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5个抗枯萎病香蕉品种(系)在广西蕉区的引种表现

2020-02-25黄素梅韦莉萍李朝生覃柳燕田丹丹龙盛风何章飞韦绍龙

西南农业学报 2020年11期
关键词:宿根枯萎病香蕉

黄素梅,韦莉萍,李朝生,覃柳燕,韦 弟,田丹丹,龙盛风,何章飞,周 维,韦绍龙

(广西农业科学院生物技术研究所,广西 南宁 530007)

【研究意义】香蕉枯萎病是一种毁灭性土传香蕉病害,具有发病迅速、蔓延快、危害严重等特点。该病于1874年在澳大利亚首次发现,此后在中美洲、亚洲和非洲等地的香蕉主产区均有发生[1-5],已成为全球香蕉产业发展的重大威胁,1995年以来在我国大陆蕉区迅速扩散蔓延[6-9]。该病是由尖孢镰刀菌古巴专化型(Fusariumoxysporumf. sp.cubense,简称FOC)侵染香蕉植株引起,FOC有4个生理小种,其中4号生理小种(简称FOC4)几乎感染所有的香蕉种类,毁灭性最强[9]。广西是我国最大的香蕉主产区之一,种植的香蕉品种中90 %以上为桂蕉1号,因该品种极易感染枯萎病,广西钦州和南宁等传统蕉区已有至少50 %的蕉园荒废或被迫改种其他作物,广西百色、崇左和玉林等轻病区或无病区也已迅速扩散蔓延,致使广西的种蕉总面积由高峰期的12万hm2降至目前仅5万多hm2。已有研究表明,培育种植抗(耐)病香蕉品种及无病组培苗是防控香蕉枯萎病的最有效途径之一[2,5,10-12]。但广西香蕉抗病育种滞后且耗时较长,因此,加强抗病品种引种并尽快筛选出更多适宜本地推广应用的优良抗病品种,对广西香蕉枯萎病的防控和促进广西香蕉产业的健康发展具有重要意义。【前人研究进展】香蕉连作模式下,香蕉枯萎病病情指数随着种植年限的延长呈不断增长趋势[13]。长期以来,引种香蕉新品种一直是解决生产发展迫切需要的一个迅速而有效的途径。从上世纪末期香蕉枯萎病在我国大陆地区发生以来,广东、海南和福建等省快速引进了一批抗枯萎病香蕉品种在当地试种[14-18],部分品种如宝岛蕉和海贡蕉等通过试种并成功在海南推广应用,其中宝岛蕉已被选为我国香蕉枯萎病疫区的主推品种[19-21]。近年来,广西各蕉区也引进广东和海南等地育成的抗枯萎病品种试种,但因受气候条件等因素影响,适宜在广西种植并规模化推广应用的品种极少[22-25]。我国台湾在香蕉抗病育种上起步早、育成的品种已规模化种植多年,其中育成的GCTCV系列抗枯萎病香蕉品系在全球香蕉育种界具有重要影响力[26-29]。广东和海南最早引进台湾品种(系)试种,主要包括台蕉1号、台蕉3号、台蕉4号、台蕉7号、GCTCV-106、GCTCV-119、GCTCV-24及新北蕉(宝岛蕉)等,评价重点以田间枯萎病抗性为主[14-15,19,30],对新北蕉(宝岛蕉)及抗枯5号(GCTCV-119)也开展了种植适应性、生物学特性、农艺性状和果实品质研究[31-34]。【本研究切入点】广西香蕉产区多位于南亚热带或中亚热带,气候与海南和广东存在一定差异,目前鲜见引进台湾香蕉品种进行试种的研究报道。【拟解决的关键问题】在广西种植5个台湾抗枯萎病香蕉品种(系),考察其抗病性及适应性,评价其在广西栽培的可行性及发展潜力,为广西及其他气候相似蕉区选种和选育抗枯萎病香蕉品种提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验在广西南宁市西乡塘区坛洛镇群南村桂洁公司基地进行。该试验点为旱地,红壤,前作为桂蕉1号,香蕉枯萎病发病率62.0 %,土壤FOC4孢子浓度为3.2×103个/g,未经轮作,于2015年3月29日开深沟种植各供试品种(系),采用地下水灌溉。

1.2 试验材料

供试香蕉材料为台湾香蕉研究所育成的GCTCV-105、GCTCV-119、GCTCV-215、GCTCV-217和GCTCV-218等5个抗枯萎病香蕉品种(系),以广西主栽香蕉品种桂蕉1号为对照(CK)。所有品种(系)均属三倍体香芽蕉(Musaspp. AAA group),种苗均由广西农业科学院生物技术研究所提供。

1.3 试验方法

1.3.1 试验设计 试验采用完全随机区组设计,每品种(系)为1个处理,25株/处理,3个重复。株行距1.8 m×2.2 m,中等水平栽培管理。连续种植管理3年,上一年的发病植株在次年继续留吸芽观察其宿根蕉发病情况,收集3年数据。

1.3.2 农艺性状观测 各品种的生物学特性及主要农艺性状观测按照NY/T 1689-2009《香蕉种质资源描述规范》[35]进行。每小区随机选取生长发育正常的5株香蕉作为观测株,重复3次。其中抽蕾时间指抽蕾率达50 %的时间。

1.3.3 果实品质检测 香蕉采收催熟后,果实糖酸比用日本爱拓(ATAGO)糖酸度计PAL-BX/ACID6(香蕉专用)测定;可溶性固形物、蔗糖、可滴定酸、维生素C、淀粉和钾含量等果实品质指标委托广西益谱检测技术有限公司检测。

1.3.4 枯萎病发病情况调查 每个品种(系)定植后每月调查记录植株生长及发病情况,于11月中下旬待各香蕉品种(系)自然发病稳定时,调查所有品种(系)的田间枯萎病发病株数,取各重复的平均发病率作为最终发病率。

枯萎病发病率(%)=枯萎病发病株数/总株数×100

1.4 统计分析

采用Excel 2007进行数据统计和制图,以SPSS 17.0的Duncan's新复极差法进行多重比较。

2 结果与分析

2.1 不同香蕉品种(系)的生物学特性

由表1可知,不同品种(系)一代蕉的生育特性存在较大差异。其中,抽蕾最早的为CK,从定植到抽蕾需196 d;其次是GCTCV-105,从定植到抽蕾需220 d;GCTCV-215最初现蕾时间与GCTCV-217差异不明显,但GCTCV-215整体抽蕾时间不集中,从最初现蕾到全园50 %植株抽蕾需约50 d,而GCTCV-217集中在20 d内完成;GCTCV-119抽蕾最晚,从定植到抽蕾超过300 d,比其他品种(系)晚2~3个月,且抽出的花蕾因受寒均不能正常下弯;GCTCV-218从定植到抽蕾所需时间比GCTCV-119短,为257 d,比其他品种晚约2个月,其果实因受寒无法正常生长。可见,春季在广西种植GCTCV-218和GCTCV-119,其一代蕉抽蕾时期易遭遇寒害,导致无法正常抽蕾、果实无法饱满。

表1 不同香蕉品种(系)新植蕉的生物学特性比较

为了便于比较各品种(系)宿根蕉的抽蕾时间和生育期,试验点统一于2015年10月下旬留芽。由表2知,宿根CK抽蕾最快,生育期最短,GCTCV-105的抽蕾时间和生育期均比CK晚约1周;抽蕾最晚的是GCTCV-119,生育期为487 d,为所有品种(系)中最长,因抽蕾太晚、果实在冬季受到寒害,不能正常饱满。除GCTCV-119外,GCTCV-218的生育期也长于CK及其他品种(系),其中比GCTCV-217长20 d,比CK长55 d ;GCTCV-215比GCTCV-217抽蕾时间早1周,生育期短15 d。可见,GCTCV-119生育期太长,其宿根蕉在广西冬季仍易受寒害,而GCTCV-218虽然生育期稍长,但若提早留芽并加强水肥管理,可正常收获宿根蕉;其他品种(系)宿根蕉的抽蕾时间和生育期与CK差异相对较小,只要合理留芽和进行正常水肥管理则不会受到寒害威胁,均可正常收获。因此,如果在广西崇左和百色等光热条件较好的区域新植GCTCV-119,须在8~10月完成种植,且水肥管理比其他品种要求更高,才有可能正常收获;GCTCV-218新植蕉宜在10~11月种植,GCTCV-215和GCTCV-217可选在10~12月种植,GCTCV-105抽蕾所需时间与CK接近,可选择秋冬植或春植(2月之前完成)。

表2 不同香蕉品种(系)宿根蕉的生物学特性比较

2.2 不同香蕉品种(系)的主要农艺性状比较

由表3可知,GCTCV-119新植蕉和宿根蕉的株高分别为299.1和306.8 cm,均显著高于其他品种(系)(P<0.05,下同),其次为CK和GCTCV-218,二者显著高于其余3个品系,GCTCV-105、GCTCV-215和GCTCV-217的株高差异不显著(P>0.05,下同);GCTCV-218的假茎基围最粗,为79.5~81.4 cm,其次是CK和GCTCV-119,GCTCV-105、GCTCV-215和GCTCV-217的假茎基围较细;GCTCV-105、GCTCV-215和GCTCV-217的假茎中围也相对较细,尤其是GCTCV-215和GCTCV-217表现更明显,均显著小于GCTCV-218、CK和GCTCV-119。

从表3还可看出,CK的平均果指数为21.0根/梳,为所有品种(系)中最高,其次是GCTCV-105,为20.1根/梳,二者差异显著,且均显著高于其他品种(系);GCTCV-218和CK的果指长较长,分别为26.4和26.3 cm,其次为GCTCV-217,随后为GCTCV-215,而GCTCV-105和GCTCV-119的果指长显著短于其他品种(系),其中GCTCV-119可能因为生育期过长,抽蕾后遭遇寒害,果实生长受限不能正常成熟,所以果指长异常短;GCTCV-218、CK和GCTCV-217的果指粗显著粗于其他品种(系);GCTCV-218和CK的单果重分别为194.7和191.5 g,显著大于其他品种(系),GCTCV-119受寒害影响,单果重仅121.3 g,其余品种(系)的单果重在143.2~154.1 g;从单株产量看,GCTCV-218和CK分别为29.1和28.7 kg/株,显著高于其他品种(系),随后为GCTCV-217,虽然GCTCV-105的每梳果指数较多,但因果指短于GCTCV-215,因此其单株产量比GCTCV-215低,仅21.9 kg/株。说明各香蕉品种(系)宿根蕉的果实性状存在较大差异。

表3 不同香蕉品种(系)的主要农艺性状比较

2.3 不同香蕉品种(系)的果实品质比较

由表4可知,除GCTCV-19因成熟度不够、可食率偏低外,其他品种(系)的可食率均在70.0 %左右,排序为CK>GCTCV-105>GCTCV-215>GCTCV-217>GCTCV-218;CK的糖酸比明显高于其他品种(系),随后依次为GCTCV-218、GCTCV-119、GCTCV-105和GCTCV-215,GCTCV-217的糖酸比最低,且明显低于其他品种(系);GCTCV-215和GCTCV-217的钾含量分别为0.427和0.417 g/100 g,明显高于其他品种(系)。经品尝发现,各品种(系)感官性状最佳的是CK,其口感最细滑香甜、软糯,香气最浓郁的是GCTCV-105,其果肉细滑,口感Q弹,GCTCV-218果实香甜、细滑、微粉,果实香味不及GCTCV-105浓郁,口感不及CK软滑;GCTCV-119受成熟度影响果实口感偏粉,GCTCV-217果实香甜、口感偏粉,GCTCV-215果实粉滑、微甜、微香。可见,在果实品质及感官性状方面,GCTCV-105表现最佳;其次为GCTCV-218,GCTCV-217和GCTCV-215表现中等,GCTCV-119表现最差。

表4 不同香蕉品种(系)的果实品质比较

2.4 不同香蕉品种(系)的枯萎病抗性比较

由表5可知,CK为高感香蕉枯萎病品种,连续种植3年发病率在72.9 %~94.5 %,且及发病率逐年递增;GCTCV-218的发病率随着种植年限的增加呈下降趋势;GCTCV-119、GCTCV-217和GCTCV-105新植蕉的发病率较低,但宿根蕉(宿根2~3年)的发病率随着种植年限的增加而升高;种植3年后,GCTCV-105的发病率为15.0 %,在所有抗病品种(系)中发病率最低,其余4个抗病品种(系)的发病率在20.3 %~21.6 %,差异不显著。从表5还可看出,新植蕉抗性排名前3位的品种(系)是GCTCV-119、GCTCV-217和GCTCV-105;GCTCV-217、GCTCV-105、GCTCV-215和GCTCV-119二代蕉的发病率均低于20.0 %,而CK的发病率高达89.2 %。可见,虽然GCTCV-218一代蕉的枯萎病发病率较其他品种(系)偏高,但其宿根蕉的发病率逐年下降;而GCTCV-119一代蕉的抗性很强,但其宿根蕉的发病率逐年上升,抗性有所下降;GCTCV-105和GCTCV-217无论是新植蕉还是宿根蕉其抗性均表现较强且稳定;GCTCV-215一代蕉的抗性表现不及GCTCV-105、GCTCV-119和GCTCV-217等高抗品种(系),但连续种植发病率变化不明显,抗性较稳定。

表5 不同香蕉品种(系)新植蕉与宿根蕉的田间枯萎病抗性比较

3 讨 论

本研究发现,5个抗香蕉枯萎病品种(系)在广西的种植表现存在较大差异。其中GCTCV-119植株高大、高抗枯萎病,但生育期长、产量低,与在广东种植表现相似[31],目前不适宜在广西推广种植。虽然GCTCV-119在我国大陆地区种植表现欠佳,果实品质和口感较差,但菲律宾从该品系中选育出的GCTCV-219在当地表现出高抗、优质等特点,并出口到日本市场[35]。可见,该品系虽然不适宜在广西发展种植,但作为抗病品种选育的种质材料具有很大潜力。

新北蕉(宝岛蕉)是台湾香蕉研究所从GCTCV-218品系中选育获得的抗枯萎病品种,对枯萎病表现中抗,目前已成为海南最主要的抗枯萎病品种之一,也是目前我国香蕉产业体系在香蕉枯萎病疫区的主推品种[36]。该品种在我国台湾和海南的生育期比北蕉和巴西蕉等主栽品种长约30 d,而在广东种植比巴西蕉长1~2个月,其果实品质在台湾和海南表现较好,在广东等亚热带地区表现不够理想[19,30,32]。本研究中,GCTCV-218品系所表现的性状与上述研究相似,因GCTCV-218生育期偏长,春植蕉在亚热带地区很难实现当年种植当年收获[30],因此在广西宜秋冬季种植并加盖双膜越冬,二代蕉留芽时间需比CK等品种提前15~30 d。

本世纪初,广东从引进的GCTCV-119品系中选育出粤优抗1号和抗枯5号等抗枯萎病品种,这两个品种在广东的田间对枯萎病也表现出良好抗性,但终因生育期过长难以正常抽蕾挂果而逐渐淡出市场[32,37];近几年来我国大陆地区陆续选育出宝岛蕉、农科1号、南天黄、中蕉4号、中蕉9号和热科2号等一批抗枯萎病品种,这些品种在生产上均有较大种植面积,并表现出良好的抗病性,但这些品种中绝大部分均表现出生育期长、水肥需求大等特点,能在易受寒害广西蕉区成功推广应用的品种极少[23-25,38]。已在广西大面积种植的桂蕉9号是针对广西等易受寒害蕉区选育的抗枯萎病香蕉品种,是目前为数不多在抗病性、生育期和产量等方面综合表现较佳的品种[39],其在广西的成功推广应用表明,易受寒害蕉区选种或选育抗病香蕉品种的策略必须兼顾抗病性、生育期和产量等综合性状表现。本研究结果表明,GCTCV-105、GCTCV-215和GCTCV-217等3个抗病品种(系)不但抗性好,而且生育期相对较短,参考和借鉴桂蕉9号选育理念与推广种植的经验,这3个品系非常符合广西抗病品种种植选择及品种选育策略,适宜在广西推广种植,但还需开展多年多点种植试验以进一步验证其相关性状表现;因广西不同蕉区气候存在一定差异,建议广西各地可根据本区域的种植需要及参考本研究结果,有针对性地选择其中的品种进行示范推广。

4 结 论

GCTCV-217产量中等、抗性强、果实香甜,GCTCV-105产量稍低、抗性强、果实香味浓郁、甜糯细滑,GCTCV-215产量偏低、抗性中等、果实细滑,且这3个品种(系)的生育期均较短,适宜在广西推广种植;GCTCV-218生育期较长、抗性中等、高产、果实香甜细滑,可在广西有充足日照和积温的地域种植;GCTCV-119生育期过长、产量低,在广西现有栽培技术条件下不适宜推广种植。

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