甘蔗实生苗早期阶段黑穗病抗性鉴定与评价

莫周美，秦昌鲜，郭强，唐利球，马文清

（广西南亚热带农业科学研究所，广西龙州532415）

甘蔗黑穗病是甘蔗的重要病害之一，威胁着世界主要植蔗国家和地区蔗糖产业安全，选育抗病品种是防治该病最有效的手段[1]。国家“九五”甘蔗科技攻关和国家甘蔗品种审定分别把甘蔗品种对黑穗病的抗性作为主要研究内容之一和评价指标之一[2]。抗病育种效率低制约着我国甘蔗育种发展，对亲本抗病表现信息的不了解，常用杂交组合实生苗信息的鲜少报道，导致在选择亲本组合时选上，最后却因抗病性达不到要求而直接被淘汰。国内各主要育种单位对选育抗黑穗病品种非常重视，但对抗黑穗病品种的选育主要在五圃制品种选育程序的后期阶段进行抗黑穗病鉴定筛选[3-4]，很多工农艺性状好的品种材料到后期阶段才发现易感黑穗病，达不到预期品种要求，这时再进行淘汰则会对选育种资源造成浪费，如果能结合亲本性状定制杂交组合及在品种选育程序的早期阶段尽早发现和淘汰感病材料，就能避免品系材料在选育过程中带有不良感病性状而入选的风险。本试验对2014年定制的杂交组合实生苗和其F1代种茎进行人工接种黑穗病菌与自然感病筛选试验，了解甘蔗杂交组合的抗病表现，研究早期阶段选择抗黑穗病品系材料的方法，为甘蔗抗病育种的亲本选择、组合配制及杂交后代选择提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

参试材料为广西南亚热带农业科学研究所2014年在海南育种场定制的11个杂交组合的实生苗及其F1代种茎。

1.2 甘蔗黑穗病菌冬孢子的采集与保存

2015年8月下旬，在龙州蔗区采集主栽品种新抽出的黑穗病鞭子，将甘蔗黑穗病鞭状物装入纸袋中，合上袋口干燥48 h，然后将纸袋装入密封塑料袋内，在0℃条件下贮存备用[5]。

1.3 试验方法

试验于2015年4月至2017年1月在广西南亚热带农业科学研究所甘蔗选育种试验基地进行。

1.3.1 实生苗 2015年4月开始培育实生苗，6月将培育好的实生苗定植大田，每个组合种植50株，试验设置人工接种和自然感病两个处理，不设重复；人工接种处理种植前在甘蔗苗的生长点部位用无菌注射器针头扎4个孔，然后浸泡在黑穗病病菌浓度为5×106孢子/mL的悬浮液中浸渍接种15 min，接种后保湿24 h后定植于大田；对照处理直接定植于大田；砍收前调查每个组合感病丛数。

1.3.2 F1代种茎 2016年4月在每个组合的接种实生苗处理上选出25个较优单株，砍双芽段，每个单株种植2段，即每个组合种植50段（100芽），试验设置人工接种和自然感病两个处理。人工接种处理试验方法为配制黑穗病病菌浓度为5×106孢子/mL的悬浮液，将参试材料放入悬浮液中浸渍接种15 min，接种后保湿24 h后播种于大田；自然感病处理不做处理直接播种于大田。砍收前调查每个组合总茎数和感病总茎数。

2 结果与分析

2.1 11个杂交组合实生苗感病情况

实生苗发病情况见表1。由表1可知，11个杂交组合的实生苗经人工接种黑穗病菌的有6个组合发病，发病率最高的是组合桂糖 96－143×CP93－1382，发病率为10%；其次组合CP67－412×柳城03－1137的发病率为8%；组合CP67－412×ROC22和组合粤糖93－124×粤糖83－251发病率均为4%，而组合 CP89－2143×粤糖 84－3 和组合桂糖02－208×桂糖03－66的发病率均为2%；其余5个组合均没有发病。11个杂交组合的实生苗自然感病处理中有3个组合分别有1丛感染黑穗病，即该组合黑穗病感病率为2%，分别是组合CP67－412×ROC22、CP67－412×柳城 03－1137、桂糖 96－143×CP93－1382，其余 8 个组合实生苗自然感病处理感病率均为0。由表1可知，实生苗经人工接种处理组发病率较高于自然感病处理组，自然感病处理组发病的三个组合在人工接种处理组中发病率较高。

2.2 11个组合F1代材料感病情况

F1代材料感病情况见表1。从表1可以看出，11个组合F1代新植蔗经人工接种黑穗病菌后全部感病，其中0＜发病率＜10%的组合有5个，10%＜发病率＜30%的有4个，发病率≥30%的有2个。其中发病率最低的是组合CP67－412×桂糖96－211，发病率为0．44%，发病率最高的是组合桂糖96－143×CP93－1382，发病率达39．77%。自然感病处理组中，11个杂交组合中感病的组合有4个，分别为组合CP67－412×ROC22、CP67－412×柳城 03－1137、桂糖 96－143×CP93－1382、粤糖 93－124×粤糖 83－251，其发病率均小于 10%，发病率最高的是组合桂糖 96－143×CP93－1382，为 4．39%。

表1 11个杂交组合实生苗及F代感病情况

3 结论与讨论

实生苗试验选配的组合中，11个组合的实生苗接种黑穗病菌后有6个发病，发病率最高达10%，而自然感病组中只有3个组合发病，发病率均为2%。相对于F1代种茎试验结果来说，实生苗的感病情况较低，这与杨荣仲等[6]学者研究结果认为新植实生苗黑穗病病害发生较低一致；而本试验实生苗在人工接种时未感病，到F1代材料接种时又表现出感病，这可能与种植田间环境有关。李毅杰等[7]研究表明甘蔗病害发生受病害种类、环境及植株生长状态等多种因素影响。本试验实生苗经人工接种黑穗病菌处理后发病率高于自然感病处理，自然感病处理组中发病的3个组合在人工接种处理组均有发病，且发病率比其他组合略高，这可能与组合的抗病性有关，说明这些组合较易感病，在选育种时结合其他工农艺性状观察，同时记录杂交亲本为下次选配组合时提供参考。

试验中F1代材料人工接种黑穗病菌处理组与自然感病处理组相比较，人工接种处理组表现为11个杂交组合的F1代新植蔗全部感病，且组合桂糖96－143×CP93－1382发病率高达39．77%；而自然感病处理组仅有4个组合感病，其发病率均小于10%，其余杂交组合未感病，这与夏红明等[3]研究结果一致，说明人工接种处理比自然感病处理对黑穗病株系的淘汰率效果明显。夏红明等[3]学者认为人工接种处理发病率大于10%的材料，如果不是其他性状或综合性状特别优良，都可以考虑淘汰。在F1代试验中人工接种处理感病率大于20%的组合其在自然感病处理中也有感病，说明这些组合较易感黑穗病，认为这些组合可以直接淘汰；人工接种处理发病率高于10%低于20%的在自然感病处理中未感病的组合，如果其他性状或综合性状特别优良可以继续观察；而低于10%的可以继续观察并结合其他性状表现进行选择。

结合实生苗和其F1代试验结果发现，实生苗自然感病处理中感病的组合，在实生苗接种处理中感病率较高，到其F1代材料时都自感黑穗病，且F1代接种处理时感病率都超过20%，被直接淘汰。根据试验结果认为，在甘蔗选育种时实生苗自然感病的组合，其后代材料可能较易感黑穗病，如果其他工农艺性状不是特别优良可以考虑直接淘汰。

人工接种试验受田间环境影响，如何准确高效地从早期阶段筛选出抗黑穗病品系，还需努力探究筛选技术。亲本杂交组合的选择及高效、准确的早期阶段抗黑穗病材料筛选对提高抗黑穗病甘蔗品种选育效率有重要的意义。