莫周美，秦昌鮮，郭強(qiáng)，唐利球，馬文清

（廣西南亞熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所，廣西龍州532415）

甘蔗黑穗病是甘蔗的重要病害之一，威脅著世界主要植蔗國(guó)家和地區(qū)蔗糖產(chǎn)業(yè)安全，選育抗病品種是防治該病最有效的手段[1]。國(guó)家“九五”甘蔗科技攻關(guān)和國(guó)家甘蔗品種審定分別把甘蔗品種對(duì)黑穗病的抗性作為主要研究?jī)?nèi)容之一和評(píng)價(jià)指標(biāo)之一[2]?？共∮N效率低制約著我國(guó)甘蔗育種發(fā)展，對(duì)親本抗病表現(xiàn)信息的不了解，常用雜交組合實(shí)生苗信息的鮮少報(bào)道，導(dǎo)致在選擇親本組合時(shí)選上，最后卻因抗病性達(dá)不到要求而直接被淘汰。國(guó)內(nèi)各主要育種單位對(duì)選育抗黑穗病品種非常重視，但對(duì)抗黑穗病品種的選育主要在五圃制品種選育程序的后期階段進(jìn)行抗黑穗病鑒定篩選[3-4]，很多工農(nóng)藝性狀好的品種材料到后期階段才發(fā)現(xiàn)易感黑穗病，達(dá)不到預(yù)期品種要求，這時(shí)再進(jìn)行淘汰則會(huì)對(duì)選育種資源造成浪費(fèi)，如果能結(jié)合親本性狀定制雜交組合及在品種選育程序的早期階段盡早發(fā)現(xiàn)和淘汰感病材料，就能避免品系材料在選育過(guò)程中帶有不良感病性狀而入選的風(fēng)險(xiǎn)。本試驗(yàn)對(duì)2014年定制的雜交組合實(shí)生苗和其F1代種莖進(jìn)行人工接種黑穗病菌與自然感病篩選試驗(yàn)，了解甘蔗雜交組合的抗病表現(xiàn)，研究早期階段選擇抗黑穗病品系材料的方法，為甘蔗抗病育種的親本選擇、組合配制及雜交后代選擇提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

參試材料為廣西南亞熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所2014年在海南育種場(chǎng)定制的11個(gè)雜交組合的實(shí)生苗及其F1代種莖。

1.2 甘蔗黑穗病菌冬孢子的采集與保存

2015年8月下旬，在龍州蔗區(qū)采集主栽品種新抽出的黑穗病鞭子，將甘蔗黑穗病鞭狀物裝入紙袋中，合上袋口干燥48 h，然后將紙袋裝入密封塑料袋內(nèi)，在0℃條件下貯存?zhèn)溆肹5]。

1.3 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)于2015年4月至2017年1月在廣西南亞熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所甘蔗選育種試驗(yàn)基地進(jìn)行。

1.3.1 實(shí)生苗 2015年4月開(kāi)始培育實(shí)生苗，6月將培育好的實(shí)生苗定植大田，每個(gè)組合種植50株，試驗(yàn)設(shè)置人工接種和自然感病兩個(gè)處理，不設(shè)重復(fù)；人工接種處理種植前在甘蔗苗的生長(zhǎng)點(diǎn)部位用無(wú)菌注射器針頭扎4個(gè)孔，然后浸泡在黑穗病病菌濃度為5×106孢子/mL的懸浮液中浸漬接種15 min，接種后保濕24 h后定植于大田；對(duì)照處理直接定植于大田；砍收前調(diào)查每個(gè)組合感病叢數(shù)。

1.3.2 F1代種莖 2016年4月在每個(gè)組合的接種實(shí)生苗處理上選出25個(gè)較優(yōu)單株，砍雙芽段，每個(gè)單株種植2段，即每個(gè)組合種植50段（100芽），試驗(yàn)設(shè)置人工接種和自然感病兩個(gè)處理。人工接種處理試驗(yàn)方法為配制黑穗病病菌濃度為5×106孢子/mL的懸浮液，將參試材料放入懸浮液中浸漬接種15 min，接種后保濕24 h后播種于大田；自然感病處理不做處理直接播種于大田。砍收前調(diào)查每個(gè)組合總莖數(shù)和感病總莖數(shù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 11個(gè)雜交組合實(shí)生苗感病情況

實(shí)生苗發(fā)病情況見(jiàn)表1。由表1可知，11個(gè)雜交組合的實(shí)生苗經(jīng)人工接種黑穗病菌的有6個(gè)組合發(fā)病，發(fā)病率最高的是組合桂糖 96－143×CP93－1382，發(fā)病率為10%；其次組合CP67－412×柳城03－1137的發(fā)病率為8%；組合CP67－412×ROC22和組合粵糖93－124×粵糖83－251發(fā)病率均為4%，而組合 CP89－2143×粵糖 84－3 和組合桂糖02－208×桂糖03－66的發(fā)病率均為2%；其余5個(gè)組合均沒(méi)有發(fā)病。11個(gè)雜交組合的實(shí)生苗自然感病處理中有3個(gè)組合分別有1叢感染黑穗病，即該組合黑穗病感病率為2%，分別是組合CP67－412×ROC22、CP67－412×柳城 03－1137、桂糖 96－143×CP93－1382，其余 8 個(gè)組合實(shí)生苗自然感病處理感病率均為0。由表1可知，實(shí)生苗經(jīng)人工接種處理組發(fā)病率較高于自然感病處理組，自然感病處理組發(fā)病的三個(gè)組合在人工接種處理組中發(fā)病率較高。

2.2 11個(gè)組合F1代材料感病情況

F1代材料感病情況見(jiàn)表1。從表1可以看出，11個(gè)組合F1代新植蔗經(jīng)人工接種黑穗病菌后全部感病，其中0＜發(fā)病率＜10%的組合有5個(gè)，10%＜發(fā)病率＜30%的有4個(gè)，發(fā)病率≥30%的有2個(gè)。其中發(fā)病率最低的是組合CP67－412×桂糖96－211，發(fā)病率為0．44%，發(fā)病率最高的是組合桂糖96－143×CP93－1382，發(fā)病率達(dá)39．77%。自然感病處理組中，11個(gè)雜交組合中感病的組合有4個(gè)，分別為組合CP67－412×ROC22、CP67－412×柳城 03－1137、桂糖 96－143×CP93－1382、粵糖 93－124×粵糖 83－251，其發(fā)病率均小于 10%，發(fā)病率最高的是組合桂糖 96－143×CP93－1382，為 4．39%。

表1 11個(gè)雜交組合實(shí)生苗及F代感病情況

3 結(jié)論與討論

實(shí)生苗試驗(yàn)選配的組合中，11個(gè)組合的實(shí)生苗接種黑穗病菌后有6個(gè)發(fā)病，發(fā)病率最高達(dá)10%，而自然感病組中只有3個(gè)組合發(fā)病，發(fā)病率均為2%。相對(duì)于F1代種莖試驗(yàn)結(jié)果來(lái)說(shuō)，實(shí)生苗的感病情況較低，這與楊榮仲等[6]學(xué)者研究結(jié)果認(rèn)為新植實(shí)生苗黑穗病病害發(fā)生較低一致；而本試驗(yàn)實(shí)生苗在人工接種時(shí)未感病，到F1代材料接種時(shí)又表現(xiàn)出感病，這可能與種植田間環(huán)境有關(guān)。李毅杰等[7]研究表明甘蔗病害發(fā)生受病害種類(lèi)、環(huán)境及植株生長(zhǎng)狀態(tài)等多種因素影響。本試驗(yàn)實(shí)生苗經(jīng)人工接種黑穗病菌處理后發(fā)病率高于自然感病處理，自然感病處理組中發(fā)病的3個(gè)組合在人工接種處理組均有發(fā)病，且發(fā)病率比其他組合略高，這可能與組合的抗病性有關(guān)，說(shuō)明這些組合較易感病，在選育種時(shí)結(jié)合其他工農(nóng)藝性狀觀察，同時(shí)記錄雜交親本為下次選配組合時(shí)提供參考。

試驗(yàn)中F1代材料人工接種黑穗病菌處理組與自然感病處理組相比較，人工接種處理組表現(xiàn)為11個(gè)雜交組合的F1代新植蔗全部感病，且組合桂糖96－143×CP93－1382發(fā)病率高達(dá)39．77%；而自然感病處理組僅有4個(gè)組合感病，其發(fā)病率均小于10%，其余雜交組合未感病，這與夏紅明等[3]研究結(jié)果一致，說(shuō)明人工接種處理比自然感病處理對(duì)黑穗病株系的淘汰率效果明顯。夏紅明等[3]學(xué)者認(rèn)為人工接種處理發(fā)病率大于10%的材料，如果不是其他性狀或綜合性狀特別優(yōu)良，都可以考慮淘汰。在F1代試驗(yàn)中人工接種處理感病率大于20%的組合其在自然感病處理中也有感病，說(shuō)明這些組合較易感黑穗病，認(rèn)為這些組合可以直接淘汰；人工接種處理發(fā)病率高于10%低于20%的在自然感病處理中未感病的組合，如果其他性狀或綜合性狀特別優(yōu)良可以繼續(xù)觀察；而低于10%的可以繼續(xù)觀察并結(jié)合其他性狀表現(xiàn)進(jìn)行選擇。

結(jié)合實(shí)生苗和其F1代試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，實(shí)生苗自然感病處理中感病的組合，在實(shí)生苗接種處理中感病率較高，到其F1代材料時(shí)都自感黑穗病，且F1代接種處理時(shí)感病率都超過(guò)20%，被直接淘汰。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果認(rèn)為，在甘蔗選育種時(shí)實(shí)生苗自然感病的組合，其后代材料可能較易感黑穗病，如果其他工農(nóng)藝性狀不是特別優(yōu)良可以考慮直接淘汰。

人工接種試驗(yàn)受田間環(huán)境影響，如何準(zhǔn)確高效地從早期階段篩選出抗黑穗病品系，還需努力探究篩選技術(shù)。親本雜交組合的選擇及高效、準(zhǔn)確的早期階段抗黑穗病材料篩選對(duì)提高抗黑穗病甘蔗品種選育效率有重要的意義。