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贵州木薯种质资源圃花叶病发病与烟粉虱调查

2022-04-05饶萍罗春芳欧珍贵谢恩俊班秀芝杨龙

热带农业科学 2022年1期
关键词:木薯

饶萍 罗春芳 欧珍贵 谢恩俊 班秀芝 杨龙

摘要木薯花叶病( CMD )是由双生病毒引起的,是木薯的主要病害之一,可由烟粉虱携带病毒传播。作者于2019年和2020年采用踩踏调查和五点取样法,对贵州望谟的国家木薯种质资源圃(贵州)备份基地的木薯种质资源进行木薯花叶病发病率、病情指数和烟粉虱种群数量调查。结果表明,2019年共计12个发病种质,平均发病率在8%~55.73%,病情指数在4~14;2020年共计22份发病种质,发病率在2.08%~55%,病情指数在1.67~39.67。木薯花叶病发病高峰多集中于7 月,烟粉虱种群数量高峰集中于9 月,发病率和烟粉虱数量均随温度降低而下降。

关键词木薯;木薯花叶病;病情指数;烟粉虱;种群数量

中图分类号 S533        文献标识码 A         DOI:10.12008/j.issn.1009-2196.2022.01.011

Survey of Mosaic Disease and BemisiaTabaci in Cassava Nursery Garden of Guizhou

RAO Ping   LUO Chunfang   OU Zhengui   XIE Enjun   BAN Xiuzhi   YANG Long

(Guizhou Institute of Subtropics Crops, Xingyi, China 562400)

Abstract   Cassava mosaic disease (CMD) is one of the main diseases that damage cassava, which was caused by begomovi- ruses and can be transmitted by whitefly. From 2019 to 2020, the one-the-spot survey and five-point sampling was made to the cassava germplasm resources of the National Cassava Germplasm Resources Nursery (Guizhou) Backup Base in Wangmo, the survey included the incidence of cassava mosaic disease, disease index and whitefly abundance.The results showed that there were 12 germplasms were infected in 2019, with an average incidence of 8%~55.73%, and disease index of 4-14. In 2020, a total of 22 germplasms were infected, with an incidence of 2.08%~55%, and disease index of 1.67~39.67; The peak incidence of cassava mosaic disease was mostly concentrated in July, and the population peak of whitefly population was concentrated in September. Both the incidence rate and the number of whitefly decreased with the decreasing of temperature.

Keywords   cassava; cassava mosaic disease; diease index; Bemisiatabaci; population quantity

木薯 (Manihot  esculenta  Crantz)属大戟科 (Euphorbiaceae)木薯属(Manihot),是世界六大作物之一,是非洲大多数国家的主要粮食,在我国华南及中部多个省(区)都有种植[1]。木薯花叶病是由联体病毒科(Geminivieidae)菜豆金黄色花叶病毒(Begomovirus)或乙型线状病毒科(Alphaflexiviridae)马铃薯 X 病毒组(Potexvirus)侵染引起的病毒病[2-3]。该病毒基因组小、种群规模大、世代时间短和替代率高,具有快速进化的潜力[4-6],在田间主要借助烟粉虱进行传播,通过带病种茎的调运可进行远距离扩散[7],能造成20%~90%的木薯产量损失[8]。印度、乌干达、斯里兰卡、越南、泰国、柬埔寨等国家均有发生[1],对木薯产业危害巨大。我国现已将非洲木薯花叶病毒列入进境植物检疫性有害生物名录[9]。

自2009年开展木薯研究以来,贵州省农科院热作所从广西亚热带作物研究所和中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所(热科院品资所)引进10个木薯种质资源,在贵州开展适应性种植[10]。2015年与热科院品资所合作,引进木薯种质资源140余份,并在贵州望谟建立了国家木薯种质资源圃(贵州)备份基地,现收集保存木薯种质资源400余份[11]。2018年木薯花叶病在我国海南和福建被首次发现并报道后[12-13],贵州木薯产区薯农及研究人员对其高度重视,自 2019年起贵州省农科院热作所密切观测国家木薯种质资源圃(贵州)備份基地木薯花叶病的发生情况和烟粉虱的种群数量,以期为木薯花叶病的监测和防控提供依据。

1  材料与方法

1.1  材料

调查时间:2019年 6—11月;2020年 5—10 月。调查期间,2019年 6—11月的月均气温、湿度、降雨量、日照时长等气象监测数据由贵州省望谟县气象局提供;2020年 5—10月的月均气温、湿度、降雨量、日照时长等气象监测数据由贵州省气象局提供。

调查点概况:木薯位于贵州省亚热带作物研究所望谟示范园内,面积为8 亩(1 公顷=15亩),属贵州省望谟县平洞街道,距县城3.5 km,东经106.07°,北纬25.18°,海拔560 m,年均温19℃,年降水1 200 mm 左右,无霜期358 d,属于南亚热带季风湿润气候。

1.2  方法

1.2.1  木薯花叶病调查分别从2019年的6月份和 2020年的5 月份开始,采取踏查的方式,每月调查一次试验范围内所有木薯种质花叶病危害情况。观察木薯植株叶片出现花叶病情况和危害程度,计算花叶病平均株发病率和病情指数。

1.2.2  烟粉虱种群数量采用黄板诱集。黄板悬挂于距监测点木薯植株顶部0.5 m 处,每 125 m2设置一个监测点,每个监测点悬挂5 块黄板,于每月底进行更换并统计,每块黄板采用五点取样法进行虫量统计,单片虫量为黄板正反两面虫量总和。黄板统计方法按图1 流程计数,统计每块黄板的虫口数。

2  结果与分析

2.1  木薯花叶病

2019年对望谟示范园内木薯种质花叶病进行调查,调查范围内共计600余份资源,共 36份发病种质,占总资源份数的5.90%,排除留种量较少的木薯种质后,共统计12个,占总资源份数的1.94%。发病种质6—11月的花叶病发病情况见表1 。2019年木薯种质花叶病发病情况,除32-8和 SC205分别在8 、9月发病外,其余品系均在6、7 月发现木薯花叶病病株,并且在7 、8月达到发病高峰, NZ199的发病趋势为逐渐上升,27-4和 46-14发病率在升高后保持,其余品系发病趋势均为先上升后下降;27-4 平均发病率最高,为55.7%,贵修15病情指数最高,为14,贵修15的发病率低于27-4,但病情指数高于27-4,说明其植株发病等级较高,受花叶病危害较严重。

2020年 5月开始木薯种质花叶病调查,共调查48份木薯种质,其中22份木薯种质发现木薯花叶病,占调查种质的45.83%,发病情况见表2。 GZ14-031、GZ15-004、GZ16-044、GZ16-067、 K20-26均在5 月发现木薯花叶病病株,且 6月及之后再未发现病株,其中 GZ14-031和 GZ16-044 在5月的发病率均超50%,分别达到60%和100%,且病情指数在5 个种质中最高,均为20。在剩余的发病种质中,除56-4的最高发病率在6 月外,其余种质均在7、8月达到发病高峰,发病种质的病情指数多在7 月达到最高点,只有 GZ14-055 和47-18病情指数最高点在8 月; SC205、NZ199、 GZ16-189、56-4、46-14和 16-13在整个调查时间范围内均有病害出现,47-18于 6月发现病株,其余品系均于7 月开始发生木薯花叶病;除 SC205、 K30-10和 GZ14-006外,其余品系发病率和病情指数均呈现先上升后下降的变化, SC205 的发病率和病情指数均随时间推移逐渐增高, GZ14-006  发病率恒定,但其病情指数在9 、10月降低,与其余品系病情指数变化情况一致,而 K30-10发病后其发病率和病情指数分别恒定为5%和10。

平均发病率和病情指数可以判断一个种质的整体发病状况。由表2 可知,除 56-4的平均发病率为55%外,其余种质均低于50%,其中 ITBB01和 SC205的发病率均高于30%,分别为38.9%和35.8%,GZ16-067的发病率最低,为 2.1%,且该种质的病情指数也最低,为 1.7;平均病情指数高于20的有 SC205、56-4和 47-18,分别为39.7、30.7和 23.3。

对比表1 和表2 可知,2019年和2020年木薯花叶病调查发病品种重合的有 GZ15-004、 47-18、SC205、NZ199和 46-14,其中只有47-18在 2019年和2020年的發病趋势相同; SC205在 2019年的发病时间更晚,发病率和病情指数都更低; GZ15-004在 2020年只有5 月发病而在2019年 7—11月均有花叶病发生。

2.2  烟粉虱种群数量

2019年和2020年的7—10月烟粉虱种群数量变化趋势相同,烟粉虱种群数量在8 月下降,但在9 月又重新上涨并达到发生高峰(表3、图2 )。2019年烟粉虱数量自9 月后开始持续下降,2020 年烟粉虱数量统计自6 月开始,且6 月为统计月份中病株率和烟粉虱发生数量最低月份;2020年的病株率较2019年有所下降,但病情指数却相对增加,且 2020年各月烟粉虱数量也高于2019年。

3  讨论与结论

国内选育的高产高淀粉量木薯品种华南系列的 SC5、SC8、SC9、SC10、SC6068等 5个品种在刚果均为感病品种,发病率均高达89.5%以上[14]。我国木薯主栽品种 SC205、NZ199、SC9、SC6068 在乌干达对木薯花叶病均不具备抗性[15]。2018年从中国引进木薯主栽品种 SC5、SC8、SC11、SC12、 SC13、SC205、GR4等 7个品种在柬埔寨均受木薯花叶病危害,发病率均达90%以上[7]。2019年在云南怒江干热河谷种植的 SC205、SC6068、 SC201、SC8、SC16、GR4 对花叶病均不具备抗性[8]。从本调查结果可以看出,除 SC205和 27-4病情随时间推移加重外,其余品系均有所改善, 1TBB01 自7 月发病后发病率和病情指数较高, SC205、27-4、47-18、贵修7、贵修15、46-14、 NZ199、16-13、56-4、GZ16-189等品种在调查期间均有病株,说明这些木薯种质对木薯花叶病抗病性较差或不具备抗性,其中 SC205在 2020年作为对照种质广泛种植于资源圃中,种植面积和种质发病比例的增加以及 SC205自身的不抗病性可能是其在2020年发病时间更早、发病率和病情指数更高的原因。2019年较2020年发病率更高,这可能是由于2019 年田间规划将同个品种多聚集在同个区域,为病毒的传播提供了便利。2020年木薯区域规划根据2019年木薯花叶病发病情况重新调整,这可能是发病率降低的原因,但 2020年烟粉虱数量明显增加,花叶病与烟粉虱的联合危害可能造成了病情指数的增加。2020年烟粉虱种群数量较2019年有明显增加,这可能与温度的升高有关,8 月烟粉虱种群数量出现明显下降,其原因需在后续调查中进行查找和验证。

中国在2018 年以前是木薯花叶病的非疫病区,病害样本获取难度高,因此在木薯花叶病防控方面几乎是空白。随着 Wang 等[12]在海南和福建发现花叶病,并鉴定出病原为斯里兰卡木薯花叶病毒株系,国内各木薯主产区均相继出现木薯花叶病的为害。由双生病毒引起的木薯花叶病,其短距离传播主要以烟粉虱为媒介,远距离传播主要通过罹病种茎和带毒木薯产品的调运和农产品交易等[16],木薯种植以茎秆无性繁殖为主,种植引进和调运的罹病种茎是出现病害的主要原因[1]。加强病害监测,禁运带病种茎,选育抗病品种,是控制木薯花叶病蔓延、保证木薯产业有序健康发展的重要措施。

参考文献

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(责任编辑曾莉娟)

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