甘蔗抗褐锈病新基因抗感病池构建及SSR多态性引物筛选

由黑顶柄锈菌(Puccinia melanocephala H. Sydow ＆ P. Sydow)引起的甘蔗褐锈病是危害中国甘蔗生产的主要病害之一。为了鉴定和发掘抗褐锈病新基因,防止褐锈病爆发流行和保证甘蔗安全生产,本研究以杂交组合‘粤糖03-393’× ‘ROC 24’抗感分离真实性F₁代群体为材料,构建抗感基因池,合成449对引物对抗感亲本及抗感基因池进行抗、感连锁SSR分子标记筛选。结果表明,25对引物在抗感亲本间有多态性,其中4对引物(SMC236CG、SCESSR0928、SCESSR0636、SCESSR2551)在抗感亲本及抗感池间有多态性,初步判定这4个SSR标记在染色体上的位点可能与抗褐锈病新基因存在连锁关系。研究结果为后续开展抗褐锈病新基因定位、为中国甘蔗褐锈病防控及抗病育种奠定了良好的基础。     

甘蔗新品种及主栽品种对褐锈病抗性与Bru1基因分子检测

为明确近年我国各甘蔗育种单位育成的新品种及各蔗区主栽品种对甘蔗褐锈病的抗性,筛选抗褐锈病优良新品种供生产上推广应用,本研究结合全国甘蔗新品种联合区域试验,选择甘蔗褐锈病高发的云南临沧、云南普洱、云南玉溪和广西宜州蔗区,在田间自然发病下,对我国近年来选育的60个新品种和34个主栽品种进行抗性评价,并对抗褐锈病基因Bru1进行分子检测。结果表明,94个新品种及主栽品种中,66个表现高抗到中抗,占70.21%;28个表现为感病到高感,占29.79%。分子检测结果显示,共54个抗病新品种及主栽品种含有抗褐锈病基因Bru1,频率为57.45%。目前大面积种植的桂糖29号、桂糖44号、德蔗03-83、柳城03-1137、粤糖60号、桂糖46号等主栽品种高度感病,而粤甘48号、福农09-2201、桂糖08-120、柳城09-15、中蔗1号、云蔗08-1609、云瑞10-187、中糖1201等31个新品种抗病性强。建议多雨湿润褐锈病高发蔗区,应加大淘汰感病主栽品种和推广应用抗病新品种力度,以期达到品种合理布局,从根本上控制褐锈病暴发流行,为甘蔗产业高质量发展提供安全保障。     

甘蔗白叶病抗病性鉴定方法的建立与应用

为建立简便高效、致病性稳定和规范实用的甘蔗抗白叶病鉴定方法,推动甘蔗抗白叶病育种,本文从甘蔗材料处理与种植、接种液配制、接种方式、病情调查、分级标准制定等层面对甘蔗抗白叶病鉴定技术进行了系统研究与探索,首次优化创建了简便高效、致病性稳定和规范实用的甘蔗抗白叶病鉴定方法,即种苗喷雾接种法和生长期切茎接种法。种苗喷雾接种法：直接筛选甘蔗白叶病植原体蔗茎榨汁加10倍量无菌水配制接种液,接种液喷洒蔗种,塑料薄膜保湿,接种材料桶栽置于防虫温室培养,接种种植30 d开始调查病株率,按1~5级标准进行抗病性评价。切茎接种法：直接筛选甘蔗白叶病植原体蔗茎榨汁加10倍量无菌水配制接种液,鉴定材料桶栽置于防虫温室培养,株龄6月时切茎用移液枪将100 μL接种液滴入根部切口接种,接种种植20 d开始调查病株率,按1~5级标准进行抗病性评价。两种方法与自然传播相似,接种后发病显著、灵敏度高、重现性好,抗性鉴定结果与田间自然发病相吻合。通过两种接种方法和田间自然发病调查,鉴定明确了10个主栽品种对甘蔗白叶病抗病性,其抗病性真实、可靠,可作为今后甘蔗抗白叶病鉴定标准品种。     

国家糖料体系区试示范甘蔗新品种(系)病情调查与抗性分析

甘蔗生产存在土壤长期连作、种苗无性繁殖连作、宿根栽培连作等固有特性,蔗区气候复杂多变,加之生长期长达一年之久,历经春夏秋冬四季,病多虫多侵染时间长,灾害性病虫常发重发,使甘蔗受损极为严重.筛选和培育抗病品种是解决病害最经济有效的根本途径.本研究对2020—2021年国家糖料体系开远综合试验站区试和示范48个甘蔗新品种(...     

101份中国甘蔗主要育种亲本褐锈病抗性鉴定及Bru1基因的分子检测

由黑顶柄锈菌引起的甘蔗褐锈病是一种重要的世界性甘蔗病害,Bru1是甘蔗抗褐锈病主效基因,该基因对不同地区的褐锈病分离物具有广谱抗性。为明确中国甘蔗主要育种亲本对黑顶柄锈菌的抗性水平,了解Bru1基因在这些亲本中的分布情况,本研究于2014年对中国国家甘蔗种质资源圃保存的101份甘蔗主要育种亲本进行苗期抗褐锈病鉴定和抗褐锈病基因Bru1的分子检测。结果显示,供试亲本中,共48份抗病材料含有抗褐锈病基因Bru1,频率为47.5%,表明中国甘蔗主要育种亲本中褐锈病抗性主要由Bru1控制;其余29份抗病材料和24份感病材料均不含抗褐锈病基因Bru1,暗示除了Bru1外,可能还有其他抗褐锈病基因存在。研究结果为深入开展甘蔗抗褐锈病育种,选育和推广优良抗病品种,有效防控甘蔗褐锈病提供了科学依据和优良抗性亲本。     

云南甘蔗宿根矮化病发生危害调查与病原检测

为了明确云南蔗区甘蔗宿根矮化病(Ratoon stunting disease, RSD)的发生危害情况,为推广应用甘蔗温水脱毒健康种苗和有效防控甘蔗宿根矮化病提供科学依据。于2012—2014年,对云南省18个蔗区的甘蔗宿根矮化病发生危害情况进行了全面系统调查,并采用PCR技术对田间采集的1091 个蔗茎样品进行RSD检测。结果表明,825 个样品为阳性,阳性检出率75.6%;18 个蔗区都检测出RSD,阳性检出率56.4%~88%;28 个主栽品种均感染RSD,阳性检出率51.2%~100%,其中‘粤糖82-882’、‘粤糖93-159’、‘粤糖00-236’、‘粤糖60’、‘桂糖11’、‘桂糖17’、‘桂糖94-119’、‘赣蔗18’、‘云引58’、‘德蔗93-94’等10 个品种感病严重,RSD检出率在90%以上;不论是新植、宿根,还是水田、旱地甘蔗均感染RSD;可见RSD已在云南各蔗区普遍发生且危害严重,是导致甘蔗减产、宿根年限缩短及严重威胁云南蔗糖产业稳定可持续发展的一种重要病害。     

广西蔗区检测发现检疫性病害甘蔗白条病

为明确2016年在广西北海、来宾、百色蔗区发现的疑似甘蔗白条病症状蔗株致病病原。利用白条黄单胞菌特异性引物XAF1/XAR1对采自这3个蔗区的62份疑似病样进行PCR检测鉴定。鉴定结果表明：62份疑似病样都能够获得约600 bp的特异性片段,所得序列完全一致大小均为608 bp（GenBank登录号：KY315183--KY315203),其与白条黄单胞菌raxB1基因核苷酸序列（GenBank 登录号：FP565176）一致性为100%,在系统进化树中处于同一分支。田间调查结果显示：甘蔗品种‘桂糖46号’、‘桂糖06-2081’对于白条黄单胞菌高度感病,病株率一般为18%~50%,严重田块高达100%;染病严重蔗株全叶枯萎,茎的节部长出许多侧芽,侧芽叶片具白色条纹,造成大幅度减产减糖。本研究在广西蔗区检测发现由白条黄单孢菌引起的检疫性病害甘蔗白条病。     

甘蔗新品种苗期抗螟虫性评价

为明确新甘蔗品种对甘蔗螟虫的抗性水平,以期为抗虫品种的推广应用和抗性基因发掘奠定基础,本文采用螟虫自然种群接虫方法,连续2年对10个甘蔗新品种进行了苗期螟害分析与抗螟虫性评价。结果表明,不同甘蔗新品种对螟虫抗性存在显著差异,桂糖29号、桂糖31号等较抗虫,福农39号、德蔗03-83和云蔗05-49等较感虫。部分甘蔗品种抗性会随螟虫选择压力不同而变化,云蔗03-194、云蔗05-51、云蔗06-407等在螟虫虫口密度高时表现为感虫,而在虫口密度低时表现为抗虫。     

甘蔗螟虫为害损失研究

为明确田间自然条件下多种蔗螟混合发生为害时甘蔗实测产量及糖分损失情况,给甘蔗螟虫的科学有效防控提供理论依据和详实的实测数据,本研究于2012—2013年在蔗螟发生严重蔗区,选择主栽品种,同田设立并调查防治区和不治区螟害枯心苗率、螟害株率及螟害节率和有效茎数,甘蔗成熟期分别收砍称量和测定分析甘蔗产量及糖分,并计算甘蔗实测产量及糖分损失。螟害调查结果表明,多种蔗螟混合发生为害严重,螟害枯心苗率为8.3%~65.8%、螟害株率为26.7%~96.7%、螟害节率为4.4%~27.9%;667 m2有效茎数减少296~1 846条,平均1 111.3条。甘蔗实测产量及糖分损失结果显示,667m2甘蔗实测产量减少354.7~4 706.7kg,平均1 822.2kg;甘蔗产量损失率为5.3%~44.5%,平均25.9%;甘蔗出汁率减少0.9%~3.8%,平均2.4%;甘蔗糖分降低0.8%~5.6%,平均2.2%;蔗汁锤度降低0.8~6.3°BX,平均2.1°BX;蔗汁重力纯度降低1.1%~12.5%,平均4.1%;而蔗汁还原糖分则增加0.1%~1.6%,平均0.6%。可见,目前云南甘蔗主产区存在多种蔗螟混合发生为害,甘蔗减产减糖严重,甘蔗螟害已成为现阶段严重影响甘蔗高产、稳产、优质的主要障碍之一,切实加强甘蔗螟虫的科学有效防控,减少为害损失,对确保甘蔗生产安全和蔗糖产业可持续发展具有重要意义。     

甘蔗重要病害分子检测技术

快速有效地对甘蔗重要病害病原进行诊断检测,明确监测病害的病原是科学有效防控甘蔗病害的基础和关键。云南省农业科学院甘蔗研究所通过探索研究、改进创新、优化建立了甘蔗黑穗病、锈病、白条病、宿根矮化病、赤条病、花叶病、斐济病、黄叶病、杆状病毒病和白叶病等10种重要病害13种病原的分子快速检测技术,为甘蔗病害的有效诊断和防控、脱毒健康种苗检测及引种检疫提供了技术支撑。