甘蔗黑穗病及其防治研究进展

甘蔗是世界上重要的糖料和生物质能源作物,由甘蔗鞭黑粉菌（Sporisorium scitamineum）引起的 甘蔗黑穗病是甘蔗生产上的主要病害 , 严重影响甘蔗产量和质量 , 对我国乃至世界甘蔗生产和蔗糖产业的可持续 发展构成了严重威胁。在分子水平上甘蔗鞭黑粉菌致病机理和甘蔗抗病机理研究已成为当前研究的热点,深入 的机理研究为甘蔗黑穗病的有效防治和抗病育种提供科学依据。目前,选育和推广抗黑穗病新品种是防治甘蔗 黑穗病最经济有效的措施,而我国在抗病育种的研究基础比较薄弱。综述了甘蔗黑穗病发生与危害、病原特征、 遗传多样性、致病机理、抗病育种及防治对策,并对甘蔗黑穗病研究中存在的问题与今后的研究思路进行了探 讨与展望。     

植保无人机在蔗田化学除草上的应用效果

蔗田杂草对甘蔗产量有重要影响,为了探讨植保无人机在蔗田化学除草上的应用效果,用植保无人机(3WWDZ-10A)喷施900 g/L乙草胺乳油进行苗前封闭除草,喷施15%硝磺草酮悬浮剂与38%莠去津悬浮剂混配液进行苗后除草,调查杂草防除效果。结果表明,应用植保无人机飞喷乙草胺对单子叶杂草株防效与鲜重防效分别为88.46%、96.68%,双子叶杂草株防效与鲜重防效分别为90.16%、97.99%,总杂草的株防效和鲜重防效分别为89.66%、97.85%;飞喷硝磺草酮与莠去津混配液对单子叶杂草的株防效与鲜重防效分别为89.29%、86.31%,对双子叶杂草的株防效与鲜重防效分别为99.23%、97.03%,对总杂草的株防效与鲜重防效分别为96.84%、96.25%,防除效率49.95 min/hm^2。说明植保无人机进行蔗田杂草防除具有防除效果好、对甘蔗安全和作业效率高的优势。     

广西主要蔗区甘蔗宿根矮化病调查

[目的]调查广西主要蔗区甘蔗宿根矮化病(Ratoon stuning disease,RSD)的发生情况,了解其分布、危害程度及发生规律,为推广甘蔗健康种苗,有效防控RSD提供科学依据.[方法]2013~2014年在广西9个糖料蔗主产区进行RSD发生情况调查和田间取样,采用PCR对采集的蔗茎样品进行RSD检测,并按不同蔗区、不同品种、不同植期、不同蔗地类型的发病率分析广西蔗区RSD发生状况.[结果]在278个样品中有198个样品检测出RSD,检出率为71.2%;调查的9个主产区均检测出RSD,阳性检出率在58.3%~100.0%;采集的27个甘蔗品种(系)均检测出RSD,其中主栽品种ROC22发病严重,RSD检出率达80.8%;新植蔗的RSD检出率为36.0%,宿根蔗的RSD检出率为75.7%,宿根年限越长,RSD检出率越高;旱地蔗的RSD发病率比水田高18.1%(绝对值).[结论]RSD在广西普遍发生且发生严重,生产中急需推广甘蔗温水脱毒种苗和选育高抗且综合性状优良的甘蔗品种.     

2008—2017年甘蔗品种‘新台糖22号’在广西蔗区的消长分析

本研究通过调查2008—2017年广西甘蔗新品种区域试验中‘新台糖22号’（‘ROC22’）的农艺性状,结合分析同期该品种在广西蔗区的生产性状表现,以及种植面积、经济效益变化等情况,结果表明,‘ROC22’的分蘖能力和宿根发株能力随年份增加而逐渐减弱,株高和茎径则在一定范围内波动。2012年之后,平均甘蔗单产持续下降,蔗糖分也出现一定程度下降,以11月蔗糖分下降较为显著;黑穗病发病率迅速上升,从2.94%上升至9.02%,已成为广西甘蔗生产的最主要病害;螟虫危害程度逐年加重,枯心苗率从2.29%上升至4.27%。该品种种植面积于2011年达到顶峰,之后迅速下降,从756.4×10³ hm²下降至255.9×10³ hm²,占比从69.5%下降至31.6%。广西蔗农种植该品种所获取的原料蔗经济收入从2011/2012榨季的340.4亿元下降至2017/2018榨季的115.2亿元。可见,‘ROC22’在广西作为主栽品种多年,为广西蔗糖产业发展作出了巨大贡献,但随着种植年限的增加,其种性已明显退化,病虫对该品种为害加重,甘蔗产量和蔗糖分显著下降,被其他优良新品种替代已不可避免。     

甘蔗白条病及其病原菌黄单胞杆菌致病性的研究进展

甘蔗白条病是由白条黄单胞杆菌(Xanthomonas albilineans)引起的一种细菌性维管束病害,在全球主要甘蔗种植国家或地区普遍发生并对甘蔗产量和糖分造成很大损失.主要综述白条病病原菌的生物学特性,系统侵染甘蔗后的病症表现、发生和危害、病原的鉴定及检测技术、传播途径和防控措施以及病原菌的致病性分析等方面的研究进展,并提出研究中尚未解决的研究难题和今后的研究方向.     

甘蔗NBS-LRR类抗梢腐病基因的筛选及定量表达分析

本文旨在探讨核苷酸结合位点和富含亮氨酸重复(NBS-LRR)类基因参与甘蔗抗梢腐病菌侵染应答机制,为后续克隆关键抗病基因以及研究抗病机理提供理论依据。试验利用Illumina高通量转录组测序技术检测高抗梢腐病品种‘粤糖94-128’和高感梢腐病品种‘桂糖37号’接种前后NBS-LRR类抗梢腐病基因的表达情况,然后设计引物对显著差异表达基因进行不同接种时期下的荧光定量PCR验证。结果表明,16个NBS-LRR类基因在甘蔗叶片受到梢腐病菌侵染后持续上调表达,但表达趋势存在两种情况,13个基因在诱导后7 d显著或极显著上调表达,3个基因在诱导7 d后上调表达不显著,在诱导14 d后才显著上调表达。据此可将其分为瞬时基础防御基因(0~7 d)和滞后特异性防御基因(14~21 d),确定NBS-LRR类基因参与甘蔗防御梢腐病菌的侵染。     

宿根矮化病菌诱导甘蔗差异表达基因的cDNA-SCoT分析

宿根矮化病是危害严重的世界性甘蔗主要病害之一,为了探究甘蔗在该病胁迫下的抗病分子机制,本研究以甘蔗品种新台糖22健康植株为材料,利用含有宿根矮化病病原菌的蔗汁诱导其抗性,分别在接种后2、4、6、8和10 d取样,构建宿根矮化病侵染处理与对照的RNA混合池,利用cDNA-SCoT法进行差异显示研究。结果表明,80条SCoT引物扩增出500多条带,长度在100~1800 bp之间。从中筛选出30个差异明显的条带,测序后序列拼接,获得22条高质量的EST序列。生物信息学分析显示,对甘蔗宿根矮化病的差异基因主要涉及能量代谢、防卫反应、信号转导、蛋白质类代谢等方面。进一步基因功能分析显示,油菜素内酯合成蛋白、NBS-LRR类抗性蛋白、茉莉酸诱导蛋白、α-微管蛋白、ABA胁迫成熟蛋白、富含脯氨酸蛋白、翻译起始因子eif-2b α亚族等可能参与了甘蔗宿根矮化病病原菌互作的过程。     

甘蔗家系抗病性评价分析

[目的]了解甘蔗杂交组合及亲本的抗病特点,为甘蔗亲本和杂种后代选择提供参考.[方法]对2015年146个甘蔗家系试验新植实生苗的主要农艺性状、梢腐病、黑穗病、叶片病害和宿根梢腐病进行调查,采用相关、方差、配合力分析等方法对试验数据进行分析.[结果]甘蔗新植实生苗以叶片病害为主,丛发病率极高,主要种类有赤腐病、环斑病、褐条病、紫斑病和黄点病;宿根蔗梢腐病发病率明显高于新植;相关分析发现新植实生苗黑穗病发生将影响蔗茎产量;梢腐病与叶片病害存在极显著负相关(P<0.01,下同).宿根梢腐病发病率、叶片病害发病率和叶片病害可选率在家系间存在极显著差异,其性状的广义遗传力偏低.梢腐病发病率的加性和非加性效应同时存在,叶片病害发病率和叶片病害可选率不存在非加性效应.在前20位亲本中,叶片病害病指数的育种值最高,其次是梢腐病情指数,叶片病害可选率较低;在组合效应中,梢腐病、叶片病害和叶片病害可选率表现相对较好的家系分别有87、74和50个.[结论]不宜用新植实生苗进行甘蔗黑穗病和梢腐病的抗性评价,评价宿根蔗梢腐病抗性时可根据环境变异大小选择选病情指数或株发病率.