中圖分類號： S435.661 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：1002-1302（2025）11-0111-07

甘蔗作為全球重要的糖料作物和生物質(zhì)能源作物，在農(nóng)業(yè)經(jīng)濟中占據(jù)重要地位。近年來，隨著蔗糖產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，甘蔗栽培過程中面臨的病害問題也日益嚴(yán)峻。甘蔗病害已成為降低甘蔗產(chǎn)量、阻礙糖分積累并威脅甘蔗產(chǎn)業(yè)可持續(xù)健康發(fā)展的關(guān)鍵因素之一。其中，黑穗病、梢腐病、褐條病是甘蔗生育期中3種主要的真菌性病害，在各甘蔗種植區(qū)普遍發(fā)生，對蔗糖產(chǎn)業(yè)造成了不同程度的經(jīng)濟損失，嚴(yán)重影響甘蔗的生產(chǎn)效益和產(chǎn)業(yè)穩(wěn)定發(fā)展。

甘蔗黑穗?。⊿ugarcanesmutdisease）由甘蔗鞭黑粉菌（Sporisoriumscitamineum）侵染所致，有甘蔗“癌癥”之稱， Co419 、F134、ROC22等曾經(jīng)的當(dāng)家品種因高度感染黑穗病被新品種取代[1]；當(dāng)前的主栽品種桂糖42號（GT42）桂柳05136（LC05136）也不抗黑穗病[2-3]。甘蔗梢腐病（Sugarcane pokkahboengdisease，PBD）最早于1896年在爪哇地區(qū)的栽培品種POJ2878中被發(fā)現(xiàn)[4]。甘蔗梢腐病多發(fā)生于甘蔗梢部的幼嫩葉片，使葉片黃化、卷曲、畸形，嚴(yán)重時還會使植株出現(xiàn)枯萎腐爛，甚至整棵植株停止生長[5]。甘蔗褐條?。⊿ugarcane brown stripedisease）于1924年首次在古巴發(fā)現(xiàn)[。近年來，在云南、廣西等甘蔗主產(chǎn)區(qū)，由于抗病性較差的品種被大面積推廣種植，疊加持續(xù)性陰雨天氣，導(dǎo)致甘蔗褐條病的發(fā)生面積和危害程度呈顯著上升態(tài)勢，甘蔗產(chǎn)量和糖分損失嚴(yán)重[1.7]。前人在黑穗病[3，8-13]梢腐病[14-19]、褐條病[20-21]的抗病性評價及抗病育種等方面進行了較多研究，但研究對象主要集中在生產(chǎn)性品種，鑒定的病害也主要是針對1種病害，對甘蔗創(chuàng)新種質(zhì)或多病害的綜合評價較少。

優(yōu)異抗性種質(zhì)資源的發(fā)掘與利用是控制甘蔗病害、減少產(chǎn)量和糖分損失的有效途徑。筆者所在課題組前期利用斑茅割手密復(fù)合體、河八王與甘蔗優(yōu)異親本雜交創(chuàng)制了一批含廣西斑茅、廣西割手密、廣西河八王甘蔗近緣種/屬野生血緣的創(chuàng)新種質(zhì)，但缺乏系統(tǒng)性抗病鑒定數(shù)據(jù)，對主要流行性病害的抗性不明。本研究采用人工脅迫接種法，對近年來選育的50份斑茅割手密復(fù)合體后代及河八王后代創(chuàng)新種質(zhì)進行3種真菌性病害（黑穗病、梢腐病、褐條?。┑目剐栽u價，篩選出對不同病害表現(xiàn)高抗或多抗的優(yōu)良材料，以期為甘蔗抗病育種和品種改良提供材料基礎(chǔ)。

1材料與方法

1.1 試驗材料

試驗材料見表1，其中編號以AS開頭的材料為斑茅割手密復(fù)合體后代（41份），以SN開頭的材料為河八王后代（9份），黑穗病對照品種為F134、NCo310、NCo376、GT29[13，22-23]，梢腐病對照品種為ROC22、GT37[16]，褐條病對照品種為GT42、GT44^[21] 。試驗在廣西壯族自治區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)院廣西甘蔗種質(zhì)資源圃溫室大棚進行。

1.2 試驗方法

1.2.1甘蔗黑穗病接種鑒定供試的黑穗病菌冬孢子從廣西甘蔗主產(chǎn)區(qū)采集，室內(nèi)自然晾干后混合過篩，放在 4°C 冰箱保存?zhèn)溆谩?023年7月12日用流動自來水將處理好的單芽種莖浸泡過夜，次日使用新制備的甘蔗黑穗病菌冬孢子懸浮液（濃度約為 5×10⁶ 個 /mL ，孢子活力 ?90% ）進行浸泡接種，持續(xù) 20min 。然后將蔗種放在溫室中保溫催芽。選取80個健康單芽進行盆栽，每個材料2盆，每盆40個芽。依次記錄出苗總數(shù)、黑穗病鞭子始發(fā)期及發(fā)病株數(shù)，最終統(tǒng)計各參試材料的總發(fā)病株數(shù)，計算發(fā)病率，發(fā)病率 Σ=Σ 總發(fā)病株數(shù)/總株數(shù) ×100% 。

1.2.2甘蔗梢腐病接種鑒定供試梢腐病病原菌為廣西甘蔗區(qū)致病力較強的菌株Fusariumsacchari，由筆者所在甘蔗病害測定研究團隊提供。參考Wang等的方法[16]，將病原菌接種于馬鈴薯葡萄糖（PDA）固體培養(yǎng)基上活化培養(yǎng)，隨后使用無菌牙簽或接種環(huán)挑取邊緣菌絲接種于滅菌好的PDA液體培養(yǎng)基中，置于恒溫培養(yǎng)箱振蕩培養(yǎng)。最后制備成濃度為 1×10⁶～1×10⁷ CFU/mL的孢子懸液進行接種。供試甘蔗材料育苗后，選擇長勢一致的幼苗移栽至18L 塑料桶中，每桶種植4株作為1個重復(fù)，設(shè)置3個重復(fù)，采取隨機區(qū)組設(shè)計。待甘蔗生長至5＼～6葉時期（2023年5月6日）進行接種，使用滅菌接種針吸取 100μL 孢子懸液，在幼苗基部葉鞘0.5＼～1.0cm 處進行注射接種，接種后保濕 24h ，以后每隔3d調(diào)查1次發(fā)病情況，直至發(fā)病穩(wěn)定為止。記錄病株數(shù)、病級，計算病情指數(shù) （5×N）]×100 。其中， n_i 代表所在級別樣本數(shù)； v_i 為發(fā)病級別；5表示最高級代表值； N 代表參試總體樣本。

1.2.3甘蔗褐條病接種鑒定供試褐條病菌為本甘蔗病害測定研究團隊從具有典型褐條病癥狀的桂柳05136、新臺糖22號葉片中分離獲得的菌株[7]。取 PDA 培養(yǎng)基 68.2g ，燕麥培養(yǎng)基 _11.5g ，加適量蒸餾水溶解后，定容至 1 000mL ，經(jīng) 116^°C 、105kPa 高壓滅菌 20min ，待培養(yǎng)基冷卻至 60^°C 左右倒入培養(yǎng)皿。挑取少量褐條病菌菌絲接種于培養(yǎng)基表面，置于 28^°C 恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng) 10d 左右。培養(yǎng)完成后，用無菌水沖洗培養(yǎng)皿以收集褐條病菌分生孢子，并配置成濃度約為 1×10⁷ 個 '_mL 的孢子懸浮液。在甘蔗生長至5＼～6葉期時（2023年6月8日）進行接種，每個材料接種2盆，每盆30株，接種后蓋上薄膜保濕 ^48h，30d 后進行發(fā)病情況調(diào)查，通過目測法評估病斑面積占葉片總面積的比例。

1.3 抗性評價標(biāo)準(zhǔn)

黑穗病抗性水平分類參考闕友雄等的分級方法[24]，并略有修改，將抗病1、抗病2統(tǒng)稱為抗病，感病1、感病2統(tǒng)稱為感病，高感1、高感2統(tǒng)稱為高感；梢腐病病情分級標(biāo)準(zhǔn)參考王澤平等的劃分方法[14];褐條病病情分級標(biāo)準(zhǔn)參考楊子林等的方法[25]（表2）。

1.4數(shù)據(jù)分析和處理

采用MicrosoftExcel2010進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計與計算，DPS18.1數(shù)據(jù)處理軟件生成聚類圖，再用iTOL

2 結(jié)果與分析

2.1參試材料對黑穗病、梢腐病及褐條病的抗性鑒定及評價

鑒定結(jié)果（表3）表明，選育的50份甘蔗創(chuàng)新種質(zhì)黑穗病發(fā)病率在 0%～12.12% 之間，抗性水平在高抗和中感之間，其中 AS11-4-44AA.AS11-4-52 AS13-10等24個材料發(fā)病率最低，SN18-1043的發(fā)病率最高，對照品種F134、NCo310、NCo376、GT29的發(fā)病率分別為23. 53% 、18. 18% 、17. 11% 、2.78% ，表明選育的甘蔗創(chuàng)新種質(zhì)具有較強的抗黑穗病能力。梢腐病的病情指數(shù)在 0～46.67 之間，其中SN18-1052對梢腐病免疫，表現(xiàn)為高抗，AS19-3病情指數(shù)最高，表現(xiàn)為高感。褐條病抗性等級在1＼～6級均有分布，但僅有AS17-217-1褐條病發(fā)病等級為1，表現(xiàn)為高抗，AS11-2-29、AS13-10和AS13-40-6等14個材料發(fā)病等級為6級，表現(xiàn)為高感。

2.23種病害不同抗性水平種質(zhì)數(shù)量比較

對3種病害的不同抗性水平種質(zhì)數(shù)量進行比較，由表4可知，黑穗病的鑒定結(jié)果中，高抗種質(zhì)的數(shù)量最多，達35份（占 70% ），其次是抗病種質(zhì)，有11份（占 22% ）；中抗種質(zhì)3份（占 6% ），中感種質(zhì)1份（占 2% ），無感病和高感材料。梢腐病的鑒定結(jié)果中，高抗種質(zhì)1份，抗病、中抗和中感種質(zhì)均為

12份，感病種質(zhì)7份，高感種質(zhì)6份，占比分別為2% .24% ） 24% 24% ！ 14% 和 12% 。褐條病的鑒定結(jié)果中，有1份種質(zhì)表現(xiàn)出高抗，占比最低 2% ），抗病和高感種質(zhì)均為14份，占比最高（各 28% ），中抗種質(zhì)7份，中感種質(zhì)3份，感病種質(zhì)11份，占比分別為 14%，6%，22% 。

綜上，通過對3種病害不同抗性水平數(shù)量和占比的分析可知，50份甘蔗創(chuàng)新種質(zhì)對黑穗病的抗性整體較高，對梢腐病和褐條病的抗性相對較差。

2.3 聚類分析

根據(jù)黑穗病發(fā)病率、梢腐病病情指數(shù)、褐條病發(fā)病級別3個指標(biāo)，以卡方距離、類平均法對參試種質(zhì)進行聚類。由圖1可知，50份種質(zhì)可分為6個類群，其中第1類群有AS13-40-6、SN17-1510等12份種質(zhì)，該類群抗/高抗黑穗病，感/高感梢腐病、褐條??；第2類群有AS11-4-52、AS19-25等9份種質(zhì)，主要表現(xiàn)為高抗黑穗病，中抗梢腐病，中感至高感褐條??；第3類群有AS15-118、SN18 -108-2等16份種質(zhì)，該類群對3種病害都達到中抗或高抗水平，是抗性表現(xiàn)最好的類群；第4類群有AS15-203、SN18－1052等8份種質(zhì)，主要表現(xiàn)為抗/中抗黑穗病，中抗至高感褐條病;第5類群有AS77-2、AS77-7、AS19-7、AS19-22等4份種質(zhì)，主要表現(xiàn)為抗/中抗黑穗病和褐條病，中感/感梢腐??；第6類群高抗黑穗病，中抗褐條病及非常高感梢腐病，只有1份種質(zhì)AS19-3。

3討論與結(jié)論

優(yōu)異抗病種質(zhì)資源的創(chuàng)制與精準(zhǔn)評價是抗病育種工作的基礎(chǔ)，也能為解析抗病分子機制及開發(fā)功能標(biāo)記提供理論支撐[26]。然而，田間抗性表現(xiàn)容易受氣候波動、土壤微環(huán)境、栽培措施差異、病原菌種群動態(tài)等多因素干擾，且評價周期較長。因此，采用人工脅迫接種技術(shù)成為關(guān)鍵方法，不僅可以定向接種目標(biāo)病原菌，有效避免其他雜菌的干擾，還能在可控環(huán)境下加速病程發(fā)展，縮短評價周期，獲得更為準(zhǔn)確的鑒定結(jié)果。

甘蔗黑穗病抗性是美國、古巴、印度、巴西、澳大利亞、中國等世界甘蔗種植國品種選擇的主要目標(biāo)之一[9]。美國CP系列、中國臺灣的F系列和ROC系列品種（系）與中國大陸的崖城系列是我國重要的甘蔗育種親本資源，由于農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)改變、病原菌致病型分化產(chǎn)生新的生理小種、品種抗性衰退等原因，目前這些重要親本資源的黑穗病抗性普遍不高，急需創(chuàng)制和挖掘優(yōu)異的抗黑穗病新親本。前期研究表明，廣西割手密1979GSM009農(nóng)藝性狀優(yōu)良，并高抗黑穗病[23]；利用甘蔗與廣西河八王雜交獲得的 F₁、BC₁ 也表現(xiàn)出較好的抗黑穗病能力[27-28]。本研究供試的斑茅割手密復(fù)合體后代和河八王后代分別含有廣西割手密1979GSM009和廣西河八王血緣，鑒定結(jié)果表明， 92% 的供試材料抗或高抗黑穗病，表明利用高抗黑穗病的甘蔗野生種質(zhì)可以改良甘蔗品種的抗黑穗病能力，今后可加強這些高抗黑穗病的創(chuàng)新種質(zhì)利用效率。

研究表明，甘蔗梢腐病是由多種鐮刀菌屬病原菌（Fusariumspp.）引起的，主要包括甘蔗鐮刀菌（F.sacchari）層出鐮刀菌（F.proliferatum）輪枝鐮刀菌（ F_? verticillioides）新知鐮刀菌（ F. andiyazi）尖孢鐮刀菌（ F. oxysporum）等[29-31]。在我國，引起梢腐病的主要病原菌為 F verticillioides（Gxl）F.proliferatum（ Gx2?p ），其中Gx1占主導(dǎo)地位，占101株分離菌株總數(shù)的 93% ，該病原菌主要在高溫、高濕的夏季侵染甘蔗，導(dǎo)致梢腐病發(fā)生，危害較為嚴(yán)重[2]。目前，甘蔗梢腐病的抗性鑒定主要采用人工接種方法，包括滴心接種法、噴霧接種法、剪葉接種法、注射接種法等，其中注射接種法、剪葉接種法對甘蔗梢腐病的接種效果尤為明顯[5]?；诖?，本研究選擇優(yōu)勢菌株 F sacchari（Gx1）進行人工注射接種，確保菌株和接種方式的針對性，進而提高研究結(jié)果的可靠性和準(zhǔn)確性。有研究表明，甘蔗對稍腐病的抗性遺傳母本遺傳效應(yīng)可能占據(jù)主導(dǎo)地位，其抗病性狀通常呈現(xiàn)顯性遺傳特征，父本則多表現(xiàn)為隱性遺傳特性[15]。在本研究中，AS15－114（GT29 ×AS12-A6-3）、AS15-172（ YZ05-51×AS12- A6-3）、AS15-203（ LCO5-136×AS12-A6-3 人AS18-17（ GT42×ASl2-A6-3） 的抗性表現(xiàn)分別為中感、中感、抗病、中感，而其母本GT29、YZ05-51、LC05-136、GT42在田間自然條件下的抗病水平分別為中抗、抗病、中抗、高感[19]，這一結(jié)果表明，雜交后代對梢腐病的抗性與母本抗性并不完全一致，與前人研究結(jié)果存在一定差異。目前，甘蔗的稍腐病抗性是否與基因型或母本遺傳特性存在顯著關(guān)聯(lián)，尚未得到系統(tǒng)解析。為進一步揭示其抗性機制，仍需通過大規(guī)模群體種質(zhì)資源的抗性表現(xiàn)及抗性遺傳率進行評價和驗證。

與黑穗病、梢腐病相比，前人在甘蔗褐條病的人工抗性評價方面研究較少。本研究發(fā)現(xiàn)，感病品種在人工接種褐條病2d后開始出現(xiàn)感病癥狀，接種 10～15d 發(fā)病高峰期，接種 25～30d 發(fā)病趨于穩(wěn)定。因此，利用人工接種可在甘蔗生長早期簡單、快速地評價病害抗性，可操作性較強。王曉燕等對60個甘蔗新品種和31個云南、廣西蔗區(qū)主栽品種進行褐條病抗性鑒定，結(jié)果表明，高抗、中抗分別有32、21份，分別占 53.33% （204號 ，67.74% ；中感、高感分別有28、10份，分別占 46.67%，32.26%^[21] 。本研究中，高抗褐條病的種質(zhì)只有1份，占供試材料的2% ，中感至高感褐條病的種質(zhì)有28份，占供試材料的 56% ，表明選育的創(chuàng)新種質(zhì)對褐條病的抗性相對較差，建議今后加強甘蔗褐條病的選育，合理利用高抗褐條病的甘蔗親本和野生甘蔗資源。

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