广西甘蔗主栽品种梢腐病田间抗性初步评价

王泽平 陈奕 孙海军 李毅杰 段维兴 周主贵 张木清 林善海

摘 要 为更好地为广西甘蔗品种的合理布局和科学种植提供依据，探讨广西甘蔗主栽品种对梢腐病的田间抗性，根据发病程度，利用病情指数划分的抗性标准，在甘蔗梢腐病发生盛期，对目前广西蔗区13个主栽品种进行梢腐病抗性的田间综合评价。结果表明：宿根蔗感病程度比新植蔗严重。新植蔗表现为高抗的品种3个，抗病9个，中抗1个；宿根蔗表现为高抗的品种4个，抗病8个，中抗1个。综合不同蔗区新植蔗和宿根蔗的抗性表现，高抗品种2个（粤糖94-128、台优），抗病9个（ROC22、粤糖93-159、桂糖31、桂糖03-2287、桂糖42、台98-0432、桂糖29、柳城03-1137、桂糖21），中抗2个（柳城05-136、粤糖60）。新植蔗和宿根蔗抗性表现为同一水平的8个（粤糖94-128、台优、ROC22、桂糖03-2287、桂糖42、台98-0432、柳城03-1137、桂糖21），宿根蔗差于新植蔗的2个（桂糖31、粤糖60），3个变化趋势相反（粤糖93-159、桂糖29、柳城05-136）。不同蔗区梢腐病的发生情况不同，品种在各个蔗区的抗性表现也不同。2015年，广西蔗区主栽品种对梢腐病抗性达到中抗以上水平，说明梢腐病对该榨季广西甘蔗生产为害程度尚不严重。

关键词 甘蔗；梢腐病；主栽品种；抗性评价

中图分类号 S435.661 文献标识码 A

Abstract This research aimed to provide scientific references for sugarcane distribution and planting via exploring the resistance difference on Pokkah boeng disease of major sugarcane varieties in the field of Guangxi. The resistance to Pokkah boeng of 13 major sugarcane varieties in Guangxi were comprehensively evaluated according the incidence and disease severity index（DSI）during the epidemic period in the field. The results showed that the ratoon cane was more susceptible than new-planting. Three varieties were graded high resistance（HR）， 9 were resistance（R）， and one was moderate resistance（MR）in new-planting， and the number of HR， R， MR were 4， 8， 1 respectively in the ratoon cane. Comprehensive evaluation of the resistance of the varieties in new-planting and ratoon， two varieties of YT94-128 and Taiyou were graded the HR level， 9 varieties including ROC22， YT93-159， GT31， GT03-2287， GT42， Tai98-0432， GT29， LC03-1137 and GT21 were graded the R level， whereas LC05-136 and YT60 were graded the MR level. Resistance levels of 8 varieties in new-planting were the same with that of ratoon， including YT94-128， Taiyou， ROC22， GT03-2287， GT42， Tai98-0432， LC03-1137 and GT21， GT31 and YT60 varieties in ratoon were more susceptible than new-planting， but 3 varieties of YT93-159， GT29 and LC05-136 showed the opposite. The results indicated all of the major varieties of Guangxi expressed MR or higher to Pokkah boeng disease in 2015， and the disease was not serious in 2015-2016 crushing season.

Key words Sugarcane； Pokkah boeng； Major varieties； Resistance evolution

doi 10.3969/j.issn.1000-2561.2016.05.016

甘蔗梢腐病是一种流行的世界性真菌病害。近年来在我国蔗区发生日趋严重。据2012～2014年广西甘蔗区试和2011～2014年国家甘蔗区试调查结果显示，品种的甘蔗梢腐病发病率达100%。此病害导致667 m2平均减产1～2 t，糖分降低3%[1]。因此，研究明确广西甘蔗主栽品种梢腐病抗性表现对指导生产和品种推广具有重要现实意义。

关于甘蔗梢腐病，国内的研究不多，仅在甘蔗梢腐病的发生、防治与抗性筛选方面进行过初步探讨[2-4]。20世纪90年代，广西甘蔗研究所虽然建立了甘蔗梢腐病田间5级法分级标准[5]，但未能对品种梢腐病的抗性进行标准化评价；福建农林大学探讨了不同组合实生苗和国家区试品种的梢腐病抗性[6]，但病害分级标准过于简单，不适合田间复杂的病情，且只对调查品种之间的抗性差异进行了比较，未能对品种抗性进行明确界定。

国外报道了甘蔗梢腐病存在多种病原，包括Fusarium sacchari、F. verticillioides、F. proliferatume、F. subglutinan和F. andiyazi，且不同蔗区的种群及优势种也不同[7-11]。本课题组前期研究也表明，我国蔗区至少存在F. proliferatume、F. verticillioides等2个种[12]。自20世纪90年代末以来，随着优良新品种的不断育成和老品种的淘汰、蔗区之间种苗的频繁调运以及国外种质材料的大量引进，为甘蔗梢腐病的传播蔓延提供了条件，加上蔗区生态的多样性和复杂化，病原优势种的差异，导致不同蔗区甘蔗梢腐病病原种群及致病力分化，给我国的甘蔗安全生产带来了严重隐患。因此，对广西不同生态蔗区甘蔗主栽品种的梢腐病发生情况进行系统调查，初步分析评价其田间抗性，为甘蔗品种合理布局和科学防控甘蔗梢腐病以及筛选抗病种质资源提供依据。

1 材料与方法

1.1 材料

试验材料为广西不同蔗区的13个甘蔗主栽品种（表1）。

1.2 方法

1.2.1 调查方法 调查于2015年6月下旬至7月上旬进行，调查甘蔗主栽品种新植蔗和宿根蔗。选取中间蔗地长势整齐均匀的甘蔗，采取随机取样调查，调查3行，行长10 m，3次重复。调查每株甘蔗的所有叶片，用目测法评估叶片和蔗茎的发病程度。记录调查的总株数、病株数及病级。病害等级标准参照刘梦林等[5]的划分方法，并作修改。具体分级标准见表2。

1.2.2 数据统计 发病率和病情指数（Disease severity index， DSI）的统计参照沈万宽等[13]、李朝生等[14]方法进行。采用系统聚类分析法分析甘蔗品种感抗梢腐病差异（对病情指数先进行标准化转换，采用卡方距离和离差平方和的方法进行系统聚类）。

1.2.3 抗性评价 根据田间梢腐病的病情指数划分抗性水平，应用Excel 2010和DPS 7.05分析软件对新植和宿根甘蔗进行梢腐病抗性评价（方差分析采用Duncan新复极差法），当新植和宿根所确定的抗性等级不一致时，以抗性较差者的等级作为该品种的抗性等级，田间抗性评价标准见表3。

2 结果与分析

2.1 广西甘蔗主栽品种梢腐病田间抗性

2015年广西主要蔗区主栽品种梢腐病为害调查结果如表4，所有调查的品种新植和宿根在各个蔗区均表现为中抗以上水平，其中新植蔗北海点柳城05-136以及宿根蔗崇左粤糖60达到中抗水平，其他植期调查点的甘蔗品种都达到抗病或高抗水平；新植蔗以北海点发病相对较严重，宿根蔗以北海和崇左发病相对较严重。

2.2 广西甘蔗主栽品种梢腐病田间抗性的综合评价与聚类分析

综合各个品种的新植和宿根蔗在不同蔗区的抗性表现。结果表明，调查的13个主栽品种中，高抗品种2个（分别为粤糖94-128和台优）；中抗品种9个（分别为粤糖93-159、ROC22、桂糖31、桂糖03-2287、桂糖42、台98-0432、桂糖29、柳城03-1137和桂糖21）；中抗品种2个（分别为柳城05-136和粤糖60）（表5）。以此次数据统计为基础，综合各品种历年表现，各品种对梢腐病的抗性依次为：粤糖94-128>台优>粤糖93-159>ROC22>桂糖31>桂糖03-2287>桂糖42>台98-0432>桂糖29>柳城03-1137>桂糖21>柳城05-136>粤糖60。采用各个品种新植、宿根及不同蔗区病指最高值进行聚类分析，结果与综合评价的表现情况一致。当阀值为0.90时，13个品种分为3类：第I类包含粤糖94-128和台优，抗性最高；第II类包含7个品种，分别为粤糖93-159、ROC22、桂糖31、桂糖03-2287、桂糖42、台98-0432和桂糖29，抗性中等；第III类包含4个品种，分别为柳城03-1137、桂糖21、柳城05-136和粤糖60，抗性最差（图1）。

3 讨论与结论

3.1 广西蔗区甘蔗梢腐病发生特征

甘蔗梢腐病是一种气传性真菌病害，其发生与气候环境、栽培措施、品种抗性等多种因素有关。其中，每年的6～9月降雨量、土壤含水量、霜冻等气候条件是影响梢腐病发生较为重要的环境因素[15]。本研究结果表明，2015年广西蔗区主栽品种对梢腐病抗性达到中抗或抗病以上水平，发生程度较轻，可能与当年的气候因素和品种的抗性有关。但甘蔗梢腐病的发生具有一定的区域性，北海蔗区处于广西最南部，属于沿海地带，常年温度较高，雨水充沛，以及崇左作为广西糖都，甘蔗严重连作，导致梢腐病发生相对较重。前人研究结果也表明，梢腐病的发生具有一定的区域性，其中桂南和桂西地区的发生较重，宿根蔗比新植蔗重[5]。这一点，本研究结果与前人的结果基本一致。虽然主栽品种整体发病较轻，但课题组在进行其他研究中发现高感品种，例如桂糖37号在广西农业科学院甘蔗研究所丁当基地其发病率最高可达到38.72%，发病指数达到32.23%。同时，病原的种群、优势种致病力以及寄主均可对甘蔗梢腐病的发生造成一定的影响。本研究前期研究结果表明，广西蔗区存在Fusarium多种致病病原。甘蔗梢腐病与玉米穗腐病具有部分相同的病原[16-18]，例如F. verticillioides和F. proliferatume。调查过程中发现蔗地边际为玉米地的梢腐病相对较重，可能与两种作物具有共同病原有关。蔗区梢腐病病原菌种群分布、优势种、病原的致病力以及病原基数等均与甘蔗梢腐病的发生有密切的关联，有待进一步研究。

3.2 主栽品种感抗梢腐病差异性分析

同一个品种在不同蔗区，由于生态环境、栽培条件和病原种群及优势种等条件的影响，表现的抗性差异较大。例如，广西的主要品种ROC22（约占全区总面积80%以上）在南宁、崇左和百色表现为高抗，而在柳州、来宾、北海和贵港表现为抗病；柳城05-136和柳城03-1137在柳州均表现为高抗，而在北海分别表现为中抗和抗病（表4）。除了外部的因素影响甘蔗梢腐病的发病情况，甘蔗品种本身的抗性遗传也较为重要。从亲本抗性遗传的角度看，ROC22本身为抗病品种，以ROC22为母本材料时，桂糖03-2287（ROC22×ROC25）和桂糖42（ROC22×桂糖92-66）表现为高抗或抗病，而以ROC22为父本材料时，桂糖29（崖城94-46×ROC22）、柳城03-1137（HoCP93-746×ROC22）、柳城05-136（CP81-1254×ROC22）抗性表现为抗病或中抗。粤糖93-159本身为抗病品种，但作为父本材料时，粤糖60（粤糖92-1287×粤糖93-159）表现为中抗，这说明甘蔗对梢腐病的抗性遗传可能主要受母本材料的影响，或者说母本的抗性性状表现为显性，而父本的表现为隐性。甘蔗的梢腐病抗性是否与基因型或母本有关，有待进一步对大量种质资源的抗性及抗性遗传率进行评价。由于田间抗性表现受到环境、栽培条件以及当地病原种群不明确的多种因素影响，且周期较长。因此，明确不同蔗区的致病病原以及优势种、结合大棚苗期的人工接种评价乃至开发室内的分子检测技术，可大大缩短评价的时间。目前，在甘蔗上已开发了对锈病的分子检测技术[19-20]。例如，课题组前期的研究基础表明，粤糖94-128无论是苗圃接种评价还是生产，对梢腐病均表现为高抗，其群体发病率和病情指数都微乎其微，粤糖94-128可作为梢腐病抗性种质资源材料加以利用。而其它桂糖系列（GT）的甘蔗新品种尚在大面积示范推广之中，还需要大量的调查研究来探讨其抗梢腐病性。宿根蔗感病程度比新植蔗严重。不同蔗区梢腐病的发生情况不一样，品种在不同蔗区的抗性表现不同，其感抗梢腐病性还需要多年多点观察。

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