聚焦一流 创新引领│2024年度广西科技进步奖励获奖项目系列报道之一
创新育种技术,助推蔗糖业高质量发展
——记2024年度广西科技进步一等奖“甘蔗品种桂糖42号和44号培育与应用”
在2025年广西科学技术奖励大会上,我院牵头完成的“甘蔗品种桂糖42号和44号培育与应用”项目获广西科技进步奖一等奖。
食糖是我国的重要战略物资,甘蔗则是最主要的糖料作物,产糖量占全国总量的85%以上。广西已连续34年在糖料蔗种植面积、产蔗量和产糖量等方面位居全国首位,蔗糖产量占全国总产量的60%以上,肩负着保障国家食糖供给安全的重任。然而,优良品种的缺乏,严重制约了蔗糖产业的高质量发展。长期以来,广西蔗糖主产区以来自台湾的新台糖22号为主栽品种,该品种推广近20年,因其高产、适应性广等优势被大面积种植。然而,随着种植年限的延长,新台糖22号表现出宿根性差、易倒伏、不适宜机械化收割及产糖率偏低等问题,已难以满足现代蔗糖产业发展的需求。此外,产业发展还面临优质亲本资源匮乏、高效育种技术不足以及良种良法配套率低等一系列瓶颈。针对上述产业和相关科学难题,广西农业科学院甘蔗研究所联合云南省农科院甘蔗研究所开展联合攻关,通过创制和鉴定优异亲本、创新育种技术,历经20年持续攻坚,成功培育出具有突破性的桂糖42号和桂糖44号新品种,并实现了大面积示范推广。新选育品种有效打破了新台糖22号长期垄断的局面,实现了我国甘蔗品种的第五次更新换代,为推动我国蔗糖产业高质量发展提供了强有力的支撑。
创制和鉴定甘蔗优异核心亲本,为育种奠定坚实基础
项目组通过引进国内外优异种质资源,采用有性杂交,结合穿梭育种和选择压等方法,成功创制出聚合3个割手密野生种血缘的亲本材料—桂糖9266。该亲本具有特早熟、高糖、强宿根等优良性状。在国内首次建立并应用甘蔗家系评价技术,对桂糖9266的育种潜力进行了系统测试,结果显示其主要性状配合力高,是优良的高糖亲本。同时,项目组结合SSR分子标记技术,鉴定出包括桂糖9266,新台糖1号、22号等在内的64份性状互补性强、遗传距离较远的优异核心亲本。上述工作为亲本的高效利用与组合的精准选配提供了有力的技术支撑。
创新甘蔗育种技术,育成广西主导和全国主推品种
项目组首创了强宿根、耐机收、抗倒伏等性状指数选择早期选择技术,创建适合机械化生产的育种技术体系,使杂种圃土地利用率提高14.8倍,甘蔗育种周期缩短2-3年。通过应用创新技术,成功选育出具有突破性的桂糖42号和桂糖44号两个新品种,成为广西主导和全国主推的甘蔗品种,有效破解了优良品种匮乏的制约,极大推动了甘蔗产业的发展。
桂糖42号:聚合双亲的高产、早熟、高糖、抗倒伏、耐旱、适应性广等优良性状,克服了母本新台糖22号宿根性弱、易倒伏、不适合机收,早期糖分低等不足。与原主栽品种比,蔗糖分高4.8%,可提早开榨20天以上,增产甘蔗16.7%,抗倒伏指数高37%,近5年为广西和全国种植面积最大的单一品种,占比广西的33.2%,全国的26.6%。
适应性广的桂糖42号
桂糖42号(左)抗风抗倒强于新台糖22号(右)
桂糖 44 号:为国内第1个大面积推广应用的强宿根、宜机收、早熟、高糖的品种。其亲本组合为新台糖1号×桂糖9266。利用强宿根、宜机收、抗倒伏等性状指数早期选择育种技术,历经9年于2014年育成并通过广西审定,2018年完成国家甘蔗品种登记。该品种聚合强宿根性、宜机收、早熟、高糖、高产、抗倒等优异性状,克服母本宿根性弱等不足。与原主栽品种比,宿根蔗指数提高22.5%,增产原料蔗34.5%,宿根年限长3年以上,蔗糖分高5.9%,耐机收指数高25%;2024年种植面积217.5万亩,是2019年的40倍,占比广西的18.5%,全国的13.7%,是广西和全国第三大主栽品种,推广潜力大。
强宿根抗倒伏的桂糖44号
桂糖44号机收现场
研发出良种高效繁殖和高产栽培技术,实现增产增收
项目组发明了甘蔗健康种苗组培快繁方法,针对桂糖42号、桂糖44号的不同性能特点,优化获得了茎尖脱毒健康种苗高效繁殖技术。优化后,茎尖诱导率提高30%以上,增殖系数提高30%以上,生根率达到98%以上。健康组培苗田间繁殖倍数比常规种茎繁殖分别高59.6、64.7倍,通过良种繁殖基地累计生产茎尖脱毒健康种茎532万吨,显著加快了良种的推广应用。围绕下种量、播种时机与方法、施肥与培土、病虫草害防控、宿根蔗管理、机种机管机收等关键技术环节,研发建立了与桂糖42号、44号配套的高产高效栽培技术;以良种为核心,桂糖42号以预防病虫害和延长宿根年限为突破口,桂糖44号则以“早种、早管、早砍”全程机械化生产为抓手。在不同类型蔗区建设三级健康种苗繁殖基地,集成示范推广良种及其健康种苗高效繁殖技术和高产配套栽培技术,亩增产甘蔗1.29吨,亩增效476元。
良种和技术覆盖我国主要蔗区,促进蔗糖产业高质量发展
项目组建立了“良种+健康种苗+配套栽培技术”一体化推广新模式,由项目组提供桂糖42号、44号原种及其健康种苗高效繁殖技术、配套高产栽培技术支持和培训指导,政府管理部门和糖厂给予政策支持和引导,种苗生产企业和合作社负责一、二、三级良种健康种苗繁殖基地的建设、生产和示范,并向各周边蔗区辐射推广。
自2014年以来,项目组分别在广西、广东、云南等主产区先后推广应用桂糖42号、44号及高效种苗繁殖技术和高产栽培技术,良种和技术覆盖了我国主要蔗区,累计推广应用面积达到4244万亩,其中近3年面积2029万亩。2024年,项目品种应用面积占全国糖料蔗种植面积的40.3%,广西的51.7%,其中桂糖42号占全国的26.6%,广西的33.2%,已经连续5年位列全国、广西甘蔗品种种植面积第一,实现我国甘蔗品种第5次更新换代。
良种和技术的应用带动广西糖料蔗出糖率分别在2019-2020年榨季和2024-2025年榨季两次刷新广西历史最高记录,达到世界先进水平,极大促进了我国蔗糖产业的高质量发展。项目累计新增经济效益184.0亿元,助力蔗农致富和乡村振兴,推动行业科技进步,取得显著的经济、社会和生态效益。特别是地处中越边境地区的全国最大“糖都”广西崇左市以及百色市和云南省富宁县,自2019年起,桂糖42号已连续6年成为当地种植面积最大的甘蔗品种,其中崇左市近3年种植面积分别达到214.73万亩、262.43万亩、269.23万亩,占全市甘蔗总面积的54.4%、64.6%和66.2%。在百色市和富宁县,桂糖42号最高占比当地蔗区面积分别达到48.6%和54%,均排名第一。良种和技术推动了中国西南边境地区经济发展,为稳边兴边提供强力的科技支撑。
团队简介:
院甘蔗育种攻关团队现有技术人员29人,其中正高8人(含二级研究员1人)、副高16人、中级5人、博士9人、硕士18人,国家糖料产业技术体系甘蔗育种岗位科学家2人。主要研究方向为甘蔗杂交育种及新品种配套栽培技术研究,主要研究内容:1、不同类型甘蔗种质创制及优异亲本和组合评价筛选;2、高产、高糖、宜机化甘蔗品种选育研究;3、甘蔗耐旱、耐寒、抗病、抗倒伏育种研究;4、固氮甘蔗品种选育研究;5、甘蔗新品种高效配套栽培技术研究及示范推广。近10年来,累计育成甘蔗品种52个,获植物新品种权21件,获发明专利授权15件,编制地方标准4项。获广西首届甘蔗良种选育后补助奖励品种4个:桂糖42号(2022年度最高奖,获奖补资金400万元)、桂糖44号、桂糖46号和桂糖49号(各获奖补100万元);育成的桂糖系列品种连续6年成为广西和我国种植面积最大的品种,占比分别达到59%和46%以上。团队获广西科技进步奖一等奖、二等奖各1项、三等奖2项,神农中华农业科技奖二等奖1项;2次获广西农业科学院优秀团队奖(2018、2025年)。现已发展成为国内有突出影响力的一流甘蔗育种团队。
甘蔗所 王伦旺供稿/供图
一审一校:黄东亮
二审二校:薛臣艺
三审三校:陆炳强