廣西主要蔗區甘蔗宿根矮化病調查

摘要：【目的】調查廣西主要蔗區甘蔗宿根矮化病（Ratoon stuning disease，RSD）的發生情況，了解其分布、危害程度及發生規律，為推廣甘蔗健康種苗，有效防控RSD提供科學依據?！痉椒ā?013～2014年在廣西9個糖料蔗主產區進行RSD發生情況調查和田間取樣，采用PCR對采集的蔗莖樣品進行RSD檢測，并按不同蔗區、不同品種、不同植期、不同蔗地類型的發病率分析廣西蔗區RSD發生狀況。【結果】在278個樣品中有198個樣品檢測出RSD，檢出率為71.2%；調查的9個主產區均檢測出RSD，陽性檢出率在58.3%～100.0%；采集的27個甘蔗品種（系）均檢測出RSD，其中主栽品種ROC22發病嚴重，RSD檢出率達80.8%；新植蔗的RSD檢出率為36.0%，宿根蔗的RSD檢出率為75.7%，宿根年限越長，RSD檢出率越高；旱地蔗的RSD發病率比水田高18.1%（絕對值）。【結論】RSD在廣西普遍發生且發生嚴重，生產中急需推廣甘蔗溫水脫毒種苗和選育高抗且綜合性狀優良的甘蔗品種。

關鍵詞： 甘蔗；宿根矮化??；PCR；廣西

中圖分類號： S435.661 文獻標志碼：A 文章編號：2095-1191（2017）07-1216-04

0 引言

【研究意義】甘蔗宿根矮化?。≧atoon stunting di-

sease，RSD）是普遍發生在所有植蔗區的一種世界性重要病害，也是我國蔗區的重要病害，該病害由木質部賴氏菌木質部亞種（Leifsonia xyli subsp. xyli，Lxx）引起（Davis et al.，1980），主要通過帶病蔗種的收獲、砍收工具等傳播。甘蔗植株感染RSD后主要表現為植株矮化、蔗莖變細、生長緩慢、分蘗少，隨著宿根年限的增加病害所造成的損失隨之增加，一般可造成減產12%～37%。感病后成熟蔗莖基部節位維管束組織呈粉紅色至橙紅色等變色癥狀，但蔗株外部癥狀表現不明顯，也不表現特異性的內部癥狀，從外觀上很難與干旱、養分不足等造成的生長不良癥狀相區別，導致該病在蔗區傳播蔓延，對甘蔗生產危害極大（James，1997）。RSD主要通過PCR等檢測手段診斷（吳夏明等，2016），采用一般的物理、化學方法難以消除病菌，生產上主要采用溫水處理生產脫毒種苗來達到控制病害的目的。因此，明確廣西蔗區RSD的發病情況、發病程度和分布，對保障廣西甘蔗產業健康發展具有重要意義。【前人研究進展】RSD于1944～1945年首次在澳大利亞昆士蘭州的甘蔗品種Q28上發現（Steindl，1951），我國大陸于1986年首次報道有該病發生（伍承芳和黃孟群，1986）。廣東和福建兩省對RSD進行普查，廣東省普查結果表明，有86.5%的田塊發生RSD，蔗株平均感染率為49%（黃孟群和肖鎮杰，1987）；福建省1995～1997年普查結果表明，田塊甘蔗RSD發病率為57.1%，植株平均發病率為29.17%（鄭加協和甘勇輝，1998）。鄧展云等（2003，2004）對廣西蔗區RSD進行調查，結果顯示調查取樣的所有品種均有發病，當時的主栽品種桂糖11號和新臺糖16號發病嚴重，發病率分別為85.7%和70.0%。李文鳳等（2012）曾對廣西宜州蔗區RSD進行調查，發現宜州蔗區主栽品種桂糖94-119、臺優和ROC16等均發病，且桂糖94-119發病最重。王曉燕等（2015）對云南甘蔗RSD發生情況的調查結果顯示，當地RSD陽性檢出率為75.6%，表明RSD已在云南各蔗區普遍發生且危害嚴重，是導致甘蔗減產、宿根年限縮短及嚴重威脅云南蔗糖產業穩定可持續發展的一種重要病害?！颈狙芯壳腥朦c】近十多年來，廣西甘蔗主栽品種由桂糖11號轉換為新臺糖22號，其他新的甘蔗品種也在不斷推廣，新品種的推廣對RSD的發生是否有影響，生產應用的品種中是否存在抗病品種等均有待驗證?！緮M解決的關鍵問題】2013～2014年在廣西各主要蔗區進行RSD發生情況調查，運用PCR從所采集的樣本蔗莖中檢測RSD的發生情況，并按不同蔗區、不同品種系、不同植期、不同蔗地類型的發病率分析廣西蔗區RSD的發生狀況，為廣西蔗區推廣應用脫毒健康種苗，有效防控RSD提供科學依據。

1 材料與方法

1. 1 病害調查及樣品采集

2013年11月～2014年1月，于甘蔗成熟期在廣西南寧、柳州、貴港、北海、河池、百色、崇左、來賓和防城港等9個糖料蔗主產區及廣西農業科學院甘蔗研究所試驗場進行RSD發生情況調查和田間取樣。樣本采集包括桂糖、新臺糖、粵糖、云蔗、川蔗、閩糖、贛蔗、崖城及美國、澳大利亞等系列甘蔗品種，共27個。根據品種、蔗地類型、植期分類，共采集278個樣品（新植蔗89個、宿根蔗189個；旱地蔗196個、水田蔗82個），每個樣品取5條蔗莖，每條蔗莖截取最下部2～3個節部的蔗肉3～5 g，混勻，密封袋裝好后標注標簽帶回實驗室（為防止交叉感染，每取1個樣品均用清水沖洗砍刀，再用70%酒精消毒）。樣品置于-20 ℃超低溫冰箱保存待用。

1. 2 PCR檢測

1. 2. 1 引物設計 引物序列采用已報道的宿根矮化病特異引物（Pan et al.，1998），擴增片段為438 bp，上游引物 Lxx l： 5'-CCGAAGTGAGCAGATT-GACC-3'；下游引物 Lxx 2： 5'-ACCCTGTGTTGTTTTCAACG-3'。委托北京六合華大基因科技股份有限公司合成。

1. 2. 2 蔗莖DNA提取 采用凱聯生物公司提供的Wolact Plant Genomic DNA Purification Kit植物基因組DNA提取試劑盒提取蔗莖總DNA，樣品DNA -20 ℃保存。

1. 2. 3 PCR擴增 以抽提的蔗莖總DNA為模板，采用生工生物工程（上海）股份有限公司的Taq PCR Master Mix進行PCR擴增。擴增體系20.0 μL：2×PCR Taq Mix 8.0 μL，DNA模板3.0 μL，上、下游引物各0.2 μL（20 μg/μL），ddH2O 8.6 μL。擴增程序：95 ℃預變性5 min；94 ℃ 30 s，56 ℃ 30 s，72 ℃ 1 min，共進行35個循環；72 ℃ 延伸5 min。PCR擴增產物經1.5%瓊脂糖凝膠電泳，在Image maker VDS成像儀照像，根據有無特異擴增條帶（438 bp）鑒定模板有無宿根矮化病病原菌。

2 結果與分析

2. 1 廣西甘蔗主產區RSD發生情況

對廣西南寧、柳州、貴港、北海、河池、百色、來賓、崇左和防城港等9個糖料蔗產區及廣西甘蔗研究所基地進行RSD調查和檢測，結果（表1）表明，廣西蔗區RSD發生普遍，278個樣品中有198個樣品檢測結果呈陽性，陽性檢出率為71.2%；9個主產區均檢測出RSD，陽性檢出率在58.3%～100.0%，其中檢出率最高的是北海，高達100.0%，其次是河池，檢出率為83.8%。

2. 2 不同品種RSD發生情況

從檢測結果（表2）看，采集的27個甘蔗品種（系）均檢測出RSD，其中，大面積種植的ROC22發病嚴重，RSD檢出率達80.8%，桂糖35號、贛蔗18號、園林6號和園林17號的RSD檢出率最高，均達100.0%；桂糖29號、桂糖31號、桂糖36號、桂糖37號和桂糖42號等5個甘蔗品種的RSD檢出率在50.0%以下，其余22個甘蔗品種的RSD檢出率在50.0%～100.0%。

2. 3 不同植期甘蔗RSD發生情況

調查結果（表3）表明，278個甘蔗樣品中新植蔗的RSD檢出率為36.0%，宿根蔗的RSD檢出率為75.7%；隨著宿根年限的增加，宿根矮化病的檢出率不斷提高。

2. 4 不同蔗地類型RSD發生情況

調查結果（表4）表明，旱地蔗的RSD檢出率為79.1%，水田蔗的RSD檢出率為61.0%。水田和旱地蔗的RSD發病率有一定差異，旱地蔗RSD發病率比水田高18.1%（絕對值）。

3 討論

本次調查中，廣西糖料蔗主產區南寧、柳州、貴港、北海、河池、百色、來賓、崇左和防城港均檢測出RSD，采集的278個樣品中有198個檢測出RSD，各蔗區的RSD檢出率均在58.3%以上。由此可見，RSD在廣西蔗區普遍發生且發生嚴重。本研究檢測的甘蔗RSD發病率普遍較高，可能與取樣及PCR的模板有關，本次取樣是選取離地表最近的下部蔗莖節部纖維組織，然后提取總DNA為模板進行PCR檢測，比榨取蔗汁后以蔗汁為模板進行PCR檢測的靈敏度高，能檢測到更微量的病原菌；一些新推出的甘蔗品種也有較高的發病率，可能是甘蔗收獲時砍收工具沒有消毒而交叉感染所致。本研究對廣西主要蔗區甘蔗RSD病害的檢測結果與鄧展云等（2004）的檢測結果相同，即廣西RSD發生普遍且主栽品種發病嚴重。本次調查的主栽品種是ROC22，檢測結果表明ROC22普遍發生RSD，比鄧展云等（2004）調查的ROC22發病率有所提高，發病更嚴重。目前ROC22占廣西甘蔗種植面積的85%，同一品種長期大面積種植、重施氮肥，致使很多病蟲害在ROC22上發生，特別是黑穗病、RSD、花葉病等多種病害發生嚴重（付瑜華等，2015），甘蔗產量和宿根年限受到很大影響，采用一般的物理、化學方法難以消除，急需找到防控病害的方法和培育新的抗病品種。目前較有效的方法主要是采用脫毒種苗，莖尖組織培養脫毒健康種苗或溫水脫毒種苗能有效預防RSD，其中溫水脫毒種苗是最經濟有效的措施之一，可大幅提高甘蔗的產量和蔗糖分（李文鳳等，2009；伍彩云等，2016；武媛麗等，2016）。

當前，廣西正在建設500萬畝（33.33 ha）優質高產高糖糖料蔗基地，脫毒健康種苗是“雙高”基地建設的“四化”要求中種植良種化的內容之一。推廣甘蔗脫毒健康種苗具有三大優勢：一是可促進甘蔗增產增效；二是甘蔗脫毒種苗具有分蘗率強、生長速度快、成莖率高、宿根發株率高、抗逆性能強等特點；三是種植甘蔗脫毒健康種苗可延長宿根年限2～3年，單產提高20%以上，每公頃約能增產15～20 t（李文鳳等，2009；梁昌新等，2016；伍彩云等，2016）。因此，推廣種植高產高糖品種的脫毒健康種苗或溫水脫毒種苗將大幅度提高甘蔗的產量和蔗糖分，延長甘蔗宿根年限，從而提高甘蔗生產的經濟效益，增加蔗農收入，解決我國甘蔗特別是宿根甘蔗長期以來的低產、宿根年限短、生產成本高、效益差等問題。

4 結論

對廣西南寧、柳州、貴港、北海、河池、百色、來賓、崇左和防城港等9個糖料蔗主產區的甘蔗RSD調查結果表明，RSD在廣西普遍發生且發生嚴重，生產中急需推廣甘蔗溫水脫毒種苗和選育高抗且綜合性狀優良的甘蔗品種，優化甘蔗品種布局，以減少某一病害嚴重暴發的幾率。

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（責任編輯 麻小燕）