异地剑麻抗性苗繁育与本地抗性苗选育技术研究

夏李虹++黄标++杨荣++赵家流++黄璐妍++李江平++戚强

摘 要 开展异地剑麻抗性苗繁育和培育及大田种植技术试验研究。试验证明：应用抗性苗原种作母株钻心繁育的后代仍具有抗紫色卷叶病能力；二代抗性苗等均不宜用于繁育后代，抗性苗原种也不宜作组培材料繁殖后代，否则其后代抗性均下降；另外，广东湛江地区徐闻、雷州麻区部分发病早且重病田种苗已恢复生长并产生抗性，今后不必到的海南昌江麻区选抗性苗原种，该抗性苗不是基因突变得来的，而是产生了大量抗性物质的缘故，故仍需通过开展杂交来选育抗紫色卷叶病的可遗传的剑麻新品种。

关键词 剑麻抗性苗 ；紫色卷叶病 ；粉蚧 ；组培苗 ；技术研究

中图分类号 S563.8

Technical Study on Breeding of Alien Sisal Resistant Seedlings

and Selection of Local Sisal Resistant Seedlings

XIA Lihong HUANG Biao YANG Rong ZHAO Jialiu HUANG Luyan LI Jiangping QI Qiang

（Dongfanghong Farm of Zhanjiang，Agricultural Reclamation，Leizhou，Guangdong 524251）

Abstract Experimental study on breeding and cultivation and field planting technology of alien sisal resistant seedlings were carried out. The study proved that the seedlings reproduced from drilling the leaf axis of 1st generation resistant seedlings still had the resistance of purple leaf roll virus. However，the 2nd generation seedlings were not suitable to be as mother plant for expanding propagation. The 1st generation resistant seedlings were not suitable to be as explants for tissue culture，too. This is because the resistance of their offspring was reduced. Fortunately，a part of old serious disease damaged sisal plant area in Xuwen and Leizhou had had the resistant seedlings. So，we can select and breeding 1st generation resistant seedlings in local instead of Hainan Changjiang. The resistance is caused by accumulation of resistance substance not by genetic mutation. So，it is urgent that breeding a new resistant sisal variety by hybrid breeding.

Key words sisal resistant seedlings ；purple leaf roll virus ；Dysmicoccus neobrevipes （Beardsley） ；tissue culture seedlings ；technical study

劍麻抗性苗是指抗剑麻紫色卷叶病麻苗，该苗是2010年在海南昌江青坎农场老重疫区选出的。2001年11月紫色卷叶病在海南昌江青坎农场麻区首次发生，次年4月便在该场全面暴发并迅速蔓延至周边农村麻园；2006-2007年，该病又蔓延至广东雷州北和镇地方麻区及湛江地区的徐闻县、雷州市垦区剑麻农场的麻区，接着又迅速蔓延至广东廉江及揭阳农垦麻区，近年该病又进一步蔓延至广西浦北麻区。该病造成的损失非常严重，仅海南、广东因该病危害已淘汰剑麻面积达0.67多万hm2，该病已成为制约中国剑麻产业发展的瓶颈问题。该病是由新菠萝灰粉蚧（下面简称粉蚧）作为传播媒介引起[1-6]，但防治该粉蚧的难度和成本大且防治不彻底等，为此选育抗性苗并加以利用可获得事半功倍的效果。对海南昌江老重病区进行跟踪调查发现，该病株6-9年间连续发病2-3轮后便逐渐产生抗性；2007-2009年，对复发病害极轻或不再复发病害的400 hm2麻区进行调查，每年调查2次，对连续3年不再发病的田块进行小行施肥培土，使其长出大量的走茎苗；然后分别于该走茎苗、本地苗及广西珠芽组培苗上接种粉蚧。结果显示，海南昌江老重病区（麻田）连续3年以上不再发病的麻田走茎苗也不发病，而其他麻苗均发病严重，其中本地苗发病率达90 %以上，组培苗发病最严重，发病率达100 %。经基因比对，发现抗性苗的抗性并非基因突变引起[6]。为此，开展了异地剑麻抗性苗繁育与本地抗性苗选育技术研究，以便指导生产应用。

1 材料与方法

1.1 抗性苗繁育技术方法与抗病能力关系的研究

1.1.1 抗性苗原种作母株钻心繁育

2010年6月-2016年12月采用抗性苗原种作母株钻心繁育（即破坏顶端生长点，促进腋芽及走茎大量萌发），每年每棵母株可繁育腋芽苗5株，该母株可采苗2-2.5年，配套创新集成技术可增长繁育麻苗40 %以上。在东方红农场农科所等地共建立抗病原种母株66.6万株，通过钻心破坏顶端生长点促进腋芽萌发（即不离开母体），共繁育株重0.25 kg以上、株高25 cm以上的腋芽苗700多万株，并通过苗圃疏植至株重4 kg以上，然后上山（大田）种植达1 533.3多hm2。最早于大田种植的种苗已有6年多，并一直跟踪调查其发病情况。

1.1.2 二代抗性苗作母株钻心繁育

2014年5月于东方红农场农科所大楼北地布置二代抗性苗（即以抗性苗原种作母株钻心繁育的后代，如腋芽苗），以其再作母株钻心繁育后代，探讨其抗病能力是否下降。处理：在该试验地南北东西均设一畦，以此4畦为观察点，每畦育母株240株，2015年3月份进行母株钻心，2017年2月8日调查其母株繁育的后代发病情况。

1.1.3 抗性苗作组培材料繁殖的组培苗抗病能力

（1）2014年6月6日于东方红农场农科所15路西新种麻园大行布置抗性苗作组培材料繁殖的组培苗（该苗由广东省湛江农垦科学研究所引进）抗病力试验。处理：①抗性苗原种作组培材料繁殖的组培苗（简称抗性原种组培苗，下同）；②抗性苗原种作母株钻心繁育的腋芽苗再作组培材料繁殖的组培苗（简称抗性原种腋芽作的组培苗，下同）；③抗性苗原种作母株钻心繁育的后代（已繁育23个月余下未出圃的小苗，简称抗性原种后代，下同）。每处理3次重复，每小区育210株（密植：规格为15 cm×20 cm，即5行×42株），以上麻苗株高均为20 cm。因组培苗细弱，故试验区均搭遮光网且不防治粉蚧（即让粉蚧自然为害），密植11个月后（即2015年5月5日）调查发病情况。

（2）2014年9月30日于东方红农场农科所围墙内的试验地进行以抗性苗作组培材料繁殖的组培苗接种试验。处理：①抗性原种组培苗；②抗性原种腋芽组培苗（该处理注重防治粉蚧）；③抗性原种腋芽组培苗（该处理全过程不防治粉蚧）；④非抗性苗（珠芽）作组培材料繁殖的组培苗经大田种植后长出的走茎苗（简称非抗性组培的走茎苗，下同）；⑤抗性苗原种作母株钻心繁育的腋芽苗（简称抗性原种腋芽苗，下同）。以上麻苗株高达30 cm，株重0.3 kg，每处理一次重复，每小区24株，2015年2月3日接种粉蚧，每株接种粉蚧80头，接种3个月后（即2015年5月8日）后调查发病情况。

（3）2015年5月31日于东方红农场农科所15路西新种麻大行进行抗性苗作组培材料繁殖的组培苗疏植试验。处理：①抗性原种组培苗；②抗性原种腋芽组培苗；③抗性原种腋芽苗。每处理3次重复，每小区株数不等（136-345株），因各处理统一规格麻苗不足，以上麻苗株高均为30 cm，株重0.3 kg，疏植规格为50 cm×50 cm，实施后让粉蚧自然为害，2016年11月份调查发病情况（以上处理的麻苗已达出圃标准，即株重达4 kg以上。处理①②已经过2014年6月至2015年5月共11个月的密植炼苗）。

1.2 探讨发病后的植株是否已产生抗病能力

1.2.1 病株后代的抗病能力

（1）2015年8月1日对株高60 cm、株重约2 kg（分4排共42株）的非抗性组培苗病株母株钻心繁育后代，因该病株偏大，便剥除部分底层脚叶，促進腋芽萌发，钻心后便开始防治粉蚧，并每15 d防治粉蚧一次，确保没有粉蚧为害；2016年2月16日，即钻心后第133天（约4个半月），共长出后代149株（其中腋芽苗68株，走茎苗81株，株高均达25 cm以上，因防治粉蚧，该后代均尚未发病）；然后停止防治粉蚧，让粉蚧自然为害，2017年2月7日再次调查病母株钻心繁育的后代发病情况。

（2）2015年12月31日于东方红农场农科所围墙内试验地进行非抗性病母株钻心繁育的后代盘栽接种试验。处理：①非抗性苗病母株繁育的腋芽苗；②非抗性苗病母株繁育的走茎苗；③非抗性珠芽作组培材料繁殖的组培苗；④抗性苗原种作母株钻心繁育的腋芽苗。盆栽后便防治粉蚧4个多月，确保没有粉蚧为害，麻苗株高均为30 cm，株重0.3 kg。每处理3次重复，每小区11株，2016年5月开始接种，每株麻接种粉蚧80头，2016年10月12日调查发病情况。

1.2.2 发病1轮后的植株后代抗病能力

2016年7月以非抗性苗发病1轮后已恢复生长34个月而暂未复发病害的植株作母株钻心繁育后代，并让粉蚧自然为害其母株及后代麻苗，2017年2月7日调查并探讨其是否已产生抗病能力。

1.3 选育本地抗性苗原种

（1）2014年8月于东方红农场16队、19队、20队选择在本地区最早发病（2007年）且病情严重、复发病2-3轮、已1-2年不再发病的田块，采其走茎苗在东方红农场农科所围墙内的试验地疏植，进行接种试验。处理：①19队已恢复生长的麻园走茎苗；②16队已恢复生长的麻园走茎苗；③20队已恢复生长的麻园走茎苗；④非抗性组培走茎苗；⑤抗性原种腋芽组培苗。每处理2次重复，每小区株数不等（20-30株），麻苗株高30-35 cm，株重0.3-0.35 kg。2014年11月接种粉蚧，每株接种粉蚧80头，2015年5月8日调查发病情况。

（2）2015年1月28日于东方红农场农科所19-4疏植苗圃地布置选育本地抗性原种试验。处理：①海南抗性苗原种；②东方红农科所16路西走茎苗（东方红非抗性珠芽作组培材料的走茎苗）；③东方红19队15号地已恢复生长的麻园走茎苗；④东方红农科所16路西已恢复生长的麻园走茎苗；⑤东方红农科所19-1走茎苗（广西非抗性珠芽作组培材料的走茎苗）；⑥（CK）广西珠芽组培苗（五一农科所的袋装苗）。每处理3次重复，每小区99株（即33株×3单行），随机排列，试验区四周设有保护区，由粉蚧自然为害剑麻苗，2015年8月4日第一次调查发病情况，2016年11月2日第二次调查发病情况。

2 结果与分析

2.1 抗性苗繁育后代的抗病能力

2.1.1 抗性原种作母株钻心繁育的后代抗病能力

以在海南昌江老重病区选出的抗性原种作母株，钻心破坏顶端生长点，促进腋芽及走茎繁育的后代有700多万株，并经过苗圃疏植，然后移至大田种植，共推广种植1 533.3多hm2。大田种植最早的已经有6年，经2010年初-2017年初连续6年的跟踪调查，在自然情况下和非重病田区域种植，该苗均没有发生紫色卷叶病。

2.1.2 二代抗性苗作母株钻心繁育的后代抗病能力

2015年3月对二代抗性苗母株进行钻心繁育后代，钻心后5个月（即2015年8月30日）发现母株零星发病，2017年2月8日对二代抗性母株繁育23个月后未出圃的后代进行调查。结果显示，4次重复，平均每小区繁育未出圃的后代（小苗）尚有3 608株，其发病率为9.37 %，即二代抗性苗抗病能力已下降，不宜作母株钻心繁育材料。

2.1.3 抗性苗作组培材料繁殖的组培苗抗病能力

（1）2014年6月6日以东方红农场农科所15路西新种麻大行密植的抗性原种作组培材料繁殖组培苗，让粉蚧自然为害，2015年5月5日调查，该麻苗株高已达25-40 cm，株重0.25-0.5 kg，其发病情况见表1。结果显示，抗性苗原种不发病；处理①（抗性苗原种组培苗）、处理②（抗病苗原种腋芽组培苗）发病率分别为18.45 %和18.66 %，其发病率显著大于处理③（抗性苗原种），故抗性苗不宜作组培材料繁育后代。

（2）以2014年9月30日布置的抗性苗原种作组培材料繁殖组培苗，2015年2月3日接种粉蚧，2015年5月8日调查，发病情况见表2。结果显示，处理①、②、③、④发病率分别为50.0 %、45.83 %、20.83 %和95.83 %，而处理⑤不发病（表2）。可见以抗性苗作组培材料繁殖的组培苗经接种试验也鉴定了其抗病能力下降，故抗性苗不宜作组培材料繁殖种苗。

（3）2015年5月31日继续以东方红农场农科所15路西大行布置的抗性苗原种作组培材料繁殖组培苗，2016年11月调查各处理麻苗已达上山标准，株高达65-75 cm，株重4 kg以上。经过密植炼苗，再经疏植炼苗到出圃标准，均为粉蚧自然为害，其发病情况见表3。结果显示，处理①（抗性原种组培苗）、处理②（抗性原种腋芽组培苗）发病率分别为16.18 %和11.05 %，而处理③（抗性原种的腋芽苗）不发病。处理①、处理②的发病率极显著大于处理③，进一步验证了抗性苗不宜作组培繁殖，否则抗性下降，也验证了抗性苗的抗病能力不是基因突变引起的[6]。

2.2 发病植株作母株钻心繁育的后代抗病能力

（1）2015年8月1日以非抗性苗病株作母株钻心繁育的后代抗病能力。以病植株作母株钻心后便连续防治粉蚧6个月，然后让粉蚧自然严重为害，严重发病的植株虫口达1 000头以上，并导致煤烟病严重危害。2017年2月7日对病株母株钻心繁育后代，对其4次重复共155株麻苗（含腋芽苗及走茎苗）进行调查，结果显示，4次重复的平均发病率为49.55 %，即证明经首次发病的植株，其后代尚没有产生抗性。

（2）2015年12月31日对以非抗性苗首次发病的植株作母株钻心所得的腋芽苗和走茎苗等处理布置盘栽接种试验，2016年10月12日调查，结果见表4。结果显示，处理①（病母株繁育的腋芽苗）、②（病母株繁育的走茎苗）、③（非抗性组培苗）发病率分别为27.27 %、60.61 %、100 %，处理④（抗性苗）不发病，而处理②、③发病率极显著大于处理④，即以发病的植株作母株钻心繁育出的后代经接种试验也鉴定了其尚没有抗病能力或抗病能力不强。

（3）2016年7月底以首次发病后隔34个月尚未发病的植株作母株钻心繁育后代，2017年2月7日调查（即钻心6个月后），4株母株长出的腋芽苗共24株，株高达25-35 cm，株重约0.25 kg，其中发病14株，即后代发病率达58.3 %，可见首次发病后已恢复生长34个月的植株尚未产生抗性。

2.3 选育本地抗性苗原种

（1）2014年8月采集东方红农场原老重病田已反复发病2-3轮并完全恢复生长1-2年的麻田走茎苗等处理进行接种粉蚧试验，2014年11月份接种，2015年5月8日调查发病情况，结果见表5。结果显示，处理④（非抗性组培苗）发病最重，发病率高达96.3 %；处理⑤（抗性原种腋芽组培苗）发病率为47.92 %；处理①、②、③均为本地已连续发病2-3轮并恢复生长1-2年的麻田长出的走茎苗，其发病率为12.07 %-16.67 %，极显著低于处理④，可见这与其完全恢复生长的时间尚短有关，该麻田尚未完全产生抗性，故不能使用。

（2）2015年1月28日进一步采集本地老重病田已恢复生长2-3年的麻田走茎苗进行疏植比较试验，以选育出本地抗性苗原种。布置试验后分别于2015年8月4日和2016年11月2日调查植株抗病能力，结果见表6。

第一次（2015年8月4日）调查显示：处理②（东方红非抗性珠芽组培苗）发病率最高，发病率为73.07 %，显著大于处理①、③、④、⑤、⑥；其次为处理⑤（广西非抗性珠芽作组培材料的走茎苗），发病率为7.41 %；再次为处理③、④、⑥；处理①（海南抗性苗原种）抗性最好，发病率为0。

第二次（2016年11月2日）调查显示：处理④（东方红农场农科所16路西已恢复生长的麻园走茎苗）与处理①（海南抗性苗原种）均没有发生紫色卷叶病；处理⑤发病率极显著大于处理①、②、③、④；处理⑥发病率显著大于处理②，且极显著大于处理①、③、④，处理④（东方红农科所16路西已恢复生长的麻园走茎苗）已产生抗性；处理③（东方红19队已恢复生长的麻园走茎苗）仍有0.67 %的发病率，可能该田块尚需延长1-2年才完全產生抗性；处理⑤、⑥均为广西非抗性珠芽组培苗，其发病率最高，分别为7.41 %和5.05 %。

根据海南昌江老重早病区选育的抗性原种经验，本地老重病区已恢复生长多年的麻田走茎苗不发病或发病极轻，预计该田恢复生长3年以上的麻田将于2016-2017年完全产生抗性，即可在2016-2017年进行小行施肥培土，使小行疏松，促进走茎苗大量萌发；若该走茎苗接种粉蚧（株接种粉蚧80头，且让其危害4个月以上）后也没有发生紫色卷叶病，便可确定该麻田及其萌发的走茎苗已产生抗性，该田为抗性原种田，但该麻田已步入老龄期，且长出的走茎苗较为老化，故该走茎苗适宜作母株，钻心破坏其顶端生长点，以繁育嫩壮腋芽苗，再进行苗圃疏植培育至出圃标准（嫩壮大苗，株重4 kg以上），然后移至山上种植。可见老重早病田必须是经过粉蚧严重为害6-9年、连续发生病害2-3轮并完全恢复生长3年以上且不发病（该过程任由粉蚧危害）的田块，该麻田便可产生抗性，但必须通过接种确定，否则不能采集用于繁育，以免造成损失。