經(jīng) 艷，譚 芳，王倫旺，周 會，唐仕云，賢 武，鄧宇馳，李 鳴，黃海榮，韋金菊

（廣西農(nóng)業(yè)科學院甘蔗研究所/中國農(nóng)業(yè)科學院甘蔗研究中心/廣西甘蔗遺傳改良重點實驗室/農(nóng)業(yè)農(nóng)村部廣西甘蔗生物技術與遺傳改良重點實驗室，廣西 南寧 530007）

甘蔗是無性繁殖作物，隨著栽培年限的增加，受病害的侵染以及環(huán)境的影響，各種病害在繁育過程中不斷累積，甘蔗品種種性逐漸退化。據(jù)ISSCT 統(tǒng)計，由于甘蔗病害的侵染至少造成甘蔗減產(chǎn)10%～15%［1］，嚴重影響了蔗糖產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。因此，只有不斷培育和應用抗病品種才能確保我國蔗糖產(chǎn)業(yè)持續(xù)健康發(fā)展。雜交抗病育種是最常用、成效最大的方法［2］。在選配雜交組合時，除了參考親本蔗糖分、產(chǎn)量、熟期等性狀外還需要了解親本的抗病信息，在后代群體選擇方面，尤其需要注重病害抗性的篩選。

甘蔗白條?。╯ugarcane leaf scald）是一種細菌性維管束病害，由白條黃單胞菌（Xanthomonas albilineans（Ashby）Dowson）引起［3］。甘蔗感發(fā)白條病后30%以上的甘蔗蔗汁質量嚴重下降，甘蔗產(chǎn)量損失可達到10%～34%［4］，給蔗農(nóng)和制糖產(chǎn)業(yè)造成了巨大的經(jīng)濟損失，因發(fā)生甘蔗白條病導致泰國每年甘蔗產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟損失超過0.3億美元［5-6］。該病害的發(fā)生與氣候、蔗田土壤、栽培管理等因素有關，但大面積種植感病品種則是引起該病流行爆發(fā)的主要因素［7］。自2016年以來，在廣西蔗區(qū)甘蔗大面積、多品種感染白條病［8-10］，已對廣西蔗區(qū)的蔗糖生產(chǎn)產(chǎn)生了嚴重的威脅，選育抗病品種成為目前迫切的需要。在“五圃制”選育程序的早期選種階段進行抗白條病篩選，能盡早發(fā)現(xiàn)和淘汰感病材料，可以避免品系材料在選育過程中帶有不良感病性狀而入選。

本研究利用甘蔗白條病易爆發(fā)的年份，對甘蔗常規(guī)育種的親本及組合的雜交后代進行調查，探討甘蔗親本和雜交組合后代甘蔗白條病發(fā)病的規(guī)律，供甘蔗育種親本選配、雜交利用以及常規(guī)品種選育提供參考，為進一步研究甘蔗白條病發(fā)病的相關遺傳規(guī)律打下基礎。

1 材料與方法

2018年雜種圃定植96個組合共3.28萬實生苗，同年年底選拔出田間錘度、產(chǎn)量、生勢都優(yōu)于對照的材料進入選種圃，共有75個組合695個無性系材料。選種圃于2019年種植于廣西農(nóng)業(yè)科學院甘蔗研究所隆安丁當基地，按照行長7 m、行距1.2 m、下種量88芽/行的規(guī)格，每個無性系材料種植1行，其他管理同大田生產(chǎn)。

在2019年年底進行田間選拔時，對甘蔗白條病的發(fā)病情況進行調查。在調查中，一個無性系材料只要有一株發(fā)生急性型或者慢性型的白條病癥狀的即歸為發(fā)病性系；調查發(fā)病組合，只要雜交組合的后代中有1個發(fā)病性系材料，該雜交組合歸為發(fā)病組合。數(shù)據(jù)用Microsoft Excel進行分析，以甘蔗白條病發(fā)生無性系個數(shù)和組合個數(shù)分別占被調查樣本無性系總數(shù)和組合總數(shù)的百分率表示發(fā)病率，對雜交組合后代中白條病發(fā)生無性系較多的親本和組合材料進行列表分析。

2 結果與分析

2.1 甘蔗親本、組合白條病的整體發(fā)生情況

甘蔗白條病的整體發(fā)生情況，如表1所示。在所調查的75個組合695個無性系材料中，白條病發(fā)生的無性系個數(shù)有58個，發(fā)病率8.35%；白條病發(fā)生的無性系組合個數(shù)有23個，占被調查組合的30.67%，說明2019年在廣西農(nóng)業(yè)科學院甘蔗研究所隆安丁當基地的自然環(huán)境條件下是一個甘蔗白條病容易發(fā)生的年份，許多錘度、產(chǎn)量、生勢都優(yōu)于對照的優(yōu)良無性系材料因易感發(fā)白條病而被淘汰，同時那些已受甘蔗白條病病原菌潛伏侵染但由于往年不具備發(fā)病條件而未發(fā)病的無性系材料也非常容易被淘汰。在調查的所有親本中，母本55個，父本53個，后代無性系材料中父母本的發(fā)病率分別是30.19%和29.09%，發(fā)病百分率相當。

表1 甘蔗白條病的整體發(fā)生情況

2.2 親本及其家系的發(fā)病情況調查

從表2來看，在所調查的母本材料中，16個發(fā)病母本中有11個發(fā)病率超過整個選種圃群體的無性系發(fā)病率（8.35%），而以粵糖94-128、福農(nóng)24號、桂糖05-3、桂糖06-2874為母本的家系中，其后代白條病發(fā)生無性系較多，發(fā)病率達30%以上，說明這些母本的組合后代容易感發(fā)白條病，今后可通過與抗白條病的父本合理搭配，減少后代中白條病性狀的出現(xiàn)。

表2 雜交后代中發(fā)病無性系較多的父母本

從表2來看，在所調查的父本材料及其家系中，16個發(fā)病父本中有14個發(fā)病率超過整個選種圃群體的無性系發(fā)病率（8.35%），只有桂糖96-211、ROC22的后代家系發(fā)病率低于群體無性系發(fā)病率。以福農(nóng)24號、桂糖07-274，Q96、CP09-4707為父本的后代無性系白條病發(fā)生百分率較高，超過30%，從這些父本組配的半同胞家系來看，就后代白條病發(fā)生百分率而言，比較容易出現(xiàn)感發(fā)白條病的無性系，需要嚴格選用不感病的組合。其中福農(nóng)24號做父本和做母本時其后代都表現(xiàn)出較高的白條病發(fā)生率，因本次調查的組合較少，就其后代白條病發(fā)病性狀而言，需要繼續(xù)嘗試配制新的組合。

2.3 白條病發(fā)生較多的組合調查

從列表3來看，雖然各個雜交組合的后代經(jīng)過雜種圃的選擇作用而導致每個組合入選的無性系個數(shù)不同，但不同的雜交組合后代都表現(xiàn)較高無性系發(fā)病率。組合桂糖06-244×福農(nóng)24號、粵糖94-128×桂糖05-3661、農(nóng)林8號×桂糖07-274、福農(nóng)24號×Q96、桂糖04-112×Q188、桂糖05-3×CP09-4707、桂糖06-2874×粵甘39號的后代發(fā)病率都超過30%。柳城05-136和ROC22的后代株系發(fā)病率雖然未超過30%，但柳城05-136共8個組合，有5個組合的后代發(fā)病，組合發(fā)病率達62.5%；ROC22共12個組合，有7個組合后代發(fā)病，組合發(fā)病率達58.33%，說明這兩個親本跟其它親本雜交后其組合后代較容易感發(fā)白條病，在今后的雜交制種時應避免選用這些易發(fā)病的組合；以農(nóng)林8號、桂糖04-122為母本的雜交組合，其組合后代都發(fā)生白條病，是否其組合后代更容易感染白條病，需要進一步配置更多的組合后代進行研究。

表3 后代中無性系發(fā)病率高的組合

3 討論

甘蔗白條病是當前廣西甘蔗生產(chǎn)面臨的新挑戰(zhàn)和重大問題之一，選育和種植抗白條病的優(yōu)良甘蔗新品種是最經(jīng)濟有效的防治措施，因此甘蔗雜交育種中抗白條病親本的選擇和組合配置非常重要。但一個組合后代甘蔗白條病的感病習性，是一個比較難測定的性狀，需要經(jīng)過不同年份反復觀察試驗，才可能得到較準確的結論。很多錘度、產(chǎn)量、生勢等綜合性狀表現(xiàn)優(yōu)于對照的低代材料，由于感發(fā)白條病而不得不淘汰。如在本次調查中，所有的無性系材料在雜種圃中都沒有感發(fā)白條病，而在選種圃時則大量材料感發(fā)白條病，這一現(xiàn)象說明甘蔗白條病的發(fā)生會受到年份氣候變化的影響，同時也跟甘蔗白條病具有潛伏侵染的特性有關，這給研究甘蔗白條病的遺傳規(guī)律帶來很大的不確定性和偶然性。從遺傳學角度來說，甘蔗白條病發(fā)生會受到雙親的影響，如果了解所有親本材料及雜交組合的白條病抗感特性，避免選用在自然環(huán)境條件下易感發(fā)白條病的親本組合，可在很大程度上降低雜交組合后代感發(fā)白條病的機率，對提高甘蔗雜交育種效率具有重要的意義。本次分析由于受到調查對象的條件限制，對甘蔗感發(fā)白條病的相關遺傳規(guī)律未能進行深度挖掘，如甘蔗白條病抗感性的相關遺傳力、親本及組合的配合力等性狀間的遺傳關系，因此，今后需要通過精確的試驗設計，有針對性地配制雜交組合深入研究其后代材料白條病的抗感特性，以期能提高甘蔗抗病育種的效率，更好地服務于甘蔗雜交育種。