經(jīng) 艷，譚 芳，王倫旺，周 會(huì)，唐仕云，賢 武，鄧宇馳，李 鳴，黃海榮，韋金菊

（廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院甘蔗研究所/中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院甘蔗研究中心/廣西甘蔗遺傳改良重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/農(nóng)業(yè)農(nóng)村部廣西甘蔗生物技術(shù)與遺傳改良重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣西 南寧 530007）

甘蔗是無(wú)性繁殖作物，隨著栽培年限的增加，受病害的侵染以及環(huán)境的影響，各種病害在繁育過(guò)程中不斷累積，甘蔗品種種性逐漸退化。據(jù)ISSCT 統(tǒng)計(jì)，由于甘蔗病害的侵染至少造成甘蔗減產(chǎn)10%～15%［1］，嚴(yán)重影響了蔗糖產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。因此，只有不斷培育和應(yīng)用抗病品種才能確保我國(guó)蔗糖產(chǎn)業(yè)持續(xù)健康發(fā)展。雜交抗病育種是最常用、成效最大的方法［2］。在選配雜交組合時(shí)，除了參考親本蔗糖分、產(chǎn)量、熟期等性狀外還需要了解親本的抗病信息，在后代群體選擇方面，尤其需要注重病害抗性的篩選。

甘蔗白條病（sugarcane leaf scald）是一種細(xì)菌性維管束病害，由白條黃單胞菌（Xanthomonas albilineans（Ashby）Dowson）引起［3］。甘蔗感發(fā)白條病后30%以上的甘蔗蔗汁質(zhì)量嚴(yán)重下降，甘蔗產(chǎn)量損失可達(dá)到10%～34%［4］，給蔗農(nóng)和制糖產(chǎn)業(yè)造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失，因發(fā)生甘蔗白條病導(dǎo)致泰國(guó)每年甘蔗產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟(jì)損失超過(guò)0.3億美元［5-6］。該病害的發(fā)生與氣候、蔗田土壤、栽培管理等因素有關(guān)，但大面積種植感病品種則是引起該病流行爆發(fā)的主要因素［7］。自2016年以來(lái)，在廣西蔗區(qū)甘蔗大面積、多品種感染白條?。?-10］，已對(duì)廣西蔗區(qū)的蔗糖生產(chǎn)產(chǎn)生了嚴(yán)重的威脅，選育抗病品種成為目前迫切的需要。在“五圃制”選育程序的早期選種階段進(jìn)行抗白條病篩選，能盡早發(fā)現(xiàn)和淘汰感病材料，可以避免品系材料在選育過(guò)程中帶有不良感病性狀而入選。

本研究利用甘蔗白條病易爆發(fā)的年份，對(duì)甘蔗常規(guī)育種的親本及組合的雜交后代進(jìn)行調(diào)查，探討甘蔗親本和雜交組合后代甘蔗白條病發(fā)病的規(guī)律，供甘蔗育種親本選配、雜交利用以及常規(guī)品種選育提供參考，為進(jìn)一步研究甘蔗白條病發(fā)病的相關(guān)遺傳規(guī)律打下基礎(chǔ)。

1 材料與方法

2018年雜種圃定植96個(gè)組合共3.28萬(wàn)實(shí)生苗，同年年底選拔出田間錘度、產(chǎn)量、生勢(shì)都優(yōu)于對(duì)照的材料進(jìn)入選種圃，共有75個(gè)組合695個(gè)無(wú)性系材料。選種圃于2019年種植于廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院甘蔗研究所隆安丁當(dāng)基地，按照行長(zhǎng)7 m、行距1.2 m、下種量88芽/行的規(guī)格，每個(gè)無(wú)性系材料種植1行，其他管理同大田生產(chǎn)。

在2019年年底進(jìn)行田間選拔時(shí)，對(duì)甘蔗白條病的發(fā)病情況進(jìn)行調(diào)查。在調(diào)查中，一個(gè)無(wú)性系材料只要有一株發(fā)生急性型或者慢性型的白條病癥狀的即歸為發(fā)病性系；調(diào)查發(fā)病組合，只要雜交組合的后代中有1個(gè)發(fā)病性系材料，該雜交組合歸為發(fā)病組合。數(shù)據(jù)用Microsoft Excel進(jìn)行分析，以甘蔗白條病發(fā)生無(wú)性系個(gè)數(shù)和組合個(gè)數(shù)分別占被調(diào)查樣本無(wú)性系總數(shù)和組合總數(shù)的百分率表示發(fā)病率，對(duì)雜交組合后代中白條病發(fā)生無(wú)性系較多的親本和組合材料進(jìn)行列表分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 甘蔗親本、組合白條病的整體發(fā)生情況

甘蔗白條病的整體發(fā)生情況，如表1所示。在所調(diào)查的75個(gè)組合695個(gè)無(wú)性系材料中，白條病發(fā)生的無(wú)性系個(gè)數(shù)有58個(gè)，發(fā)病率8.35%；白條病發(fā)生的無(wú)性系組合個(gè)數(shù)有23個(gè)，占被調(diào)查組合的30.67%，說(shuō)明2019年在廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院甘蔗研究所隆安丁當(dāng)基地的自然環(huán)境條件下是一個(gè)甘蔗白條病容易發(fā)生的年份，許多錘度、產(chǎn)量、生勢(shì)都優(yōu)于對(duì)照的優(yōu)良無(wú)性系材料因易感發(fā)白條病而被淘汰，同時(shí)那些已受甘蔗白條病病原菌潛伏侵染但由于往年不具備發(fā)病條件而未發(fā)病的無(wú)性系材料也非常容易被淘汰。在調(diào)查的所有親本中，母本55個(gè)，父本53個(gè)，后代無(wú)性系材料中父母本的發(fā)病率分別是30.19%和29.09%，發(fā)病百分率相當(dāng)。

表1 甘蔗白條病的整體發(fā)生情況

2.2 親本及其家系的發(fā)病情況調(diào)查

從表2來(lái)看，在所調(diào)查的母本材料中，16個(gè)發(fā)病母本中有11個(gè)發(fā)病率超過(guò)整個(gè)選種圃群體的無(wú)性系發(fā)病率（8.35%），而以粵糖94-128、福農(nóng)24號(hào)、桂糖05-3、桂糖06-2874為母本的家系中，其后代白條病發(fā)生無(wú)性系較多，發(fā)病率達(dá)30%以上，說(shuō)明這些母本的組合后代容易感發(fā)白條病，今后可通過(guò)與抗白條病的父本合理搭配，減少后代中白條病性狀的出現(xiàn)。

表2 雜交后代中發(fā)病無(wú)性系較多的父母本

從表2來(lái)看，在所調(diào)查的父本材料及其家系中，16個(gè)發(fā)病父本中有14個(gè)發(fā)病率超過(guò)整個(gè)選種圃群體的無(wú)性系發(fā)病率（8.35%），只有桂糖96-211、ROC22的后代家系發(fā)病率低于群體無(wú)性系發(fā)病率。以福農(nóng)24號(hào)、桂糖07-274，Q96、CP09-4707為父本的后代無(wú)性系白條病發(fā)生百分率較高，超過(guò)30%，從這些父本組配的半同胞家系來(lái)看，就后代白條病發(fā)生百分率而言，比較容易出現(xiàn)感發(fā)白條病的無(wú)性系，需要嚴(yán)格選用不感病的組合。其中福農(nóng)24號(hào)做父本和做母本時(shí)其后代都表現(xiàn)出較高的白條病發(fā)生率，因本次調(diào)查的組合較少，就其后代白條病發(fā)病性狀而言，需要繼續(xù)嘗試配制新的組合。

2.3 白條病發(fā)生較多的組合調(diào)查

從列表3來(lái)看，雖然各個(gè)雜交組合的后代經(jīng)過(guò)雜種圃的選擇作用而導(dǎo)致每個(gè)組合入選的無(wú)性系個(gè)數(shù)不同，但不同的雜交組合后代都表現(xiàn)較高無(wú)性系發(fā)病率。組合桂糖06-244×福農(nóng)24號(hào)、粵糖94-128×桂糖05-3661、農(nóng)林8號(hào)×桂糖07-274、福農(nóng)24號(hào)×Q96、桂糖04-112×Q188、桂糖05-3×CP09-4707、桂糖06-2874×粵甘39號(hào)的后代發(fā)病率都超過(guò)30%。柳城05-136和ROC22的后代株系發(fā)病率雖然未超過(guò)30%，但柳城05-136共8個(gè)組合，有5個(gè)組合的后代發(fā)病，組合發(fā)病率達(dá)62.5%；ROC22共12個(gè)組合，有7個(gè)組合后代發(fā)病，組合發(fā)病率達(dá)58.33%，說(shuō)明這兩個(gè)親本跟其它親本雜交后其組合后代較容易感發(fā)白條病，在今后的雜交制種時(shí)應(yīng)避免選用這些易發(fā)病的組合；以農(nóng)林8號(hào)、桂糖04-122為母本的雜交組合，其組合后代都發(fā)生白條病，是否其組合后代更容易感染白條病，需要進(jìn)一步配置更多的組合后代進(jìn)行研究。

表3 后代中無(wú)性系發(fā)病率高的組合

3 討論

甘蔗白條病是當(dāng)前廣西甘蔗生產(chǎn)面臨的新挑戰(zhàn)和重大問(wèn)題之一，選育和種植抗白條病的優(yōu)良甘蔗新品種是最經(jīng)濟(jì)有效的防治措施，因此甘蔗雜交育種中抗白條病親本的選擇和組合配置非常重要。但一個(gè)組合后代甘蔗白條病的感病習(xí)性，是一個(gè)比較難測(cè)定的性狀，需要經(jīng)過(guò)不同年份反復(fù)觀察試驗(yàn)，才可能得到較準(zhǔn)確的結(jié)論。很多錘度、產(chǎn)量、生勢(shì)等綜合性狀表現(xiàn)優(yōu)于對(duì)照的低代材料，由于感發(fā)白條病而不得不淘汰。如在本次調(diào)查中，所有的無(wú)性系材料在雜種圃中都沒(méi)有感發(fā)白條病，而在選種圃時(shí)則大量材料感發(fā)白條病，這一現(xiàn)象說(shuō)明甘蔗白條病的發(fā)生會(huì)受到年份氣候變化的影響，同時(shí)也跟甘蔗白條病具有潛伏侵染的特性有關(guān)，這給研究甘蔗白條病的遺傳規(guī)律帶來(lái)很大的不確定性和偶然性。從遺傳學(xué)角度來(lái)說(shuō)，甘蔗白條病發(fā)生會(huì)受到雙親的影響，如果了解所有親本材料及雜交組合的白條病抗感特性，避免選用在自然環(huán)境條件下易感發(fā)白條病的親本組合，可在很大程度上降低雜交組合后代感發(fā)白條病的機(jī)率，對(duì)提高甘蔗雜交育種效率具有重要的意義。本次分析由于受到調(diào)查對(duì)象的條件限制，對(duì)甘蔗感發(fā)白條病的相關(guān)遺傳規(guī)律未能進(jìn)行深度挖掘，如甘蔗白條病抗感性的相關(guān)遺傳力、親本及組合的配合力等性狀間的遺傳關(guān)系，因此，今后需要通過(guò)精確的試驗(yàn)設(shè)計(jì)，有針對(duì)性地配制雜交組合深入研究其后代材料白條病的抗感特性，以期能提高甘蔗抗病育種的效率，更好地服務(wù)于甘蔗雜交育種。