剛果（布）耐花葉病高產木薯品種篩選

薛茂富 朱文麗 李開綿 陳松筆

中國熱帶農業科學院熱帶作物品種資源研究所農業部木薯種質資源保護與利用重點實驗室 ? 海南儋州 ?571737

摘 ?要 ?木薯花葉病對非洲國家每年的木薯生產造成很大損失。為獲得耐花葉病木薯品種，對17個木薯栽培種（包括6個華南系列品種）在中國援剛果（布）農業技術示范中心進行了適應性試驗。結果表明，K-265的產量最高，為42.15 t/hm2，8個月后發病率較輕，為12%，屬于耐花葉病的高產木薯品種，適宜在剛果（布）大面積推廣種植。I93產量中等，為25.95 t/hm2，但葉片的花葉病發病率最低，是1個高耐花葉病毒病的木薯品種，在剛果（布）花葉病高發地區可推廣種植。華南系列木薯品種除SC101外，其他5個品種均屬高感花葉病品種，產量在7.90～13.26 t/hm2，不適合在剛果（布）推廣種植。

關鍵詞 ?木薯;花葉病;感病率;抗性;產量

中圖分類號 ?S533 ? ? ? ? ?文獻標識碼 ?A

Screening Cassava Varieties with Resistance to Cassava

Mosaic Disease in Congo（Brazzavill）

XUE Maofu， ZHU Wenli， LI Kaimian， CHEN Songbi*

Tropical Crops Genetic Resources Institute， CATAS / Key Laboratory，Ministry of Agriculture for

Germplasm Resources Conservation and Utilization of Cassava， Danzhou， Hainan 571737， China

Abstract ?Cassava mosaic disease（CMD）causes severe losses to the cassava production in African countries each year. Seventeen cassava verities included 6 cultivars of South China series were planted in Congo Agricultural Demonstration Center to select varieties with resistance to CMD. The results showed that the varity K-265 had the highest yield of 42.15 t/hm2. The CMD incidence of K-265 was 12% after 8 months planting. It belonged to the CMD resistant cassava varieties， and would be adaptable to plant in Congo（Brazzaville）. The varity I93 had a moderate yield of 25.95 t/hm2， but it had the lowest CMD incidence with 4%. It was a high CMD tolerant variety to be adaptable to plant in the CMD pandemics areas in Congo（Brazzavill）. Besides SC101， the other five cultivars of South China cassava were susceptible to CMD with low yield from 7.90 t/hm2 to 13.26 t/hm2. They would be not adaptable to plant in Congo（Brazzaville）.

Key words ?Cassava; CMD; Incidence of CMD; Tolerance; Yield

doi ?10.3969/j.issn.1000-2561.2015.10.009

木薯（Manihot esculenta Crantz）起源于熱帶美洲，是世界熱區如非洲、南美和東南亞等近8億人的主要糧食作物。在中國，木薯是南方亞熱帶地區主要作物之一，也是重要的加工淀粉和生物質能源作物[1]。全球木薯種植面積2010年是1 846萬hm2，其中非洲占64.1%，亞洲占21.1%;全球木薯鮮薯總產量約為2.3億t，其中，非洲占52.2%，亞洲占32.6%;非洲木薯平均單產為10.1 t/hm2，遠低于亞洲木薯的19.3 t/hm2，主要由于非洲木薯種植普遍受到花葉病的為害[2]。

從上世紀80年代后期起，非洲東部和中部12個國家的木薯普遍受到花葉病的為害;區域性調查顯示花葉病每年都向西和向南擴散;據報道在亞洲印度也出現花葉病對木薯的危害[2]。木薯花葉病主要由傳毒媒介木薯粉虱（Bemisia tabaci）傳播[3-5]，其癥狀為在木薯生長早期，出現大面積植株葉片黃化花葉和卷曲皺縮變形現象;成齡植株發病，植株矮生，葉片普遍變小，在黃化花葉的葉片上表現尤其明顯[6]。木薯花葉病往往會導致產量損失在50%以上，嚴重的超過80%。木薯花葉病由許多不同種的雙生病毒科（Geminiviridae）引起，目前已經鑒定的病毒有7種，包括非洲木薯花葉病毒（African cassava mosaic virus， ACMV）、東非木薯花葉病毒（East African cassava mosaic Cameroon virus）、東非木薯花葉喀麥隆病毒（East African cassava mosaic Cameroon virus）、東非木薯花葉肯尼亞病毒（East African cassava mosaic Kenya virus）、東非木薯花葉馬拉維病毒（East African cassava mosaic Malawi virus）、東非木薯花葉桑給巴爾病毒（East African cassava mosaic Zanzibar virus）和南非木薯花葉病毒（South African cassava mosaic virus）[7-9]。由于非洲木薯花葉病對我國木薯產業存在嚴重的潛在威脅，2007年非洲木薯花葉病被列為中國檢疫性有害生物。雖然木薯雙生病毒靠白粉虱攜帶傳播，但實際生產中，木薯花葉病主要因為使用帶病莖稈播種而廣為傳播。目前，世界上對ACMV的防治方法，通常采用剔除劣種，使用無病莖稈播種與選育抗病品種等[10]，其中選育抗病木薯品種被認為是最行之有效的方法。

在非洲剛果（布）木薯是主要的糧食作物，木薯葉還普遍作為蔬菜食用。在當地大部分農民使用未經改良和選育的木薯作為當家種，這些種質抗病性差，感染花葉病嚴重，產量降低，平均為9.0～12.0 t/hm2。2011年底中國熱帶農業科學院承擔的中國援剛果（布）農業技術示范中心（中剛示范中心）在剛果（布）正式建成，這為筆者在非洲進行木薯抗/耐花葉病品種選育提供了試驗基地。為配合中剛示范中心項目的運行及促進當地木薯種植業的發展，提高木薯產量，滿足當地人們糧食消費需求，筆者在中剛示范中心開展木薯品種抗/耐花葉病比較試驗，篩選出適宜剛果（布）大面積種植產量高、耐花葉病能力強的木薯品種。

1 ?材料與方法

試驗于2012～2013年在中剛示范中心木薯基地進行，該基地位于離首都布拉柴維爾17 km的貢貝農場。

1.1 ?試驗材料

選用17個木薯品種為供試材料，其中6個來自中國熱帶農業科學院熱帶作物品種資源研究所選育的華南系列高產品種（SC5、SC8、SC9、SC10、SC6068和SC101），4個來自于剛果（布）農業技術推廣站的推廣品種（K-265、V-130、VIOLET、NGATSA），3個來自剛果（布）農墾總局推薦的品種（I144、I72、I93）和4個來自于剛果（布）農牧業部推薦的品種（I93-0029、I93-267、I93-277、I93-144）;供試的華南系列木薯品種于2011年從中國引進剛果（布）。

1.2 ?木薯品種種植

采用隨機區組試驗，每個品種設3個重復小區，每個小區種植15株，株行距為1.0 m×0.8 m，小區面積12 m2。試驗地為數年荒廢的土地，雜草叢生，通過人工砍伐，火燒后機械犁耙，土地平坦，無積水，土壤為黑色。2012年3月18日開始種植木薯，種莖長度15～20 cm，采取平放種植，植后40 d一次性施肥，肥料為當地購買的復合肥（N ∶ P ∶ K=15 ∶ 15 ∶ 15），用量600 kg/hm2。2012年3月25日出苗，無缺苗現象，2013年3月5日收獲。

1.3 ?木薯形態特征和感花葉病癥狀觀測

參照《木薯種質資源形態圖譜》進行木薯形態特征描述[11];參照《熱帶經濟作物種質資源描述規范》進行株高、主莖高度及莖粗測定，株高為種莖出芽處到植株生長點的高度;主莖高度為從地面至主莖第一分枝處的高度;莖粗為離地面10 cm處主莖的直徑，用游標卡尺測量[12]。參照《木薯主要病蟲害》對感花葉病木薯癥狀進行描述[6]。木薯發病率=（染病株數/調查總株數）×100%。

1.4 ?數據統計

試驗數據采用SAS方差分析的鄧肯氏多重比較檢驗進行統計分析。

2 ?結果與分析

2.1 ?木薯不同品種形態特征描述

本供試17個木薯品種在中剛示范中心木薯基地上生長8個月后，不同品種在形態特征上存在一定的差異（表1）。木薯株高最高的是K-265，為305.7 cm，最矮的是SC10，為138.6 cm;主莖高度最高的仍是K-265，為221.5 cm，最矮的是NGATSA，為46.2 cm;主莖最粗的是V-130，為3.5 cm，最細的是SC10，為1.6 cm。從株型來看，直立型的品種3個，緊湊型的8個，張開型的6個。分枝角度大的品種有6個，中的有2個，小的有8個，無分枝的有1個;裂片葉形為披針形的品種13個，橢圓形的3個，線形的1個;葉柄為綠色的品種4個，紫色和紅帶綠的分別2個，紫紅色的6個，綠帶紅、淺綠色和紅色的分別1個;成熟主莖外皮灰白色的品種6個，褐色的7個，紅褐色的2個，黃褐色和灰綠色的分別1個;成熟主莖內皮深綠色的品種11個，綠色的2個，淺綠色的4個;塊根外皮褐色、紅褐色、乳黃色的品種分別5個，深褐色的2個;塊根內皮白色的品種6個，乳黃色的8個，粉紅色的1個，紫紅色的2個;塊根肉質白色的品種16個，黃色的1個。

2.2 ?木薯不同品種發病癥狀分析

表2結果顯示木薯種植1～3個月，花葉病發病率逐漸升高，有些品種甚至發病率高達100%，發病植株葉片癥狀逐漸加重;種植8個月后，大多數品種發病率下降，發病植株葉片癥狀相對減輕，但植株分枝出現干枯現象。由此可見，木薯在生長早期容易被花葉病侵染，發病植株葉片癥狀較嚴重，到生長后期，由于大量葉片已脫落，發病植株葉片癥狀相對減輕;但可能由于花葉病病毒潛伏在莖桿里，造成分枝干枯。觀察17個木薯品種的發病癥狀，發現品種I93在1～3個月內，沒有出現花葉病癥狀;8個月后，發病率低，為4.0%，發病植株葉片出現少量小斑點花葉，還帶有干枯分枝。品種I144、I93-144和I93-267在3個月后，發病率分別為16.0%、12.3%和10.0%，發病植株葉片出現少量花葉、輕微變形和卷曲，8個月后，發病率降低為4.0%、8.1%和4.0%，發病植株葉片出現少量花葉，還帶有干枯分枝。品種K-265、V-130和I72在3個月后，發病率分別為26.0%、36.0%和24.3%，發病植株葉片一半以下出現花葉，少量嚴重變形和卷曲，8個月后，發病率降低，分別為12.0%、16.0%和12.2%，發病植株葉片出現少量花葉，帶有輕微變形和卷曲，還帶有分枝干枯。品種I93-0029、SC101和I93-277在3個月后，發病率分別為57.6%、62.0%和70.0%，發病植株多半葉片出現花葉和輕微變形、卷曲，8個月后，發病率分別降低到4.5%、50.0%和24.0%，發病植株的葉片出現花葉，帶有輕微變形和干枯分枝。品種NGATSA、SC5、SC8、SC9、SC6068在3個月后，發病率都高達100%，發病植株葉片幾乎全部出現花葉，一半以上嚴重變形、卷曲和縮小，8個月后，發病率稍微降低，分別為95.5%、97.7%、95.1%、95.5%和91.4%。發病植株葉片將近一半出現花葉，一半花葉帶有嚴重變形卷曲，帶有干枯分枝。品種VIOLET在3個月后，發病率為79.8%，8個月后發病率增加到94.0%。

2.3 ?木薯不同品種產量性狀分析

從表3結果可見，塊根分布主要分為水平伸長和無規則兩種，而結薯集中度主要分為集中和分散兩種。K-265單株塊根數最多，為8條，占17個供試木薯品種的5.9%。I93單株塊根數量次之，為7條，占5.9%。V-130、I72、I144、I93-267、I93-144、SC8和SC101單株塊根數量均為6條，占41.2%。VIOLET、SC9和SC6068單株塊根數量均為5條，占17.6%。NGATSA、I93-0029、I93-277、SC5和SC10塊根數量最少，為4條，占29.4%。K-265、V-130和I93-277塊根直徑粗，占17個供試木薯品種的17.6%。直徑中等的占41.2%，直徑細的占41.2%。K-265塊根產量最高，為42.15 t/hm2;其次為V-130，為33.75 t/hm2;塊根產量在20～30 t/hm2的木薯品種有I93、I72、I144、I93-0029、I93-267、I93-277、I93-144和SC101，產量低于20 t/hm2的木薯品種有VIOLET、NGATSA、SC5、SC8、SC9、SC10和SC6068;其中產量最低的木薯品種是SC10，為7.90 t/hm2。

3 ?討論與結論

中國是木薯花葉病的非疫病區，因此木薯育種目標主要以選育高產和高淀粉含量品種為主，選育出的華南系列木薯品種如：SC5、SC6、SC7、SC8、SC9和SC10等，這些品種產量一般為30～45 t/hm2。為了解華南系列等木薯品種對木薯花葉病毒病的抗病性，以便篩選出高產高抗病品種，在非洲國家木薯花葉病疫病區進行推廣種植。本試驗通過對供試的17個木薯品種形態特征、感病率和產量性狀的綜合分析，結果顯示K-265和V-130的產量最高，分別為42.15 t/hm2和33.75 t/hm2，8個月后發病率為12%～16%，屬于耐花葉病的高產木薯品種，適宜在剛果（布）大面積推廣種植。I93雖然產量中等，但葉片的花葉病發病率最低，是一個高耐花葉病毒病的木薯品種，可在剛果（布）花葉病高發地區推廣種植。華南系列木薯品種除SC101外，其他5個品種均屬高感花葉病品種，產量在7.90～13.26 t/hm2，不適合在剛果（布）推廣種植。

由于花葉病在非洲流行，因此許多育種者致力于提高品種對花葉病的抗性的研究，如國際農業研究磋商組織通過利用當地品種與野生近緣種（Manihot glaziovii Müll. -Arg.）雜交，獲得抗花葉病的種質[13]。國際熱帶農業研究所近些年已經培育出12個高產和高干物率的抗花葉病毒病木薯品種，并已經在尼日利亞等國家推廣應用[14]。本研究是中國木薯科研工作者第一次在非洲國家花葉病發病區開展耐花葉病毒病木薯品種的篩選試驗，也是第一次在非洲國家對中國華南系列木薯品種進行感花葉病研究，這為中國未來木薯育種目標多樣性打下基礎。

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