全 文 ：　　收稿日期: 2003-08-20
　　作者简介: 杨李和 ( 1966- ) ,女 ,助理研究员。
　　基金项目: 云南省“十五”攻关 ,省科委资助项目。
文章编号: 1005-927X ( 2004) 01-0010-05
云南割手密种、斑茅种、滇蔗茅种后代黑
穗病抗性研究初报
杨李和
(云南农科院甘蔗研究所瑞丽甘蔗育种站 ,云南 瑞丽 678600)
摘要: 通过对云南野生甘蔗血缘后代 45个材料的黑穗病抗性鉴定 ,一是了解云南 “ YN”系列新血
缘亲本抗黑穗病性状遗传效应 ;二是验证“异质复合分离理论”假说指导抗病育种的科学性。 结果
显示: ( 1)有 27个材料为 1级高抗 , 3个材料为 2级抗病 ,共 30个 ,占 67% ;而对照种 ROC10和桂
糖 11号分别为 6级、 7级感病。表明在传统感病种质基础上导入云南野生种质血缘 ,能够获得野生
血缘高抗黑穗病遗传基础 ,从中选育的“ YN”系列优良亲本能够产生高抗黑穗病杂种优势。 ( 2)在
27个 1级高抗材料中 ,有 11个属于自交系后代 ,表明“异质复合分离理论”假说的“自交超亲分离”
技术 ,能够有效地选育出高抗黑穗病的超亲遗传变异亲本 ,其后代抗病性杂种优势突出。
关键词: 甘蔗黑穗病 ; 抗性鉴定 ; 云南野生种质 ; “ YN”系列亲本 ; 自交超亲分离
中图分类号: S566. 1; S435. 661　　　　　文献标识码: A
传统的 PO J、 CO甘蔗育种体系 ,其种质、亲本、品种都有黑穗病感病血缘。该病主要对发病
蔗区当家品种为害严重 ,一是降低当家品种优良性状的增产潜力 ,二是势必缩短良种当家年
限 ,使工农业生产效益受损。所以 ,选育和推广高抗黑穗病的新品种 ,一直是科研与生产的重要
课题。 为此 ,瑞丽甘蔗育种站在创立“ YN”甘蔗育种体系的基础上 ,着手从种质、亲本、品种、育
种理论、杂交技术 5个环节上探索抗病育种的有效途径。
“ YN”甘蔗育种体系抗病育种的概念 ,有 3条基本思路:一是用传统感病种质与云南野生
种质远缘杂交 ,创造出高抗黑穗病的“ YN”系列新种质 ( F1、 F2 ) ;二是运用“异质复合分离理论”
假说的“自交超亲分离”技术 ,对高抗新种质 F1、 F2进行再自交 ,以分离出高抗性状“超亲变异”
个体 ,强化抗性遗传优势 ,作为“ YN”系列抗病育种亲本 ;三是实行“地区性”抗病育种的学术路
线 ,即有针对性地选用黑穗病高发地区高感品种 (如闽糖 69 /421)作为母本 ,与“ YN”系列高抗
亲本杂交 ,选育出具有双亲优良性状的高抗黑穗病新品种。
本研究是这三条基本思路的一个环节 ,通过鉴定含云南野生甘蔗血缘的 45份材料黑穗病
抗性 ,一是了解云南野生甘蔗种质抗病血缘对传统感病种质的遗传优势 ;二是了解 18个“ YN”
系列亲本抗黑穗病性状遗传效应 ;三是重点研究割手密种、斑茅种血缘自交系亲本的抗病性状
遗传力 ,以了解“自交超亲分离”技术所获得的高抗种质杂种优势 ,验证“异质复合分离理论”假
说指导抗病育种的科学性 ,为“地区性”抗病育种提供依据。
·10·　　　　　　　　　　　　甘蔗　 2004年　第 11卷　第 1期　　　　　　　　· 研究探讨
1　材料与方法
1. 1　供试材料
供试材料 45个 ,包括云南割手密血缘后代 22个 ( F2 16个、 F3 6个 ) ,云南斑茅种血缘后代
7个 ( F2 6个、 F3 1个 ) ,割手密种与斑茅种复合血缘后代 15个 ( F1 1个、 F2 8个、 F3 6个 ) ,割手
密种、斑茅种、滇蔗茅种“三种”复合血缘后代 1个 (云割斑滇 F1 99 /48)。
45个供试材料的双亲亲本如下。 ( 1)传统感病种质亲本: F134、 F172、桂糖 11、桂糖 15、
ROC10、N CO310、果蔗。 ( 2)“ YN”系列亲本 (共 18个 ): 自交系包括云割 F1 91 /2868、 F296 /68、
96 /72、云斑 F1 91 /3696;杂交系包括云割 F180 /189, F2 88 /1081、 88 /168, 88 /213,云割 F395 /21、
云割 F395 /113、 95 /128,云斑 F2 96 /73、 99 /63,云割斑 F193 /3148、 97 /82、云割斑 F295 /59、 95 /
64;云滇 F1 91 /2008。 ( 3)对照种: ROC10、桂糖 11。
1. 2　试验及调查方法
1. 2. 1　试验设计　试验在本站内进行。随机区组设计 ,每个材料设置 2个重复。 2000- 2001
年因试验地的限制采取大窝塘板土栽培技术 ,每塘下种 15个单芽 ; 2001- 2002年采取行植 ,
每行下种 25个单芽。
1. 2. 2　接种方法　 菌源为布置试验前在瑞丽各蔗区宿根蔗上采集的新鲜黑穗病冬孢子 (萌
发率在 95%以上 ) ,将其配制成孢子悬浮液 (浓度为每毫升 5× 106个孢子 )。将待鉴定的种苗置
于悬浮液中浸泡 20分钟 ,取出 ,在背阴处盖膜保温、保湿 24小时后 ,分别于 2000年 1月 26
日、 2001年 2月 6日播种。
1. 2. 3　调查方法　 甘蔗出苗后记录出苗数 ,出现黑穗后进行第 1次发病情况调查 ,初侵染期
每 7天观察 1次 ,之后每 15天观察 1次 ,至发病终止。记载总株数和病株数 ,并将病株拔出。试
验于年底砍收后保留宿根 ,第 2年继续调查供试材料宿根蔗的发病情况。最后求出各供试材料
的发病率 ,采用 9级分级标准来评价各供试材料的抗性反应。 分级标准见表 1。
表 1　甘蔗抗黑穗病性状分级标准
发病率 /%
新植 宿根 等级 反应
发病率 /%
新植 宿根 等级 反应
发病率 /%
新植 宿根 等级 反应
0- 3 0- 6 1 高抗 10- 12 17- 20 4 中等抗病 36- 50 41- 60 7 感病
4- 6 7- 12 2 抗病 13- 25 21- 30 5 中等抗病 51- 75 61- 80 8 高感
7- 9 13- 16 3 抗病 26- 35 31- 40 6 感病 76- 100 81- 100 9 高感
2　结果与分析
2. 1　结果
根据供试材料发病情况 ,按分级标准进行归类 ,并将供试材料亲本组合及抗病水平列于表
2。
·11··研究探讨· 　　　　　　　甘蔗　 2004年　第 11卷　第 1期　　　　　　　　　　　　
表 2　供试材料的抗黑穗病鉴定结果及抗病水平
鉴定材料 抗性表现 杂交组合 组合亲本抗性水平♀ ♂
云割 F2 96 /68 1级高抗 ROC10×云割 F191 /2868 7
云割 F2 96 /69 1级高抗 ROC10×云割 F191 /2868
云割 F2 96 /70 1级高抗 ROC10×云割 F191 /2868
云割 F2 97 /15 1级高抗 F1 72×云割 F1 80 /189 4
云割 F2 99 /37 1级高抗 云割 F296 /68 1
云割 F2 99 /38 1级高抗 云割 F296 /68
云割 F2 99 /667 1级高抗 云割 F296 /72 5
云割 F2 88 /1081 1级高抗 F134×云割 F1 80 /189 4
云割 F2 97 /41 1级高抗 桂 15×云割 F288 /168 2
云割 F2 95 /55 1级高抗 云割 F188 /213×桂 11 6
云割 F2 95 /105 1级高抗 F172×云割 F2 88 /1081 4 1
云割 F3 95 /113 1级高抗 F172×云割 F2 88 /1081 4 1
云割 F3 95 /128 1级高抗 F172×云割 F2 88 /1081
云割 F2 88 /168 2级抗病 F134×云割 F1 80 /189 4
云割 F2 99 /35 2级抗病 云割 F296 /68 1
云割 F2 96 /67 3级抗病 ROC10×云割 F191 /2868 7
云割 F3 96 /57 3级抗病 ROC10×云割 F288 /1081 7 1
云割 F3 99 /705 3级抗病 云割 F395 /113 1
云割 F2 96 /71 5级中感 ROC10×云割 F191 /2868 7
云割 F2 96 /72 5级中感 ROC10×云割 F191 /2868
云割 F3 95 /58 5级中感 云割 F288 /168×桂 11 2 6
云割 F3 96 /58 7级感病 ROC10×云割 F288 /1081 7 1
云斑 F2 96 /64 1级高抗 ROC10×云斑 F191 /3696 7
云斑 F2 96 /66 1级高抗 ROC10×云斑 F191 /3696 7
云斑 F2 96 /73 1级高抗 ROC10×云斑 F191 /3696 7
云斑 F2 99 /695 1级高抗 云斑 F296 /64 1
云斑 F3 99 /81 1级高抗 NCO310×云斑 F2 96 /73 3 1
云斑 F2 96 /74 1级高抗 ROC10×云斑 F191 /3696 7
云斑 F2 99 /63 3级抗病 ROC10×云斑 F191 /3696 7
云割斑 F2 99 /15 1级高抗 云割 F395 /21×云斑 F1 91 /3696
云割斑 F2 99 /19 1级高抗 云割斑 F197 /82×桂 11 6
云割斑 F1 97 /50 1级高抗 F172×云割斑 F1 93 /3148
云割斑 F2 97 /59 1级高抗 ROC10×云割斑 F193 /3148
云割斑 F2 97 /62 1级高抗 果蔗 1号×云割斑 F1 93 /3148
云割斑 F2 99 /28 1级高抗 云割 F397 /41×云斑 F2 96 /64 1 1
云割斑 F2 99 /46 1级高抗 ROC10×云割斑 F295 /59
云割斑 F2 99 /22 2级抗病 云割 F397 /41×云斑 F2 96 /64 1 1
云割斑 F3 99 /69 3级感病 云割 F395 /113×云斑 F2 96 /66 1 1
云割斑 F3 99 /677 4级中抗 云斑 F296 /73×云割 F3 95 /113 1 1
云割斑 F2 97 /60 4级中抗 ROC10×云割斑 F193 /3148 7
云割斑 F3 99 /68 5级中感 云割 F395 /113×云斑 F2 96 /66 1 1
云割斑 F3 99 /714 5级中感 云割 F395 /128×云斑 F2 96 /73 1 1
云割斑 F3 99 /716 6级感病 云割 F395 /128×云斑 F2 96 /73 1 1
云割斑 F3 99 /719 7级感病 云割 F395 /128×云斑 F2 96 /73
云割斑滇 F1 99 /48 1级高抗 云滇 F191 /2008×云割斑 F1 93 /3148
桂 11 6级感病 CP49 /50× CO419 1 5
ROC10 7级感病 ROC5× F152 4
2. 2　分析
2. 2. 1　对 45个供试材料及 2个对照种抗性鉴定结果分级归类　 ( 1) 1级高抗材料 27个
( 60% ) ,其中割手密种血缘 13个 (云割 F2 11个、云割 F32个 ) ,占 22个割手密种血缘供试材料
的 59% ;斑茅种血缘 6个 ( F2 5个、 F31个 ) ,占该种供试材料的 86% ;割手密种、斑茅种复合血
·12·　　　　　　　　　　　　甘蔗　 2004年　第 11卷　第 1期　　　　　　　　· 研究探讨
缘 7个 ( F1 1个、 F26个 ) ,占该 2种供试材料的 47% ;割手密种、斑茅种、滇蔗茅种 3种复合血缘
1个 ( F1 )。可以认为 ,斑茅种血缘的 1级高抗材料比例较高 ;“三种”复合血缘的云割斑滇 F199 /
48,不仅对黑穗病抗性优势突出 ,且对叶斑病抗性出众 ;割手密种、斑茅种复合血缘后代 1级高
抗材料比例居中 ;“三种”复合血缘的仅 1个材料 ,不作评价。
( 2) 2- 3级抗病材料 7个 ,占 16% ,割手密种血缘 5个 ( F2、 F3 ) ,斑茅种血缘 1个 ,割手密
种、斑茅种复合血缘 1个。
( 3) 4- 5级中等抗病材料 7个 ,占 16% ,割手密种血缘 3个 ,割手密种、斑茅种复合血缘 4
个。
( 4) 6- 7级感病材料 3个 ,割手密种血缘 1个 ,割手密种、斑茅种复合血缘 2个。
( 5) 2个对照种分别为 6、 7级感病。
2. 2. 2　 27个 1级高抗材料的双亲抗性鉴定背景　传统感病亲本为 ROC10、 F134、 F172、
N CO310、桂糖 11、桂糖 15,感病性状分别为 7、 6、 4、 3、 6(桂糖 15无记录 ) ;“ YN”系列亲本 18
个 ,作过抗性鉴定的 10个 ,其中 8个为 1级高抗 , 1个为 2级抗病 , 1个 5级感病。
2. 2. 3　“ YN”系列亲本　“ YN”系列亲本中 ,自交系亲本 3个 (云割 F191 /2868、 F2 96 /68,云斑
F1 91 /3696) ,其后代有 11个 1级高抗材料。特别是云割 F191 /2868和云斑 F1 91 /3696,是割手
密种和斑茅种后代自交系的佼佼者 ,分别与感病种质 ROC10杂交均获得高抗杂种优势。
3　小结与讨论
本研究是为向全国提供“ YN”系列杂交花穗所作准备。 “ YN”系列亲本是利用云南割手密
种、斑茅种、滇蔗茅种 ,与传统优良种质 POJ3016、 F134、 F172、 N CO310、桂糖 11、 ROC10远缘
杂交 ,按照“异质复合分离理论”假说 ,应用“三交”技术进行选育。自 1980年首先在云南蛮耗杂
交点 ,利用 PO J3016×蛮耗割手密 ,获得第 1代高难度高价值的远缘杂交新种质云割 F180 /189
后 , 23年来已经有计划地选育出这两大类种质的远缘杂交后代 ,包括 F1、 F2、 F3、 F4、 F5 ,形成了
“ YN”系列亲本系统。 本次 45个鉴定材料所涉及的“ YN”系列亲本 18个 ,其中 12个亲本产生
了 27个 1级高抗材料。 在这里只重点介绍 3个: 一个是割手密种血缘新种质云割 F180 /189
( PO J3016×蛮耗割手密 ) ,另一个是该种的自交系 91 /2868,属于强生势抗病新种质 ;第 3个是
斑茅种血缘自交系云斑 F1 91 /3696,是用粤糖 54 /18×蛮耗小斑茅远缘杂交获得云斑 F180 /
114,再用该种自交分离 ,从几千个材料中选出的抗旱抗病新种质。对这 3个亲本材料的抗病性
杂种优势鉴定 ,可了解割手密种与斑茅种种质血缘的抗病性状遗传基础 ;二是了解自交系超亲
遗传变异的抗病性状杂种优势 ;三是因其都有可靠的染色体遗传背景 ,有利于抗病育种的遗传
关系研究。
就割手密种与斑茅种抗性血缘的性状等级而言 ,斑茅种血缘后代较有优势 ,但由于不是相
同数量材料的比例 ,有待今后深入研究 ;割手密种与斑茅种复合血缘材料中 4- 5级感病的比
例较高 ,其遗传关系有待深入研究 ;割手密种、斑茅种、滇蔗茅种复合血缘材料只有 1个 ,其父
本云割斑 F2 93 /3148属高抗种质 ,但其母本云滇 F191 /2008尚未鉴定过 ,有待完善 ,以便对“三
种”复合血缘抗性遗传优势作进一步了解。
致谢: 指导完成本文的有楚连璧老师及孙有方、经艳芬、桃联安、张家瑞等课题组成员 ,特此致谢!
·13··研究探讨· 　　　　　　　甘蔗　 2004年　第 11卷　第 1期　　　　　　　　　　　　
参考文献
[ 1 ]楚连璧 . “ YN”甘蔗育种体系研究—— 应用 “异质复合分离理论”获云南割手密 F1高糖性状超优新种质
[ J].甘蔗 , 2000, 7( 4): 22- 33.
[ 2]彭绍光 .甘蔗育种学 [ M ].北京:农业出版社 , 1990.
[ 3]陈学宽 ,符菊分 ,刘景秋 ,等 .常用甘蔗种质资源抗黑穗病鉴定与分析 [ J].甘蔗 , 1996, 3( 4): 25- 26.
[ 4]陈庭俊 ,林一心 .抗黑穗病甘蔗优异育种材料的鉴定 [ J].甘蔗糖业 , 2001, ( 4): 9- 12.
Studies on posterity of Saccharum spontaneum L. and
S. arundinaceum Retz. and Erianthus rockii Keng for
resistance to smut in Yunnan, China
YANG Li-he
(Ruili Sugarcane Breeding Station, Sugarcane Research Institute, Yunnan
Agricultural Academ y , Ruili, Yunnan 678600, China)
Abstract: Resistances to smut of 45 breeding materials of Yunnan w ild sugarcane breed posterity
w ere evaluated to understand the inheri table resistance to smut in new blood relationship of
pa rents f rom the“ YN” series of Yunnan and to verify “ The theory of heterog eneity composite
disjoining” hypo thesis for the multiple resistance breeding. 27 breeding ma terials w ere found level
one highly resistant , 3 breeding materials w ere found level two highly resistant to smut , which
occupied 67% , While that of ROC10 and Guitang 11 w ere found level six and seven respectively.
11 posterities of inbread line among 27 breeding materials w ere level one highly resistant, which
suggested “ inbreeding heterobeltiosis segregation technique” of “ the theo ry of heterogeneity
composi te disjoining” hypothesis could selectiv ely availably breed the parental heterobeltiosis
variant high resistant to smut.
Key words: sugarcane smut; resistance evaluation; Yunnan wild breed; the parents of “ YN”
series; inbreeding heterobeltiosis segregation technique
·14·　　　　　　　　　　　　甘蔗　 2004年　第 11卷　第 1期　　　　　　　　· 研究探讨