2016年廣西柳州和來賓蔗區甘蔗梢腐病發生情況及品種抗性分析

羅霆　段維興　黃有總　唐仕云　王澤平　李毅杰　劉平武　林善海

摘要：【目的】明確廣西柳州和來賓蔗區甘蔗梢腐病的發生情況及品種抗性，為甘蔗品種的合理布局及梢腐病的綜合防控提供科學依據。【方法】采用定點和隨機的方法，在甘蔗梢腐病發生初期對廣西柳州和來賓市6個縣級蔗區甘蔗主栽品種梢腐病的發生情況進行調查。根據發病程度，利用病情指數劃分的抗性標準和聚類分析的方法對品種的田間抗性進行綜合評價，并分析梢腐病的區域性發生情況。【結果】2016年廣西柳州和來賓蔗區甘蔗梢腐病發病率為0～6.11%，其中新植蔗發病率為0.34%～1.87%，宿根蔗發病率為0～6.11%；除柳城05-136外，宿根蔗感病程度均比新植蔗嚴重。粵糖93-159在來賓市興賓區發生最嚴重，其次為粵糖00-236在來賓市武宣縣。綜合各品種新植和宿根蔗在不同蔗區的抗性表現，柳城03-1137、ROC16和桂糖40表現為高抗，其余6個品種表現為抗性。從小蔗區來看，調查的6個不同縣（區）甘蔗梢腐病發病率差異較明顯，其中武宣蔗區的發病率最高（2.85%），融安蔗區發病率最低（1.52%）。從大蔗區來看，調查的兩個大蔗區（柳州和來賓）甘蔗梢腐病發生程度差異不明顯（P>0.05），柳州蔗區發病率稍低（1.93%），來賓蔗區發病率稍高（2.39%）。【結論】目前甘蔗梢腐病在廣西柳州和來賓蔗區發生程度較輕，柳州和來賓兩個大蔗區甘蔗梢腐病發生程度差異不明顯，但小蔗區差異較明顯。甘蔗品種對梢腐病的抗性具有一定的遺傳穩定性，但區域性氣候及生態環境條件等是影響梢腐病發生、發展的重要決定因素。

關鍵詞： 甘蔗；梢腐病；區域性；聚類分析；抗性評價

中圖分類號： 435.661 文獻標志碼：A 文章編號：2095-1191（2017）02-0292-05

Abstract：【Objective】The present study investigated occurrence of sugarcane pokkah boeng in Liuzhou and Laibin of Guangxi and varieties resistance， in order to provide scientific reference for sugarcane variety distribution and disease control. 【Method】A survey was conducted in six counties of Liuzhou and Laibin with methods of fixed-point and random selection. Pokkah boeng occurrence at initial stage was investgated. According to disease degree， pokkah boeng resistance of sugarcane varieties in field was comprehensively evaluated combing disease resistance standard and clustering analysis.Regional difference of sugarcane pokkah boeng occurrence was analyzed as well. 【Result】Incidence of sugarcane pokkah boeng in Liuzhou and Laibin was 0-6.11%. incidence of new-planting was 0.34%-1.87% and that of ratoon was 0-6.11%. Ratoons were more susceptible than new-plantings except for variety Liucheng 05-136. Disease incidence was the highest on variety Yuetang 93-159 in Xingbin district of Laibin city， and followed by variety Yuetang 00-236 in Wuxuan county of Laibin city. Based on the resistance performance of ratoon and new-planting in different areas， three varieties Liucheng 03-1137， ROC16 and GT40 were identified as high resistance， and the rest six varieties were identified as resistance. In terms of county sugarcane planting areas， there was obvious difference in disease incidence in the six investigated counties（districts）. The incidence in Wuxuan county was the highest（2.85%） and that in Rongan county was the lowest（1.52%）. In terms of city sugarcane planting areas， there was no obvious difference in pokkah boeng incidence in the two areas （Liuzhou and Laibin）（P>0.05）. The incidence in Liuzhou（1.93%） was lower than that in Laibin（2.39%）. 【Conclusion】At present， pokkah boeng is not a serious threat to sugarcane planting in Liuzhou and Laibin. There is no obvious difference in disease incidence regarding Liuzhou and Laibin， but there is obvious difference regarding county sugarcane planting areas. Sugarcane variety has a certain genetic stability concerning pokkah boeng disease resistance， but regional climate and ecological environment conditions are key factors affecting the occurrence and development of sugarcane pokkah boeng.

Key words： sugarcane； pokkah boeng； regionalization； clustering analysis； resistance evaluation

0 引言

【研究意義】甘蔗梢腐病是一種世界性流行真菌病害，由多種鐮刀菌引起（Siti et al.，2008；Govender et al.，2010；Zakaria et al.，2011；Mohammadi et al.，2012；Khani et al.，2013），主要為害甘蔗葉片，受害葉片主要表現為階梯狀皺縮、扭曲、短小呈竹葉狀、腐爛和生長點壞死，從而引起甘蔗尾部側芽萌發等癥狀；此外，可引起蔗莖呈刀砍狀，內部腐爛（Khani et al.， 2013；Vishwakarma et al.， 2013）。甘蔗梢腐病在我國甘蔗產區發生普遍，發病率可高達70%～80%，蔗汁錘度下降7%，嚴重影響甘蔗的產量和質量（劉夢林等，1991；黃鴻能，1993）。柳州市和來賓市是廣西中部兩個較大的蔗區，系統調查這兩個蔗區甘蔗主栽品種梢腐病的發生情況及品種抗性表現對甘蔗品種布局及該病害的綜合防控具有重要的現實意義。【前人研究進展】有關甘蔗梢腐病的研究，國內早期主要集中在該病的發生和防治方面（馮奕璽，2000；盧昌，2002；盧文潔，2007）。20世紀80～90年代，劉夢林等（1991）根據廣西甘蔗研究所甘蔗試驗地梢腐病自然發病情況，對梢腐病發病嚴重程度建立了5個等級的分級標準，張玉娟（2009）也對甘蔗種質資源及其雜交組合進行梢腐病抗性分析，但由于劉夢林等（1991）和張玉娟（2009）的研究調查樣本數量有限，制定的病害嚴重程度分級標準不夠完善，或沒有對甘蔗品種的抗性水平標準進行劃分。本課題組前期在劉夢林等（1991）建立甘蔗梢腐病田間分級標準的基礎上，通過對廣西甘蔗區試材料在各區試點新植和宿根的系統調查，完善了梢腐病田間抗性評價體系，明確了病害等級及抗性水平的劃分（王澤平等，2016b），并對廣西的一些主要品種進行了初步的抗性評價（王澤平等，2016a）；同時，比較了針刺、滴心、剪葉和浸根法4種接種方法，認為滴心法接種較穩定，并用兩種主要梢腐病菌（Fusarium verticillioides和F. proliferatum）對88份甘蔗種質資源材料進行抗性篩選，結果表明，種質材料間對梢腐病抗性差異顯著，部分材料對不同病原的抗性差異明顯（Lin et al.， 2014；Wang et al.， 2016）。【本研究切入點】近年來，隨著甘蔗優良新品種不斷更替、不同蔗區間種苗頻繁調運及耕地多年連作造成病原累積，為甘蔗梢腐病的傳播和發展提供了有利條件，再加上蔗區生態環境和氣候的多樣性和復雜化，導致不同蔗區甘蔗梢腐病病原種群及致病力分化，給甘蔗安全生產帶來了嚴重隱患。本課題組前期雖然對廣西蔗區一些主要品種梢腐病發生情況以定點和踏點相結合的方式進行了調查及抗性評價（王澤平等，2016a），但對柳州和來賓兩個蔗區的調查點及品種不夠系統。2016年廣西早春氣溫回升較快，降雨量較往年充沛，甘蔗品種及與甘蔗梢腐病有相同病原的農作物品種（如玉米）布局也發生了改變，因此，有必要對柳州和來賓兩個主要蔗區甘蔗梢腐病的發生情況及品種抗性進行深入研究。【擬解決的關鍵問題】采用本課題組前期建立的甘蔗梢腐病病害等級和抗性水平劃分標準，對廣西柳州和來賓市6個縣（區）的甘蔗主要品種新植和宿根蔗梢腐病發生情況進行系統調查，以明確柳州和來賓蔗區甘蔗主要栽培品種的田間抗病性及甘蔗梢腐病在小蔗區和大蔗區的區域性，為柳州和來賓蔗區甘蔗品種合理布局和科學防控甘蔗梢腐病及篩選抗病種質資源提供科學依據。

1 材料與方法

1. 1 調查時間和地點

于2016年5月26～30日赴柳州和來賓市6個縣（區）蔗區對甘蔗梢腐病發生情況進行調查，每個市3個縣（區），每個縣（區）調查3個鄉（鎮），具體調查地點及品種見表1。

1. 2 調查內容與方法

調查柳州和來賓市6個縣（區）甘蔗主栽品種新植蔗和宿根蔗。采用定點和隨機的方法，選取蔗苗長勢整齊均勻、能代表當地種植平均水平的甘蔗地塊進行隨機取樣調查，調查行數為3行，行長10 m，重復3次。用目測法評估每株甘蔗的所有葉片和蔗莖的發病程度。記錄調查的總株數、病株數及每株甘蔗的病害等級。病害等級標準參照王澤平等（2016b）的劃分方法。

1. 3 統計分析

發病率和病情指數的統計參照王澤平等（2016b）的方法進行。綜合每個品種在不同蔗區的新植和宿根蔗梢腐病發病情況，取病情指數最高值作為該品種的抗性水平；采用DPS 7.05的系統聚類分析法對調查甘蔗品種的抗性進行聚類分析（將病情指數進行標準化轉換，采用卡方距離和離差平方和的方法進行聚類）。

1. 4 抗性評價

根據田間甘蔗梢腐病發病株數和病害等級計算病情指數，應用Excel 2010和DPS 7.05對分布在不同蔗區的甘蔗品種新植和宿根蔗進行梢腐病抗性評價，當同一個甘蔗品種在不同蔗區、新植和宿根的抗性等級不一致時，以抗性較差的等級代表該品種的抗性等級。田間抗性評價標準參照王澤平等（2016b）建立的抗性評價體系。

2 結果與分析

2. 1 不同甘蔗品種梢腐病發生情況

調查結果（表2）顯示，甘蔗品種的分布具有區域性，柳州蔗區栽培面積最大的甘蔗品種為柳城05-136，而來賓蔗區的甘蔗主栽品種為ROC22。2016年廣西柳州和來賓蔗區甘蔗梢腐病發病率為0～6.11%，其中新植蔗發病率為0.34%～1.87%，宿根蔗發病率為0～6.11%。粵糖93-159在來賓市興賓區發病最嚴重，其次為粵糖00-236在來賓市武宣縣。除柳城05-136新植蔗的發病率較宿根蔗稍重外，其他品種在各蔗區的發病率均表現為宿根蔗較新植蔗嚴重。

2. 2 甘蔗品種抗性差異

綜合各品種新植和宿根蔗在不同蔗區的抗性表現，結果（表3）顯示，柳城03-1137、ROC16和桂糖40表現為高抗，其余6個品種表現為抗性。采用各品種新植和宿根蔗在不同蔗區病指最高值進行聚類分析，當閾值為0.58時，調查的9個品種分為兩大類：第I類包括柳城03-1137、桂糖40和ROC16，表現為高抗；第II類包括其余的6個品種，均表現為抗性（圖1），結果與綜合評價的表現一致。

2. 3 不同區域甘蔗梢腐病發生情況

分析不同蔗區甘蔗梢腐病發病率平均值，調查的6個縣（區）甘蔗梢腐病發病率差異較明顯，其中武宣蔗區的發病率最高（2.85%），融安蔗區發病率最低（1.52%）（圖2-A）。從大蔗區來看，調查的兩大蔗區（柳州和來賓）差異不顯著（P>0.05），柳州蔗區發病率稍低（1.93%），來賓蔗區發病率稍高（2.39%）（圖2-B）。

3 討論

不同甘蔗品種對梢腐病的抗性存在差異（劉夢林等，1991；黃標，1996；王澤平等，2016a），而同一甘蔗品種對梢腐病不同病原的抗性也不同（Wang et al.，2016）。雖然甘蔗品種的抗性受多種生態條件因素的影響（黃標，1996），但品種本身的抗性具有一定的遺傳穩定性。如ROC22和粵糖93-159在本次的調查結果為抗性，與前期的調查結果一致，其他品種的抗性水平與前期調查結果無明顯差異（王澤平等，2016a）。除了品種本身的抗性差異外，甘蔗梢腐病的發生也明顯受到降雨量、土壤水含量、土壤類型、霜凍、植期等多種環境因素的影響。如劉夢林等（1991）認為早期品種桂糖11號為高感品種，臺糖134為中抗品種；黃標（1996）認為桂糖11號和臺糖134為高感品種；而盧昌（2002）的調查結果認為桂糖11號為抗病品種，馮奕璽（2002）認為臺糖134為抗病品種。2016年4～5月廣西氣溫回升較快，且降雨量較充沛，利于甘蔗梢腐病的發生，為及時掌握甘蔗梢腐病在廣西柳州和來賓蔗區的發生情況，本課題組在梢腐病發生初期對這兩個蔗區的病情進行了系統調查，調查結果表明，兩個蔗區的梢腐病發生較輕，但個別品種已表現出明顯的頂腐癥狀，如粵糖93-159和粵糖00-236，主要在宿根蔗上發生；宿根蔗較新植蔗發病嚴重，個別品種反之，如柳城05-136。這與劉夢林等（1991）和王澤平等（2016b）的研究結果一致，其原因可能是宿根蔗前期生長期較長，較容易受累積病原的侵染及再侵染。此外，本課題組于同年7月到廣西龍州縣上龍鄉板龍村調查發現，該地新引種的柳城05-136梢腐病發生較嚴重，發病率達36.21%，且大多數表現出頂腐癥狀，嚴重影響了當年的產量及來年的種莖保存。由于甘蔗梢腐病存在多個病原，且不同蔗區的病原種群分布及優勢種尚未明確；同時，不同甘蔗品種對不同病原的抗性存在差異，且梢腐病的發生受多種生態環境因素的影響，因此，要進一步明確甘蔗品種對梢腐病的抗性，除了需了解品種在不同蔗區的生態環境及多年綜合表現外，還需結合人工接種的方法鑒定品種對不同病原的抗性水平。

甘蔗梢腐病的發生具有一定的區域性。在廣西蔗區，桂南及桂西地區甘蔗梢腐病發病相對較重（劉夢林等，1991；王澤平等，2016a）。根據調查和了解，甘蔗梢腐病在廣西常年可發生，尤其是中南部地區發生較普遍，但在云南和福建等地10月之后受害不嚴重的植株可逐漸恢復生長，此時梢腐病在田間發生較少。說明甘蔗梢腐病發生的區域性主要與生態環境條件有關。本研究結果表明，廣西柳州和來賓兩個相鄰的蔗區（基本上屬于桂中地區）甘蔗梢腐病的發生程度相當，均較輕，但各縣級蔗區的發生程度差異較大，可能與各地丘陵地形、小氣候及不同區域的病原種群有關。因此，明確甘蔗品種本身的抗病性，綜合當地、當年的氣候和生態環境因素是測報甘蔗梢腐病在不同蔗區發生程度的重要手段。

4 結論

目前甘蔗梢腐病在廣西柳州和來賓蔗區發生程度較輕，全部調查的甘蔗品種對梢腐病均表現為抗及抗以上水平。柳州和來賓兩個大蔗區甘蔗梢腐病發生程度差異不明顯，但小蔗區差異較明顯。甘蔗品種對梢腐病的抗性具有一定的遺傳穩定性，但區域性氣候及生態環境條件等是影響梢腐病發生、發展的重要決定因素。

參考文獻：

馮奕璽. 2000. 甘蔗梢腐病的發生及防治[J]. 云南熱作科技，23（4）：43.

Feng Y X. 2000. Occurrence and control of sugarcane pokkah boeng[J]. Journal of Yunnan Tropical Crops Science and Technology， 23（4）： 43.

黃標. 1996. 甘蔗梢腐病的發生及防治[J]. 植保技術與推廣，16（3）：23-24.

Huang B. 1996. Occurrence and control of sugarcane pokkah boeng[J]. Plant Protection Technology and Extension， 16（3）： 23-24.

黃鴻能. 1993. 淺談甘蔗病害在廣東蔗區的為害及其主要防治對策[J]. 甘蔗糖業，（3）：13-16.

Huang H N. 1993. The damage of sugarcane diseases and the main control strategies in the sugarcane areas of Guangdong province[J]. Sugarcane and Canesugar，（3）： 13-16.

劉夢林，黃冬發，李德健，張超沖. 1991. 廣西甘蔗梢腐病的發生和防治研究初報[J]. 廣西農業科學，（4）：175-178.

Liu M L， Huang D F， Li D J， Zhang C C. 1991. Preliminary study on occurrence and control of sugarcane pokkah boeng in Guangxi[J]. Guangxi Agricultural Sciences，（4）： 175-178.

盧昌. 2002. 甘蔗梢腐病的發生為害與防治[J]. 廣西植保，15 （3）：20.

Lu C. 2002. Occurrence， damage and control of sugarcane pokkah boeng[J]. Guangxi Plant Protection， 15（3）： 20.

盧文潔. 2007. 甘蔗梢腐病的發生及綜合防治措施[J]. 作物雜志， 5（2）：92.

Lu W J. 2007. Occurrence and comprehensive control measure of sugarcane pokkah boeng[J]. Crops， 5（2）：92.

王澤平，陳奕，孫海軍，李毅杰，段維興，周主貴，張木清，林善海. 2016a. 廣西甘蔗主栽品種梢腐病田間抗性初步評價[J]. 熱帶作物學報，37（5）：952-957.

Wang Z P， Chen Y， Sun H J， Li Y J， Duan W X， Zhou Z G， Zhang M Q， Lin S H. 2016a. Preliminary evaluation of resistance on pokkah boeng disease of major sugarcane varie-

ties in the field of Guangxi[J]. Chinese Journal of Tropical Crops， 37（5）： 952-957.

王澤平，段維興，李毅杰，梁強，周主貴，張木清，林善海. 2016b. 甘蔗梢腐病田間抗性評價體系的建立[J]. 華南農業大學學報，37（3）：67-72.

Wang Z P， Duan W X， Li Y J， Liang Q， Zhou Z G， Zhang M Q， Lin S H. 2016b. Establishment of resistance evaluation system in the field for sugarcane pokkah boeng[J]. Journal of South China Agricultural University， 37（3）： 67-72.

張玉娟. 2009. 甘蔗梢腐病病原分子檢測及甘蔗組合、品種的抗病性評價[D]. 福州：福建農林大學.

Zhang Y J. 2009. Molecular dtection and resistance evaluation for pokkah boeng disease of sugarcane[D]. Fuzhou：Fujian Agriculture and Forestry University.

Govender P， Mcfarlane S A， Rutherford R S. 2010. Fusarium species causing pokkah boeng and their effect on Eldana saccharina Walker（Lepidoptera： Pyralidae）[J]. Proceeding of the South African Sugarcane Technology Association，（83）： 267-270.

Khani K T， Alizadeh A， Nejad R F， Tehrani A S. 2013. Patho-

genicity of Fusarium proliferatum， a new causal agent of pokkah boeng in sugarcane[J]. Proceeding of the International Society of Sugar Cane Technologists，（28）： 1-5.

Lin Z Y， Xu S， Que Y X， Wang J H， Comstock J C， Wei J J， McCord P H， Chen B S， Chen R K， Zhang M Q. 2014. Species-specific detection and identification of Fusarium species complex， the causal agent of sugarcane pokkah boeng in China[J]. PLoS One， 9（8）： e104195.

Mohammadi A， Nejad R F， Mofrad N N. 2012. Fusarium verticillioides from sugarcane， vegetative compatibility groups and pathogenicity[J]. Plant Protection Sciences， 48（2）： 80-84.

Siti N M S， Nur A I M Z， Azmi A R， Salleh B. 2008. Distribution， morphological characterization and pathogenicity of Fusarium sacchari associated with pokkah boeng disease of sugarcane in Peninsular Malaysia[J]. Pertanika Journal of Tropical Agricultural Sciences， 31（2）： 279-286.

Vishwakarma S K， Kumar P， Nigam A， Singh A， Kumar A. 2013. Pokkah boeng： An emerging disease of sugarcane[J]. Journal of Plant Pathology and Microbiology，4（3）： 170.

Wang Z P， Sun H J， Guo Q， Xu S Q， Wang J H， Lin S H， Zhang M Q. 2016. Artificial inoculation method of pokkah boeng disease of sugarcane and screening of resistant germplasm resources in subtropical China[J]. Sugar Tech， DOI： 10.1007/s12355-016-0465-7.

Zakaria L， Hsuan H M， Salleh B. 2011. Mating population of Fusarium section Liseola from rice， sugarcane and maize[J]. Trop Life Science Research， 22（2）： 93-101.

（責任編輯 麻小燕）