甘蔗黄叶病于 1989 年在美国夏威夷首次发 现,称甘蔗黄叶综合症(Yellow Leaf Syndrome, YLS),是由甘蔗黄叶病毒(Sugarcane Yellow Leaf Virus, SCYLV)引起的一种新发生的全球性流行病 害[1]。20 世纪 80 年代末开始,在美国、澳大利亚、 南非、巴西、毛里求斯、法国、印度、斯里兰卡、 委内瑞拉、哥伦比亚等 30 多个国家和地区出现并 不断蔓延扩大[2],严重危害世界甘蔗的生产和甘蔗 糖业的可持续发展。
近年来在我国蔗区也陆续有 YLS 报道,且有 逐年扩大的趋势。由于 SCYLV 是由甘蔗蚜虫 (Melanaphis sacchari)、 玉米叶蚜(Rhopalosiphum maidis) 和水稻根际蚜虫(Rhopalosiphum rufiabdominalis)传播,也可由感病的种茎传播[3,4],用一般的农药方 法很难防治。YLS 已对我国的甘蔗糖业发展产生了 潜在威胁[5,6]。当前,我国多个单位已针对 YLS 开 展检测与防治研究,在分子鉴定、病毒基因型分析、 致病相关基因克隆等方面取得了一定进展[5,7,8,9],但 是对于 YLS 在我国甘蔗生长周期中的发生规律和 特点鲜有报道。本研究针对我国甘蔗常用亲本在不 同灌溉水平条件下及不同基因型甘蔗对 YLS 的发 生情况进行分析,为我国甘蔗在生产上对 YLS 的 诊断和防治提供参考。
供试甘蔗品种(系)为近年来我国甘蔗育种最常 用的 6 个亲本,B1:CP72-1210、B2:CP84-1198、 B3:ROC1、B4:粤糖 93-159、B5:内江 92-244 和 B6:崖城 91-58。
试验地点设在广州甘蔗研究所海南甘蔗育种场 亲本圃,采用大田防护架栽培方式。试验设 A、B 2 因子,A 因子为每月不同灌溉处理(表 1),B 因子 为不同甘蔗品种(系)处理,A 因子设 3 个水平,B 因子设 6 个水平。试验采用裂区设计,主区为不同 灌溉处理水平 3 个(表 1),副区为品种 6 水平,随 机排列,3 重复(表 2)。小区行长 6 m,行宽 1.2 m, 小区面积 7.2 m2,共 54 个小区。主区间用单行区 其它甘蔗品种(系)种植,四周设保护行区,其他管 理同大田常规管理。
| 表 1 不同灌溉水平处理表 |
| 表 2 灌溉水平与品种(系)2 因素裂区设计 |
调查时间从 2008 年 9 月至来年 1 月,每隔 1 个月调查黄叶病发病情况 1 次。调查方法为甘蔗叶 片(-1 至+3 叶)出现中脉黄化,且中脉下表皮为鲜黄 色,但上表皮仍是正常的白色或绿白色视为黄叶病 病株。取健康植株比例百分比数据进行 DPS 统计 分析。
灌溉水平间及品种(系)间对甘蔗黄叶病均产生 极显著影响。对健康植株比例进行分类方差分析, 结果表明(表 3),试验区组间差异不显著(F 值<1), 不同灌溉水平间存在极显著的差异,说明不同灌溉 水平对甘蔗黄叶病产生极显著的影响。不同基因型 品种(系)间也存在极显著的差异,说明不同基因型 品种(系)对甘蔗黄叶病也产生极显著的影响。A×B 间即不同灌溉水平和品种(系)间互作不显著(F 值< 1),说明品种(系)效应不因供水量的多少而异,供 水量的效应也不因品种(系)的不同而异。
| 表3 方差分析及 F 值测验 |
从图 1 可以看出,不同灌溉水平处理对甘蔗黄 叶病的影响变化明显。YLS 发病率呈现低水>中水 >高水的规律,且随着时间的推移 YLS 发病率具 有不断上升的趋势。
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图 1 不同水分处理的甘蔗黄叶病发病率 |
对不同灌溉水平处理的健康植株比例进行新复 极差测验(表 4),结果显示:不同供水处理间均达 到 5%的显著差异水平,健康植株比例在 0.43~0.83 之间,以 A3 处理健康植株比例最高,其次为 A2 处理,最低的为 A1 处理。A3(高水处理)和 A1(低 水处理)还达到 1%的极显著差异水平。
| 表 4 不同供水处理健康植株比例的新复极差测验 |
从图 2 可看出,不同基因型品种(系)处理对甘 蔗黄叶病影响变化明显。不管供水量如何处理,9月中旬粤糖 93-159 和崖城 91-58 还未表现出 YLS 病症,而 CP72-1210、CP84-1198、ROC1 和内江 92-244 已出现 YLS 病症。随着时间推移,YLS 发 病率不断增加,不同基因型品种(系)间差异明显, 发病最高为 CP72-1210,其次为 CP84-1198,最低 的为崖城 91-58。
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图 2 不同品种(系)处理的甘蔗黄叶病发病率 |
对不同基因型品种(系)处理的健康植株比例进 行新复极差测验(表 5),结果显示:B4、B2和 B3达 到 1%的极显著差异水平, 健康植株比例在 0.4567~ 0.7867 之间,以 B4处理健康植株比例最高,健康 植株比例在 0.7867,比其他各处理健康植株相比健 康程度达极显著。其次为 B1和 B6,健康植株比例 为 0.75 和 0.6889,相互间差异不显著,与其它处 理间差异显著。最后为 B2、B3、B5,健康植株比 例分别为 0.6333、0.5156 和 0.4567,其中 B2 与 B3 和 B5 间差异显著,B3和 B5间差异不显著。
| 表 5 不同基因型品种(系)的新复极差测验 |
甘蔗 YLS 症状具有一定的潜伏期,生长前中 期无病症,受植期、栽培方式[10]、水分及营养缺乏 等环境胁迫的影响,表现出较高的发病率。本研究 也印证了水分胁迫是影响甘蔗 YLS 发病症状表现 的重要因素之一。发病率遵循着低水>中水>高水的规律。可见在大田生产上可通过水分调控来延迟 甘蔗 YLS 的发生。
甘蔗 YLS 发病率受品种(系)自身的种性影响极 大,但均遵循着前期发病率低,后期发病率高的规 律。品种间抗性差异很大,抗性从强到弱依次为粤 糖 93-159、CP72-1210、崖城 91-58、CP84-1198、 ROC1 和内江 92-244。 本研究不同灌溉水平的 A3(高 水处理)显著优于 A2(中水处理)和 A1(低水处理), 品种(系)间的 B4(粤糖 93-159)显著优于 B1(CP72- 1210)、B6(崖城 91-58)、B2(CP84-1198)、B3(ROC1) 和 B5(内江 92-244),由于 A×B 间互作不存在,故 A、B 效应可直接相加,最优组合为 A3B4即粤糖 93-159 在高水处理下(4 次/月),甘蔗黄叶病的发病 率达最低。
| [1] | Anonymous.Yellow leaf syndrome may be in Australia[J]. Bureau of Sugar Experiment Stations(BSES) Bulletin,1994,48:14-15. ( 1)
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| [2] | Victoria J I,Avellaneda M C,Rangel M P,Gomez L,Angel F,Angel J C,Guzman M L.Resistance as an effective control method of sugarcane yellow leaf virus.//Li Y R,Solomon S eds.Sustainable sugarcane and sugar production technology[M]. Beijing:China Agriculture Press,2004,430-437. ( 1)
|
| [3] | Scagliusi S M,Lockhart B E L.Transmission,characterization and serology of a luteo virus associated with yellow leaf syndrome of sugarcane[J]. Phytopathology,2000,90:120-124. ( 1)
|
| [4] | Schenck S,Lehrer A T.Factors affecting the transmission and spread of sugarcane yellow leaf virus[J]. Plant Disease,2000,84:1085-1088. ( 1)
|
| [5] | 高三基,郭晋隆,孟岩,等.甘蔗黄叶病毒的RT-PCR检测技术[J]. 福建农林大学学报(自然科学版),2006,35(4):466-470. ( 2)
|
| [6] | 吴伟怀,李锐,贺春平,等.海南岛甘蔗病害病害种类初步调查[J]. 热带作物学报,2007,28(4):112-116. ( 1)
|
| [7] | 高三基,郭晋隆,陈如凯,等.福州地区甘蔗黄叶病病原分子鉴定及电镜检测[J]. 作物学报,2007,33(7):1210-1211. ( 1)
|
| [8] | 黄振瑞,孟岩,高三基,等.甘蔗黄叶病外壳蛋白基因原核表达研究[J]. 植物遗传资源学报,2007,8(1):7-10. ( 1)
|
| [9] | 王勤南,高三基,陈如凯,等.甘蔗黄叶病毒复制酶基因的克隆及序列分析[J]. 植物病理学报,2010,40(3):333-336. ( 1)
|
| [10] | 王勤南,黄忠兴,张垂明,等.不同植期与不同栽培方式对甘蔗黄叶病的影响[J]. 广东农业科学,2009,12:102-105. ( 1)
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2012

1)