DM.Sucrose phophate synthaSe and acid invertaSe丛cIeter minants of
sucrose

concentration in developing

musl㈣e10n(Cw姗啦肌PzD L.)6-uits.Plant Physi0109y.I 989,9 l:

l 527.1 534

48

广西大掌农业推广硕士掣q立论文

几个甘蔗新品种工艺成寡纠◆性的研究

【52】Ji X,den Ende WV L∞re AⅥCheng S,Be彻ett J.stllJcture,EVolution,and Expression of tlle


Two

InVenalSe Gene

F锄ilies of黜ce.Joumal of Molecuk EVolution,2005,60:6 l 5?634




【53】Jia L,Zhang B,Ma0 C,“J,WU Y Wu只Wu Z.OsCYT_INVl for alI国line/neutral invenaSe is
inVolVed in r00t cell development and reproductiVity in rice(Oryza satiVa L.).Plant鹆2008,228:5 1?59

【54】Kim JY Mah6a A,Guy S,Brangeon J,Pf口,.Chamcterization oftwo members ofthe maize gene f.amily, Incw3锄d Incw4,encoding cell-wall inVertaSes.Gene,2000,245:89一102 【55】Lee HS,stu咖A.Purification and
Physiology,1996,1 12:1513—1522

characteri删ion of neutral锄d alkaline invert弱e舶m

carf-0t.Pl觚t

【56】Lingle SE.Sug甜me协bolism during gro州h and deVelopment in sugarc锄e intemodes.Corop sciences,
1 999.39:480-486

【57】Nag删Ⅵ,Galati V L泌cher M,Boller

t晰emken

A.Cloning锄d觚ctional

characterization of a

cDNA encoding barley soluble acid inVerta∞(HVINVl).Plant Science,2005,168:249?258

【58】Neuhaus JM,Ahl—G0y只Hinz U,P,口,.Hi曲一leVel eXpression of a tobaCco chitin够e


gene in

Nicoti卸a


'k ,

SylVestris.susceptibil时of饥msgenic p1锄ts
Biology'199l,16(1):141?5l-

t0 Cercospom

nicotiaIl舱infection.Pl粕t Molecular

【59】Paul Ban.a仕DH,Barber L,鼬.LH萨r NJ,P删:Multiple,DiStinct isofoms of
Plant Physiology'2001,127:655-664

sucrose

symh私e in pea.

【60】R勰wala A只Miller WB.Sucrose?cleaVing en巧mes锄d carbohydrate pools in Lilium
floral o唱aJls.Phyeiologia Pl卸tamm,1998,103:54l-550

long讯。舢

【6 l】Rosa M,Hilal M,G0n历lez JA,P^讲.Ch觚ges in Soluble carbohydrates and relatl狙en巧mes induced
by low temper:l:ture during early deVelopmental stages of

quinoa((确P玎叩D旃z‘,行g“加D口)seedlings.

Jo啪al ofPl硎Physi010鼢2004,161:683—689
【62】Rott只Bailey RA,ComStock

JC,e脚.A

guide t0 sugarcane diseaSes.CIRAD a11d ISSCL 2000:l 3-20
sucrose

【63】stunll A.InVert豁es:primaD,蛐nJctures,mnctions,锄d roles in pl锄t deVeJopment矾d
panitioning.P1ant

Physiolo鼢l 999,1 2 1:l一7

【64】SnImm D,Tbhit G R夕dvan S.Spec仃ophotometric Detenllination of Chlorophyll?A,B锄d 1饥al
Carotenoid ContentS of Some Algae Species Using 1998,22:13-17

Di肮rent

SolVents.Turkish Joumal of BotaIly,

[65】V|echetel Bw;Ruppel
Cell

HG Lipid Bodies in Eremosph∞ra Vindis De Ba巧(Chlorophyceae).Plant and

Physiology,1992,31:41.48
49

●▲,

广西大国u良盟臼t广啁骶七孽啦论文

几个甘蔗新品种工艺成翻艚性的研究



攻读学位期间发表论文情况

”℃≯-

1.周生茂,李宝会,班美玲,徐建云,陆国盈.立体种养对甘蔗的生境和品质的影 响.中国糖料,2009,1:l一5 2.班美玲,周生茂,韦本辉,林卫东,李宝会.广西发展能源木薯的优势、问题和对 策,安徽农业科学,2007,33:10
824?10 827

黛謦k声k甏髦7._

几个甘蔗新品种工艺成熟特性的研究
作者: 学位授予单位: 李宝会 广西大学

本文链接:http://d.g.wanfangdata.com.cn/Thesis_Y1953119.aspx


相关文章:
《甘蔗农艺技术》复习资料
甘蔗农艺技术》复习要点 甘蔗农艺技术》复习要点...在生产上的成熟期一般是指工艺成熟期,即一个品种蔗...外观形态特征、生长特点、生理特性(抗耐性)等;③...
甘蔗新品种桂辐98—296在广西合山蔗区的品比示范研究
甘蔗新品种桂辐 98—296 在广西合山蔗区的品比示范研究 摘要 为了解决合山市甘蔗品种单一化问题, 引进甘蔗新品种桂辐 98-296 在 合山蔗区进行品比、示范试验...
地下滴灌对几个桂糖新品种生长及产量?质量的影响_图文
龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 地下滴灌对几个桂糖新品种生长及产量?...灌溉方式及灌溉量等对甘蔗的影响方面,而对不同甘蔗品种高产特性的研究少有报道 ...
甘蔗施肥技术
甘蔗施肥技术_农学_农林牧渔_专业资料。甘蔗施肥技术一、甘蔗需肥特性 甘蔗生长期长,从萌芽到工艺成熟,需一年左右,甘蔗根系发达,茎干 粗壮,茎高 2 米以上,一般...
广西河池点甘蔗品种区域试验研究
广西河池点甘蔗品种区域试验研究_农林牧渔_专业资料。广西河池点甘蔗品种区域试验...几个主要品 种占全市甘蔗种植总面积的 75%以上, 其中新台糖 16 号、 新台...
甘蔗国内外研究进展
通过建立甘蔗优良新品种繁育基地,研究健康种苗生 产、高倍系数的良种繁殖技术以及...良种的选育,甘蔗耕作、栽培、 收割机械化,和甘蔗压榨、制糖工艺技术的不断革新...
水果型甘蔗黔糖3号的品种特性及配套栽培技术
关键词:水果型甘蔗:黔糖 3 号:品种特性;栽培技术 水果型甘蔗是指在市场上可直接销售供人们作水果消费的甘蔗。 黔糖 3 号是 贵州省亚热带作物研究所以华南 56...
甘蔗耐寒优良品种比较试验研究
甘蔗耐寒优良品种比较试验研究 摘要 进行甘蔗耐寒优良品种的品比试验,结果表明:桂柳 2 号新植蔗茎产 量为 125.1 t/hm2,比对照品种 ROC16 增产 38.31%;含糖...
甘蔗新品种桂糖32号种植表现及高产栽培技术
(桂糖 02-208)是广西甘蔗研究所 培育的新品种,其亲本组合为粤糖 91-976× ...1.2 经济性状 1.3 工艺成熟期蔗糖分 新植 11 月、 12 月、 翌年 1 ...
桂柳1号甘蔗的特征特性及高产栽培技术
桂柳1号甘蔗的特征特性及高产栽培技术_农林牧渔_专业资料。桂柳 1 号甘蔗的...桂柳 1 号是广西柳城县甘蔗研究中心培育的甘蔗品种,亲本品种来源是 CP72/1210...
更多相关标签:
广西产高糖甘蔗新品种 | 甘蔗新品种 | 新品种42号甘蔗图片 | 广西甘蔗新品种 | 9月份成熟桃树新品种 | 7月份成熟桃树新品种 | 甘蔗什么时候成熟 | 甘蔗成熟时间 |