甘蔗属(拉丁学名:Saccharum L.)是禾本科下的一属植物,约12种,分布
热带或
亚热带地区,中国有5种,产东南部至西南部,其中甘蔗S. sinense Roxb. 1种,台湾、福建、广东、广西、贵州、云南、四川均有,供榨糖或生食用,有些可为牲畜的
饲料。
形态特征
甘蔗育种家对常用的亲本材料进行亲缘关系分析,发现现有亲本主要来自常用的原始祖先热带种(Saccharum officinarum)、印度种(S.barberi)、割手密(S.spontaneum)和大茎野生种(S.robustum),全世界甘蔗栽培种十之八九均含有这几个亲本血缘。多年生草本。秆高大粗壮,常实心,具多数节,基部数节生有气生根。叶舌发达,或具纤毛;叶片线形宽大,中脉粗壮。顶生圆锥花序大型稠密,由多数
总状花序组成;小穗孪生,一无柄,一有柄,均含1两性小花;总状花序轴逐节折断;有柄小穗自柄上脱落,无柄小穗连向小穗柄一并脱落;两颖近等长;草质或上部膜质,背部无毛或具长柔毛,第一颖常具2脊,第二颖常为舟形;基盘多具长于其小穗的丝状柔毛;外稃透明膜质,边缘具纤毛,第一外稃内空,有时具1脉;第二外稃窄线形,顶端无芒;第二内稃常存在;雄蕊3枚;柱头自小穗中部之两侧伸出,花柱短,多不露出于小穗之外。染色体小型,基数x=10。
生长环境
分布范围
约含8种,大多分布于亚洲的热带与亚热带,我国有5种。
分类
甘蔗属约有12个种,分布于热带或亚热带地区。我国常见的与甘蔗
有性杂交育种有密切关系的种主要有热带种、中国种、印度种三个栽培种和割手密、大茎野生种两个野生种。
(一)热带种
又名高贵种。植株高大,高2-4m,茎粗2.5-4.5cm。茎色黄绿或紫红色,表皮软,常披蜡粉,常有水裂、木栓斑块及木栓条纹。芽形状多样,着生在叶痕位置不等,芽翼发达。叶片宽大,长50-150cm,宽2.5-7cm,中脉粗厚。圆锥花序,长40-100cm,宽30-50cm,穗大而多分枝,穗轴光滑,支轴光滑或毛少。颖常为三枚,也有四枚。小穗第一颖具四脉,第二颖具三脉。小穗各部构造稍大,雌蕊孕性强。同对小穗无柄小穗先开。 ·
热带种的蔗糖分较高,纤维分低,产量高,宜加工制糖及作水果食用,适宜于良好的气候、土壤条件种植,主要适应热带地区栽培,其次是亚热带,但该种分蘖力弱,抗逆性差,病虫为害较严重,在高温、水肥条件好的地区才能较好发挥其增产潜力。
热带种经济性状优越,是世界甘蔗栽培育种的基础种源,各国栽培的杂交品种中均含有热带种的血缘。该种品种类型很多,代表品种有拨地拉、黑车里本、奥它希地(Otaheite)和黄加利(YellOW Caledonia)等。
(二)中国种(别名竹蔗、芦蔗)
原产中国。体细胞染色体数为2n=117-120。茎中等或细,茎径2-3cm,高2-3m。茎青铜色、带淡绿或灰紫色。蜡粉厚,节间多为细腰形。芽长卵形,芽沟明显,芽尖超出生长带。叶片较宽而下垂,宽2-5cm。叶缘无毛。叶鞘长于节间,无毛,鞘口有毛,叶舌膜质,叶耳常缺。难抽穗开花,花穗较大,长30-60cm,宽15-20cm,花轴具白色丝状毛,鳞被无纤毛。
该种植株较大,糖分颇高,适宜加工制糖。分蘖一般,早熟,耐旱,耐寒,耐瘠,抗嵌纹病,染黑穗病,适应性强,适宜亚热带及温带地区栽培,在我国种植历史悠久。主要品种有竹蔗和芦蔗。国外典型类群或代表品种有育巴(Uba)、沙力打(Saretha)等,主要分布在印度北部、伊朗和马来西亚等地。
该种在亚热带地区遗传性状稳定,是极其重要的种质资源。但由于难抽穗开花,花粉育性低,在
杂交育种中的利用尚少。 ·
(三)印度种
起源于印度,主要分布于印度恒河流域。该种体细胞染色体数2n=90-92。因其形态似中国种,国外一些分类学家将其并人中国种内。
该种植株矮小,节间圆筒形,茎细,茎径一般为1.0-1.5cm,茎色灰绿带紫红,外皮坚硬,蜡粉厚,成熟时茎有空心。芽细小,卵形,芽尖不超生长带,芽翼周围有缺刻,并有长毛。叶片狭窄,宽20cm,长160-180cm,中脉不发达。花穗小而短,长30-50cm,宽20-30cm,分枝少而下垂,穗轴有长毛,鳞被无毛,难开花,花粉发育良好。分蘖多,宿根性好,纤维多,含淀粉多,;!糖分较高,早熟,耐旱,耐瘠,耐寒性较强,抗病虫害能力强,特别抗萎缩病,耐粗放栽培。
印度种又可分为四个类型:芒高(Mungo)、那高利(Nargori)、岛路(Dhaulu)和沙黎达(Saretha),其代表品种为春尼(Chunnee)。春尼茎细,宿根性强,抗寒,抗病,具有很高的育种价值,是亚热带、温带地区重要的
甘蔗种质资源。
割手密体细胞染色体2n=40-128。类型繁多,分布甚广,30°S-40°N之间均有分布,但集中于亚洲和大洋洲的热带和亚热带地区。印度、中国、泰国、缅甸、印度尼西亚和马来西亚等地区种类最为丰富。
该种茎细小,茎径0.4-1.5cm,类型间变异很大。茎色多为青黄色或象牙色。节大,节间呈细腰形。茎大部分空心,组织木质化,表皮坚硬,蜡粉带厚,根带宽,根点稀少。芽三角形或卵形,芽小而长,超生长带,芽翼有毛。叶片细,长30-100cm,宽3-6mm。叶鞘多数无毛,少数有毛。早花,小圆锥花序,花银白色,颖常为四枚,鳞被具纤毛或无毛。生势强,分蘖多,宿根性好。具地下根茎,纤维多,汁少,糖分低。
割手密是栽培甘蔗的祖先植物,亦是世界甘蔗杂交育种的重要原始亲本,在甘蔗育种史上贡献很大。世界各国现有的甘蔗杂交品种均含有该种的血缘。由于其种类多,生态类型复杂,适应性广,抗逆性强,已列为甘蔗育种上最宝贵的种质资源之一。
(五)大茎野生种(伊里安野生种)
原产南太平洋群岛新几内亚一带,仅分布于婆罗洲、新大不列颠及西里伯斯岛等地。我国现有的类型系近年引进的。
该种类型较多,染色体数为2n=60-120。其性状与栽培甘蔗较为接近,但生势旺盛。植株比割手密高大,株高可达10m,直立或斜生,具地下根茎。地上部分不分枝,茎色青绿或黄棕色,略带红色。茎径2-3cm。节大,生长带突出,生长带黄色或棕红色。节下具明显蜡粉带。芽小,倒卵形。叶片披针形,中脉发达,叶鞘毛群发达。花穗大,长40-90cm,宽30-40cm。花穗主轴与支轴毛短而稀,花穗分枝长,有节,质脆。小穗互生,颖有二枚如有第三枚则极微小。第一颖具一脉,第二颖无脉而透明。茎质硬,抗虫、抗风能力强,纤维多,糖分低,宿根性好。
大茎野生种与割手密一样,为甘蔗杂交育种之基本种质。我国台湾以它为原始亲本育成很多抗风品种,大陆仅引入一个类型,但已获得不少杂交后代。