甘蔗常用亲本黑穗病抗性初步调查

雷敬超，张保青，高丽花，唐仕云，经 艳，周 珊，高轶静

（广西农业科学院甘蔗研究所/广西甘蔗遗传改良重点实验室/农业部广西甘蔗生物技术与遗传改良重点实验室，南宁530007）

甘蔗是最重要的糖料经济作物，产糖量占世界的三分之二，也是我国最主要的糖料作物之一，我国年产糖约1300万吨，90%以上来自甘蔗。目前，世界主要植蔗国普遍认为，甘蔗糖业生产安全最大的威胁是来自甘蔗病害。其中，由甘蔗鞭黑粉菌（Sporisorium scitaminea Syd.）引起的甘蔗黑穗病（sugarcane smut disease）自1877年南非纳塔尔首先报道以来，已成为世界范围内广泛流行的重要甘蔗病害[1]，也成为中国大陆蔗区经济危害性最严重的主要甘蔗病害之一[2-3]。近年来，中国甘蔗主栽品种ROC22普遍感染黑穗病，田间发病率超过10%，有的地块甚至超过50%，经济损失严重[2-3]。选育、推广抗病良种是生产上防治该病最经济有效的途径，因此，世界几个主产蔗国和地区都把甘蔗无性系对黑穗病的抗性作为品种选择的一个主要目标。

宿根甘蔗具有早生快发、提早成熟、省工省时、降低成本等优点，在生产中占有极其重要地位，为主要蔗糖生产国家所重视[4]，我国时有选育出强宿根性高糖优良甘蔗品种的报道[5-6]。在我国当前生产条件下，甘蔗宿根性不强是影响甘蔗产量的主要限制因子之一[7]，我国大部分蔗区甘蔗生产一般为1年新植，1～2年宿根，而蔗糖生产强国巴西则为1年新植，4～5年宿根[8]。而宿根栽培是降低生产成本的最有效途径之一，强宿根甘蔗品种的选育在生产中占有极其重要的地位。

为此，本试验对常用亲本和我单位选育的部分新品种（系）进行一年宿根的黑穗病病害调查，以期筛选出抗黑穗病甘蔗优异材料，淘汰高感材料，为选用杂交亲本和新品种审定推广提供科学依据。

表1 甘蔗宿根黑穗病抗性分级标准

1 材料与方法

供试的401份甘蔗材料为杂交常用亲本和本单位近年选育的新品种（系），为一年宿根。调查地点在中国农业科学院甘蔗研究中心海南甘蔗杂交基地，8 m行长，无重复。调查时间为2017年12月20日。

调查记录各参试材料的总株数和发病株数，公式（1）计算发病率。参照文献[9]采用1～9级分级标准来评价供试材料的抗性反应（见表1）。

2 结果与分析

2.1 国外引进亲本发病情况

国外引进亲本的黑穗病发病情况列于表2。结果表明，供试的107份甘蔗材料中，58份为1级，平均发病率为1.40%，表现为高抗；25份表现为抗病，2级和3级的平均发病率分别为8.90%和14.33%；5份表现为中抗，平均发病率为18.75%；10份表现为中感，平均发病率为24.78%；7份表现为感病，6级和7级的平均发病率分别为34.00%和48.61%；Q207和Q189两份材料为9级，发病率分别为81.00%和82.14%，表现为高感。

表2 国外引进亲本黑穗病发病情况

表3 国内引进亲本黑穗病发病情况

2.2 国内引进亲本发病情况

国内引进亲本的黑穗病发病情况列于表3。结果表明，供试的107份甘蔗材料中，76份为1级，平均发病率为1.48%，表现为高抗；21份表现为抗病，2级和3级的平均发病率分别为8.16%和13.63%；4份表现为中抗，平均发病率为18.14%；3份表现为中感，平均发病率为24.30%；崖城75-284、湛江74-141和德蔗03-83表现为感病，发病率分别为35.03%、37.50%和43.82%；0份材料表现为高感。

2.3 广西区内自育品种（系）发病情况

广西区内自育品种（系）的黑穗病发病情况列于表4。结果表明，供试的187份甘蔗材料中，85份为1级，平均发病率为2.15%，表现为高抗；63份表现为抗病，2级和3级的平均发病率分别为9.00%和15.56%；11份表现为中抗，平均发病率为18.99%；18份表现为中感，平均发病率为25.81%；10份表现为感病，6级和7级的平均发病率分别为35.09%和44.63%；0份材料表现为高感。

2.4 常用亲本黑穗病发病情况比较

国外引进亲本、国内引进亲本和区内自育品种（系）1～9级抗性反应所对应的数量百分比如图1所示。结果表明，国内引进亲本中高抗材料（1级）所占比例最高（71.0%），并且随着抗病力的减弱（2～9级），国内引进亲本的数量百分比也均比国外引进亲本和区内自育品种（系）低。

表4 广西区内引进亲本黑穗病发病情况

图1 各类常用亲本黑穗病发病情况比较

3 讨论

本调查为甘蔗常用亲本一年宿根的黑穗病发病情况，调查结果表明：401份参试亲本中有219份（54.6%）表型为高抗，109份（27.2%）表现为抗病，对黑穗病的抗性水平总体较高。其中，国内引进亲本对甘蔗黑穗病抗性达抗病（R）及以上抗性水平的占90.7%，抗病性表现最优，国外引进亲本和区内自育品种（系）的抗病性水平相当（R级及以上水平分别占77.6%和79.1%）；参试亲本中共有20份材料表现为感病（6~7 级），2 个国外引进亲本（Q207 和 Q189）表现为高感（9 级），这22份亲本不宜再继续使用。

然而，作物的抗性等级与作物季和年份相关显著[10]，这可能是环境（不同鉴定年份、地点）、病原生理小种来源不同、试验方法不同（自然发病、浸渍法人工接种或针刺法人工接种等）所致[11]，当抗性类别不一致时，应以记载的被确认的最高病情级别所对应的抗性类别为准，因此，本次调查结果中表现为抗病的亲本并不能完全反映其真实抗性水平。例如，本次调查结果中的主栽甘蔗品种ROC22表现为抗病（R），而广西蔗区的调查结果显示ROC22普遍感染黑穗病且病情严重，尤其是宿根蔗，则应以ROC22被确认的最高病情级别所对应的抗性类别（高感）为准[3，12]。

本次调查结果中，国外亲本CP06-2422、CP06-2874和CP09-4707表现为高抗或抗病，与本课题组之前的研究结果一致[13]，CP07-1618、CP09-4257和CP07-2137的抗性表现相比则更差[13]，准确评价其抗性仍需多年多点的抗性鉴定。GT29和GT42为广西农业科学院甘蔗研究所新近育成品种，在本试验中表现为抗病品种，与往年试验结果一致[5，14-15]，目前在广西的种植面积不断扩大。

本研究明确了甘蔗常用育种亲本对黑穗病的抗性水平，掌握了黑穗病在甘蔗常用育种亲本中的分布状况，不仅为评价和筛选抗性亲本和科学选配杂交组合积累了基础资料，对深入开展甘蔗抗黑穗病育种、选育和推广优良抗病品种也具有重要意义。

Preliminary Survey on Smut Disease of Commonly-used Sugarcane Parents