带黑穗病菌蔗种的种植对蔗茎产量和蔗糖分的影响

甘蔗黑穗病是甘蔗种植过程中危害较为严重的病害之一,影响甘蔗的蔗茎产量和蔗糖分质量。为对黑穗病爆发比较严重的蔗区提供一种合理的种植模式,分别在2012年农历立春前及立夏前种植带黑穗病菌的甘蔗种茎,以种植未感染黑穗病菌的健康甘蔗种茎作为对照,观察这2期甘蔗生长过程的黑穗病发病情况,以及对甘蔗有效茎、株高、茎径和锤度的影响。结果表明:在不同的气候环境下,种植携带黑穗病菌的蔗种黑穗病发病差异显著;携带黑穗病菌的蔗种宜冬春早种,利用冬春季节阴冷潮湿的天气,延迟黑穗病菌的萌发,减少对有效茎的侵害,进而减少对产量的影响。     

利用血清学技术（ELISA）早期检测甘蔗黑穗病

甘蔗黑穗病是真菌Ustilago scitaminea syd.引起的一种系统性病害，可使甘蔗产量锐减，为了减少损失，就要尽早检测出感染病害的种植材料或田间植株，可是甘蔗黑穗病的症状，通常只有在种植三至四个月以后才能出现，所以需要及时检测出感染甘蔗黑穗病的种植材料和植株，我们进行了一次试验，尝试用间接包被抗原的酶联免疫吸附测定法（DAC-ELISA）来早期检测甘蔗黑穗病，用多克隆的方法生产抗甘蔗黑穗病的双核菌丝体抗原的抗血清，并作为技术标准，并用这种方法，检查接种甘蔗黑穗病病原菌后的离体培养的愈伤组织中的感染情况。     

海南蔗区甘蔗病害种类及发生情况

通过1年来对海南甘蔗产区8个县(市)28个乡镇进行病害调查,初步明确了海南甘蔗病害种类。共发现病害31种,其中由病原真菌引起的病害有19种,由病原细菌引起的病害有3种,由病毒引起的病害2种和由线虫引起的病害3种及由于甘蔗生长期出现的缺氮、缺磷、缺钾、缺钙等生理性病害4种。在这些病害中,甘蔗黑穗病(Ustilago scitaminea Sydow.)、赤腐病(Colletotrichum fuleatum Went.)、黄斑病(Mycovellosiella koepkei(Kruger)Deighton.)、轮斑病(Leptosphaeria sacchari Breda de Haan)、梢腐病(Gibberella fujikuroi(Sawada)Wollenw)、宿根矮化病(Clavibacter xyli subsp.xyli Davis)和甘蔗黄叶病(Sugarcane yellow-leaf virus,SCYLV)、花叶病(Sugarcane mosaic virus,SCMV)最为普遍,而对甘蔗生产产生主要影响的是甘蔗黑穗病和甘蔗花叶病。总结甘蔗苗期、生长中期及后期发生的各类主要病害,对指导海南蔗区甘蔗生产具有重要的意义。     

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。     

中蔗系列甘蔗品种的黑穗病抗性鉴定

黑穗病是广西蔗区最主要的病害。本研究利用人工接种结合病区大田自然发病的方法,用4对甘蔗黑穗病菌交配型单倍体菌株分别注射接种,对本实验室培育的甘蔗新品种(系)中蔗1号、中蔗6号和中蔗9号及广西主栽品种ROC22进行甘蔗黑穗病抗性评价。结果表明,4个甘蔗品种对黑穗病抗性从强到弱排序依次为:中蔗9号>中蔗1号>中蔗6号>ROC22。对重病区田间一年宿根自然发病进行全年跟踪调查,中蔗1号和中蔗6号黑穗病发病率为零,中蔗9号发病率为0.4%,ROC22为6.8%。结论:中蔗系列甘蔗品种有很强的黑穗病抗性。     

海南岛甘蔗病害种类初步调查

调查了海南省海口、儋州、澄迈、临高、屯昌、定安、白沙和昌江等8个市(县)甘蔗病害,并对病原进行了鉴定,发现海南岛甘蔗常见病害共14种。其中,真菌病害9种,病毒病害2种,寄生线虫病害3种。甘蔗鞭黑穗病、甘蔗赤腐病、弯孢霉叶斑病发生较为严重。     

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。     

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。     

甘蔗黑穗病发生及防治研究进展

根据国内外的研究现状,对甘蔗黑穗病的症状、病原菌、发生规律以及防治措施等进行了评述,并从甘蔗黑穗病研究状况出发,提出我国在该病害的研究中应关注的问题。     

甘蔗黑穗病研究进展

甘蔗黑穗病是一种世界性的重要真菌病害,严重影响甘蔗的产量和品质,可使甘蔗产量损失10%～50%,糖分下降0.5～1个百分点,威胁到甘蔗产业的稳定和发展。本文综述了甘蔗黑穗病的发生及危害、病原、症状、遗传多样性及其检测方法,从甘蔗不同组织、防御酶系统、基因方面阐述了对黑穗病菌的胁迫响应,其防治方法最根本的是选用抗黑穗病甘蔗品种,其次是农业防治、化学防治和生物防治。并对甘蔗黑穗病的深入研究提出了展望:(1)进一步明确生理小种分布;(2)探索不同轮作方式;(3)抗黑穗病基因应用;(4)新型生物农药研发。     

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。     

取食番茄、辣椒和人工饲料对斜纹夜蛾生长发育和繁殖力的影响

分别用番茄果实、辣椒果实和人工饲料饲养斜纹夜蛾,观察不同食料对斜纹夜蛾(Spodoptera litura Fabricius)的生长发育、存活、不同龄期幼虫的粪便重量、成虫产卵量的影响,组建相应食料下的斜纹夜蛾实验种群生命表.结果表明:喂饲辣椒果实的斜纹夜蛾幼虫发育历期和全世代显著长于喂饲番茄和人工饲料,喂饲人工饲料的斜纹夜蛾不同龄期幼虫的粪便重量显著重于喂饲辣椒果实;种群趋势指数(Ⅰ)均大于1, 内禀增长力(rm)均大于0,斜纹夜蛾种群呈增长趋势.     

基于PCR和巢式PCR技术的甘蔗黑穗病早期检测

为了探索甘蔗黑穗病早期检测的可能性,应用本实验室已建立的甘蔗黑穗病菌PCR和巢式PCR检测技术,对经人工接种甘蔗黑穗病菌冬孢子的植蔗叶片进行检测,并调查采样植株的黑穗病实际发生情况。结果表明,黑穗病实际发生率80％（16/20）,PCR检测阳性率35％（7/20）,巢式PCR检测阳性率70％（14/20）,PCR和巢式PCR检测为阳性的样品,其植株黑穗病发生率几乎为100％。这一结果表明了甘蔗黑穗病菌PCR和巢式PCR可用于甘蔗黑穗病早期检测,但巢式PCR检测结果与黑穗病的实际发生情况比较吻合,更适合于甘     

甘蔗黑穗病菌冬孢子生物学特性及杀菌剂对其萌发的影响

通过对甘蔗黑穗病菌冬孢子的生物学特性研究,明确了该菌冬孢子萌发的适宜温度范围为25～30℃.28℃为最佳.中性或偏酸性、高湿度、氧气充足等条件,均有利于孢子的萌发.光照对孢子萌发的影响不大.甘油、蔗糖、葡萄糖、甘露醇、乳糖等5种碳源以及L-脯氨酸、L-酪氨酸、硝酸钠、L-天冬氨酸、硫酸铵、L-谷氨酰胺等6种氮源均有利于甘蔗黑穗菌冬孢子的萌发.2种供试药剂的各浓度中,均是三唑酮的萌发率低于五氯硝基苯的,即三唑酮的抑制效果要好于五氯硝基苯.     

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.     

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。