广西甘蔗生长中期主要病虫害发生与抗病性评价
2016-08-06李毅杰段维兴王泽平李文教韦开军陆文娟林善海
李毅杰,段维兴,黄 志,王泽平,李文教,韦开军,陆文娟,林善海
(1.广西农业科学院甘蔗研究所/中国农业科学院甘蔗研究中心/农业部广西甘蔗生物技术与遗传改良重点实验室,广西 南宁 530007;2.贵港市港南区湛江镇农业技术推广站,广西 贵港 537133;3.百色市农业科学研究所,广西 田阳 533612;4.柳州市农业科学研究所,广西 柳州 545003;5.河池市农业科学研究所,广西 宜州 546306)
广西甘蔗生长中期主要病虫害发生与抗病性评价
李毅杰1,段维兴1,黄 志2,王泽平1,李文教3,韦开军4,陆文娟5,林善海1
(1.广西农业科学院甘蔗研究所/中国农业科学院甘蔗研究中心/农业部广西甘蔗生物技术与遗传改良重点实验室,广西 南宁 530007;2.贵港市港南区湛江镇农业技术推广站,广西 贵港 537133;3.百色市农业科学研究所,广西 田阳 533612;4.柳州市农业科学研究所,广西 柳州 545003;5.河池市农业科学研究所,广西 宜州 546306)
为明确广西蔗区病虫害的发生及对病害的抗性,2015年在生长中期对8个蔗区11个甘蔗主栽品种的主要病虫害进行调查,并对黑穗病和花叶病的田间抗性进行评价。结果表明:螟害枯心率为0.00%~38.55%,其中桂柳2号宿根蔗和柳城05-136新植蔗在北海发生最严重,枯心率分别达到38.55%和37.66%。黑穗病发生率为0.00%~24.89%,所有调查品种宿根蔗黑穗病发生均较新植蔗严重。ROC22对黑穗病的抗性最差,表现为中感;桂柳2号次之,宿根蔗发病率为7.45%,鉴定为抗病,其余9个品种均为高抗。目前广西蔗区甘蔗花叶病发生较轻,花叶病发生率为0.39%~7.73%。ROC22、桂糖42号和桂柳2号对花叶病表现为中抗,其余8个品种均为抗病。南宁和北海蔗区螟虫发生较为严重,甘蔗生长前期对螟虫抗性的田间评价体系有待建立。ROC22对黑穗病抗性最差,其余品种较好。广西蔗区花叶病发生较轻。黑穗病和花叶病的田间抗性准确评价有待多年多点的观察。
甘蔗;枯心苗;黑穗病;花叶病;抗性
李毅杰,段维兴,黄志,等.广西甘蔗生长中期主要病虫害发生与抗病性评价[J].广东农业科学,2016,43(6):127-131.
甘蔗是生产蔗糖的主要来源作物,而甘蔗糖业是广西重要的经济支柱产业。1992年以来,广西糖料蔗和蔗糖产量连续23年居全国第1位,从2006年开始连续10年原料蔗产量、食糖产量均稳定在全国总产量的60%以上,对我国食糖生产和安全具有举足轻重的作用[1]。近年来,随着甘蔗的连年种植,广西蔗区大面积遭受病虫害的侵害,极大影响了甘蔗的产量和品质,对蔗农和糖厂造成严重损失。甘蔗螟虫在我国大部分蔗区均有发生,苗期为害可造成枯心苗,使甘蔗产量大大降低。广西每年约有40%的甘蔗受到螟虫危害,产量损失达10%~25%[2]。黑穗病是影响甘蔗生产最主要的病害之一,为系统性侵染病害,一旦有一株发病,其余分蘖均可发病。蔗种品种长期单一化连年种植、品种的抗性退化、病原的不断累积,造成甘蔗黑穗病在广西蔗区发生日趋严重[3]。尤其是宿根蔗的发生较为严重,严重时发病率可达到50%[4]。甘蔗花叶病又称甘蔗嵌纹病,主要表现在叶片上,叶色褪绿,影响甘蔗的光合作用,降低含糖量[5]。甘蔗种苗感花叶病后,萌芽率降低,生长差、矮化、节间变短、分蘖少,一般减产10%~40%,可造成巨大经济[6]。目前,尚未见有对广西蔗区病虫害发生的系统性调查以及主要品种对病害的抗性评价。因此,适时对广西蔗区主栽品种的主要病虫害发生及危害情况进行了解,并对其抗性进行评价,是甘蔗品种合理分布、种植和科学防控甘蔗梢腐病以及筛选培育抗病种质资源的重要前提。本研究通过对广西8个蔗区进行实地走访,针对蔗农比较关心的病虫害主要有甘蔗螟虫、黑穗病和花叶病的发生情况进行了初步调查。
1 材料与方法
1.1 调查时间和地点
2015年6月下旬至7月中旬,赴南宁、柳州、河池、百色、北海、崇左、来宾、贵港蔗区,调查分布在广西不同蔗区的11个主要栽培品种(表1)。
表1 广西蔗区甘蔗主栽品种
1.2 调查内容与方法
调查时随机抽取一块连片种植的地块进行,地块为甘蔗新植、宿根蔗混植区,也是多个品种混栽区。以随机踏查和定点调查相结合,对一般调查发现的主要病虫害进行重点调查,每块地按三角形随机调查3个点,每点10 m2,共30 m2。
实地调查各蔗区主栽品种新植、宿根蔗的出苗数、螟害枯心苗数、黑穗病株数和花叶病株数。计算每公顷螟害枯心率、黑穗病株率和花叶病株率。调查螟害枯心苗数时拔出枯心苗,辨别是甘蔗螟虫为害还是自然死亡的无效分蘖。
1.3 黑穗病和花叶病的抗性评价
黑穗病的抗性评价分级标准参照阙友雄等[7]的方法,花叶病的抗性评价分级标准参照周仲驹等[8]的方法。一个品种同时有新植和宿根或不同蔗区种植的,以抗性最差的一个等级作为该品种的抗性水平。
2 结果与分析
2.1 主要病虫害发生情况
螟害枯心率为0.00%~38.55%,南宁和北海蔗区螟虫发生较为严重。其中在北海的桂柳2号宿根蔗为害最严重,达到38.55%,其次发生较为严重的有:在北海的柳城05-136新植蔗,枯心率为37.66%;在南宁的桂糖40号新植蔗,枯心率为32.92%;在贵港的粤糖94-128宿根蔗,枯心率为21.27%;在崇左的台糖98-0432宿根蔗,枯心率为21.09%;而广西最大面积的主栽品种ROC22只有在南宁的新植蔗和来宾的宿根蔗发生较严重外,在其他蔗区的发生均较轻(表2)。表明螟虫为害造成的枯心与品种及植别无明显的相关性,可能与当地的虫源基数和当地的生态因素有关。
从表2可以看出,黑穗病发生率为0.00%~24.89%,发生最严重的为南宁ROC22宿根蔗,明显高于当地的新植蔗(发病率为0.14%);其次为北海桂柳2号宿根蔗(7.45%),其他的发生相对较轻。所有调查品种宿根蔗黑穗病发生均较新植蔗严重。说明黑穗病的发生除了与品种的抗性有关之外,还与种植的区域及当年的生态条件有密切关系。广西蔗区花叶病发生相对较轻,发病率为0.39%~7.73%,发生最重的为ROC22,最高发病率达到7.73%,其次为桂糖42号(6.03%)和桂柳2号(5.54%)。花叶病的发生与植别无明显关系。
表2 广西蔗区甘蔗主栽品种主要病虫害发生情况
2.2 黑穗病田间抗性表现
综合品种在不同蔗区的抗性评价表现,结果(表3)显示,所有调查品种宿根蔗黑穗病发生均较新植蔗严重。ROC22抗性最差,主要表现在宿根蔗,抗性水平为中感。其次为桂柳2号,抗性水平为抗病,也同样表现为宿根蔗较新植蔗抗性差。其余的品种均表现为高抗。
表3 广西甘蔗主栽品种对黑穗病的抗性表现
2.3 花叶病田间抗性表现
综合品种在不同蔗区的抗性评价表现,结果(表4)显示,目前广西蔗区甘蔗花叶病发生较轻,主栽品种中没有发现免疫和感病品种。抗性最差的为ROC22、桂糖42号和桂柳2号,均表现为中抗。除了桂柳2号的新植蔗抗性较宿根蔗稍差外,其余品种的新植蔗和宿根蔗对花叶病的抗性基本一致。
表4 广西甘蔗主栽品种对花叶病的抗性表现
3 讨论与讨论
综合分析广西蔗区当地栽培品种在各蔗区的表现可知,不同甘蔗主栽品种在不同蔗区的病虫害发生情况差别较大。虽然林兆里等[9]通过跟踪调查螟害株率、螟害节率、蛀道数等因子,结合聚类分析的方法构建了甘蔗螟虫抗性的评价体系。但该评价方法只适合在收获季节对甘蔗品种进行评价,不能用来对苗期及生长中期的抗性进行评价。林兆里等[9]认为桂糖29号和桂糖31号对螟虫的抗性最差。这与本研究的结果存在出入,其中,桂糖29号在河池蔗区的枯心苗率仅为1.09%,而桂糖31号在河池和百色的枯心率也仅仅分别为1.37%和8.77%,相对于桂柳2号在北海的发生率(38.55%)是比较低的。广西蔗区存在多种甘蔗螟虫,主要包括二点螟、条螟、黄螟和红尾白螟等[10]。不同蔗区甘蔗螟虫的种群、优势种和虫源基数存在差异,且在各个蔗区螟虫自然天敌的种类、数量以及寄生情况均不同[11-12]。除此之外,温度、降雨量以及当地的生态环境等因素都对甘蔗螟虫的发生情况具有重要的影响。例如,笔者在2012年南宁的调查发现,在4月份左右,甘蔗螟虫第1~2代发生时期,连续多日的降雨可将螟虫的幼虫浸泡死于甘蔗植株体内,从而降低了当年螟虫的基数。
黑穗病是甘蔗生产上最重要的病害之一,在世界各个甘蔗产区均有发生。ROC22是广西的当家品种,自从引进广西以来,一直占据了绝对的主要地位。但由于多年单一品种的种植,种性退化、抗病性下降等问题突显,尤其是宿根蔗黑穗病的发生较为严重[4]。但本研究结果表明,ROC22除了在南宁的宿根蔗发生比较严重(表现为中感)之外,在广西其他各个蔗区的发生均较轻。目前已明确的黑穗病小种有2个,分别为1号小种和2号小种,但同行认为可能还存在3号致病小种[13]。甘蔗品种具有对不同的小种抗感性的差异。田间病原的群体结构以及毒力均是影响黑穗病发生的重要因素,即使是在人工接种的条件下,由于使用的菌株毒性不同,也会造成抗性鉴定结果的差异[13-14]。因此,甘蔗品种对黑穗病抗性的准确鉴定仍需要综合多年多点的表现。
花叶病是甘蔗主要病毒病之一,已明确该病害至少有6种病原病毒[15]。但引起我国甘蔗花叶病的主要有2种,即高粱花叶病毒(Sorghum mosaic virus,SrMV)和甘蔗花叶病毒(Sugarcane mosaic virus,SCMV)[5,15-16]。以前同行认为我国的甘蔗花叶病毒主要为SCMV[17-18]。但近年来一致认为SrMV是主要的病原病毒[5,16,19]。到目前为止,国内只有周仲驹等和李文凤等通过人工接种的办法对甘蔗花叶病进行抗性评价,但采用的致病病毒不同,评价标准也不一致,周仲驹等采用的致病病原为SCMV,而李文凤等采用的是SrMV-HH1[8,20]。目前,尚未见有甘蔗品种对花叶病抗性的田间抗性评价。本研究结果表明,同一品种在不同蔗区,花叶病的发生率不同。田间病害的发生因受到复杂多变的因素影响,往往会比人工接种发病要轻。例如,在本研究中,ROC22表现为中抗,桂糖29号和桂糖31号均表现为抗病。但通过人工接种病原病毒,则分别表现为高抗、感病和高感,而ROC22在云南蔗区的田间表现为高抗[20-21]。因此,有关甘蔗花叶病的准确抗性评价也需要综合多年多点的鉴定。
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(责任编辑 杨贤智)
Occurrence and evaluation of major diseases and insect pests on main sugarcane varieties in medium-term growth peroid in Guangxi
LI Yi-jie1,DUAN Wei-xing1,HUANG Zhi2,WANG Ze-ping1,LI Wen-jiao3,WEI Kai-jun4,LU Wen-juan5,LIN Shan-hai1
(1.Sugarcane Research Institute,Guangxi Academy of Agricultural Sciences/Sugarcane Research Center,Chinese Academy of Agricultural Sciences/Key Laboratory of Sugarcane Biotechnology and Genetic Improvement (Guangxi),Ministry of Agriculture,Nanning 530007,China;2.Station for Popularizing Agricultural Technique of Zhanjiang Town in Gangnan District, Guigang 537133,China;3.Baise Agricultural Scientific Research Institute,Tianyang 533612,China;4.Liuzhou Agricultural Scientific Research Institute,Liuzhou 545003,China;5.Hechi Agricultural Scientific Research Institute,Yizhou 546306,China)
To determe the major diseases and insect pests of sugarcane and the resistance to diseases,the occurrence of major diseases and insect pests on 11 main sugarcane varieties cultivated in 8 producing areas of Guangxi during the medium-term growth peroid in 2015 was investigated,and the resistance to smut and mosaic diseases in the field was evaluated.The results showed that the dead heart rate (DHR) ranged 0.00%-38.55%,new-planting of Guiliu 2 and ratoon of Liucheng 05-136 varieties were most serious in Beihai city,and the DHR were 38.55% and 37.66%,respectively.Smut disease rate ranged 0.00%-24.89%.sugarcane ratoon was more susceptible than new-planting to smut in all investigated varieties.Variety ROC22 was most susceptible to smut and identified as moderate susceptible.Guiliu 2 was the second susceptible and identified as resistance with smut disease rate 7.45%,and the 9 rest varieties had high resistance.Sugarcane mosaic diseases were mildly occurred in Guangxi,the disease rate ranged 0.39%-7.73%,ROC22,GT42 and Guiliu 2 expressed moderate resistance and the rests exhibited resistance.Sugarcane destroyed seriously in Nanning and Beihai more than other producing areas.The evaluation system of variety resistance to sugarcane borers expected to be constructed.ROC22 was most susceptible to smut,compared with other main varieties.Mosaic diseases were minor in Guangxi.Accurate evaluation of the resistances to smut and mosaic should comprehend the expression of multi-location and multi-year.
sugarcane;dead heart;smut;mosaic;resistance
S435.661
A
1004-874X(2016)06-0127-05
10.16768/j.issn.1004-874X.2016.06.022
2016-01-08
国家现代农业产业体系建设专项(CARS-20-2-3);广西自然科学基金(2013GXNSFBA019068);广西农业科学院科技发展重点项目(桂农科2013JZ12);广西农业科学院基本业务专项(2015JM03);广西农业科学院博士科研启动经费
李毅杰(1984-),男,硕士,助理研究员,E-mail:18076561526@163.com
林善海(1979-),男,博士,副研究员,E-mail:shanhailin79@163.com