全 文 ：作物学报 ACTA AGRONOMICA SINICA 2015, 41(5): 806812 http://zwxb.chinacrops.org/
ISSN 0496-3490; CODEN TSHPA9 E-mail: xbzw@chinajournal.net.cn

本研究由国家现代农业产业技术体系建设专项(CARS-20-2-2), 云南省现代农业产业技术体系建设专项和云南省科技计划项目(2013BB013)
资助。
* 通讯作者(Corresponding authors): 黄应昆, E-mail: huangyk64@163.com, Tel: 0873-7227017
第一作者联系方式: E-mail: ynlwf@163.com, 0873-7227004
Received(收稿日期): 2014-10-31; Accepted(接受日期): 2015-02-06; Published online(网络出版日期): 2015-03-03.
URL: http://www.cnki.net/kcms/detail/11.1809.S.20150303.1655.009.html
DOI: 10.3724/SP.J.1006.2015.00806
31份甘蔗野生核心种质资源褐锈病抗性鉴定及 Bru1
基因的分子检测
李文凤 王晓燕 黄应昆* 张荣跃 单红丽 尹 炯 罗志明
云南省农业科学院甘蔗研究所 / 云南省甘蔗遗传改良重点实验室, 云南开远 661699
摘 要: 为明确甘蔗野生资源对黑顶柄锈菌的抗性水平, 了解 Bru1基因在甘蔗野生资源中的分布状况, 于 2013年对中
国国家甘蔗种质资源圃保存的 31 份野生核心种质资源进行苗期抗褐锈病鉴定和抗褐锈病基因 Bru1 的分子检测。结果
表明, 31份供试材料中, 高抗(1级)至中抗(3级)的有 28份, 占 90.3%。其中 19份材料表现高抗(1级), 占 61.3%, 3份材
料表现抗病(2级), 占 9.7%, 6份材料表现中抗(3级), 占 19.4%。31份供试材料中只有贵州 78-2-12、云南 97-4、E. rockii
95-19、E. rockii 95-20、云南 83-224、广西 79-8、云南 95-35和广西 89-13含抗褐锈病基因 Bru1, 占参试材料的 25.8%;
其余 20份抗病材料和 3份感病材料均不含抗褐锈病基因 Bru1, 表明除 Bru1外, 可能还有其他抗褐锈病基因存在。结果
暗示中国国家甘蔗种质资源圃保存的野生核心种质资源中蕴藏着优良的抗褐锈病基因, 是选育抗褐锈病甘蔗品种很有
利用前景的抗源种质。
关键词: 甘蔗; 野生核心种质; 抗褐锈病基因 Bru1; 分子检测
Identification of Resistance to Brown Rust and Molecular Detection of Bru1
Gene in 31 Wild Core Sugarcane Germplasms
LI Wen-Feng, WANG Xiao-Yan, HUANG Ying-Kun*, ZHANG Rong-Yue, SHAN Hong-Li, YIN Jiong, and
LUO Zhi-Ming
Sugarcane Research Institute, Yunnan Academy of Agricultural Sciences / Yunnan Province Key Laboratory of Sugarcane Genetic Improvement,
Kaiyuan 616699, China
Abstract: The objectives of this study was to clarify the level of resistance to Puccinia melanocephala and the distribution of
Bru1 in sugarcane wild germplasm collections. Resistance of 31 wild core germplasm from National Nursery of Sugarcane Germ-
plasm Resources (NNSGR, Kaiyuan, China) was identified at seedling stage, and the resistance gene Bru1 was detected in 2013.
The results showed that 28 out of 31 materials (90.3%) were highly resistant (Grade 1) or moderately resistant (Grade 3). Of them,
nineteen (61.3%) were highly resistant (Grade 1), three (9.7%) were resistant (Grade 2) and six (19.4%) were moderately resistant.
Bru1 was detected in eight (25.8%) resistant materials (Guizhou 78-2-12, Yunnan 97-4, E. rockii 95-19, E. rockii 95-20, Yunnan
83-224, Guangxi 79-8, Yunnan 95-35, and Guangxi 89-13). The absence of Bru1 in other 20 resistant and three susceptible entries
suggests they may contain brown rust resistance-associated genes other than Bru1. Therefore the elite brown rust resistance gene
should be contained in numerous sugarcane wild core germplasm collections of NNSGR, and be valuable for future brown rust
resistant breeding programs in sugarcane.
Keywords: Sugarcane; Wild core germplasm; Brown rust resistance gene Bru1; Molecular detection
由黑顶柄锈菌(Puccina melanocephala H. Sydow & P.
Sydow)引起的甘蔗褐锈病是一种重要的世界性甘蔗病害,
常造成巨大的经济损失[1-2]。该病自1890年在爪哇首次被
发现以来, 随后迅速扩散到世界上多数植蔗国家和地区,
并多次爆发流行, 致使一些丰产高糖当家品种如Co475、
T34362和CP78-1247被淘汰[3-8]。目前, 该病也是我国蔗区
最普遍, 危害最严重的病害之一, 造成甘蔗种质退化、产
量降低[9-12]。据调查, 发病严重田块, 一般减产15%~30%,
第 5期 李文凤等: 31份甘蔗野生核心种质资源褐锈病抗性鉴定及 Bru1基因的分子检测 807


严重地块减产达40%以上, 蔗糖分降低10%~36% [13-14]。甘
蔗褐锈病的蔓延 , 使我国蔗区主栽的一批丰产高糖品种
因高度感病而面临淘汰 , 极大地影响了蔗糖产业的持续
稳定发展[13]。甘蔗锈病的流行与品种抗病性密切相关, 大
面积种植感病品种是病害流行的重要原因 , 选育和种植
抗病品种是防治该病最经济有效的措施。而抗病种质资源
的发掘利用是抗病育种的基础和关键。目前, 我国对甘蔗
锈病抗病资源的筛选鉴定和评价还停留在人工接种表型
观察选择[15-16], 尚未开展抗锈病基因标记选择研究。传统
的人工接种表型选择抗病性的方法耗时、低效, 鉴定结果
易受病原和环境因素影响 , 难以满足育种家对抗病育种
要求。随着分子标记技术的发展, 利用与抗病基因紧密连
锁的分子标记可以有效地追踪抗病基因。国外研究人员已
在栽培品种R570上发现和定位甘蔗抗褐锈病主效基因
Bru1 [17-18], 该基因被证实对来自不同国家地区的褐锈病
菌分离物具有抗性[19], 并已开发出与Bru1密切相关的2个
分子标记用于种质鉴定[20]。
甘蔗野生种质资源具有耐旱、耐瘠、抗逆性强等特点,
是甘蔗品种改良中抗逆基因的重要来源之一[21]。因此, 鉴
定和筛选甘蔗野生核心种质资源 , 特别是割手密和斑茅
中的抗性种质 , 转育和利用它们含有的有效抗性基因对
选育抗病品种具有重要意义。本研究拟了解Bru1基因在甘
蔗野生资源中的分布状况 , 为有效地开展甘蔗抗褐锈病
育种提供优良抗源材料和参考依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
选用中国国家甘蔗种质资源圃保存的的31份野生核
心种质资源 (表 2), 感病对照为选 3, 抗病对照为闽糖
70-611, 含 Bru1基因模式品种 R570。
1.2 苗期抗褐锈病鉴定
2013年 5月种植在云南省农业科学院甘蔗研究所(云
南开远), 将各材料分别种植在直径 35 cm、高 30 cm的塑
料桶内, 桶内装入 2/3的土壤和有机质(3∶1), 每份材料 4
桶, 4次重复, 每桶 5株, 共 20株, 随机排列, 常规管理。
2013年 8月 26日为甘蔗锈病发生盛期。从云南勐海
发病蔗区田间采集带黑顶柄锈菌孢子的发病蔗叶 , 浸泡
于盛有 2/3清水的塑料盆中 1~2 h后, 用手边搓揉边取出
发病蔗叶, 两层纱布过滤, 滤液即为用于接种的孢子悬浮
液。搅拌均匀后用血球计数板计数孢子数 , 接种浓度为
10×104个孢子 mL–1。
于2013年8月28日傍晚喷雾接种, 用手动背负式喷雾
器将上述接种液均匀地喷于蔗叶上 , 接种量控制在孢子
悬浮液在蔗叶上不流淌为宜。接种前对桶栽材料充分浇水
以增加湿度。接种后将桶栽材料置遮光网棚中正常管理,
每天用清水喷淋2~3次保湿, 雨天不用喷淋。
接种后 4~5周调查供试材料发病情况。根据叶片感染
状况描述、记载逐份材料叶片病情, 同时目测估计顶部可
见肥厚带叶片的侵染面积百分率。褐锈病的分级标准为
1~9级。其中, 叶片无症状为 1级高抗; 叶片有坏死斑, 病
斑占叶面积 10%以下为 2 级抗病; 植株上有一些孢子堆,
病斑占叶面积 11%~25%为 3 级中抗; 上层 1~3 片叶有一
些孢子堆 , 同时下层叶有许多孢子堆 , 病斑占叶面积
26%~35%为 4级中感; 上层 1~3片叶有极多孢子堆, 同时
下层叶有轻微的坏死, 病斑占叶面积 36%~50%为 5 级感
病 1; 上层 1~3片叶有极多孢子堆且下层叶有比第 5级更
多的坏死, 病斑占叶面积 51%~60%为 6 级感病 2; 上层
1~3片叶有极多孢子堆 , 下层叶坏死 , 病斑占叶面积
61%~75%为 7级感病 3; 上层 1~3片叶有某些坏死, 病斑
占叶面积 76%~90%为 8级高感 1; 叶片坏死, 植株濒于死
亡, 病斑占叶面积 91%~100%为 9 级高感 2。抗性评价见
表 1 [22]。
1.3 抗褐锈病基因 Bru1的分子检测
参照 Costet 等[20]的方法设计甘蔗抗褐锈病基因 Bru1
的 PCR 标记 R12H16 和 9O20-F4 引物, 委托上海生物工
程公司合成。R12H16 标记上游引物为 5′-CTACGATGA
AACTACACCCTTGTC-3′, 下游引物为 5′-CTTATGTTA
GCGTGACCTATGGTC-3′, 预期扩增产物长度为 570 bp;
9O20-F4 标记上游引物为 5′-TACATAATTTTAGTGGCAC
TCAGC-3′, 下游引物为 5′-ACCATAATTCAATTCTGCAG
GTAC-3′, 预期扩增产物长度为 200 bp。分别采集各材料
充分展开的第一片新叶 , 采用北京全式金生物技术公司
的 Easy Pure plant Genqmic DNA Kit植物 DNA提取试剂
盒按照说明书提取叶片总 DNA, 用 Eppendorf AG 22331
蛋白/核酸分析仪鉴定提取质量。
以抽提的叶片总 DNA 为模板, 分别以 R12H16 和
9O20-F4 标记为引物对各材料进行 PCR 扩增检测。
R12H16标记扩增体系 25 µL, 包括 ddH2O 9.5 µL、2×PCR
Taq 混合物 12.5 µL、DNA 模板 2.0 µL、上下游引物各
0.5 µL (20 µg µL–1); 9O20-F4标记扩增体系 25 µL, 包括
ddH2O 13.0 µL、2×PCR Taq混合物 10.5 µL、DNA模板
1.0 µL、上下游引物各 0.4 µL (20 µg µL–1)。参照 Costet
等[20]的扩增程序 2个标记的 PCR均为, 94℃预变性 5 min;
94℃变性 30 s, 55℃退火 30 s, 72℃延伸 45 s, 35 个循环;
72℃延伸 5 min。
R12H16 标记 PCR 扩增产物直接用 1.5%琼脂糖凝胶
电泳检测; 9O20-F4标记的阳性结果需要通过限制性内切
酶 Rsa I的消化产物来判别, 即取 9O20-F4标记 PCR产物
15 µL、10×NEB缓冲液 2.5 µL、Rsa I (10 000 U) 1.0 µL、
加 ddH2O 6.5 µL补足 25 µL进行酶切, 酶切反应程序为
37℃ 2 h、65℃ 10 min, 酶切结束取酶切反应产物 10 μL,
以 2%琼脂糖凝胶电泳检测。
2 结果与分析
2.1 苗期人工接种鉴定抗病性
31份供试材料中, 1级高抗至 3级中抗的有 28份, 占
808 作 物 学 报 第 41卷


表 1 甘蔗褐锈病抗病性鉴定评价标准
Table 1 Identification standard of sugarcane resistance to brown rust disease
分级标准
Grade
抗病性
Resistance
叶片侵染状况
Leaf infection performance
1 高抗
High resistance
无症状。
No symptoms.
2 抗病
Resistance
有坏死斑, 病斑占叶面积 10%以下。
The area of necrotic spots on leaves is lower than 10%.
3 中抗
Moderate resistance
植株上有一些孢子堆, 病斑占叶面积 11%~25%。
There are piles of spores visible on the plant. The percentages of disease spots’ area to leaf area are 11%–25%.
4 中感
Moderate
susceptibility
上层 1~3片叶有一些孢子堆, 同时下层叶有许多孢子堆, 病斑占叶面积 26%~35%。
There are some spore piles from leaf 1 to leaf 3 at the top and many spores on lower leaves. The percentages of
disease spots’ area in leaf are 26%–35%.
5 感病 1
Susceptibility 1
上层 1~3片叶有极多孢子堆, 同时下层叶有轻微的坏死, 病斑占叶面积 36%~50%。
There are abundant spore piles from leaf 1 to leaf 3 at the top and slight necrotic spots on lower leaves.
The percentages of disease spots’ area in leaf are 36%–50%.
6 感病 2
Susceptibility 2
上层 1~3片叶有极多孢子堆且下层叶有比第 5级更多的坏死, 病斑占叶面积 51%~60%。
There are abundant spore piles from leaf 1 to leaf 3 at the top and more necrotic spots on lower leaves than these
of plants at grade 5. The percentages of disease spots’ area in leaf are 51%–60%.
7 感病 3
Susceptibility 3
上层 1~3片叶有极多孢子堆, 下层叶坏死, 病斑占叶面积 61%~75%。
There are abundant spore piles from leaf 1 to leaf 3 at the top and necrotic lower leaves. The percentages of
disease spots’ area in leaf are 61%–75%
8 高感 1
High susceptibility 1
上层 1~3片叶有某些坏死, 病斑占叶面积 76%~90%。
There are some necrotic spots from leaf 1 to leaf 3 at the top. The percentages of disease spots’ area in leaf are
76%–90%
9 高感 2
High susceptibility 2
叶片坏死, 植株濒于死亡, 病斑占叶面积 91%~100%。
Leaves are necrotic and plant are almost dead. The percentages of disease spots’ area in leaf are 91%–100%.

90.3%。其中 19份材料表现 1级高抗, 占 61.3%, 3份材料
表现 2级抗病, 占 9.7%, 6份材料表现 3级中抗, 占 19.4%;
3份材料表现为 4级中感, 占 9.7% (表 2)。
2.2 抗褐锈病基因 Bru1的 PCR标记稳定性
PCR 扩增结果表明抗病对照闽糖 70-611 和含 Bru1 模
式品种 R570均分别稳定扩增出 2个标记的特异性条带, 而
感病对照选 3 和空白对照未扩出特异性条带(图 1 和图 2),

图 1 用 R12H16标记检测抗、感病对照和 Bru1模式品种 R570
中的 Bru1基因
Fig. 1 Detection of resistant gene with R12H16 marker in resis-
tant and susceptible control and cultivar R570 carrying Bru1
M: DNA marker; R: 抗病对照闽糖70-611; S: 感病对照选3; PC:
含Bru1模式品种R570; CK: 空白对照。
M: DNA marker; R: resistant control Mingtan 70-611; S: suscepti-
ble control Xuanzhe 3; PC: cultivar R570 carrying Bru1; CK: blank
control.
各样品重复检测结果一致, 表明 2 个特异性标记 R12H16
和 9O20-F4均能稳定地检测出抗褐锈病基因 Bru1。
2.3 供试材料抗褐锈病基因 Bru1的 PCR检测结果
31 份供试材料中只有贵州 78-2-12、云南 97-4、E.
rockii 95-19、E. rockii 95-20、云南 83-224、广西 79-8、
云南 95-35 和广西 89-13 含有抗褐锈病基因 Bru1, 占参


图 2 用 9O20-F4标记检测抗、感病对照和 Bru1模式品种 R570
中的 Bru1基因
Fig. 2 Detection of resistant gene with 9O20-F4 marker in re-
sistant and susceptible control and cultivar R570 carrying Bru1
M: DNA marker; R: 抗病对照闽糖70-611; S: 感病对照选3; PC:
含Bru1模式品种R570; CK: 空白对照。
M: DNA marker; R: resistant control Mingtan 70-611; S: suscepti-
ble control Xuanzhe 3; PC: cultivar R570 carrying Bru1; CK: blank
control.
第 5期 李文凤等: 31份甘蔗野生核心种质资源褐锈病抗性鉴定及 Bru1基因的分子检测 809



图 3 用 R12H16标记检测 31份甘蔗野生核心种质资源中 Bru1基因
Fig. 3 Detection of resistant gene Bru1 with R12H16 marker in 31 sugarcane wild core germplasms
M: DNA marker; 1~31: 甘蔗野生核心种质资源材料; PC: 抗病对照闽糖70-611; NC: 感病对照选3; CK: 空白对照。
M: DNA marker; Lanes 1–31: sugarcane wild core germplasms; PC: resistant control Mingtan 70-611; NC: susceptible control Xuan 3;
CK: blank control.

图 4 用 9O20-F4标记检测 31份甘蔗野生核心种质资源中 Bru1基因
Fig. 4 Detection of resistant gene Bru1 with 9O20-F4 marker in 31 sugarcane wild core germ plasms
M: DNA marker; 1~31: 甘蔗野生核心种质资源材料; PC: 抗病对照闽糖70-611; NC: 感病对照选3; CK: 空白对照。
M: DNA marker; Lanes 1–31: sugarcane wild core germplasms; PC: resistant control Mingtan 70-611; NC: susceptible control Xuan 3;
CK: blank control.

试材料的 25.8%; 其余 20 份抗病材料和 3 份感病材料均
不含抗褐锈病基因 Bru1 (图 3、图 4和表 2)。
3 讨论
Bru1是由 Daugrois等[17]和 Asnaghi等[18]在甘蔗品种
R570 上发现和定位的第 1 个甘蔗抗褐锈病主效基因, 它
位于甘蔗第 7条染色体 0.42 cM区域内, 并与高粱第 4条
染色体大约在 225 kb区域及水稻第 2条染色体的短臂上
600 kb 区域具有同线性[23], 该基因对不同地区的褐锈病
分离物具有广谱的抗性, 对甘蔗抗锈病育种具有非同寻
常的意义[19]。Costet等[20]开发出与 Bru1密切相关的 2个
分子标记 R12H16-PCR 和 9O20-F4-PCR-RsaI, 用它们对
覆盖全球的 380份甘蔗品种和育种材料检测发现, 86%抗
病材料中有 Bru1, 而所有感病材料均不含抗褐锈病基因
Bru1, 表明 2个标记能有效地鉴定抗褐锈病基因 Bru1。这
为利用分子标记辅助选择抗锈病育种提供了机会, 有助
于在甘蔗种质资源及大批量后代材料中高效、准确地筛选抗
锈病材料, 缩短育种时间, 增加抗褐锈病育种的成功率。
甘蔗野生资源是现代甘蔗育种中抗病基因的重要来
源, 因此, 对它们进行系统的抗病鉴定和评价, 从中筛选
抗源材料 , 挖掘野生抗病基因资源提供育种利用 , 拓宽
甘蔗抗病遗传基础, 对选育抗病品种具有重要意义。本研
究对中国国家甘蔗种质资源圃保存的 31份野生核心种质
资源进行苗期抗褐锈病鉴定和抗褐锈病基因 Bru1 的分子
检测, 明确了各野生核心种质资源对黑顶柄锈菌的抗性
水平, 掌握了 Bru1 基因在甘蔗野生资源中的分布状况,
810 作 物 学 报 第 41卷


表 2 甘蔗野生核心种质资源褐锈病抗性及 Bru1的 PCR检测
Table 2 Brown rust resistance and PCR detection of Bru1 in sugarcane wild core germplasms
材料类型
Material type
样品编号
Sample No.
种质名称
Germplasm name
抗病等级
Resistance
grade
抗病性
Resistance
Bru1 PCR检测
Amplification
resulta
E1 四川 79-2-3 Sichuan 79-2-3 1 高抗 Highly resistant N
E2 四川 79-3-24 Sichuan 79-3-24 1 高抗 Highly resistant N
E3 贵州 78-2-12 Guizhou 78-2-12 1 高抗 Highly resistant Bru1
E4 云南 93-11 Yunnan 93-11 1 高抗 Highly resistant N
E5 云南 93-5 Yunnan 93-5 1 高抗 Highly resistant N
E6 云南 82-118 Yunnan 82-118 1 高抗 Highly resistant N
斑茅 E. arundinaceus
E7 广东 32 Guangdong 32 1 高抗 Highly resistant N
蔗茅 E. fulvus E8 云南 97-4 Yunnan 97-4 1 高抗 Highly resistant Bru1
E9 滇蔗茅 95-19 E. rockii 95-19 1 高抗 Highly resistant Bru1
E10 滇蔗茅 95-20 E. rockii 95-20 1 高抗 Highly resistant Bru1
滇蔗茅 E. rockii
E11 云南 83-224 Yunnan 83-224 3 中抗 Moderately resistant Bru1
五节芒M. floridulus M1 广西 79-8 Guangxi 79-8 1 高抗 Highly resistant Bru1
芒M. sinensis M2 云南 95-35 Yunnan 95-35 1 高抗 Highly resistant Bru1
N1 广东 64 Guangdong 64 1 高抗 Highly resistant N
N2 广西 89-13 Guangxi 89-13 2 抗病 Resistant Bru1
河王八 N. prophyrocoma
N3 广东 25 Guangdong 25 4 中感 Moderately susceptibile N
S1 福建 88-1-5 Fujian 88-1-5 3 中抗 Moderately resistant N
S2 福建 92-1-17 Fujian 92-1-17 3 中抗 Moderately resistant N
S3 广东 16 Guangdong 16 2 抗病 Resistant N
S4 广东 22 Guangdong 22 3 中抗 Moderately resistant N
S5 广东 80 Guangdong 80 3 中抗 Moderately resistant N
S6 四川 79-1-4 Sichuan 79-1-4 1 高抗 Highly resistant N
S7 四川 79-2-16 Sichuan 79-2-16 1 高抗 Highly resistant N
S8 四川 92-25 Sichuan 92-25 2 抗病 Resistant N
S9 四川简阳 6 Sichuan jianyang 6 3 中抗 Moderately resistant N
S10 云南 75-2-12 Yunnan 75-2-12 1 高抗 Highly resistant N
S11 云南 75-2-4 Yunnan 75-2-4 1 高抗 Highly resistant N
S12 云南 7号 Yunnan 7 1 高抗 Highly resistant N
S13 云南 75-2-36 Yunnan 75-2-36 4 中感 Moderately susceptibile N
S14 云南 83-179 Yunnan 83-179 4 中感 Moderately susceptibile N
细茎野生种 S. spontaneum L.
S15 云南拢川 16 Yunnan longchuan 16 1 高抗 Highly resistant N
抗病对照 Resistance control PC 闽糖 70-611 Mintang 70-611 1 高抗 Highly resistant Bru1
感病对照 Susceptibility control NC 选 3 Xuan 3 9 高感 2 Highly susceptibile 2 N
N: 未能检测到 Bru1。N: no Bru1 found in detection.

检测筛选到含有抗褐锈病基因 Bru1 的野生核心种质资源
8 份, 为有效地开展甘蔗抗褐锈病育种提供了优良抗源材
料和参考依据。
Glynn 等[24]对 485 个亲本和 1072 个杂交后代材料检
测显示 Bru1 是佛罗里达甘蔗遗传基础中褐锈病抗性的主
要来源, 存在由黑顶柄锈菌小种进化引起 Bru1 抗性丧失
的潜在极端易损性威胁。Racedo等[25]研究揭示 EEAOC常
用亲本材料和种质资源中除 Bru1 外, 还存在甘蔗褐锈病
潜在替代抗性来源 , 这一发现对扩大甘蔗褐锈病抗性狭
窄的遗传基础有帮助。云南是中国甘蔗野生资源重要的分
布中心和世界野生甘蔗起源中心之一 , 其复杂多样的地
理及气候条件形成了丰富的甘蔗种质资源 , 是中国乃至
世界甘蔗遗传改良的天然珍贵基因库之一[26-27]。本研究结
果显示了中国国家甘蔗种质资源圃保存的野生核心种质
资源(斑茅)中蕴藏着优良的抗褐锈病基因 Bru1, 是选育抗
褐锈病甘蔗品种很有利用前景的抗源种质; 另一方面, 有
20份抗褐锈病野生核心种质资源(多为割手密)未检测到抗
褐锈病基因 Bru1, 显示除了 Bru1 外, 可能还有其他抗褐
第 5期 李文凤等: 31份甘蔗野生核心种质资源褐锈病抗性鉴定及 Bru1基因的分子检测 811


锈病基因存在, 有待进一步深入研究发掘, 以克服抗源单
一 , 而有选择性地增加其他类型抗病基因在抗病育种中
的引入与利用, 避免由锈菌致病性变异引起 Bru1 抗性丧
失的潜在威胁。
References
[1] Rott P, Bailey R A, Comstock J C, Croft B J, Saumtally A S. A
guide to sugarcane diseases. Montpellier: CIRAD and ISSCT,
2000. pp 85–89
[2] Hoy J W, Hollier C A. Effect of brown rust on yield of sugarcane
in Louisiana. Plant Dis, 2009, 93: 1171–1174
[3] 陈庆龙译. 世界甘蔗病害. 北京: 农业出版社, 1982. pp 34–40
Chen Q L trans. Sugarcane Diseases in the Dorld. Beijing:
Agriculture Press, 1982. pp 34–40 (in Chinese)
[4] CSIRO. Unlocking success through change and innovation: Op-
tions to improve the profitability and environmental performance
of the Australian sugar industry. Submission to Sugarcane Indus-
try Assessment, 2005. pp 4
[5] Raid R H. Florida Sugarcane Handbook. Florida: University of
Florida, 2006. pp 1–3
[6] Comstook J C. Effect of rust on sugarcane growth and biomass.
Plant Disease, 1992, 76: 172–177
[7] Comstook J C, Shine J M, Raid R N. Effect of early rust infection
on subsequent sugarcane growth. Sugar Cane, 1992, 4: 7–9
[8] 马利. 泰国甘蔗生产及科研现状. 世界农业, 1995, 9: 23
Ma L. The production and research actuality of sugarcane in
Thailand. World Agric, 1995, 9: 23 (in Chinese)
[9] 阮兴业, 杨雰, 孙楚坚. 云南省发现甘蔗茅柄锈菌. 真菌学报,
1983, 2: 260–261
Ruan X Y, Yang F, Sun C J. Occurrence of Puccinia erianthi on
sugarcane in Yunnan province. Acta Mycol Sin. 1983, 2: 260–261
(in Chinese)
[10] 全国甘蔗重要病害研究协作组. 我国大陆植蔗省(区)(部分)甘
蔗病害种类调查初报. 甘蔗糖业, 1991, (1): 1–8
The Important Sugarcane Diseases Research Cooperation
Group. Preliminary report of sugarcane diseases investigation
in the sugarcane planting provinces (partly), Mainland China.
Sugarcane Canesugar, 1991, (1): 1–8 (in Chinese with English
abstract)
[11] 刘晓妹, 刘文波, 施焕焕. 海南儋州甘蔗锈病病原菌的鉴定及
其生物学特性的测定. 中国糖料, 2008, (2): 30–32
Liu X M, Liu W B, Shi H H. Pathogen identification and bio-
logical characteristics of sugarcane rust in Danzhou. Sugar Crops
China, 2008, (2): 30–32 (in Chinese with English abstract)
[12] 韦金菊, 邓展云, 黄伟华, 潘雪红, 王伯辉, 刘晓静. 广西北
海甘蔗锈病生物学特性研究及防治对策. 安徽农业科学, 2010,
38: 14997–14999
Wei J J, Deng Z Y, Huang W H, Pan X H, Wang B H, Liu X J.
Control methods and pathogen biological characteristics of sug-
arcane rust in Beihai. J Anhui Agric Sci, 2010, 38: 14997–14999
(in Chinese with English abstract)
[13] 黄应昆, 李文凤. 现代甘蔗病虫草害原色图谱. 北京: 中国农
业出版社, 2011. pp 104–106
Huang Y K , Li W F. Colored Atlas of Main Diseases, Insect
Pests and Weeds of Modern Sugarcane. Beijing: China Agricul-
ture Press, 2011. pp 104–106 (in Chinese)
[14] 黄应昆, 李文凤. 云南蔗区甘蔗锈病流行原因及防治对策. 植
保技术与推广, 1998, 18: 22–23
Huang Y K, Li W F. Epidemic and control strategies of sugarcane
rust disease in Yunnan sugarcane field. Plant Prot Technol Extens,
1998, 18: 22–23 (in Chinese)
[15] 李文凤, 蔡青, 黄应昆, 范源洪, 王丽萍. 甘蔗优良亲本及创
新种质对蔗茅柄锈菌的抗性鉴定. 中国糖料, 2007, (4): 10–12
Li W F, Cai Q, Huang Y K, Fan Y H, Wang L P. Identification of
fine sugarcane parent and innovative gerplasma to resistant Puc-
cinia erianthi. Sugar Crops China, 2007, (4): 10–12 (in Chinese
with English abstract)
[16] 李文凤, 蔡青, 黄应昆, 范源洪, 马丽. 甘蔗栽培原种对蔗茅
柄锈菌的抗性鉴定. 云南农业大学学报, 2008, 22: 25–28
Li W F, Cai Q, Huang Y K, Fan Y H, Ma L. Identification of
sugarcane cultivated original species resistance to Puccinia eri-
anthi. J Yunnan Agric Univ, 2008, 22: 25–28 (in Chinese with
English abstract)
[17] Daugrois J H, Grivet L, Roques D. A putative major gene for rust
resistance linked with a RFLP marker in sugarcane cultivar
‘R570’. Theor Appl Genet, 1996, 92: 1059–1064
[18] Asnaghi C, Roques D, Ruffel S, Kaye C, Hoarau J Y, Télismart H,
Girard J C, Roboin L M, Risterucci A M, Grivet L, D’Hont A.
Targeted mapping of a sugarcane rust resistance gene (Bru1)
using bulked segregant analysis and AFLP markers. Theor Appl
Genet, 2004, 108: 759–764
[19] Asnaghi C, D’hont A, Glaszmann J, Rott P. Resistance of sugar-
cane cultivar R 570 to Puccinia melanocephala isolates from dif-
ferent geographic locations. Plant Dis, 2001, 85: 282–286
[20] Costet L, Toubi L, Le Cunff L. Haplotype structure around Bru1
reveals a narrow genetic basis for brown rust resistance in
modern sugarcane cultivars. Theor Appl Genet, 2012, 125: 825–836
[21] 齐永文, 樊丽娜, 罗青文, 王勤南, 陈勇生, 黄忠兴, 刘睿, 刘
少谋, 邓海华, 李奇伟. 甘蔗细茎野生种核心种质构建. 作物
学报, 20013, 39: 649–6526
Qi Y W, Fan L N, Luo Q W, Wang Q N, Chen Y S, Huang Z X,
Liu R, Liu S M, Deng H H, Li Q W. Establishment of Saccharum
spontaneum L. core collections. Acta Agron Sin, 20013, 39:
649–6526 (in Chinese with English abstract)
[22] 李文凤, 黄应昆. 现代甘蔗病害诊断检测与防控技术. 北京:
中国农业出版社, 2012. p 94
Li W F, Huang Y K. Diagnosis Detection and Control Technique
of Modern Sugarcane Diseases. Beijing: China Agriculture Press,
2012. p 94 (in Chinese)
[23] Le Cunff L, Garsmeur O, Raboin L M, Pauquet J, Telismart H,
Selvi A, Grivet L, Philippe R, Begum D, Deu M, Costet L,
Wing R, Glaszmann J C, D’Hont A. Diploid/polyploid
syntenic shuttle mapping and haplotypespecific chromosome
walking toward a rust resistance gene (Bru1) in highly poly-
ploid sugarcane (2n-12x-115). Genetics, 2008, 180: 649–660
[24] Glynn N C, Laborde C, Davidson R W, Irey M S, Glaz B,
DHont A, Comstock J C. Utilization of a major brown rust
resistance gene in sugarcane breeding. Mol Breed, 2013, 31:
323–331
[25] Racedo J, Perera M F, Bertani R, Funes C, González V,
Cuenya M I, D’Hont A, Welin B, Castagnaro A P. Bru1 gene
812 作 物 学 报 第 41卷


and potential alternative sources of résistance to sugarcane
brown rust disease. Euphytica, 2013, 191: 429–436
[26] 陈辉 , 范源洪 , 史宪伟, 蔡青 , 张明 , 张亚平 . 甘蔗细茎野
生种的的遗传多样性与系统演化研究. 作物学报, 2001, 27:
645–652
Chen H, Fan Y H, Shi X W, Cai Q, Zhang M, Zhang Y P. Re-
search on genetic diversity and systemic evolution in Sac-
charum spontaneum L. Acta Agron Sin, 2001, 27: 645–652 (in
Chinese with English abstract)
[27] 范源洪, 陈辉 , 史宪伟, 蔡青 , 张明 , 张亚平 . 甘蔗细茎野
生种云南不同生态类型的 RAPD 分析 . 云南植物研究 ,
2001, 23: 298–308
Fan Y H, Chen H, Shi X W, Cai Q, Zhang M, Zhang Y P.
RAPD analysis of Saccharum spontaneum from different
ecospecific colonies in Yunnan. Acta Bot Yunnanica, 2001, 23:
298–308 (in Chinese with English abstract)