十個不同生態型香蕉品種在云南主產區的田間評價及綜合排名

王永芬 楊寶明 何平 曾莉 王永斌 鄭泗軍

摘要??? 為了篩選適合云南本地種植的抗病香蕉品種，對10個國內主栽香蕉品種在云南西雙版納枯萎病病區的田間表現進行了綜合評價。根據不同香蕉品種田間發病情況進行綜合排名。結果表明，排名第1的品種是熱科2號，具有假莖相對粗壯、葉柄和葉片最長、病毒病發病率較低等優良性狀;排名第2的品種是桂蕉2號，具有假莖相對粗壯、葉柄最粗、凈光合速率較大和枯萎病表現為抗性等優良性狀;排名第3的品種是中蕉4號，具有假莖較粗壯、功能葉片數最多、氣孔導度較大、蒸騰速率較大、葉綠素相對含量最大等優良性狀。本試驗得到適宜在該試驗地區種植的最優品種，為香蕉栽培和育種的深入開展提供依據。

關鍵詞??? 香蕉;農藝性狀;田間評價;綜合排名

中圖分類號??? S668.1??? 文獻標識碼??? A??? DOI：10.12008/j.issn.1009-2196.2022.02.001

Field Evaluation and Comprehensive Ranking of 10 Different Ecotype Banana Varieties in the Main Producing Areas of Yunnan

WANG Yongfen1，2??? YANG Baoming1??? HE Ping1??? ZENG Li1??? WANG Yongbin4??? ZHENG Sijun1，3

（1. Yunnan Key Laboratory of Green Prevention and Control of Agricultural Transboundary Pests / Agricultural Environment and Resources Institute，Yunnan Academy of Agricultural Sciences，Kunming，Yunnan 650205，China;2. Institute of Tropical and Subtropical Economic Crops，Yunnan Academy of Agricultural Sciences，Baoshan，Yunnan 678000，China;3. Bioversity International，Kunming，Yunnan 650205，China;4. Tea and Characteristic Biological Industry Development Center，Lancang County，Pu'er city，Pu'er，Yunnan 665600，China）

Abstract??? In order to select disease resistant banana varieties suitable for local commercial production in Yunnan，the field performance of 10 domestic main banana varieties in the banana producing area with severe infection of Fusarium wilt in Xishuangbanna，Yunnan Province was comprehensively evaluated. According to the comprehensive ranking of the banana varieties，banana variety Reke 2 was ranked the first with such desirable traits as relatively thicker pseudostem，the longest petiole and leaf，and lower incidence of Fusarium wilt disease. Guijiao 2，which ranked the second，is relatively thicker in pseudostem，the thickest in petiole，higher in net photosynthetic rate and resistant to Fusarium wilt. Zhongjiao 4，ranking the third，is thick in pseudostems，the highest in number of functional leaves，higher in stomatai conductance and transpiration rate，and the highest in relative content of chlorophyll. This experiment clearly demonstrated these three banana varieties were the best varieties suitable for planting in the experimental area，which will provide a guideline for banana cultivation and breeding.

Keywords??? banana;agronomic traits;field evaluation;comprehensive rankingB7214327-C520-434F-92DB-CDAE10C8551A

香蕉是發展中國家繼水稻、小麥、玉米之后的第四大糧食作物[1]。目前有130多個國家種植，主要分布于亞洲、非洲、南美洲等地。全球有近5億人口以香蕉作為糧食作物。聯合國糧農組織（FAO Stat）統計，2019年全球香蕉種植面積515.86萬hm²，年產量11 678.17萬t。目前主要進行香蕉種植和生產的有印度、中國、菲律賓、巴西、印度尼西亞等國[2]。

香蕉種植地區大部分都集中在熱帶及亞熱帶。2019年，中國香蕉產量達到了1 165.5萬t，居世界產量第二位[3]。廣東、廣西、海南、福建、云南和臺灣等省區為中國香蕉主產區。云南得天獨厚的自然資源條件，不僅是中國香蕉主產區之一，也是中國野生香蕉遺傳多樣性最豐富的地區[4]。近年來云南的香蕉產業發展迅猛，2015年種植面積歷年最高，為10.23萬hm²，產量258.23萬t。云南香蕉主產區集中在紅河流域的金平、河口、新平、屏邊等;怒江流域的隆陽區、瑞麗市和盈江等地及其瀾滄流域的西雙版納、臨滄和普洱等地。云南的香蕉生產90%都選用組培苗，品種主要是海外引入的巴西蕉、威廉斯等。在云南巴西蕉和威廉斯2個品種的栽培面積占云南總栽培面積的80%以上。云南的地貌和氣候條件與眾不同，陽光照射充裕、晝夜溫差大，有益于高質量香蕉的生長[5]。香蕉假莖是香蕉貯藏營養物質的器官和部位，也是支撐香蕉果實的器官。粗大、健康的莖稈有益于香蕉主莖支撐數十千克的梳果。高寬比適度好的莖稈不但能夠有效利用空間，且不會造成莖部的徒長和耗費營養物質，也有利于收獲。葉片作為香蕉的主要光合器官和營養器官，其功能葉的光合產物是香蕉整個生命周期有機營養的主要來源，葉面積的大小直接影響光能和水分利用的效率以及作物產量[3]。

光合作用是植物生長發育的基礎，不僅與植物遺傳特性有關，還受到諸多環境因素如光照、溫度、水分等環境因素的影響，植物對環境的適應能力直接或間接與光合能力相關[7-9]。光合作用測定在植物生理特性的研究中一直占有重要地位。光合速率是衡量綠色植物光合能力大小的重要指標。在植物引種馴化中常以光合強度作為評價植物適應性強弱的指標[10]。因此，在云南香蕉主產區對不同香蕉品種光合特性進行測定，篩選出適合本地區推廣種植的品種，以期為香蕉的引種、栽培和應用提供參考。

香蕉病蟲害，特別是香蕉枯萎病對香蕉產業的影響是毀滅性的，嚴重限制了香蕉產業的健康發展，目前尚沒有完全有效的控制香蕉枯萎病及病毒病的方法。抗病品種的選育和種植是目前防治香蕉枯萎病的最經濟有效的方式之一，因地理位置、氣候條件不同，不同香蕉品種的枯萎病、病毒病的發病情況有所差異。因此，本研究選擇目前國內主栽香蕉品種作為試驗材料，將其種植于云南香蕉枯萎病發病地區，調查統計香蕉病害發生率、農藝性狀等主要指標，并開展田間抗性評價，以期為云南本地抗病品種的種植推廣提供依據。

1??? 材料與方法

1.1??? 材料

1.1.1??? 供試品種??? 供試香蕉品種由云南省農業科學院農業環境資源研究所農業生物多樣性與香蕉研究室擴繁。品種具體信息見表1。

1.1.2??? 試驗區概況??? 試驗區位于云南省西南部西雙版納州景洪市嘎灑鎮曼金龍村（N 21°54′13″E 100°48′25″），屬于北亞熱帶高原季風性氣候，海拔為623.5 m，年平均氣溫21.8 ℃，雨量充沛，年平均降雨量1 067.9 mm，雨季集中在6—9月，陽光充足，年均日照1 800.2 h。

試驗地土壤以赤紅壤、磚紅壤為主，土層深厚，自然肥力高。該試驗區前茬種植作物為巴西蕉，枯萎病發病率為40%，在該地區生長周期約為11個月。

1.2??? 方法

1.2.1??? 田間管理??? 2020年6月9日進行移栽，蕉苗均為6～7葉齡健康脫毒苗。每個品種36～56株，個別品種由于擴繁困難僅有17、18株。設置3個重復，每重復12～18株。每重復調查3株，每個品種調查9株。肥水供給采用滴灌系統，常規供水。基肥（底肥）施肥：過磷酸鈣282 kg/畝，生物有機肥700 kg/畝，三元復合肥（15：15：15）70 kg/畝（1畝≈667 m²）。每15 d供水一次，施加追肥[環施史丹利三元復合肥（15：15：15）]75 g/株。

1.2.2??? 香蕉生長狀況調查??? 于2021年6月選擇健康的香蕉植株進行生長性狀調查，參照國家農作物種質資源平臺、國家作物科學數據中心《香蕉種質資源描述規范》中的方法進行，主要調查性狀包括假莖高、假莖粗、葉片長、葉片寬、葉柄長、葉柄粗、葉距、葉片數等。

1.2.3??? 凈光合速率等光合參數的測量采用??? LI-COR 6400型號的植物光合測定儀（美國LI-COR公司生產）測量凈光合速率（Pn）、氣孔導度（Gs）、胞間CO₂濃度（Ci）、蒸騰速率（Tr）。

1.2.4??? 葉綠素相對含量的測量??? 采用Phyll Meter Model SPAD-502 Plus測定儀測量植株的葉綠素相對含量（SPAD）。

1.2.5??? 香蕉枯萎病和病毒病的調查??? 2021年6月對供試香蕉品種的枯萎病、病毒病發生情況進行調查統計;計算發病率，并評價香蕉植株的田間枯萎病抗性（表2）。B7214327-C520-434F-92DB-CDAE10C8551A

枯萎病田間診斷：香蕉枯萎病的植株可以通過下層老葉明顯黃化和植株萎焉程度結合假莖開裂情況來識別。

1.2.6?? ?主成分分析及基于主成分分析進行綜合排名??? 在實際生產中，由于變量多，且變量之間存在一定的相關性，反映的信息具重疊性，評價指標較復雜且主次難分，對分析造成了極大的困難，因此，有必要對多個指標進行分類簡化，以提高綜合評價的效率，同時提高統計信息的準確性。

根據前5個主成分的得分情況，以各自的方差貢獻率為權重，二者相乘求和構建綜合評價得分函數，計算出各品種的綜合得分及排名。

F=0.340 9F1+0.220 6F2+0.150 3F3+O.O91 9F4+ 0.072 2F5

其中，F為每份材料的綜合得分，F1～F5分別為每個主成分得分。

1.2.7??? 統計分析??? 運用Microsoft Excel收集整理數據，對不同香蕉品種的枯萎病、病毒病發病率進行統計作圖;用SPSS 20.0軟件對不同香蕉品種的生長量、光合參數進行單因素方差分析，分析不同香蕉品種Pn、Gs、Ci、Tr、SPAD的差異。

2??? 結果與分析

2.1??? 不同香蕉品種的生長狀況

為了評價試驗香蕉品種在田間的生長狀況，2021年6月調查了供試香蕉不同品種植株的生長性狀。結果（表3）表明：熱科4號、熱科2號、寶島蕉、桂蕉2號假莖高均達260.00 cm以上，其中熱科4號最高，為283.56 cm，顯著高于其它香蕉品種（熱科2號、寶島蕉、桂蕉2號除外）;最矮的是桂蕉1號，為162.00 cm，顯著低于其它品種（河口2號除外）。假莖最粗的是桂蕉2號，為78.86 cm，顯著高于其它香蕉品種（中蕉4號、寶島蕉、熱科2號、熱科4號除外）;假莖最細的是桂蕉1號，為53.24 cm，顯著低于其它品種（佳麗蕉和河口2號除外）。葉柄最長的是熱科2號，除佳麗蕉外，顯著高于其它品種;葉柄最短的是熱科4號，為20.00 cm，除寶島蕉和桂蕉1號外，以其他品種差異顯著;葉柄最粗的是桂蕉2號，為34.04 cm，顯著高于佳麗蕉、桂蕉1號、桂蕉6號和河口2號，與其他品種差異不顯著;葉柄最細的是佳麗蕉，為12.83 cm，除桂蕉1號、桂蕉6、河口2號外，顯著低于其它品種。葉片最長的是熱科2號，為205.22 cm，除與熱科4號、寶島蕉外，顯著高于其它品種;葉片最短的是河口2號，為141.22 cm，除桂蕉1號、巴西蕉和佳麗蕉外，顯著低于其它品種。葉片最寬的是熱科4號，為87.11 cm，除寶島蕉外，顯著高于其它品種;葉片最窄的是佳麗蕉，為42.33 cm，顯著低于其它品種。葉距最大的是桂蕉2號，平均為17.72 cm，顯著高于其它品種;葉距最小的是河口2號，為8.22 cm，除巴西蕉、桂蕉1號、桂蕉6號、中蕉4號外，顯著低于其它品種。功能葉片數最多的是中蕉4號，為11.11片，除桂蕉2 號、桂蕉6號外，顯著高于其他品種;葉片數最少的是河口2號，平均為7.33片，除巴西蕉、佳麗蕉、桂蕉1號、熱科4號、熱科2號、寶島蕉外，顯著低于其它品種。莖形比最大的是佳麗蕉，平均為1.62，除桂蕉1號、桂蕉6號和巴西蕉，顯著高于其它品種，整株表現為瘦高型;莖形比最小的是寶島蕉，平均為1.20，除熱科4號和中蕉4號外，顯著低于其它品種，表現為矮壯型。葉形比最大的為佳麗蕉，平均為3.72，顯著高于其它品種，葉形表現為瘦長型;葉形比最小為中蕉4號，平均為2.26，除巴西蕉、桂蕉1號、熱科4號、寶島蕉和桂蕉2號，顯著低于其它品種，葉形表現為短寬型，見表3。

2.2??? 不同香蕉品種光合差異分析

對不同品種的光合特性進行測定發現，不同香蕉品種的凈光合速率存在較大差異，其中桂蕉6號最大，為13.62 μmol/（m²·s）（圖1），顯著高

于其它品種，凈光合速率由大到小的順序是：桂蕉6號>寶島蕉>桂蕉2號>佳麗蕉>中蕉4號>熱科4號>熱科2號>巴西蕉>河口2號>桂蕉1號，桂蕉1號最小，為7.51μmol/（m²·s），顯著低于其它品種。不同品種的氣孔導度存在較大差異，其中最大的是佳麗蕉，為0.66mol/（m²·s），顯著高于其它品種（中蕉4號除外）。由大到小的順序是：佳麗蕉>中蕉4號>熱科4號>河口2號>熱科2號>寶島蕉>桂蕉2號>巴西蕉>桂蕉6號>桂蕉1號，桂蕉1號最小，為0.16 mol/（m²·s），顯著低于其它品種。不同香蕉品種的胞間CO₂濃度存在較大差異，其中最大的是熱科2號，為395.75μmol/mol，顯著高于其它品種，由大到小的順序是：熱科2號>中蕉4號>河口2號>佳麗蕉>熱科4號>巴西蕉>寶島蕉>桂蕉6號>桂蕉2號>桂蕉1號，桂蕉1號最小，為335.45 μmol/mol，顯著低于其它品種。不同香蕉品種的蒸騰速率存在較大差異，其中最大的是佳麗蕉，為10.39 mmol/（m²·s），顯著高于其它品種，蒸騰速率由大到小的順序是：佳麗蕉>巴西蕉>桂蕉2號>熱科4號>中蕉4號>熱科2號>河口2號>寶島蕉>桂蕉6號>桂蕉1號，桂蕉1號最小，為4.29 mmol/（m²·s），顯著低于其它品種。

2.3??? 不同香蕉品種的SPAD值B7214327-C520-434F-92DB-CDAE10C8551A

不同香蕉品種的SPAD值存在較大差異，其中最大的是中蕉4號，為64.41（圖2），除熱科2號、桂蕉1號、熱科4號外，顯著高于其它品種，由大到小的順序是：中蕉4號>熱科2號>桂蕉1號>熱科4號>桂蕉2號>寶島蕉>桂蕉6號>河口2號>佳麗蕉>巴西蕉，巴西蕉最小，為50.38，顯著低于其它品種。

2.4??? 不同香蕉品種枯萎病發病情況

供試10個香蕉品種均未表現高抗（HR）香蕉枯萎病，僅桂蕉2號表現為抗（R），發病率為15.79%（圖3）;熱科4號、河口2號、寶島蕉和中蕉4號表現為中抗（MR），發病率分別為30.43%、23.81%、26.92%、33.33%;佳麗蕉、桂蕉1號和熱科2號表現為感病（S），發病率分別為54.17%、51.85%、43.48%;巴西蕉和桂蕉6號表現為高感（HS），發病率分別為66.68%、77.27%。

2.5??? 不同香蕉品種病毒病發病情況

對香蕉病毒病發生情況調查可知，田間主要發生的是香蕉束頂病，偶見有花葉心腐病和香蕉條斑病;此外，還有混合發病的癥狀。其中病毒病發病率最高的是河口2號，為52.38%（圖4），發病率由高到低的排列順序是：河口2號，熱科2號>桂蕉1號>中蕉4號>寶島蕉>熱科4號>桂蕉2號>桂蕉6號>佳麗蕉>巴西蕉，發病率最低的是巴西蕉，為4.76%。

2.6??? 不同香蕉品種各性狀的主成分分析

對香蕉各數量性狀進行主成分分析，結果見表4。由表4可知，前5個主成分的特征值均大于1，累計方差貢獻率達到87.59%。主成分1的貢獻率為34.09%，主成分1代表指標為假莖高、假莖粗、葉柄粗、葉片長、葉片寬、葉距、葉片數、莖形比及枯萎病發病率;主成分2方差貢獻率為22.06%，代表指標為葉柄長、蒸騰速率（Tr）、氣孔導度（Gs）、葉形比、SPAD值及病毒病發生率;主成分3方差貢獻率為15.03%，代表指標為葉片凈光合速率Pn、胞間CO₂濃度;主成分4與主成分5方差貢獻率僅為9.19%和7.22%。

2.7??? 基于主成分分析的香蕉品種評價及排名

前5個主成分特征值均大于1，累積方差貢獻率達到87.59%，說明這5個主成分很好地反映了17個性狀的大部分信息，說明各性狀的貢獻率較集中，累計貢獻率增長明顯。綜合得分排在前3的品種分別是熱科2號、桂蕉2號和中蕉4號，得分越高，表明該份材料的田間綜合表現越好，見表5。

3??? 討論與結論

表型性狀的觀察結果直觀、經濟、實用，表型性狀多樣性分析已在許多作物中得到應用。表型性狀是結構基因的功能表現，是長期自然和人工選擇的結果，容易受到時間和環境因素的影響[11]。種質資源農藝性狀評價的最佳方法是主成分分析[12-13]，目前在糧食作物、蔬菜、經濟果樹上應用較多[14-20]。通過對不同香蕉品種進行綜合排名可知，結果與田間表現基本一致，排在前3的品種分別是熱科2號、桂蕉2號和中蕉4號，排名越靠前，說明該品種在試驗當地的田間表現越好，但對所得結論還需要多年不同生態點試驗的重復驗證。從假莖高壯的角度考慮，熱科4號等品種具有葉片較大的優點，可作為景觀、飼料、織布造紙或者燒灰制堿的材料，青葉還可作為包裹食物的材料;從光合的角度考慮，凈光合速率最高的是桂蕉6號，可作為遺傳育種的優良種質資源，綜合光合特性性狀，桂蕉6號在生產上還可用于套間種植;從抗枯萎病角度考慮，本研究引種的10個香蕉品種第一年在枯萎病重病區表現的抗病效果并不理想，僅桂蕉2號表現為抗性（R），發病率為15.79%，綜合排名第2，通過加強有益菌肥投入和田間管理能否在以后幾造中減輕發病程度，還有待于進一步的觀察。從病毒病的角度考慮，10個品種田間都有病毒病發生，發病率最高的是河口2號，為52.38%，發病率最低的是巴西蕉，為4.76%。從近幾年蕉園的發病情況來看，病毒病有逐年加重的趨勢，這是否與香蕉品種特性及香蕉交脈蚜取食特性有關，需要進一步研究。

本試驗只評價了供試香蕉品種在同一地點、一個生育期的農藝性狀表現，各品種農藝性狀和抗病性的評估數據的重現性可能存在不足，今后還需結合氣候、土壤等環境因素進行多點多年的持續跟蹤觀察和系統研究。本研究在香蕉枯萎病重病地初篩出已有部分優良性狀的單株，為進一步深入持續研究該抗病品種奠定了基礎，從而為今后選育出適合生產需求的穩定性、統一性、一致性優良的新品種創造條件。

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