李文鳳,李 婕,普家榮,王曉燕,單紅麗,張榮躍,普金安,李銀煳,黃應(yīng)昆
(1云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院甘蔗研究所/云南省甘蔗遺傳改良重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,云南開(kāi)遠(yuǎn) 661699;2新平縣經(jīng)濟(jì)作物工作站,云南新平 653400)
云南地處低緯高原,在21°8′—29°15′N(xiāo)、97°31′—106°11′E 之間均有甘蔗種植,蔗區(qū)氣候和環(huán)境復(fù)雜多變[1]。加之甘蔗屬無(wú)性繁殖宿根性作物,多年來(lái)輪作區(qū)域少,長(zhǎng)期連作,導(dǎo)致甘蔗病害日趨積累而加重;多種病原復(fù)合侵染,擴(kuò)展蔓延迅速,甘蔗受損極為嚴(yán)重[2-3]。自2015 年以來(lái)多雨高濕加上感病品種規(guī)模化種植,導(dǎo)致甘蔗中后期災(zāi)害性真菌病害在臨滄、玉溪、版納、普洱等低緯高原蔗區(qū)流行成災(zāi),減產(chǎn)減糖嚴(yán)重[4-5]。多數(shù)蔗區(qū)因防治不及時(shí)不到位,感病品種常出現(xiàn)大量蔗莖枯死,病株率60%~100%;甘蔗減產(chǎn)30%~48%;糖分降低2%~4%,經(jīng)濟(jì)損失巨大[5-6]。因此,如何精準(zhǔn)診斷和防控甘蔗中后期災(zāi)害性真菌病害成為甘蔗產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的重要任務(wù)。
甘蔗屬喜溫作物,大部分蔗區(qū)屬于熱帶、亞熱帶[1],7—10 月多雨高溫高濕,甘蔗梢腐病、褐條病、銹病、葉焦病、褐斑病、黃點(diǎn)病、眼斑病、輪斑病等多種病害極易發(fā)生流行、并發(fā)為害[2,5],尤以梢腐病、褐條病、銹病發(fā)生普遍、報(bào)道較多[5,7-8]。國(guó)內(nèi)外研究表明甘蔗梢腐病菌種類(lèi)繁多,目前已報(bào)道的有7種鐮刀菌[9-11],不同國(guó)家和蔗區(qū)病菌種群及優(yōu)勢(shì)種存在差異[12],中國(guó)已確定的有5 種,優(yōu)勢(shì)種為Fusarium verticillioides[13-15];已報(bào)道的甘蔗褐條病菌多為平臍蠕孢屬Bipolaris[4,8];根據(jù)癥狀和病原特征,甘蔗銹病菌有黑頂柄銹菌Puccina.MelanocephalaSyd.et P.Syd、屈恩柄銹菌Puccina.kuehniiButler 和黃褐銹菌Macruropyxis fulvasp.nov 3種[16-17]。目前,國(guó)內(nèi)外關(guān)于甘蔗梢腐病的研究多為致病病原分離鑒定、病菌生物學(xué)特性及代謝產(chǎn)物測(cè)定[18-19],少數(shù)對(duì)其發(fā)生為害情況、形態(tài)與品種抗性評(píng)價(jià)和防控等作了初步調(diào)查分析和探索[20-21];對(duì)甘蔗褐條病的研究報(bào)道甚少,多是一些關(guān)于該病發(fā)生情況和防治上的初步調(diào)查研究[4,22-23];就甘蔗銹病也多是病菌檢測(cè)鑒定、生物學(xué)特性和抗病基因標(biāo)記開(kāi)發(fā)與檢測(cè)[24-26],少數(shù)對(duì)其發(fā)生為害情況、品種抗性和防控進(jìn)行了初步調(diào)查[5,27-28]。
低緯高原云南蔗區(qū)是中國(guó)第二大甘蔗產(chǎn)區(qū),甘蔗中后期災(zāi)害性真菌病害逐年擴(kuò)展蔓延加重危害,而有關(guān)低緯高原甘蔗中后期災(zāi)害性真菌病害缺乏系統(tǒng)研究,病原類(lèi)群與品種抗性不清、為害損失及致災(zāi)因子不明,有效防控缺乏基礎(chǔ)和科學(xué)依據(jù)。為此,針對(duì)低緯高原甘蔗中后期災(zāi)害性真菌病害大面積暴發(fā)為害和防控問(wèn)題,云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院甘蔗研究所牽頭糖企藥企開(kāi)展科企合作、產(chǎn)學(xué)研結(jié)合,進(jìn)行了系統(tǒng)的調(diào)查檢測(cè)與試驗(yàn)研究,以期明確低緯高原甘蔗中后期災(zāi)害性真菌病害種類(lèi)、病原類(lèi)群、為害損失及災(zāi)害特性,為防控提供科學(xué)依據(jù)。
于2015—2020年7—10月發(fā)病期,分別對(duì)臨滄、玉溪、版納、普洱、紅河、保山、德宏、文山等低緯高原蔗區(qū)進(jìn)行調(diào)查采樣,觀察并記錄病害癥狀。
甘蔗梢腐病隨機(jī)取3點(diǎn),每點(diǎn)調(diào)查100株,記錄調(diào)查總株數(shù)、病株數(shù),計(jì)算病株率,見(jiàn)公式(1)。
甘蔗褐條病和甘蔗銹病采用3 點(diǎn)取樣,每點(diǎn)調(diào)查20 株。參照楊子林等[29]和Comstock 等[30]的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行病情分級(jí),其中,1級(jí)—葉片無(wú)癥狀;3級(jí)—病斑占葉面積0%~25%;5 級(jí)—病斑占葉面積26%~50%;7 級(jí)—病斑占葉面積51%~75%;9 級(jí)—病斑占葉面積76%~100%。
1.2.1 DNA 提取 取各待測(cè)病葉0.2 g,用植物基因組DNA 試劑盒提取DNA,用Eppendorf AG 22331 蛋白/核酸分析儀檢測(cè)提取DNA質(zhì)量,-20℃保存?zhèn)溆谩?/p>
1.2.2 甘蔗梢腐病病原分子檢測(cè) 采用基于核糖體DNA 非轉(zhuǎn)錄間隔區(qū)(rDNA-ITS)序列設(shè)計(jì)的F.verticillioides和F.proliferatum特異性引物,即Fv-F4/Fv-R4和Fp-F3/Fp-R3,委托上海生工生物技術(shù)有限公司合成,其序列為:Fv-F4:5'-TCG GGG CCG GCTT GCCGC-3';Fv-R4:5'-TAC AAC TCC CAA ACC CCT GTG AAC ATA C-3'。Fp-F3:5'-GTTT TAC TAC TAC GCTATG GAA GCT-3';Fp-R3:5'-CGA GTT TAC AAC TCC CAAACC CCT-3'。預(yù)期擴(kuò)增產(chǎn)物長(zhǎng)度為400 bp。25 μL 反應(yīng)體系為:DNA 2 μL、TaqPCR Master Mix 12.5 μL、上下游引物各2.5 μL (10 μmol/L),滅菌ddH2O 5.5 μL。PCR 擴(kuò)增程序?yàn)椋?5℃預(yù)變性5 min,94℃變性30 s,63℃退火15 s,72℃延伸30 s,30 個(gè)循環(huán);最后72℃延伸10 min。電泳檢測(cè)擴(kuò)增產(chǎn)物,陽(yáng)性克隆經(jīng)PCR鑒定后送華大基因測(cè)序。登錄Genbank對(duì)所得序列進(jìn)行BLAST檢索,利用DNAMAN v6.0軟件進(jìn)行核苷酸序列一致性分析。根據(jù)比對(duì)結(jié)果從GenBank數(shù)據(jù)庫(kù)獲得其他甘蔗梢腐病病原菌的rDNA-ITS 序列,應(yīng)用MEGA 6.0 軟件構(gòu)建系統(tǒng)進(jìn)化樹(shù),采用Neighbor-Joining 法建樹(shù),模式選擇Kimura 2-parameter,自舉檢測(cè)(bootstrap)重復(fù)1000 次,以甘蔗黑穗病菌Sporisorium scitamineum(GenBank 登錄號(hào):EF185083)為外群。
1.2.3 甘蔗褐條病病原分子檢測(cè) 分別用引物ITS1(5'-TCCGTAGGTGAACCTGCGG-3')和ITS4(5'-TCCTCCGCTTATTGATATGC-3')進(jìn)行ITS序列PCR擴(kuò)增,引物gpd1(CAACGGCTTCGGTCGCATTG)和gpd2(GCCAAGCAGTTGGTTGTGC)進(jìn)行GPDH 序列PCR擴(kuò)增。25μL 反應(yīng)體系:ddH2O 8μL、2×Easy Taq PCR SuperMix 12.5 μL、上下游引物各1 μL (10 μmol/L),DNA模板2.5μL。ITS和GPDH基因PCR擴(kuò)增程序均為:94℃預(yù)變性3 min;94℃變性30 s,55℃退火45 s,72℃延伸45 s,35個(gè)循環(huán);最后72℃延伸10 min。電泳檢測(cè)擴(kuò)增產(chǎn)物,陽(yáng)性PCR產(chǎn)物送華大基因測(cè)序。測(cè)序結(jié)果首先在NCBI 進(jìn)行BLAST 檢索,與NCBI 上已知序列進(jìn)行同源比對(duì),然后用DNAMEGA 6.0 軟件進(jìn)行序列分析并構(gòu)建系統(tǒng)進(jìn)化樹(shù),確定其分類(lèi)地位。
1.2.4 甘蔗銹病病原分子檢測(cè) 參照文獻(xiàn)[31]和[16]的方法進(jìn)行銹病病原檢測(cè)、測(cè)序及系統(tǒng)進(jìn)化分析,確定其分類(lèi)地位。
于2015—2020年7—10月發(fā)病期,分別對(duì)臨滄、玉溪、版納、普洱、紅河、保山、德宏等低緯高原蔗區(qū)主栽和主推品種新植/宿根病情進(jìn)行調(diào)查。
甘蔗梢腐病每個(gè)品種隨機(jī)取3 點(diǎn),每點(diǎn)順序調(diào)查100株有效蔗株,記錄總調(diào)查株數(shù)及病株數(shù),計(jì)算自然病株率,見(jiàn)公式(3)。
參照國(guó)家糖料產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系病蟲(chóng)害研究室(2012)的劃分方法,并作修改,根據(jù)各品種自然病株率按1~5級(jí)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行甘蔗梢腐病自然抗性評(píng)價(jià),具體為1級(jí):病株率0%,高抗;2級(jí):病株率0.1%~10.0%,抗??;3級(jí):病株率10.1%~20.0%,中抗;4 級(jí):病株率20.1%~40.0%,感?。?級(jí):病株率40.1%~100.0%,高感。
甘蔗褐條病每個(gè)品種隨機(jī)取3 點(diǎn),每點(diǎn)順序調(diào)查100 株有效蔗株病情。參照楊子林等[29]按1~6 級(jí)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行自然抗性評(píng)價(jià),具體為1 級(jí):葉片無(wú)病斑,高抗;2 級(jí):病斑占葉面積<10%,抗?。? 級(jí):病斑占葉面積11%~25%,中抗;4 級(jí):病斑占葉面積26%~40%,中感;5 級(jí):病斑占葉面積41%~65%,感病;6 級(jí):病斑占葉面積66%~100%,高感。
甘蔗銹病每個(gè)品種隨機(jī)取3點(diǎn),每點(diǎn)順序調(diào)查100株有效蔗株病情,參照Costet 等[32]的評(píng)價(jià)方法按1~9級(jí)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行自然抗性評(píng)價(jià)。
于甘蔗成熟收獲期分別選擇為害區(qū)和未為害區(qū)采用3點(diǎn)取樣,每點(diǎn)66 m2,收砍稱(chēng)量蔗莖產(chǎn)量,計(jì)算相對(duì)產(chǎn)量損失率。計(jì)算見(jiàn)公式(4)。
于甘蔗成熟期選擇為害區(qū)和未為害區(qū)采用3點(diǎn)取樣,每點(diǎn)隨機(jī)選取健株10株、病株10株,按中國(guó)甘蔗糖業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化與質(zhì)量檢測(cè)中心制定的二次旋光法,測(cè)定分析各樣品品質(zhì)指標(biāo),按“損失量=未為害區(qū)-為害區(qū)”計(jì)算各指標(biāo)損失量。
通過(guò)對(duì)臨滄、玉溪、版納、普洱、紅河、保山、德宏、文山等主產(chǎn)蔗區(qū)調(diào)查分析,云南低緯高原蔗區(qū)甘蔗中后期災(zāi)害性真菌病害主要有:甘蔗梢腐病、甘蔗褐條病、甘蔗銹病共3種,它們廣泛分布于云南低緯高原蔗區(qū)(表1)。其中,以甘蔗梢腐病暴發(fā)成災(zāi)趨勢(shì)明顯,感病品種發(fā)病嚴(yán)重,平均病株率高達(dá)81.2%(表2),常使大量蔗莖枯死,是造成減糖減產(chǎn)最嚴(yán)重的第一大病害。
表1 3種甘蔗中后期災(zāi)害性真菌病害地理分布
3種甘蔗中后期災(zāi)害性真菌病害發(fā)生情況調(diào)查及蔗莖產(chǎn)量和品質(zhì)測(cè)定結(jié)果如表2。從表2可以看出,不同蔗區(qū)3 種病害發(fā)生為害程度不一、不同為害程度甘蔗產(chǎn)量損失和品質(zhì)影響不一,受害蔗株的糖分、錘度、重力純度均顯著低于健康蔗株,還原糖則顯著高于健康蔗株。
表2 3種甘蔗病害為害對(duì)甘蔗產(chǎn)量和品質(zhì)的影響
甘蔗梢腐病病株率為63.3%~95%,平均81.2%;甘蔗實(shí)測(cè)產(chǎn)量相對(duì)損失率為30.2%~48.5%,平均38.43%;甘蔗糖分減少2.63%~5.21%、平均3.54%;錘度降低2.4~4.69°BX、平均3.54°BX;重力純度降低1.99%~8.63%、平均5.37%,而還原糖則增加0.05%~0.6%、平均0.15%。
甘蔗褐條病病情指數(shù)為82.2~86.5,平均84.7;甘蔗實(shí)測(cè)產(chǎn)量相對(duì)損失率為19.0%~32.8%,平均25.6%;甘蔗糖分減少1.38%~3.71%、平均2.82%,錘度降低1.16~3.36°BX、平均2.67°BX,重力純度降低2.78%~7.74%、平均5.09%,而還原糖則增加0.0%~0.52%、平均0.35%。
甘蔗銹病病情指數(shù)為81.1~85.6,平均83.6;甘蔗實(shí)測(cè)產(chǎn)量相對(duì)損失率為17.3%~31.7%,平均24.9%;甘蔗糖分減少1.48%~4.24%、平均3.11%,錘度降低1.38~4.79°BX、平均3.18°BX,重力純度降低3.96%~10.11%、平均6.99%,而還原糖則增加0.02%~0.3%、平均0.1%。
調(diào)查及測(cè)定結(jié)果總體趨勢(shì)表明,隨著為害率(病株率或病情指數(shù))上升,產(chǎn)量損失增大,兩者呈極密切相關(guān)性。3 種病害發(fā)生為害嚴(yán)重影響甘蔗品質(zhì),導(dǎo)致出糖率降低,噸糖生產(chǎn)成本上升,糖廠經(jīng)濟(jì)效益受損。
分子鑒定結(jié)果表明,低緯高原云南蔗區(qū),甘蔗梢腐病病原菌為鐮刀菌F.verticillioides和F.proliferatum,且存在復(fù)合侵染現(xiàn)象。7 份復(fù)合侵染樣品的F.verticillioides(GenBank登錄號(hào):MZ126549-MZ126555)和F.proliferatum(GenBank 登錄號(hào):MZ102259-MZ102265)序列與GenBank 中公布的F.verticillioides菌株20(GenBank登錄號(hào):KU508286)和F.proliferatum德宏菌株(GenBank 登錄號(hào):KJ629482)的同源性分別為98.6%~100%和100%。系統(tǒng)進(jìn)化樹(shù)顯示,云南甘蔗梢腐病病原菌主要分為F.verticillioides組和F.proliferatum組。F.verticillioides組中,除‘ROC 25’(云南瀾滄)和‘福農(nóng)10-1405’(云南彌勒)處于一個(gè)獨(dú)立小分支上外;其余5 個(gè)復(fù)合侵染樣品與不同地理來(lái)源F.verticillioides菌株聚為一組,且與F.oxysporum廣西菌株的親緣關(guān)系較近,而所有不同地理來(lái)源的F.proliferatum菌株聚為另一組。
分子鑒定結(jié)果顯示,低緯高原云南蔗區(qū),甘蔗褐條病病原菌為狗尾草平臍蠕孢B.setariae,其ITS序列(登錄號(hào):MW466590-MW466591)與狗尾草平臍蠕孢B.setariae模式菌株CBS 141.31(登錄號(hào):EF452444)相似性達(dá)99.47%,與菌株CBSHN01(登錄號(hào):GU290228)相似性達(dá)100%;GPDH 序列(登錄號(hào):MW473721-MW473722)與B.setariae模式菌株CBS 141.31(登錄號(hào):EF513206)相似性達(dá)99.83%,與菌株CPC28802(登錄號(hào):MF490833)相似性達(dá)100%?;贗TS 和GPDH基因序列構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹(shù),發(fā)現(xiàn)菌株BS1 和BS2 與B.setariae處于同一分支,親緣關(guān)系最近。
分子鑒定結(jié)果表明,來(lái)源于云南勐海的4 份病樣病原為P.kuehnii,其核苷酸序列(GenBank 登錄號(hào):KP201840-KP201843)與GenBank中登錄的P.kuehnii相應(yīng)核苷酸序列(GenBank 登錄號(hào):GU058021 和GQ283004-GQ283009)相似性在99.9%以上,并在系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)中聚為一簇;來(lái)源于云南保山、臨滄、西雙版納、普洱、文山的53份病樣病原為P.melanocephala,它們的核苷酸序列(GenBank 登錄號(hào):KP201824-KP201839,KU886334-KU886368,KU 896993-KU 896994)與GenBank 中登錄的P.melanocephala相應(yīng)核苷酸序列(GenBank 登錄號(hào):GU058001 和JX036025)相似性在99.8%以上,在系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)中處于同一分枝。
34個(gè)主栽品種中,對(duì)梢腐病表現(xiàn)高抗到中抗的有18個(gè),占52.9%,感病到高感的有16個(gè),占47.1%;對(duì)褐條病表現(xiàn)高抗到中抗的有24個(gè),占70.6%,中感到高感的有10個(gè),占29.4%;對(duì)銹病表現(xiàn)高抗到中抗的有25個(gè),占73.5%,中感到高感的有9個(gè),占26.5%。綜合分析結(jié)果顯示,‘粵糖83-88’、‘川糖61-408’、‘桂糖21號(hào)’、‘云引10 號(hào)’、‘柳城03-182’、‘云引58 號(hào)’、‘粵糖79-177’、‘云蔗05-51’、‘桂糖36號(hào)’、‘新臺(tái)糖16號(hào)’等10個(gè)主栽品種對(duì)3 種病害均具有優(yōu)良抗性;而‘柳城03-1137’、‘桂糖42號(hào)’對(duì)3種病害均感?。ū?)。
由表3可知,60個(gè)新品種中,對(duì)梢腐病表現(xiàn)高抗到中抗的有35 個(gè),占58.3%,感病到高感的有25 個(gè),占41.7%;對(duì)褐條病表現(xiàn)高抗到中抗的有32 個(gè),占53.3%,中感到高感的有28 個(gè),占46.7%;對(duì)銹病表現(xiàn)高抗到中抗的有41 個(gè),占68.3%,中感到高感的有19個(gè),占31.7%。綜合分析結(jié)果顯示,‘桂糖11-1076’、‘閩糖12-1404’、‘福農(nóng)09-2201’、‘福農(nóng)09-71111’、‘桂糖06-1492’、‘桂糖08-1180’、‘云蔗11-1074’、‘桂糖06-2081’、‘桂糖08-1589’、‘粵甘48號(hào)’、‘柳城09-15’、‘云蔗11-1204’、‘福農(nóng)07-3206’等13 個(gè)新品種對(duì)3 種病害均具有優(yōu)良抗性;而‘柳城07-506’、‘粵甘52號(hào)’、‘海蔗28號(hào)’、‘粵甘43號(hào)’等4個(gè)新品種對(duì)3種病害均感病。
表3 甘蔗品種對(duì)3種甘蔗病害的自然抗性
續(xù)表3
續(xù)表3
云南是中國(guó)第二大糖料基地,地處低緯高原(97°31’E—106°11’E,21°8’N—29°15’N),氣候復(fù)雜多變[1]。近年來(lái)多雨高濕甘蔗中后期災(zāi)害性真菌病害暴發(fā)為害成災(zāi),減產(chǎn)減糖嚴(yán)重[2-3]。而至今有關(guān)低緯高原甘蔗中后期災(zāi)害性真菌病害的種類(lèi)、病原類(lèi)群、為害損失及致災(zāi)因子等研究報(bào)道甚少,甘蔗病害的科學(xué)有效防控缺乏基礎(chǔ)和科學(xué)依據(jù)。本研究通過(guò)對(duì)臨滄、玉溪、版納、普洱、紅河、保山、德宏、文山等低緯高原蔗區(qū)調(diào)查檢測(cè)和測(cè)定分析,探明了低緯高原甘蔗中后期災(zāi)害性真菌病害種類(lèi)及病原類(lèi)群,掌握了其為害損失及災(zāi)害特性,明確了不同甘蔗品種抗病性,為低緯高原甘蔗病害防控提供了依據(jù)。調(diào)查表明,低緯高原云南蔗區(qū)甘蔗中后期災(zāi)害性真菌病害有甘蔗梢腐病、甘蔗褐條病、甘蔗銹病共3 種,普遍存在梢腐病+褐條病+銹病、梢腐病+褐條病、梢腐病+銹病、褐條病+銹病2 種或3種病害復(fù)合侵染現(xiàn)象,且3種病害發(fā)生期、災(zāi)害特性不一,甘蔗銹病6—9月發(fā)生、甘蔗梢腐病7—12月發(fā)生、甘蔗褐條病8—12月發(fā)生,防治上難度大,技術(shù)性強(qiáng)。
甘蔗梢腐病可由多種鐮刀菌引起,目前已報(bào)道的有7 種,分別為Fusarium sacchari、F.verticillioides、F.proliferatum、Fusarium subglutinans、Fusarium andiyazi、Fusarium incarnatum和Fusarium oxysporum[9-11]。不同國(guó)家和蔗區(qū)的梢腐病病原菌種群及優(yōu)勢(shì)種存在差異,馬來(lái)西亞為F.sacchari、F.proliferatum和F.subglutinans,優(yōu)勢(shì)種為F.sacchari[12]。伊朗為F.verticillioides、F.proliferatum和F.subglutinans,優(yōu)勢(shì)種為F.verticillioides[9-10]。南非為F.sacchari、F.proliferatum和F.andiyazi,優(yōu)勢(shì)種為F.sacchari[33]。菲律賓為F.sacchari、F.proliferatum、F.incarnatum、F.verticillioides和F.subglutinans,優(yōu)勢(shì)種為F.sacchari[11]。本研究查明低緯高原云南蔗區(qū)甘蔗梢腐病病原菌為鐮刀菌F.verticillioides和F.proliferatum,優(yōu)勢(shì)種為F.verticillioides,這與Lin等[13]和郭強(qiáng)等[18]的研究結(jié)果相吻合。而有關(guān)甘蔗褐條病病原菌的研究報(bào)道甚少,錢(qián)雙宏等[8]報(bào)道了海南甘蔗褐條病病原為平臍蠕孢屬Bipolaris。目前,僅有Raza等[34]結(jié)合形態(tài)及分子鑒定,在廣西、廣東甘蔗葉片病斑上發(fā)現(xiàn)狗尾草平臍蠕孢B.setariae,本研究也表明低緯高原云南蔗區(qū)甘蔗褐條病病原菌為狗尾草平臍蠕孢B.setariae。本研究在云南勐海蔗區(qū)發(fā)現(xiàn)引起甘蔗黃銹病的屈恩柄銹菌P.kuehnii,并證實(shí)引起甘蔗褐銹病的黑頂柄銹菌P.melanocephala是低緯高原云南蔗區(qū)優(yōu)勢(shì)種。P.kuehnii一旦流行常危害成災(zāi),澳大利亞和美國(guó)每年因此病經(jīng)濟(jì)損失超過(guò)17.7億美元和4億美元[35-36]?,F(xiàn)今,中國(guó)甘蔗抗銹病評(píng)價(jià),都只是針對(duì)P.melanocephala[26],今后應(yīng)調(diào)整抗甘蔗銹病育種策略,加強(qiáng)針對(duì)P.kuehnii的抗病評(píng)價(jià)篩選。
研究結(jié)果顯示,目前大面積種植和主推的‘粵糖93-159’、‘新臺(tái)糖25號(hào)’、‘柳城03-1137’、‘桂糖42號(hào)’、‘粵糖60號(hào)’、‘云引3號(hào)’、‘德蔗03-83’、‘新臺(tái)糖1號(hào)’、‘川糖79-15’等品種高度感病,這是近年低緯高原云南蔗區(qū)甘蔗中后期災(zāi)害性真菌病害暴發(fā)成災(zāi)的主要誘因,部分主栽品種抗性鑒定結(jié)果與王澤平等[37]鑒定的抗病性存在差異,如高感品種‘粵糖93-159’、‘柳城03-1137’、‘桂糖42號(hào)’在廣西表現(xiàn)為抗病,這是否與各地病菌群體、致病力及鑒定方法有關(guān),尚待進(jìn)一步研究;而近年選育的‘桂糖11-1076’、‘閩糖12-1404’、‘福農(nóng)09-2201’、‘福農(nóng)09-71111’、‘桂糖06-1492’、‘桂糖08-1180’、‘云蔗11-1074’、‘桂糖06-2081’、‘桂糖08-1589’、‘粵甘48 號(hào)’、‘柳城09-15’、‘云蔗05-51’、‘云蔗11-1204’、‘福農(nóng)07-3206’等14 個(gè)優(yōu)良品種(系)高度抗病,建議生產(chǎn)上合理布局大力推廣應(yīng)用這些抗病品種。
調(diào)查及測(cè)定結(jié)果表明,梢腐病實(shí)測(cè)產(chǎn)量相對(duì)損失率平均為38.43%,最多48.5%;糖分平均降低3.54%、最多5.21%;重力純度平均降低5.37%,最多8.63%。褐條病實(shí)測(cè)產(chǎn)量相對(duì)損失率平均為25.6%,最多32.8%;糖分平均降低2.82%、最多3.71%;重力純度平均降低5.09%,最多7.74%。銹病實(shí)測(cè)產(chǎn)量相對(duì)損失率平均為24.9%,最多31.7%;糖分平均降低3.11%、最多4.24%;重力純度平均降低6.99%,最多10.11%。黃鴻能等[7]指出東莞糖廠蔗區(qū)梢腐病為害引起的產(chǎn)量損失在10%~20%,糖分降低0.56%,重力純度降低3%。Dohare 等[38]報(bào)道梢腐病為害可導(dǎo)致產(chǎn)量下降24.9%,糖分減低0.56%。由此可見(jiàn),目前低緯高原云南蔗區(qū)甘蔗中后期災(zāi)害性真菌病害為害造成甘蔗產(chǎn)量及糖分損失十分嚴(yán)重,產(chǎn)量損失巨大,嚴(yán)重影響甘蔗品質(zhì),導(dǎo)致出糖率降低,噸糖生產(chǎn)成本上升,糖廠經(jīng)濟(jì)效益受損。因此,切實(shí)加強(qiáng)甘蔗中后期災(zāi)害性真菌病害精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)和防控將是甘蔗產(chǎn)業(yè)提質(zhì)增效和高質(zhì)量發(fā)展的重要任務(wù)。
本研究結(jié)果表明,云南低緯高原蔗區(qū)甘蔗中后期災(zāi)害性真菌病害有梢腐病、褐條病、銹病3 種,存在復(fù)合侵染;梢腐病菌為鐮刀菌F.verticillioides和F.proliferatum,優(yōu)勢(shì)種為F.verticillioides,褐條病菌為狗尾草平臍蠕孢B.setariae,銹病菌為屈恩柄銹菌P.kuehnii和黑頂柄銹菌P.melanocephala,優(yōu)勢(shì)種為P.melanocephala;34 個(gè)主栽品種中,對(duì)梢腐病、褐條病和銹病高抗到中抗分別有18 個(gè)、24 個(gè)、25 個(gè);60 個(gè)新品種中,對(duì)梢腐病、褐條病和銹病高抗到中抗分別有35個(gè)、32個(gè)、41個(gè)。其中,‘桂糖11-1076’、‘閩糖12-1404’、‘福農(nóng)09-2201’、‘福農(nóng)09-71111’、‘桂糖06-1492’、‘桂糖08-1180’、‘云蔗11-1074’、‘桂糖06-2081’、‘桂糖08-1589’、‘粵甘48 號(hào)’、‘柳城09-15’、‘云蔗05-51’、‘云蔗11-1204’、‘福農(nóng)07-3206’等新品種高度抗病。梢腐病、褐條病和銹病實(shí)測(cè)產(chǎn)量相對(duì)損失率平均分別為38.43%、25.6%、24.9%,最多分別為48.5%、32.8%、31.7%;甘蔗糖分平均分別降低3.54%、2.82%、3.11%,最多分別降低5.21%、3.71%、4.24%。