甘蔗新亲本材料的黑穗病抗性鉴定与评价

甘蔗优异亲本材料的黑穗病抗性鉴定与评价是抗黑穗病育种的基础。采用浸渍接种法与田间自然感病法相结合,对54个自育的甘蔗新亲本进行抗黑穗病鉴定与评价。试验结果表明浸渍接种条件下参试品种平均发病率为29.76%,比自然感病率4.94%增加了24.82个百分点。抗性鉴定结果表明抗性水平为高抗的亲本有‘云蔗14-1006’、‘云瑞11-254’和‘云瑞17-32’三个;抗性水平为抗的亲本有‘云蔗15-505’‘、云瑞16-42’‘、云蔗12-1573’‘、云瑞15-52’和‘云瑞17-82’五个;抗性水平为中抗的亲本有‘云蔗12-1220’、‘云蔗12-1197’、‘云蔗13-1098’、‘云蔗13-1211’、‘云瑞11-252’五个;抗性水平为中感、感和高感的亲本分别有11个、23个和7个。黑穗病抗性评价为中抗及以上的有13个,占总体24.07%;抗性水平为中感及以下的有41个,占总体75.93%。     

甘蔗常用亲本黑穗病抗性初步调查

为明确甘蔗常用亲本宿根黑穗病的发生情况及品种抗性,2017年对我单位海南杂交基地的401个常用亲本一年宿根的黑穗病发生情况进行初步调查和抗性评价。结果表明,有219份常用亲本材料表型为高抗(占54.6%),109份材料表现为抗病(占27.2%),51份材料表现为中抗(占12.7%),20份材料表现为感病,2个材料表现为高感;国内引进亲本对甘蔗黑穗病抗性达抗病(R)及以上抗性水平的占90.7%,抗病性表现最优,国外引进亲本和区内自育品种(系)的抗病性水平相当。该调查结果为杂交亲本的选用和新品种的推广提供依据。     

美国引进甘蔗材料对梢腐病菌（Fusarium sacchari）的室内抗性评价

为了筛选抗甘蔗梢腐病的优异种质材料,采用室内离体接种方法对70份甘蔗种质材料进行梢腐病抗性鉴定。根据发病程度划分的抗性等级和聚类分析的方法综合评价种质材料的抗性。结果表明,甘蔗分蘖期对梢腐病菌的免疫力较伸长期差。参试的70个种质材料中,高抗材料6个,占8.57%;抗病材料15个,占21.43%;中抗材料13个,占18.57%;中感材料12个,占17.14%;感病材料13个,占18.57%;高感材料11个,占15.71%。在2次不同生育期接种过程中‘HoCP02-263’均未发病,很可能是对Fusarium sacchari免疫的材料。系统聚类分析的结果与材料的抗性表现基本一致。甘蔗梢腐病的抗性评价较佳时期为分蘖期。     

柳州和来宾蔗区黑穗病的发生及甘蔗品种抗性表现

为明确广西柳州和来宾蔗区甘蔗黑穗病的发生情况及品种抗性,2016年采用定点和随机的方法,对广西柳州市和来宾市6个县级蔗区的9个主栽甘蔗品种黑穗病发生情况进行系统调查和抗性评价。结果表明,广西柳州和来宾蔗区新植蔗发病率≤4.41%,宿根蔗发病率≤24.58%,宿根蔗感病较新植蔗严重。柳城05-136在柳州市柳江县发生最严重,其次为柳州市融安县的台优品种。综合各个品种新植和宿根在不同蔗区的抗性表现,ROC16、桂糖40号、粤糖00-236和粤糖93-159表现为高抗,桂柳二号表现为抗,ROC22和桂糖21号表现为中抗,柳城05-136和台优表现为中感。聚类分析结果与田间综合评价的抗性表现一致。不同甘蔗种植区域、不同品种及不同植期存在感抗黑穗病差异性。     

国家长江中下游稻区品种区域试验籼稻稻瘟病抗性分析

【目的】旨在比较国家长江中下游稻区品种区域试验中籼稻稻瘟病抗性在六个省抗性鉴定点的表现及差异。【方法】试验材料为2013-2017年国家长江中下游稻区水稻品种区域试验的800个籼稻参试品种(其中早籼111个、中籼468个、晚籼221个),在浙江、湖南、湖北、安徽、福建和江西共六个鉴定点进行稻瘟病(苗叶瘟和穗瘟)的抗性鉴定。【结果】800个籼稻品种中有47.5%表现为中感稻瘟病,其次为中抗、感和高感,表现为抗的品种所占比例只有0.2%,没有表现为高抗的品种。早籼、中籼和晚籼稻瘟病综合指数六点平均值分别为4.95、4.85和4.54,均属于中感水平。在六个抗性鉴定点中,浙江点综合指数最低,湖北点苗叶瘟最重、穗瘟损失率最低,安徽点苗叶瘟最轻,福建点穗瘟发病率最低,江西点穗瘟发病率、穗瘟损失率和综合指数均为最高。根据稻瘟病抗性综合指数分析,浙江、湖南、湖北、安徽和江西五个鉴定点均表现为中感的品种所占比例最大;福建点表现为中抗的品种所占比例最大。根据穗瘟损失率病级分析,浙江、湖南和湖北点均表现为中抗的品种所占比例最大;安徽点表现为中感的品种所占比例最大;福建点表现为抗的品种所占比例最大,且抗和高感的品种所占比例均为六点中最高,表现为感的品种所占比例为六点中最低;江西点各抗性类型品种的所占比例差异不大。【结论】国家长江中下游稻区水稻品种区域试验籼稻参试品种的稻瘟病整体抗性水平一般。相同的一套品种在不同的鉴定点表现有所不同,用各点的平均值评价参试品种的抗性可以充分、客观地反应参试品种对稻瘟病的抗性水平。     

东华北春玉米区玉米品种对主要病害和玉米螟的抗性评价

对东华北春玉米区24份玉米主栽品种进行玉米大斑病、弯孢菌叶斑病、灰斑病、丝黑穗病、茎腐病和玉米螟的抗性鉴定。高抗和抗大斑病品种11份,占参试品种的45.83%;高抗和抗灰斑病品种11份,占参试品种的45.83%;高抗和抗玉米弯孢菌叶斑病品种16份,占参试品种的66.67%;高抗和抗丝黑穗病品种10份,占参试品种的41.67%;高抗和抗茎腐病品种18份,占参试品种的75.0%;高抗和抗玉米螟品种6份,占参试品种的25.0%。综合抗性评价筛选出广谱抗性品种9份,占所有参试品种的37.5%。     

甘蔗杂交后代黑穗病抗性评价与抗感池构建

为研究甘蔗杂交后代黑穗病抗性的遗传变异,构建抗病、感病近等基因池,配置了2个杂交组合,其中组合1为CP84-1198×科5,组合2为ROC20×桂糖73-167,对2个组合部分后代进行2次新植人工接种黑穗病抗性鉴定,调查并分析了5个病害参数的关系.相关分析结果显示,病害有关参数中,发病持续期(SSD)与最大累计丛感染率(IPmax)、最大累计茎感染率(ISmax)、病情消长曲线下的面积(∑AUDPC)存在极显著的正相关,IP_与最短潜伏期(LP)在不同作物季间重演性高.应用2个病害流行学参数SSD和LP以及3个病情指数IP_、IS_和∑AUDPC作为聚类指标,采用欧氏距离及最长距离法,对2个组合的杂交后代部分个体的抗性进行聚类分析,构建了2对遗传背景不同的抗、感黑穗病近等基因池,为后续研究奠定了基础.     

58份鲜食玉米品种对瘤黑粉病和丝黑穗病的抗性评价

2020-2022年通过田间人工接种,对58份鲜食玉米品种进行抗性鉴定和评价,明确玉米品种对瘤黑粉病和丝黑穗病的抗性差异。结果表明,58份鲜食玉米中未检测出高抗(HR)瘤黑粉病品种,1份品种原玉糯999表现抗病(R),占比1.7%;福甜73、白甜糯3号、白玉糯2020、甘糯2020等4份材料表现中抗(MR),占比6.9%;27份品种表现感病(S),占比46.6%;26份品种表现高感(HS),占比44.8%。对丝黑穗病鉴定结果表明,未发现高抗(HR)和抗病(R)品种,仅1份品种永糯321表现中抗(MR);其余20份和37份材料分别表现感病(S)和高感(HS),分别占鉴定材料的34.5%和63.8%。     

青海省马铃薯品种对晚疫病菌的抗性分析

通过田间自然诱发和室内接种鉴定两种方法,调查评价青海省马铃薯品种对晚疫病的抗性情况。结果显示:所有18个参试品种中均有不同程度的抗病能力。室内鉴定为中抗(MR)以上的品种有8个,占总参试品种的44.44%;感病(S)品种有10个,占总参试品种的55.56%。田间鉴定为中抗(MR)以上的品种有13个,占总参试品种的72.22%;感病(S)品种有5个,占总参试品种的27.78%。室内鉴定和田间鉴定结果相同品种有5个,占总参试品种的27.78%。     

广西部分甘蔗品种对黑穗病的抗性测定

用混合冬孢子,通过人工浸渍接种田间种植法,对广西部分主栽甘蔗品种进行了抗性鉴定.结果表明,供试的7个广西甘蔗主栽品种中,粤糖93/159、桂糖94/116和新台糖25属中抗(MR)黑穗病的品种;新台糖10和新台糖16属中感(MS)黑穗病的品种;新台糖22和桂糖11,属感病品种.根据3个对照品种的抗性表现,推测广西甘蔗黑穗病菌群体包括1号小种和2号小种,可能存在3号小种.     

甘蔗分离群体的黑穗病病情指数分析

在田间进行2组试验以分析甘蔗分离群体的甘蔗黑穗病病情指数。新植蔗和宿根蔗分别有72份和50份无性系参试。采用孢子悬浮液浸渍法对新植蔗进行接种，并收集新植蔗和宿根蔗自第1个黑穗病鞭子出现至发病停止期间的数据。对所收集到的新植蔗3个病情指数茎感染率(SI)、丛感染率(PI)和病害进展曲线下的面积(AUDPC)的数据进行正态分布检验。结果表明：AUDPC与标准正态分布曲线最吻合，其3个特征值正态度、偏度和峰度分别为0．949，0．018和-0．721；PI的吻合程度次之；SI为第3。以上结果的置信度大于97．7％。不论新植蔗还是宿根蔗，3个病情指数两两间以及各病情指数与持续发病期(SDD)间均呈显著正相关，在AUDPC与SI间的相关系数最大，新、宿分别为0．929和0．888。除潜伏侵染期(LP)与PI间的相关外，LP与AUDPC、SI和SDD间的负相关均达到显著水平，LP与SDD间的负相关系数最大，为0．52l。相关分析结果暗示，在进行甘蔗抗黑穗病性评价时，利用包括病情指数和病害流行学参数在内的多个参数综合评价抗病性是必要的。     

桂糖甘蔗新品系黑穗病抗性鉴定及结果分析

防治甘蔗黑穗病最有效的途径是种植抗病品种,而评价甘蔗抗黑穗病是抗病品种选育过程中重要程序。本研究对广西农科院甘蔗研究所选育的8个桂糖甘蔗新品系进行人工浸渍接种甘蔗鞭黑粉菌混合冬孢子悬浮液,同时调查大田自然发病情况,收集一新一宿黑穗病发病情况。 ROC22号为对照品种,综合评价桂糖甘蔗新品系对黑穗病的抗性。结果表明：抗性类型为抗病的品系有2个,分别为桂糖12-765和桂糖12-2262。抗性类型为中抗的品系有2个,分别为桂糖12-2476和桂糖12-2004。抗性类型为中感的品系有1个,为桂糖12-162。抗性类型为感病的品系有3个,分别为桂糖12-762、桂糖12-2425和桂糖12-917。对照品种ROC22的综合抗性类型为感病。对比人工接种和自然发病结果,人工接种黑穗病更准确评价甘蔗品种抗黑穗病的水平,为选育高产高糖高抗黑穗病甘蔗品种提供依据。     

Evaluation of sugarcane smut resistance in wild sugarcane (Saccharum spontaneum L.) accessions collected in Japan

ABSTRACT

Sugarcane smut, caused by Sporisorium scitamineum, is one of the most important sugarcane diseases in Japan. Wild sugarcane, Saccharum spontaneum, is known to be a key breeding material to obtain high-yielding clones. In this study, we sought to identify Japanese wild sugarcane accessions with high resistance to smut. Thirty wild sugarcanes and three sugarcane cultivars were tested by the pinprick method. The results of the inoculation tests aided in identifying wild sugarcanes with high resistance to smut disease, namely JW90, Iriomote8, and Iriomote15. After screening the germplasm, progeny distribution of smut resistance from the inoculation test and dry matter productivity in the smut disease-free field were compared. The highly resistant wild sugarcane accession had a much better impact on progeny distribution of smut resistance compared with the susceptible accession. No relationship was found between smut resistance and dry matter productivity in both populations.     

274个甘蔗常用亲本主要叶部病害和黑穗病的抗性评价

甘蔗优良亲本的选择和利用是决定甘蔗品种选育的关键因素,甘蔗亲本资源单个性状研究较多,但是,多种病害的综合性评价较少。为了解甘蔗亲本抗病性,优化甘蔗杂交亲本选择和组合,在广西农业科学院甘蔗研究所海南甘蔗杂交基地筛选常用甘蔗亲本274个,包括引进美国（US）15份、引进其他国家（GW）31份、引进中国台湾（TWCHN）25份、引进国内其他地区（GN）92份和自育亲本（GT）111份,进行甘蔗叶部白条病、叶焦病、赤腐病、轮斑病、花叶病、黄叶综合症（黄叶病）、梢腐病、黄斑病8种甘蔗叶片主要病害的抗病性评价和甘蔗黑穗病发病率调查,并利用灰色关联度分析锤度与中国甘蔗8个主要病害的关联度和亲本的抗病性加权关联度分析。结果表明,轮斑病是甘蔗常用亲本群体中发病最普遍的病害,有214个亲本发生病害,发病比例达78.10%,但其抗病级别7~9级只有9个亲本,总体感病程度较轻。亲本群体感病数最少的3个病害分别为白条病、梢腐病和黄斑病。美国和中国台湾是我国大陆甘蔗最重要的亲本来源地,已育成多个优良品种。美国引进亲本群体感染白条病、叶焦病和黄叶病的发病比例最高,分别为20.00%、33.33%和33.33%,但其他叶部病害的发病比例较低;中国台湾引进亲本群体中,轮斑病、黄叶病和叶焦病的发病比例较高;国内其他地区引进和自育亲本群体的发生病害比例较一致,属于中间水平,但自育亲本群体的轮斑病发病比例高达80.18%。黑穗病是中国大陆危害最严重的甘蔗病害。美国15个亲本群体的黑穗病发病比例为13.33%,且其中最大发病率仅为2.17%,属于感染亲本多但病害发病较轻;中国台湾引进亲本群体的黑穗病发病比例为24.00%,且其中最大发病率为10%,在各来源地亲本中发病率最高;甘蔗亲本叶部病害与锤度之间的相关性分析表明,其中梢腐病与锤度关联度最高为0.960,而黑穗病最低为0.711。灰色关联度加权分析常用亲本的抗病性表现为：F171、Tai98-2817、RB92-579、YuanL7、YueY R1、GF2、GT03-1462、GT08-120抗病性优良,而YZ99-596、CP01-1178、YunY06-450、CP94-1100、CP09-4256抗病性差。以欧式距离分类法对274个常用亲本的8个叶部病害和黑穗病进行模糊聚类分析,常用亲本可分为6类,其中第一类群是ROC28、MeiY8、YG45、YZ11-1204、GT05-1141和GT09-268,中抗轮斑病和黄斑病,高抗其他病害。本研究对甘蔗杂交亲本材料的选择和优化提供参考,对甘蔗育种材料的创制具有重要意义。     

与甘蔗抗黑穗病基因连锁的SSR标记筛选

黑穗病是世界各植蔗区最普遍、最主要的一种气传真菌性病害。为筛选与甘蔗抗黑穗病基因连锁的分子标记,利用高抗和感病亲本杂交的后代群体为材料,分别应用浸渍法和针刺法进行人工接种,通过一年新植一年宿根的抗病性鉴定,采用混合分组分析法（Bulked Segregant Analysis,BSA）构建了抗感池,并结合SSR（Simple Sequence Repeat）分子标记技术筛选出一个与甘蔗抗黑穗病性基因连锁的SSR标记,该标记在甘蔗抗黑穗病育种的辅助选择中具有应用潜力。     

海南蔗区甘蔗黑穗病菌的分离鉴定

甘蔗黑穗病是由黑粉菌(Ustilago scitaminea Syd.)引起的一种真菌病害,严重危害甘蔗生产。为了能够准确鉴定海南黑穗病菌和选育出抗黑穗病的甘蔗品种,对采自海南省8个市(县)24个蔗区的24份甘蔗黑穗鞭进行病原菌分离,根据菌落形态学特征,结合光学显微镜观察及分子生物学方法进行鉴定,确定所分离到的病原菌即是甘蔗黑穗病菌(Ustilago scitaminea Syd.)。结果将为甘蔗黑穗病菌生理小种的鉴定奠定基础。     

甘蔗黑穗病的防治药剂筛选及产量评价

由甘蔗鞭黑粉菌引起的甘蔗黑穗病是我国甘蔗生产中危害最大的病害,给甘蔗产业造成严重的产量和经济损失。化学防治是作物病害综合防治的重要措施之一,开展甘蔗黑穗病高效、低毒、低残留防治药剂的筛选,进行田间防治试验,对甘蔗黑穗病的有效防治和提高甘蔗产量具有重要意义。为筛选适合大田防治甘蔗黑穗病的推荐化学药剂,通过测定11种杀菌剂对甘蔗鞭黑粉菌的抑菌试验,采用扫描电镜解析有效杀菌剂的抑菌机理,通过新植蔗和宿根蔗的甘蔗黑穗病大田防治试验,评价杀菌剂的防治效果和对产量、株高、茎径、公顷有效茎数、锤度、单茎重等甘蔗主要农艺性状的影响。结果表明,经室内生物活性测定,获得4种杀菌剂对甘蔗鞭黑粉菌单倍体生长、有性配合、冬孢子萌发有抑制作用,分别是42.4%唑醚·氟酰胺悬浮剂、75%肟菌·戊唑醇水分散粒剂、250 g/L吡唑醚菌酯乳油和325 g/L苯甲·嘧菌酯悬浮剂。扫描电镜显示,这4种杀菌剂均对甘蔗鞭黑粉菌冬孢子和单倍体孢子细胞组织造成不同程度的破坏,使甘蔗鞭黑粉菌失活。在大田新植蔗的甘蔗黑穗病防治试验中,42.4%唑醚·氟酰胺悬浮剂、75%肟菌·戊唑醇水分散粒剂、250 g/L吡唑醚菌酯乳油和325 g/L苯甲·嘧菌酯悬浮剂的防治效果分别为91.81%、82.84%、81.76%、70.92%,各药剂防治区产量分别比对照增产20.84%、17.13%、15.92%、13.35%。在宿根蔗的甘蔗黑穗病防治试验中,以上杀菌剂防治效果分别为89.35%、82.21%、81.51%、70.18%,其产量分别比对照增产30.15%、24.05%、20.33%、16.58%。新植蔗和宿根蔗药剂防治区的甘蔗其他农艺性状均优于对照区。这4种杀菌剂对甘蔗黑穗病均有良好的防治效果和增产作用,可作为大田防治甘蔗黑穗病的推荐杀菌剂。     

甘蔗主要亲本自然条件下抗甘蔗花叶病测定

选用国内外102份甘蔗亲本连续3年在甘蔗花叶病高发病生态区测试其抗性表现,以了解甘蔗常用亲本对甘蔗花叶病的抗性,为甘蔗抗花叶病育种亲本选配提供参考。结果表明,甘蔗花叶病发病症状以长条纹线条花叶病为主,其次是褪绿花叶病、褪绿花叶病+长条纹线条花叶病混合类型;花叶病发病率属遗传力中等偏高性状,受到调查时期、年度和植期的影响,随着花叶病发病率的升高,甘蔗株高、有效茎数和蔗产量都将明显下降,耐寒性也将减弱。抗性评价表明102份测试亲本中,GT03-2309、GT02-761和ROC26等8份亲本表现高抗,占7.84%;GT03-713、LC03-296和GT03-557等47份亲本表现抗病,占46.08%;CP09-4257、FN39和GT04-2679等44份亲本感病,占43.14%;GT04-2724、YT93-373和YG24三份亲本高感花叶病,占2.94%。与20年前相比,抗病亲本数量增多,说明抗甘蔗花叶病育种取得了较为良好的进展。