甘蔗優(yōu)良新品種（系）的黑穗病抗性鑒定

高軼靜，張革民，張榮華，宋煥忠，羅霆，段維興，賢武，廖江雄，周會，游建華

（廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院甘蔗研究所/廣西甘蔗遺傳改良重點實驗室/農(nóng)業(yè)部廣西甘蔗生物技術(shù)與遺傳改良重點實驗室,南寧530007）

甘蔗優(yōu)良新品種（系）的黑穗病抗性鑒定

高軼靜，張革民，張榮華，宋煥忠，羅霆，段維興，賢武，廖江雄，周會，游建華

（廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院甘蔗研究所/廣西甘蔗遺傳改良重點實驗室/農(nóng)業(yè)部廣西甘蔗生物技術(shù)與遺傳改良重點實驗室,南寧530007）

采用人工浸漬接種法對5個常用親本和近年選育的5個甘蔗新品種（系）進行黑穗病抗性鑒定；同時采用針刺法對其中4個常用親本品種（系）進行接種鑒定。結(jié)果表明，采用浸漬法接種，只有ROC25表現(xiàn)為高抗，桂糖29號和桂糖02-963表現(xiàn)為中等，桂糖02-1156、桂糖33號、桂糖21號和桂糖02-649表現(xiàn)為感病，粵糖93-159、桂糖11號和ROC22號表現(xiàn)為高感；采用針刺法接種，桂糖21號、ROC25、粵糖93-159和桂糖11號全部表現(xiàn)為高感。該結(jié)果為新品種的推廣和雜交親本的選用提供依據(jù)，并探討了不同接種方式在甘蔗黑穗病抗性評價中的作用。

甘蔗黑穗??；抗性鑒定；浸漬接種；針刺接種

甘蔗黑穗病（Ustilago scitaminea Syd.）于1877年在南非納塔爾首次被發(fā)現(xiàn),1940年以后該病從東半球植蔗國家擴展到西半球,導(dǎo)致了巨大的經(jīng)濟損失。迄今,黑穗病已成為包括我國在內(nèi)世界各植蔗區(qū)最普遍、最主要的真菌性病害,使得世界許多植蔗國家不得不淘汰一些豐產(chǎn)、高糖但感病的栽培品種,如F134、CP73-351等。選育、推廣抗病良種是生產(chǎn)上防治該病最經(jīng)濟有效的途徑[1],因此,世界幾個主產(chǎn)蔗國和地區(qū)如美國、古巴、印度、巴西和我國等都把甘蔗無性系對黑穗病的抗性作為品種選擇的一個主要指標(biāo)。為此,本試驗對常用親本和我所選育的部分新品種（系）進行黑穗病抗性鑒定,以期篩選出抗黑穗病甘蔗優(yōu)異材料,為新品種審定推廣和選用雜交親本提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1供試材料

供試的10份甘蔗材料為常用親本和本所近年選育的新品種（系）,包括主栽對照品種新臺糖22號,3個標(biāo)準(zhǔn)對照品種（F134、NCo310和NCo376）和1個輔助對照種Ya71-374,詳見表1。

1.2試驗方法

試驗設(shè)在廣西農(nóng)科院甘蔗研究所的隆安甘蔗育種試驗基地進行,為1年新植。采用隨機區(qū)組設(shè)計,接種時間為2010年8月29日,調(diào)查時間至2011年12月下旬結(jié)束。

1.2.1 浸漬接種每個供試材料取50個健康芽（均為雙芽莖段）,在黑穗病病菌濃度為5×106個孢子/mL的懸浮液中浸漬接種10 min,取出后用塑料袋保濕,置25℃左右的溫室內(nèi),24 h后播種于大田,試驗采用隨機區(qū)組設(shè)計,設(shè)2次重復(fù),單行區(qū),行長5.0 m,行距1.0 m,每小區(qū)每品種25個芽,甘蔗出苗后記錄出苗數(shù),記載黑穗病鞭子始發(fā)期,初侵染每15 d觀察1次,之后每30 d觀察1次。每次調(diào)查記錄總株數(shù)和發(fā)病株數(shù),并將病株拔除,最后累計各參試材料的總莖數(shù)和發(fā)病莖數(shù),計算發(fā)病率。采用1～9級分級標(biāo)準(zhǔn)來評價供試材料的抗性反應(yīng),即蔗莖累計發(fā)病率0%～3%為1級,高抗；發(fā)病率4%～6%為2級,抗病；發(fā)病率7%～9%為3級,抗病；發(fā)病率10%～12%為4級,中等；發(fā)病率13%～25%為5級,中等；發(fā)病率26%～35%為6級,感??；發(fā)病率36%～50%為7級,感病；發(fā)病率51%～75%為8級,高感；發(fā)病率76%～100%為9級,高感。

1.2.2 針刺接種每個供試材料取50個健康芽（均為雙芽莖段）,采用昆蟲針于每個蔗芽四周刺5針,在黑穗病病菌濃度為5×106孢子/mL的懸浮液中浸漬接種10 min,其它同浸漬法處理。

1.3統(tǒng)計分析

試驗數(shù)據(jù)用Excel 2007、DPS v7.5軟件進行分析。

表1 參試材料浸漬法抗黑穗病性

2 結(jié)果與分析

2.1浸漬法抗性表現(xiàn)

將浸漬法人工接種供試材料的發(fā)病情況及抗性反應(yīng)列于表1。結(jié)果表明：在浸漬法接種條件下,供試的10份甘蔗材料中,只有ROC25為1級,高抗；桂糖29號和桂糖02-963兩份材料為5級,中等；桂糖02-1156和桂糖33號兩份材料為6級,感??；桂糖21號和桂糖02-649兩份材料為7級,感??；粵糖93-159,桂糖11號和ROC22共3份材料為8級,高感。

從表1可以看出,標(biāo)準(zhǔn)對照品種NCo376和F134的抗性表現(xiàn)為感病、NCo310為高感,輔助對照種Ya71-374表現(xiàn)為高感。除NCo376外,其余與國內(nèi)以往文獻[2-4]的對照種抗性反應(yīng)基本一致[NCo376（免疫）、NCo310（感小種1,抗小種2）、F134（感小種2,抗小種1）、Ya71-374（高感）]。

2.2針刺法抗性表現(xiàn)

將針刺法人工接種供試材料的發(fā)病情況及抗性反應(yīng)列于表2。結(jié)果表明：在針刺法接種條件下,供試的4份甘蔗材料全部表現(xiàn)為高感,其中ROC25為8級,其余的桂糖21號、粵糖93-159和桂糖11號3份材料為9級；標(biāo)準(zhǔn)對照品種NCo376、NCo310和F134及輔助對照種Ya71-374均表現(xiàn)為高感。

2.3不同接種方法對黑穗病抗性表現(xiàn)的影響

運用DPS v7.5軟件的配對兩處理t檢驗功能,比較浸漬法和針刺法

兩種人工接種方法對供試材料抗黑穗病性的影響,差異極顯著（P＜0.01）。

表2 參試材料針刺法抗黑穗病性

3 討論

本試驗中,NCo376和桂糖29號[5]的鑒定結(jié)果與往年人工接種抗性鑒定的結(jié)果（高抗）有差異,這可能是環(huán)境和新的病原生理小種所致,有待進一步研究；并且抗性等級與作物季和年份的相關(guān)顯著[6],準(zhǔn)確評價其抗性仍需多年多點的抗性鑒定。

浸漬法人工接種黑穗病抗性鑒定結(jié)果表明,ROC25的抗性等級為1級,屬高抗品種,可作為抗黑穗病的優(yōu)異育種親本；廣西主栽甘蔗品種ROC22對黑穗病抗性表現(xiàn)為高感,且近年在廣西蔗區(qū)也表現(xiàn)出黑穗病為害嚴(yán)重,不宜在廣西擴大種植和推廣。

參試材料中,桂糖29號具有優(yōu)良的農(nóng)藝性狀,中莖、早熟高糖、豐產(chǎn)、宿根性特強、適應(yīng)性廣,目前正在廣西區(qū)內(nèi)重點推廣種植[5]；桂糖33號[7]中熟、高糖、豐產(chǎn)、易剝?nèi)~,02-1156和02-649早熟高糖、宿根性好、已通過廣西區(qū)試,可在適宜地區(qū)配以相應(yīng)的栽培措施進行推廣。

就不同接種方式而言,每一供試材料對接種方式的反應(yīng)所表現(xiàn)出的感染率均體現(xiàn)出浸漬接種的發(fā)病水平明顯低于針刺接種,這與前人的試驗結(jié)果相一致[2,8]。由于浸漬接種可使品種的形態(tài)學(xué)抗性得到充分體現(xiàn),可為鑒定品種在生產(chǎn)實際中推廣應(yīng)用提供重要參考。而針刺法接種排除了芽鱗的障礙,把病原菌直接導(dǎo)入芽組織內(nèi),可越過形態(tài)學(xué)障礙而直接檢查品種生理生化的抗性反應(yīng),如能鑒定出抗病材料對抗病育種具有十分重要的意義。

[1]Chao C P,Hoy J W,Martin F A.Heritability of resistance and repeatability of clone reactions to sugarcane smut in Louisiana[J]. Phytopathology,1990,80:622-626.

[2]王建南,薛其清,陳如凱,等.甘蔗抗黑穗病育種技術(shù)的研究I.品種抗病性鑒定技術(shù)的研究[J].甘蔗,1994,1（3）：1-7.

[3]夏紅明,吳才文,陳學(xué)寬,等.甘蔗材料的黑穗病抗性鑒定[J].中國糖料,2007（3）：26-27.

[4]夏紅明,黃應(yīng)昆,吳才文,等.澳大利亞甘蔗抗黑穗病鑒定體系在云南甘蔗抗病育種上的應(yīng)用研究[J].西南農(nóng)業(yè)學(xué)報,2009,22（6）：1610-1615.

[5]張榮華,何紅,張革民,等.宿根性特強甘蔗新品種桂糖29號的選育[J].中國糖料,2011（1）：1-4.

[6]Wu K K,Heinz D J,Meyer H K.Heritability of sugarcane smut resistance and correlation between smut grade and yield components[J].Crop Science,1983,23（1）：54-56.

[7]段維興,張革民,方鋒學(xué),等.甘蔗新品種桂糖33號的選育[J].中國糖料,2012（1）：1-3.

[8]Raboin L M,Hoarau J Y,Costet L,et al.Progress in genetic mapping of sugarcane smut resistance[C].Proceedings Congress of the South African Sugar Technologists Association,2003,77:134-141.

Evaluation of Resistance to Smut Disease in New Sugarcane Varieties and Breeding Lines

GAO Yi-jing,ZHANG Ge-min,ZHANG Rong-hua,SONG Huan-zhong,LUO Ting,DUAN Wei-xing,etal
(Sugarcane Research Institute,Guangxi Academy of Agricultural Sciences;Key Laboratory of Sugarcane Genetic Improvement,Guangxi; Guangxi Key Laboratory of Sugarcane Biotechnology and Genetic Improvement,Ministry of Agriculture,P.R.China,Nanning 530007)

5 sugarcane parents and 5 sugarcane varieties were selected to identify the response to smut disease by means of dipping inoculation and 4 of them by puncturing inoculation.The results show that ROC25 has high level of resistance to smut,Guitang29 and Guitang02-963 are medium resistant while Guitang02-1156, Guitang33,Guitang21 and Guitang02-649 are susceptible;Yuetang93-159,Guitang11 and ROC22 were highly susceptible by dipping inoculation.Guitang21,ROC25,Yuetang93-159 and Guitang11 are all highly susceptible by means of puncturing inoculation.The results provided the basis for commercialization of new varieties and for selection of parental breeding lines,and the varied role of different inoculation methods in the evaluation of resistance to smut.

sugarcane smutdisease;resistance evaluation;dipping inoculation;puncturing inoculation

S435.661

：A

1007-2624（2013）02-0025-02

2012-11-27

國家自然科學(xué)基金項目（30971837,31101195）；廣西自然科學(xué)基金項目（2010GXNSFD013034,2010GXNSFB013027, 2011GXNSFF018002,2012GXNSFBA053036,2012GXNSFBA053048）；廣西科學(xué)研究與技術(shù)開發(fā)計劃（桂科能1131B01）；廣西農(nóng)科院科技發(fā)展基金項目（桂農(nóng)科2011JM06）；廣西農(nóng)科院基本科研業(yè)務(wù)專項項目（桂農(nóng)科2011YT01,桂農(nóng)科2011YT04,桂農(nóng)科2012YZ16,桂農(nóng)科2012YM14）。

高軼靜（1981-）,女（壯族）,廣西柳州市人,助理研究員。研究方向：甘蔗育種及種質(zhì)創(chuàng)新研究。

游建華,碩士,研究員。研究方向：甘蔗育種及組織培養(yǎng)研究。E-mail：youjianhua@gxaas.net