廣西區(qū)試甘蔗品種（系）的自然抗性評(píng)價(jià)

秦昌鮮，閉德金，彭 崇，郭 強(qiáng)，唐利球，馬文清，施澤升

（廣西南亞熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所/農(nóng)業(yè)部龍州熱帶作物科學(xué)觀測(cè)綜合實(shí)驗(yàn)站，廣西 崇左 532415）

甘蔗黑穗病、梢腐病在全國(guó)蔗區(qū)均有分布，是影響糖料蔗生產(chǎn)的主要病害，嚴(yán)重影響甘蔗的蔗莖產(chǎn)量。黑穗病是一種以氣傳為主的真菌病害［1］，新臺(tái)糖22號(hào)新植田間發(fā)病率8%，宿根田間發(fā)病率高達(dá)50%［2-7］，造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。梢腐病主要危害嫩葉，也侵染葉鞘和蔗莖，近年來呈逐漸加重的趨勢(shì)，對(duì)甘蔗的產(chǎn)量和品質(zhì)造成了一定的影響［8］。螟蟲是中國(guó)甘蔗最普遍最重要的蟲害［9］。據(jù)調(diào)查，螟蟲危害造成的甘蔗蔗莖產(chǎn)量損失為10%～25%，蔗糖分降低0.93%～3.5%［10-11］。生產(chǎn)實(shí)踐證明，只有選育出抗病品種才是目前在甘蔗生產(chǎn)上控制黑穗病、梢腐病最為經(jīng)濟(jì)且有效的方法［12-13］。

本文通過對(duì)2018～2020年區(qū)試龍州試點(diǎn)甘蔗品種（系）的一新一宿進(jìn)行自然抗性調(diào)查評(píng)價(jià)，比較不同甘蔗品種的抗蟲性、抗黑穗病及抗梢腐病差異，綜合評(píng)價(jià)甘蔗的抗性，為篩選優(yōu)良抗蟲抗黑穗抗梢腐甘蔗品種的提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

2018～2019年度廣西甘蔗區(qū)試龍州試點(diǎn)種植的河糖11-157、桂糖11-1042、桂糖11-2320、桂糖08-56、桂糖11-2119、桂糖10-417、桂糖09-439、新臺(tái)糖22號(hào)8個(gè)品種（系）。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

2018年4月新植，每個(gè)小區(qū)5行，每行7米，隨機(jī)區(qū)組排列，3次重復(fù)，周邊設(shè)置2行保護(hù)行，按照6667芽/畝種植。2019年3月測(cè)產(chǎn)，其他田間管理與當(dāng)?shù)毓芾硪恢?。調(diào)查8個(gè)品種（系）的新植蔗和宿根蔗枯心、黑穗病、梢腐病發(fā)生率。

1.3 抗性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

參照李毅杰等［14］的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)新植和宿根甘蔗進(jìn)行螟蟲、黑穗病和梢腐病抗性評(píng)價(jià)，以發(fā)病最高的材料為標(biāo)準(zhǔn)，將枯心率、梢腐病率、黑穗病率分別轉(zhuǎn)換成枯心指數(shù)、梢腐病指數(shù)和黑穗病指數(shù)，再分別以其指數(shù)作為分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)將甘蔗的抗性劃分為6級(jí)，如表1所示。當(dāng)新植和宿根的抗性級(jí)別不一致時(shí)，以抗性較差者的等級(jí)作為該品種（系）的抗性等級(jí)。

枯心指數(shù)=（參試材料枯心率/感蟲最重材料枯心率）×100。

梢腐病指數(shù)=（參試材料梢腐病率/感蟲最重材料梢腐病率）×100。

黑穗病指數(shù)=（參試材料黑穗病率/感蟲最重材料黑穗病率）×100。

表1 甘蔗抗蟲性、抗病性的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

1.4 數(shù)據(jù)分析

應(yīng)用SPSS19.0軟件對(duì)甘蔗品種（系）的抗性進(jìn)行方差分析，采用Duncan’s新復(fù)極差法進(jìn)行多重比較，分析各甘蔗品種（系）間抗性水平差異。

2 結(jié)果與分析

2.1 各甘蔗品種（系）螟害發(fā)生情況及其抗性評(píng)價(jià)

新植蔗枯心率為1.09%～3.53%，枯心指數(shù)為0～49.06；宿根蔗枯心率為1.95%～6.09%，枯心指數(shù)為10.38～100。綜合甘蔗品種（系）的新植蔗和宿根蔗的抗性表現(xiàn)進(jìn)行評(píng)價(jià)，結(jié)果表明：8個(gè)品種（系）中，中感品種（系）4個(gè)，分別為桂糖11-2320、桂糖10-417、桂糖09-439、新臺(tái)糖22號(hào)；中抗品系有2個(gè)，分別為河糖11-157和桂糖08-56；感蟲品系有2個(gè)，分別為桂糖11-1042和桂糖11-2119。螟害發(fā)生情況宿根總體比新植發(fā)生嚴(yán)重，螟蟲抗性最好的是桂糖08-56，新植和宿根均與感蟲甘蔗品系桂糖11-2119呈顯著差異。各甘蔗品種（系）螟蟲抗性的綜合評(píng)價(jià)，如表2所示。

表2 各甘蔗品種（系）螟蟲抗性的綜合評(píng)價(jià)

2.2 各甘蔗品種（系）梢腐病發(fā)生情況及其抗性評(píng)價(jià)

新植蔗梢腐率為0%～3.77%，梢腐指數(shù)為0.39～5.48；宿根蔗梢腐病率為0.4%～5.48%，梢腐指數(shù)為0.71～92.2。綜合甘蔗品種（系）的新植宿根抗性表現(xiàn)進(jìn)行評(píng)價(jià)，結(jié)果表明：8個(gè)品種（系）中，高抗品種（系）有5個(gè)，分別為：河糖11-157、桂糖11-2119、桂糖10-417、桂糖09-439、新臺(tái)糖22號(hào)；抗梢腐病品系有2個(gè)，分別為桂糖11-1042和桂糖11-2320；高感梢腐病的甘蔗品系為桂糖08-56。2019年宿根蔗梢腐病發(fā)病率嚴(yán)重，但發(fā)病級(jí)別均為1級(jí)，即1～2張葉感病，葉片基部或其他部分褪綠；輕微皺縮呈波紋狀［15］。各甘蔗品種（系）梢腐病抗性的綜合評(píng)價(jià)，如表3所示。

表3 各甘蔗品種（系）梢腐病抗性的綜合評(píng)價(jià)

2.3 各甘蔗品種（系）黑穗病發(fā)生情況及其抗性評(píng)價(jià)

新植蔗黑穗率為0%～2.75%，黑穗指數(shù)為0～4.81；宿根蔗黑穗病率為0%～51.44%，黑穗指數(shù)為0～89.84。綜合甘蔗品種（系）的新植宿根抗性表現(xiàn)進(jìn)行評(píng)價(jià)，結(jié)果表明：8個(gè)品種（系）中，高抗品種（系）有2個(gè)，分別為桂糖11-1042、桂糖08-56；抗黑穗病病品種（系）有3個(gè)，分別為河糖11-157、桂糖10-417和桂糖09-439；中感黑穗病的甘蔗品種（系）2個(gè)，分別為桂糖11-2320和新臺(tái)糖22號(hào)；高感黑穗病的甘蔗品系為桂糖11-2119。各甘蔗品種（系）黑穗病抗性的綜合評(píng)價(jià)，如表4所示。

表4 各甘蔗品種（系）黑穗病抗性的綜合評(píng)價(jià)

3 討論

不同甘蔗材料對(duì)螟蟲的抗性存在差異［16］，前人研究結(jié)果表明，這種差異與蔗莖表皮硬度、纖維素含量、硅含量等物理結(jié)構(gòu)特性和類黃酮、氮素和必需氨基酸等有關(guān)，如何準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)甘蔗品種（系）對(duì)螟蟲的抗性尤為重要。本研究結(jié)果表明：不同甘蔗品種（系）對(duì)螟蟲抗性存在差異，有些甘蔗品系間存在顯著差異；新植蔗和宿根蔗的抗螟蟲性也存在差異。

不同的甘蔗品種對(duì)甘蔗梢腐病的抗性不一，篩選和種植抗病品種是防治甘蔗梢腐病最為經(jīng)濟(jì)有效的措施，前人研究結(jié)果表明，不同甘蔗種植區(qū)域、不同品種（系）以及不同植期存在抗梢腐病差異性［15］。本研究結(jié)果表明，不同甘蔗品種（系）抗梢腐病有差異，有的品系間呈顯著差異，而且宿根蔗梢腐病發(fā)生率普遍比新植蔗嚴(yán)重。

甘蔗黑穗病菌冬孢子自種莖莖芽入侵，隨種芽萌發(fā)生產(chǎn)具有侵染力的雙核菌絲，雙核菌絲通過胞間連絲蔓延至蔗植生長(zhǎng)點(diǎn)，生長(zhǎng)點(diǎn)變異產(chǎn)生黑色鞭狀物。前人研究結(jié)果表明，由于蔗莖纖維含量高且表皮富含蠟質(zhì)，一般化學(xué)藥劑難以防治甘蔗黑穗病，因此抗病育種是防治甘蔗黑穗病的主要途徑［17］。選育出的甘蔗品種是否為抗黑穗病品種，對(duì)其進(jìn)行黑穗病抗性鑒定尤為重要，可以對(duì)甘蔗品種進(jìn)行接種觀察其黑穗病抗性，還可以觀察甘蔗在自然生長(zhǎng)的田間表現(xiàn)。本研究在自然抗性調(diào)查中發(fā)現(xiàn)：不同甘蔗品種（系）對(duì)黑穗病抗性存在差異，有些品系間存在顯著差異。此外，宿根蔗黑穗病發(fā)生率比新植蔗嚴(yán)重。

4 結(jié)論

甘蔗抗性評(píng)價(jià)作為育種的重要環(huán)節(jié)，為新品種的選育、登記和適應(yīng)推廣把好關(guān)。本文通過調(diào)查廣西甘蔗區(qū)試一年新植一年宿根甘蔗螟害發(fā)生率、黑穗病發(fā)生率和梢腐病發(fā)生率，將其指標(biāo)量化成枯心指數(shù)、黑穗指數(shù)和梢腐指數(shù)，對(duì)其進(jìn)行抗性評(píng)價(jià)，劃分抗性等級(jí)，為抗蟲、抗病品種的選育提供了技術(shù)支持。通過分析各甘蔗新品系自然狀態(tài)下的抗蟲、抗病性，明確了各甘蔗新品系在龍州當(dāng)?shù)氐目剐员憩F(xiàn)，為其今后在龍州地區(qū)的推廣提供抗性參考。

在2018～2020年參試廣西區(qū)試的甘蔗品系中，梢腐病的抗性只有桂糖08-56為高感品系，但其梢腐病發(fā)病級(jí)別為1級(jí)，葉片可自行恢復(fù)正常生長(zhǎng)，其他均為高抗或者抗梢腐病的品系。高抗黑穗病的品系有桂糖11-1042和桂糖08-56，特別是桂糖08-56，新植和宿根均為黑穗病發(fā)生，這可能與該品系不易脫葉有關(guān)，葉鞘緊緊的包住蔗芽，防止黑穗病病原菌進(jìn)入。