刚果（布）耐花叶病高产木薯品种筛选

薛茂富 朱文丽 李开绵 陈松笔

中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所农业部木薯种质资源保护与利用重点实验室   海南儋州  571737

摘  要  木薯花叶病对非洲国家每年的木薯生产造成很大损失。为获得耐花叶病木薯品种，对17个木薯栽培种（包括6个华南系列品种）在中国援刚果（布）农业技术示范中心进行了适应性试验。结果表明，K-265的产量最高，为42.15 t/hm2，8个月后发病率较轻，为12%，属于耐花叶病的高产木薯品种，适宜在刚果（布）大面积推广种植。I93产量中等，为25.95 t/hm2，但叶片的花叶病发病率最低，是1个高耐花叶病毒病的木薯品种，在刚果（布）花叶病高发地区可推广种植。华南系列木薯品种除SC101外，其他5个品种均属高感花叶病品种，产量在7.90～13.26 t/hm2，不适合在刚果（布）推广种植。

关键词  木薯;花叶病;感病率;抗性;产量

中图分类号  S533          文献标识码  A

Screening Cassava Varieties with Resistance to Cassava

Mosaic Disease in Congo（Brazzavill）

XUE Maofu， ZHU Wenli， LI Kaimian， CHEN Songbi*

Tropical Crops Genetic Resources Institute， CATAS / Key Laboratory，Ministry of Agriculture for

Germplasm Resources Conservation and Utilization of Cassava， Danzhou， Hainan 571737， China

Abstract  Cassava mosaic disease（CMD）causes severe losses to the cassava production in African countries each year. Seventeen cassava verities included 6 cultivars of South China series were planted in Congo Agricultural Demonstration Center to select varieties with resistance to CMD. The results showed that the varity K-265 had the highest yield of 42.15 t/hm2. The CMD incidence of K-265 was 12% after 8 months planting. It belonged to the CMD resistant cassava varieties， and would be adaptable to plant in Congo（Brazzaville）. The varity I93 had a moderate yield of 25.95 t/hm2， but it had the lowest CMD incidence with 4%. It was a high CMD tolerant variety to be adaptable to plant in the CMD pandemics areas in Congo（Brazzavill）. Besides SC101， the other five cultivars of South China cassava were susceptible to CMD with low yield from 7.90 t/hm2 to 13.26 t/hm2. They would be not adaptable to plant in Congo（Brazzaville）.

Key words  Cassava; CMD; Incidence of CMD; Tolerance; Yield

doi  10.3969/j.issn.1000-2561.2015.10.009

木薯（Manihot esculenta Crantz）起源于热带美洲，是世界热区如非洲、南美和东南亚等近8亿人的主要粮食作物。在中国，木薯是南方亚热带地区主要作物之一，也是重要的加工淀粉和生物质能源作物[1]。全球木薯种植面积2010年是1 846万hm2，其中非洲占64.1%，亚洲占21.1%;全球木薯鲜薯总产量约为2.3亿t，其中，非洲占52.2%，亚洲占32.6%;非洲木薯平均单产为10.1 t/hm2，远低于亚洲木薯的19.3 t/hm2，主要由于非洲木薯种植普遍受到花叶病的为害[2]。

从上世纪80年代后期起，非洲东部和中部12个国家的木薯普遍受到花叶病的为害;区域性调查显示花叶病每年都向西和向南扩散;据报道在亚洲印度也出现花叶病对木薯的危害[2]。木薯花叶病主要由传毒媒介木薯粉虱（Bemisia tabaci）传播[3-5]，其症状为在木薯生长早期，出现大面积植株叶片黄化花叶和卷曲皱缩变形现象;成龄植株发病，植株矮生，叶片普遍变小，在黄化花叶的叶片上表现尤其明显[6]。木薯花叶病往往会导致产量损失在50%以上，严重的超过80%。木薯花叶病由许多不同种的双生病毒科（Geminiviridae）引起，目前已经鉴定的病毒有7种，包括非洲木薯花叶病毒（African cassava mosaic virus， ACMV）、东非木薯花叶病毒（East African cassava mosaic Cameroon virus）、东非木薯花叶喀麦隆病毒（East African cassava mosaic Cameroon virus）、东非木薯花叶肯尼亚病毒（East African cassava mosaic Kenya virus）、东非木薯花叶马拉维病毒（East African cassava mosaic Malawi virus）、东非木薯花叶桑给巴尔病毒（East African cassava mosaic Zanzibar virus）和南非木薯花叶病毒（South African cassava mosaic virus）[7-9]。由于非洲木薯花叶病对我国木薯产业存在严重的潜在威胁，2007年非洲木薯花叶病被列为中国检疫性有害生物。虽然木薯双生病毒靠白粉虱携带传播，但实际生产中，木薯花叶病主要因为使用带病茎秆播种而广为传播。目前，世界上对ACMV的防治方法，通常采用剔除劣种，使用无病茎秆播种与选育抗病品种等[10]，其中选育抗病木薯品种被认为是最行之有效的方法。

在非洲刚果（布）木薯是主要的粮食作物，木薯叶还普遍作为蔬菜食用。在当地大部分农民使用未经改良和选育的木薯作为当家种，这些种质抗病性差，感染花叶病严重，产量降低，平均为9.0～12.0 t/hm2。2011年底中国热带农业科学院承担的中国援刚果（布）农业技术示范中心（中刚示范中心）在刚果（布）正式建成，这为笔者在非洲进行木薯抗/耐花叶病品种选育提供了试验基地。为配合中刚示范中心项目的运行及促进当地木薯种植业的发展，提高木薯产量，满足当地人们粮食消费需求，笔者在中刚示范中心开展木薯品种抗/耐花叶病比较试验，筛选出适宜刚果（布）大面积种植产量高、耐花叶病能力强的木薯品种。

1  材料与方法

试验于2012～2013年在中刚示范中心木薯基地进行，该基地位于离首都布拉柴维尔17 km的贡贝农场。

1.1  试验材料

选用17个木薯品种为供试材料，其中6个来自中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所选育的华南系列高产品种（SC5、SC8、SC9、SC10、SC6068和SC101），4个来自于刚果（布）农业技术推广站的推广品种（K-265、V-130、VIOLET、NGATSA），3个来自刚果（布）农垦总局推荐的品种（I144、I72、I93）和4个来自于刚果（布）农牧业部推荐的品种（I93-0029、I93-267、I93-277、I93-144）;供试的华南系列木薯品种于2011年从中国引进刚果（布）。

1.2  木薯品种种植

采用随机区组试验，每个品种设3个重复小区，每个小区种植15株，株行距为1.0 m×0.8 m，小区面积12 m2。试验地为数年荒废的土地，杂草丛生，通过人工砍伐，火烧后机械犁耙，土地平坦，无积水，土壤为黑色。2012年3月18日开始种植木薯，种茎长度15～20 cm，采取平放种植，植后40 d一次性施肥，肥料为当地购买的复合肥（N ∶ P ∶ K=15 ∶ 15 ∶ 15），用量600 kg/hm2。2012年3月25日出苗，无缺苗现象，2013年3月5日收获。

1.3  木薯形态特征和感花叶病症状观测

参照《木薯种质资源形态图谱》进行木薯形态特征描述[11];参照《热带经济作物种质资源描述规范》进行株高、主茎高度及茎粗测定，株高为种茎出芽处到植株生长点的高度;主茎高度为从地面至主茎第一分枝处的高度;茎粗为离地面10 cm处主茎的直径，用游标卡尺测量[12]。参照《木薯主要病虫害》对感花叶病木薯症状进行描述[6]。木薯发病率=（染病株数/调查总株数）×100%。

1.4  数据统计

试验数据采用SAS方差分析的邓肯氏多重比较检验进行统计分析。

2  结果与分析

2.1  木薯不同品种形态特征描述

本供试17个木薯品种在中刚示范中心木薯基地上生长8个月后，不同品种在形态特征上存在一定的差异（表1）。木薯株高最高的是K-265，为305.7 cm，最矮的是SC10，为138.6 cm;主茎高度最高的仍是K-265，为221.5 cm，最矮的是NGATSA，为46.2 cm;主茎最粗的是V-130，为3.5 cm，最细的是SC10，为1.6 cm。从株型来看，直立型的品种3个，紧凑型的8个，张开型的6个。分枝角度大的品种有6个，中的有2个，小的有8个，无分枝的有1个;裂片叶形为披针形的品种13个，椭圆形的3个，线形的1个;叶柄为绿色的品种4个，紫色和红带绿的分别2个，紫红色的6个，绿带红、浅绿色和红色的分别1个;成熟主茎外皮灰白色的品种6个，褐色的7个，红褐色的2个，黄褐色和灰绿色的分别1个;成熟主茎内皮深绿色的品种11个，绿色的2个，浅绿色的4个;块根外皮褐色、红褐色、乳黄色的品种分别5个，深褐色的2个;块根内皮白色的品种6个，乳黄色的8个，粉红色的1个，紫红色的2个;块根肉质白色的品种16个，黄色的1个。

2.2  木薯不同品种发病症状分析

表2结果显示木薯种植1～3个月，花叶病发病率逐渐升高，有些品种甚至发病率高达100%，发病植株叶片症状逐渐加重;种植8个月后，大多数品种发病率下降，发病植株叶片症状相对减轻，但植株分枝出现干枯现象。由此可见，木薯在生长早期容易被花叶病侵染，发病植株叶片症状较严重，到生长后期，由于大量叶片已脱落，发病植株叶片症状相对减轻;但可能由于花叶病病毒潜伏在茎杆里，造成分枝干枯。观察17个木薯品种的发病症状，发现品种I93在1～3个月内，没有出现花叶病症状;8个月后，发病率低，为4.0%，发病植株叶片出现少量小斑点花叶，还带有干枯分枝。品种I144、I93-144和I93-267在3个月后，发病率分别为16.0%、12.3%和10.0%，发病植株叶片出现少量花叶、轻微变形和卷曲，8个月后，发病率降低为4.0%、8.1%和4.0%，发病植株叶片出现少量花叶，还带有干枯分枝。品种K-265、V-130和I72在3个月后，发病率分别为26.0%、36.0%和24.3%，发病植株叶片一半以下出现花叶，少量严重变形和卷曲，8个月后，发病率降低，分别为12.0%、16.0%和12.2%，发病植株叶片出现少量花叶，带有轻微变形和卷曲，还带有分枝干枯。品种I93-0029、SC101和I93-277在3个月后，发病率分别为57.6%、62.0%和70.0%，发病植株多半叶片出现花叶和轻微变形、卷曲，8个月后，发病率分别降低到4.5%、50.0%和24.0%，发病植株的叶片出现花叶，带有轻微变形和干枯分枝。品种NGATSA、SC5、SC8、SC9、SC6068在3个月后，发病率都高达100%，发病植株叶片几乎全部出现花叶，一半以上严重变形、卷曲和缩小，8个月后，发病率稍微降低，分别为95.5%、97.7%、95.1%、95.5%和91.4%。发病植株叶片将近一半出现花叶，一半花叶带有严重变形卷曲，带有干枯分枝。品种VIOLET在3个月后，发病率为79.8%，8个月后发病率增加到94.0%。

2.3  木薯不同品种产量性状分析

从表3结果可见，块根分布主要分为水平伸长和无规则两种，而结薯集中度主要分为集中和分散两种。K-265单株块根数最多，为8条，占17个供试木薯品种的5.9%。I93单株块根数量次之，为7条，占5.9%。V-130、I72、I144、I93-267、I93-144、SC8和SC101单株块根数量均为6条，占41.2%。VIOLET、SC9和SC6068单株块根数量均为5条，占17.6%。NGATSA、I93-0029、I93-277、SC5和SC10块根数量最少，为4条，占29.4%。K-265、V-130和I93-277块根直径粗，占17个供试木薯品种的17.6%。直径中等的占41.2%，直径细的占41.2%。K-265块根产量最高，为42.15 t/hm2;其次为V-130，为33.75 t/hm2;块根产量在20～30 t/hm2的木薯品种有I93、I72、I144、I93-0029、I93-267、I93-277、I93-144和SC101，产量低于20 t/hm2的木薯品种有VIOLET、NGATSA、SC5、SC8、SC9、SC10和SC6068;其中产量最低的木薯品种是SC10，为7.90 t/hm2。

3  讨论与结论

中国是木薯花叶病的非疫病区，因此木薯育种目标主要以选育高产和高淀粉含量品种为主，选育出的华南系列木薯品种如：SC5、SC6、SC7、SC8、SC9和SC10等，这些品种产量一般为30～45 t/hm2。为了解华南系列等木薯品种对木薯花叶病毒病的抗病性，以便筛选出高产高抗病品种，在非洲国家木薯花叶病疫病区进行推广种植。本试验通过对供试的17个木薯品种形态特征、感病率和产量性状的综合分析，结果显示K-265和V-130的产量最高，分别为42.15 t/hm2和33.75 t/hm2，8个月后发病率为12%～16%，属于耐花叶病的高产木薯品种，适宜在刚果（布）大面积推广种植。I93虽然产量中等，但叶片的花叶病发病率最低，是一个高耐花叶病毒病的木薯品种，可在刚果（布）花叶病高发地区推广种植。华南系列木薯品种除SC101外，其他5个品种均属高感花叶病品种，产量在7.90～13.26 t/hm2，不适合在刚果（布）推广种植。

由于花叶病在非洲流行，因此许多育种者致力于提高品种对花叶病的抗性的研究，如国际农业研究磋商组织通过利用当地品种与野生近缘种（Manihot glaziovii Müll. -Arg.）杂交，获得抗花叶病的种质[13]。国际热带农业研究所近些年已经培育出12个高产和高干物率的抗花叶病毒病木薯品种，并已经在尼日利亚等国家推广应用[14]。本研究是中国木薯科研工作者第一次在非洲国家花叶病发病区开展耐花叶病毒病木薯品种的筛选试验，也是第一次在非洲国家对中国华南系列木薯品种进行感花叶病研究，这为中国未来木薯育种目标多样性打下基础。

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