张荣跃^,, 王晓燕, 杨昆, 单红丽^,*, 仓晓燕, 李婕, 王长秘, 尹炯, 罗志明, 李文凤, 黄应昆^,*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

Identification of brown rust resistance and molecular detection of Bru1 gene in new and main cultivated sugarcane varieties

ZHANG Rong-Yue^,, WANG Xiao-Yan, YANG Kun, SHAN Hong-Li^,*, CANG Xiao-Yan, LI Jie, WANG Chang-Mi, YIN Jiong, LUO Zhi-Ming, LI Wen-Feng, HUANG Ying-Kun^,*Sugarcane Research Institute, Yunnan Academy of Agricultural Sciences / Yunnan Key Laboratory of Sugarcane Genetic Improvement, Kaiyuan 661699, Yunnan, China

通讯作者: * 黄应昆, E-mail: huangyk64@163.com; 单红丽, E-mail: shhldlw@163.com

收稿日期:2020-06-1接受日期:2020-08-19网络出版日期:2020-09-02

基金资助:

国家自然科学基金项目.31660419 国家现代农业产业技术体系(糖料)建设专项.CARS-170303 云岭产业技术领军人才培养项目.2018LJRC56 云南省技术创新人才培养对象项目和云南省现代农业产业技术体系建设专项资金资助.

Received:2020-06-1Accepted:2020-08-19Online:2020-09-02

Fund supported:

National Natural Science Foundation of China.31660419 China Agriculture Research System.CARS-170303 Yunling Industry and Technology Leading Talent Training Program “Prevention and Control of Sugarcane Pests”.2018LJRC56 Yunnan Province Technology Innovation Talent Training Object Project, and the Yunnan Province Agriculture Research System.

作者简介 About authors
E-mail: rongyuezhang@hotmail.com













摘要
为明确近年我国各甘蔗育种单位育成的新品种及各蔗区主栽品种对甘蔗褐锈病的抗性, 筛选抗褐锈病优良新品种供生产上推广应用, 本研究结合全国甘蔗新品种联合区域试验, 选择甘蔗褐锈病高发的云南临沧、云南普洱、云南玉溪和广西宜州蔗区, 在田间自然发病下, 对我国近年来选育的60个新品种和34个主栽品种进行抗性评价, 并对抗褐锈病基因Bru1进行分子检测。结果表明, 94个新品种及主栽品种中, 66个表现高抗到中抗, 占70.21%; 28个表现为感病到高感, 占29.79%。分子检测结果显示, 共54个抗病新品种及主栽品种含有抗褐锈病基因Bru1, 频率为57.45%。目前大面积种植的桂糖29号、桂糖44号、德蔗03-83、柳城03-1137、粤糖60号、桂糖46号等主栽品种高度感病, 而粤甘48号、福农09-2201、桂糖08-120、柳城09-15、中蔗1号、云蔗08-1609、云瑞10-187、中糖1201等31个新品种抗病性强。建议多雨湿润褐锈病高发蔗区, 应加大淘汰感病主栽品种和推广应用抗病新品种力度, 以期达到品种合理布局, 从根本上控制褐锈病暴发流行, 为甘蔗产业高质量发展提供安全保障。
关键词： 甘蔗;主栽品种;褐锈病;抗褐锈病基因Bru1;抗性

Abstract
The aim of this study was to assess brown rust resistance of new sugarcane varieties bred in China and main cultivated varieties in sugarcane planting area, and screen the elite new brown rust resistant varieties for popularization and application in production. In total, 60 new varieties in the national regional test of new sugarcane varieties were tested in Kaiyuan and Lincang, and 34 main cultivated varieties were studied in Lincang, Puer, and Yuxi, Yunnan province, and Yizhou, Guangxi province, China, where the incidence of brown rust was particularly high. The resistance of these sugarcane varieties to brown rust was investigated under natural inoculation and molecular marker-assisted identification was used to detect the brown rust resistance gene Bru1. The results of field survey showed that 66 (70.21%) of the 94 new and main cultivated varieties were highly resistant to moderately resistant, and 28 (29.79%) were susceptible to highly susceptible. Molecular detection indicated that Bru1 gene was found among 54 (57.45%) of the 94 new and main cultivated varieties. Some main cultivated varieties that were currently planted across large areas such as Guitang 29, Guitang 44, Dezhe 03-83, Liucheng 03-1137, Yuetang 60, and Guitang 46 were highly susceptible to brown rust, and 31 new varieties such as Yuegan 48, Funong 09-2201, Guitang 08-120, Liucheng 09-15, Zhongzhe 1, Yunzhe 08-1609, Yunrui 10-187, and Zhongtang 1201 were resistant. Therefore, in the sugarcane planting areas with high incidence of brown rust and wet and rainy climates, more effort should be eliminated the main susceptible varieties and promoted the application of new resistant varieties. This will help to achieve a reasonable distribution of varieties, fundamentally control the outbreak of disease in sugarcane planting areas, and provide security for the high-quality development of sugarcane industry in China in the future.
Keywords：sugarcane;main cultivated varieties;brown rust;brown rust resistance gene Bru1;resistance


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本文引用格式
张荣跃, 王晓燕, 杨昆, 单红丽, 仓晓燕, 李婕, 王长秘, 尹炯, 罗志明, 李文凤, 黄应昆. 甘蔗新品种及主栽品种对褐锈病抗性与Bru1基因分子检测[J]. 作物学报, 2021, 47(2): 376-382. doi:10.3724/SP.J.1006.2021.04119
ZHANG Rong-Yue, WANG Xiao-Yan, YANG Kun, SHAN Hong-Li, CANG Xiao-Yan, LI Jie, WANG Chang-Mi, YIN Jiong, LUO Zhi-Ming, LI Wen-Feng, HUANG Ying-Kun. Identification of brown rust resistance and molecular detection of Bru1 gene in new and main cultivated sugarcane varieties[J]. Acta Agronomica Sinica, 2021, 47(2): 376-382. doi:10.3724/SP.J.1006.2021.04119


甘蔗锈病是世界性的甘蔗重要病害之一, 根据症状和病原特征, 甘蔗锈病分为2种类型, 即由黑顶柄锈菌(Puccinia melanocephala H. Sydow & P. Sydow.)引起的甘蔗褐锈病和由屈恩柄锈菌(Puccinia kuehnii Butler.)引起的甘蔗黄锈病^[1,2,3]。我国蔗区发生的甘蔗锈病以褐锈病为主, 黄锈病仅在局部蔗区的少数品种上零星发生^[4]。甘蔗褐锈病于1890年首次报道发生在印度尼西亚爪哇岛^[5], 目前在世界许多植蔗国家和地区均有分布, 时常发生流行、危害成灾, 经济损失巨大^[1,6-9]。甘蔗褐锈病于1982年在云南耿马蔗区发生流行^[10], 随后我国大陆各甘蔗种植区均有报道和分布^{[11,12,13,14]}。多年来, 甘蔗褐锈病在我国主产蔗区时有发生, 是危害甘蔗最为严重的真菌病害之一^{[15,16,17,18]}。2015—2019年, 云南、广西甘蔗主产区因感病品种粤糖60号、德蔗03-83、巴西45号、柳城03-1137、桂糖29号等规模化连片种植, 加上连年雨季早、持续期长、多雨高湿诱发甘蔗褐锈病大面积暴发成灾, 减产减糖严重^[2,18], 褐锈病已成为蔗糖产业高质量发展的主要障碍因素之一。因此, 及时了解现有品种对褐锈病的抗病性和抗病基因分布状况, 对选育抗病品种、有效防控该病害具有重要意义。

国内外研究表明, 不同甘蔗品种对甘蔗褐锈病抗性不一, 选种抗病品种是控制甘蔗褐锈病最经济有效的措施, 一些国家通过培育和选用抗病品种, 加强田间水肥管理和早期监测与综合防控, 甘蔗褐锈病得到了有效控制^{[19,20,21,22]}。自20世纪90年代, 国外****在甘蔗抗病基因发掘上取得实效, 利用与抗病基因紧密连锁的分子标记发现在甘蔗品种R570存在1个抗褐锈病基因Bru1 ^[23,24], 并开发出与Bru1密切相关的2个分子标记R12H16、9O20-F4用于品种资源检测^[25,26], 这为充分发掘和利用品种抗性进行合理布局有效防控甘蔗褐锈病奠定了基础。而近年我国各甘蔗育种单位联合攻关选育的一批甘蔗优良新品种, 其对甘蔗褐锈病的抗性和Bru1基因分布状况不清, 各蔗区在选用抗病新品种进行品种合理布局和有效防控甘蔗褐锈病缺乏依据。为此, 本研究结合甘蔗新品种区域化试验病情调查, 于2016—2019年对中国近年选育的60个优良新品种和34个主栽品种进行褐锈病抗性评价及Bru1基因的PCR检测, 以期筛选抗褐锈病品种、发掘抗源种质, 为生产上品种合理布局和有效防控甘蔗褐锈病提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料

国家糖料甘蔗区域试验的60个优良新品种(表1)和云南、广西蔗区34个主栽品种见表2, 区试对照品种新台糖22号, 含Bru1基因抗病对照品种R570 ^[23]和新台糖1号^[23], 感病对照品种粤糖60号。

Table 1
表1
表1甘蔗新品种对褐锈病菌的抗性与Bru1基因PCR检测结果
Table 1PCR detection of Bru1 and evaluation of field resistance to Puccina melanocephala in new sugarcane varieties

品种 Variety	病级 Disease grade	抗性反应 Resistance response	Bru1的PCR检测结果 PCR detection of Bru1
粤甘48号 Yuegan 48	1	高抗 HR	+
福农09-2201 Funong 09-2201	1	高抗 HR	+
福农09-7111 Funong 09-7111	1	高抗 HR	-
福农11-2907 Funong 11-2907	1	高抗 HR	-
桂糖08-120 Guitang 08-120	1	高抗 HR	+
桂糖08-1533 Guitang 08-1533	1	高抗 HR	+
桂糖11-1076 Guitang 11-1076	1	高抗 HR	+
柳城09-15 Liucheng 09-15	1	高抗 HR	+
中蔗1号 Zhongzhe 1	1	高抗 HR	+
云蔗08-1095 Yunzhe 08-1095	1	高抗 HR	+
云蔗08-1609 Yunzhe 08-1609	1	高抗 HR	+
云蔗11-1204 Yunzhe 11-1204	1	高抗 HR	+
云蔗11-3898 Yunzhe 11-3898	1	高抗 HR	+
云瑞10-187 Yunrui 10-187	1	高抗 HR	+
德蔗12-88 Dezhe 12-88	1	高抗 HR	+
粤甘50号 Yuegan 50	2	抗病 R	+
粤甘51号 Yuegan 51	2	抗病 R	+
福农08-3214 Funong 08-3214	2	抗病 R	+
福农09-6201 Funong 09-6201	2	抗病 R	+
福农09-12206 Funong 09-12206	2	抗病 R	+
闽糖12-1404 Mintang 12-1404	2	抗病 R	+
桂糖06-1492 Guitang 06-1492	2	抗病 R	+
桂糖08-1180 Guitang 08-1180	2	抗病 R	+
柳城09-19 Liucheng 09-19	2	抗病 R	+
中蔗6号 Zhongzhe 6	2	抗病 R	+
中蔗13号 Zhongzhe13	2	抗病 R	+
云蔗11-1074 Yunzhe 11-1074	2	抗病 R	+
云蔗11-3208 Yunzhe 11-3208	2	抗病 R	+
云瑞10-701 Yunrui 10-701	2	抗病 R	+
德蔗09-78 Dezhe 09-78	2	抗病 R	+
中糖1201 Zhongtang 1201	2	抗病 R	+
粤甘53号 Yuegan 53	3	中抗 MR	+
福农07-3206 Funong 07-3206	3	中抗 MR	+
福农09-4095 Funong 09-4095	3	中抗 MR	+
福农10-0574 Funong 10-0574	3	中抗 MR	+
闽糖06-1405 Mintang 06-1405	3	中抗 MR	+
桂糖06-2081 Guitang 06-2081	3	中抗 MR	+
桂糖08-1589 Guitang 08-1589	3	中抗 MR	+
中蔗10号 Zhongzhe 10	3	中抗 MR	-
品种 Variety	病级 Disease grade	抗性反应 Resistance response	Bru1的PCR检测结果 PCR detection of Bru1
云瑞11-450 Yunrui 11-450	3	中抗 MR	-
中糖1202 Zhongtang 1202	3	中抗 MR	-
粤甘47号 Yuegan 47	4	中感 MS	-
福农10-14405 Funong 10-14405	4	中感 MS	-
海蔗22号 Haizhe 22	4	中感 MS	-
中糖1301 Zhongtang 1301	4	中感 MS	-
粤甘52号 Yuegan 52	5	感病1 S1	-
闽糖07-2005 Mintang 07-2005	5	感病1 S1	-
柳城07-150 Liucheng 07-150	5	感病1 S1	-
云瑞12-263 Yunrui 12-263	5	感病1 S1	-
海蔗28号 Haizhe 28	5	感病1 S1	-
桂糖44号 Guitang 44	6	感病2 S2	-
柳城07-506 Liucheng 07-506	6	感病2 S2	-
粤甘46号 Yuegan 46	7	感病3 S3	-
闽糖11-610 Mintang 11-610	7	感病3 S3	-
桂糖40号 Guitang 40	7	感病3 S3	-
德蔗07-36 Dezhe 07-36	7	感病3 S3	-
桂糖13-386 Guitang 13-386	8	高感1 HS1	-
粤甘43号 Yuegan 43	9	高感2 HS2	-
粤甘49号 Yuegan 49	9	高感2 HS2	-
云蔗09-1601 Yunzhe 09-1601	9	高感2 HS2	-

+: Bru1检测阳性; -: Bru1检测阴性。
+: Bru1 positive; -: Bru1 negative. HR: highly resistant; R: resistant; MR: moderately resistant; MS: moderately susceptible; S1: susceptible 1; S2: susceptible 2; S3: susceptible 3; HS1: highly susceptible 1; HS2: highly susceptible 2.

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Table 2
表2
表2甘蔗主栽品种对褐锈病菌的抗性与Bru1基因PCR检测结果
Table 2PCR detection of Bru1 and evaluation of field resistance to Puccina melanocephala in major sugarcane varieties

品种 Variety	云南临沧 Lincang, Yunnan			云南普洱 Puer, Yunnan			云南玉溪 Yuxi, Yunnan			广西宜州 Yizhou, Guangxi		Bru1的PCR检测结果 PCR detection of Bru1
	病级 DG	抗性反应 RR		病级 DG		抗性反应 RR	病级 DG	抗性反应 RR		病级 DG	抗性反应 RR
新台糖1号 ROC 1							1	HR				+
新台糖10号 ROC 10				1		HR	1	HR				+
新台糖16号 ROC 16				1		HR	1	HR		1	HR	+
新台糖20号 ROC 20	1	HR		1		HR				1	HR	+
新台糖22号 ROC 22	1	HR		1		HR	1	HR		1	HR	+
新台糖25号 ROC 25	1	HR										+
川糖61-408 Chuantang 61-408	1	HR										-
桂糖21号 Guitang 21		HR		1		HR				1	HR	+
柳城03-182 Liucheng 03-182	1	HR										+
闽糖69-421 Mintang 69-421			HR				1		HR			+
盈育91-59 Yingyu 91-59	1		HR									-
粤糖79-177 Yuetang 79-177	1		HR									-
粤糖83-88 Yuetang 83-88	1		HR									-
粤糖86-368 Yuetang 86-368	1		HR	1	HR							+
云引3号 Yunyin 3							1		HR			+
云引58 Yunyin 58				1	HR							-
川糖79-15 Chuantang 79-15				2	R							+
粤糖00-236 Yuetang 00-236	2		R	2	R		2		R			-
粤糖93-159 Yuetang 93-159	2		R	2	R		2		R			-
云蔗03-258 Yunzhe 03-258				2	R							+
云蔗05-49 Yunzhe 05-49				2	R							+
桂糖11号 Guitang 11							3		中抗 MR			+
桂糖36号 Guitang 36										3	MR	+
云引10号 Yunyin 10				3	MR							+
云蔗05-51 Yunzhe 05-51				3	MR							+
桂糖42号 Guitang 42										4	MS	-
柳城05-136 Liucheng 05-136	4		MS							4	MS	-
桂糖29号 Guitang 29										5	S1	-
桂糖44号 Guitang 44										5	S1	-
德蔗03-83 Dezhe 03-83				7	S3							-
柳城03-1137 Liucheng 03-1137	8		HS1							8	HS1	-
巴西45号 Baxi 45	9		HS2									-
桂糖46号 Guitang 46							9		HS 2	9	HS2	-
粤糖60号 Yuetang 60	9		HS2	9	HS2							-

+: Bru1检测阳性; -: Bru1检测阴性。HR: 高抗; R: 抗病; MR: 中抗; MS: 中感; S1: 感病1; S2: 感病2; S3: 感病3; HS1: 高感1; HS2: 高感2.
+: Bru1 positive; -: Bru1 negative. DG: disease grade; RR: resistance response. HR: highly resistant; R: resistant; MR: moderately resistant; MS: moderately susceptible; S1: susceptible 1; S2: susceptible 2; S3: susceptible 3; HS1: highly susceptible 1; HS2: highly susceptible 2.

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1.2 新品种抗性鉴定

于2016—2017年和2018—2019年在云南开远区域化试验站进行优良新品种区域化试验, 以新台糖22号为区试对照种, 以含Bru1基因新台糖1号及R570和粤糖60号分别作为抗病和感病对照品种, 采用随机区组排列, 各供试品种3次重复, 每小区种植5行, 行长6 m, 种植行距1 m, 每小区面积30 m²。在试验田周围和每隔2个供试品种种植2行高感褐锈病品种粤糖60号, 尽可能为各供试品种感病提供侵染菌源。

结合区域试验, 分别于每年9月至10月感病对照品种充分发病时调查供试品种新植蔗和宿根蔗发病情况, 对各供试品种进行1年新植和1年宿根抗性评价。各供试品种每重复选定中间3行连续调查100株有效蔗株的发病情况, 3个重复共调查300株, 目测完全展开的全部叶片感病状况及侵染面积百分率。参照Costet等^[26]的评价方法按1~9级分级标准进行褐锈病抗性评价。

1.3 主栽品种抗性鉴定

2016—2019年对云南临沧、云南普洱、云南玉溪和广西宜州蔗区代表性主栽品种、新植蔗与宿根蔗进行抗性评价, 分别于每年9月至10月感病品种粤糖60号或桂糖46号充分发病时调查主栽品种新植蔗和宿根蔗发病情况。各主栽品种、新植蔗与宿根蔗选择代表性田块采用3点取样, 每点连续调查100株有效蔗株的发病情况, 目测完全展开的全部叶片感病状况及侵染面积百分率。按1.2的方法进行抗性评价。

1.4 Bru1基因的PCR检测

分别采集各品种充分展开的第1片新叶提取其总DNA, 参照Costet等^[26]和李文凤等^[28]的方法进行Bru1基因的PCR检测。

2 结果与分析

2.1 新品种对褐锈病抗性鉴定结果

田间自然发病下抗性鉴定结果表明, 开远区试点新植、宿根、抗病对照品种新台糖1号和R570均表现高抗, 感病粤糖60号表现高感2, 抗性稳定、一致。60个供试新品种新植、宿根病情一致, 高抗至中抗的有41个, 占68.33%; 中感到高感2的有19个, 占31.67%。其中粤甘48、福农09-2201、桂糖08-120、柳城09-15、中蔗1号、云蔗08-1609、云瑞10-187、德蔗12-88等15个新品种表现高抗, 占25%; 粤甘50、福农08-3214、桂糖06-1492、柳城09-19、中蔗6号、云蔗11-1074、云瑞10-701、德蔗09-78、中糖1201等16个新品种表现抗病, 占26.67%; 粤甘53、福农07-3206、桂糖06-2081、中蔗10号、云瑞11-450、中糖 1202等10个新品种表现中抗, 占16.67%; 粤甘47、福农10-14405、海蔗22号、中糖1301四个新品种表现中感, 占6.67%; 粤甘52、闽糖07-2005、柳城07-150、云瑞12-263等11个新品种表现感病, 占18.33%; 桂糖13-386、粤甘43、粤甘49、云蔗09-1601四个新品种表现高感, 占6.67% (表1)。

2.2 主栽品种抗褐锈病鉴定结果

34个主栽品种不同蔗区新植、宿根病级一致, 高抗至中抗的有25个, 占73.53%; 中感到高感2的有9个, 占26.47%。其中新台糖1号、新台糖22号、粤糖86-368、盈育91-59等16个主栽品种表现高抗, 占47.06%; 5个主栽品种粤糖93-159、粤糖00-236、云蔗03-258、云蔗05-49和川糖79-15表现抗病, 占14.71%; 4个主栽品种云蔗05-51、云引10号、桂糖11号和桂糖36号表现中抗, 占11.76%; 2个主栽品种柳城05-136和桂糖42号表现中感, 占5.88%; 3个主栽品种桂糖29号、桂糖44号、德蔗03-83表现感病, 占8.82%; 4个主栽品种柳城03-1137、粤糖60号、巴西45号和桂糖46号表现高感, 占11.76% (表2)。

2.3 Bru1基因的PCR检测

PCR检测结果表明, 含Bru1的抗病对照品种新台糖1号和R570均分别稳定扩增出2个目的条带, 而感病对照品种粤糖60号未能扩出2个目的条带; 60个供试新品种中有36个抗病新品种扩增出2个目的条带, 表明含有Bru1基因, 频率为60%, 其余5个抗病和19个感病新品种未能扩出2个目的条带(表1); 34个供试主栽品种中有18个抗病主栽品种扩增出2个目的条带, 证明含有Bru1基因, 频率为52.94%, 其余7个抗病和9个感病主栽品种未能扩出2个目的条带(表2)。

3 讨论

甘蔗褐锈病是为害甘蔗叶部的重要流行性真菌病害, 不同甘蔗品种对甘蔗褐锈病抗性不一, 筛选抗病品种合理布局可有效防控甘蔗褐锈病流行危害^[2,21]。鉴于褐锈病是当前严重影响中国甘蔗产业高质量发展的重要病害, 今后应调整甘蔗抗病育种策略, 将抗甘蔗褐锈病新品种选育作为主要经济指标之一, 加强抗褐锈病甘蔗种质资源的评价筛选, 切实提高抗褐锈病甘蔗新品种选育效率。云南是世界野生甘蔗起源中心之一, 也是中国甘蔗野生资源重要分布中心^[28,29], 甘蔗野生资源是现代甘蔗育种中抗病基因的重要来源, 已有研究显示, 中国甘蔗种质资源圃保存的野生种质资源中蕴藏着优良的抗病基因, 是抗病甘蔗品种选育的重要抗源^[27,30-33]。本研究结果显示, 中国近年选育的新品种及主栽品种中也蕴藏有优良的Bru1基因, 在因地制宜择优推广抗褐锈病新品种及主栽品种的同时, 可与野生种质资源杂交扩宽遗传基础, 充分发挥其应用潜力, 为抗褐锈病甘蔗新品种培育充实抗性基因源, 这与本课题组前期研究结果^[27]一致。

先前的研究表明, 许多抗褐锈病的甘蔗野生种质资源和主要育种亲本未检测到抗病基因Bru1^[27,35], 而本研究中高抗褐锈病的2个新品种福农09-7111和福农11-2907, 中抗褐锈病的3个新品种中蔗10号、云瑞11-450和中糖1202未检测到抗褐锈病基因Bru1, 这表明除了Bru1基因外, 可能还存在其他抗褐锈病基因, 有待于进一步深入研究。Bru1基因目前已在甘蔗抗褐锈病评价中广泛使用^[27,35-36], 还未发现含有Bru1基因的品种出现感褐锈病的情况, 虽然目前还未发现Bru1基因抗性衰退的报道, 但仍存在长期使用导致其抗病性下降、发生抗性丢失的危险, 所以应加强其他抗褐锈病基因在抗病育种中的引入与利用, 避免因病原变异引起Bru1抗性丧失的潜在威胁。

感病品种大面积种植加上多雨高湿是甘蔗褐锈病暴发流行的主要诱因, 不同甘蔗品种对甘蔗褐锈病抗性不一, 防治甘蔗褐锈病最为经济有效的措施是选种抗病品种^[2,13]。本研究结果显示, 目前大面积种植的桂糖29号、桂糖44号、德蔗03-83、柳城03-1137、粤糖60号、巴西45号、桂糖46号7个主栽品种高度感病, 而近年选育的粤甘48、福农09-2201、柳城09-15、中蔗 1号、云蔗08-1609、云瑞10-187、德蔗12-88、中糖1201等31个优良新品种抗病力强。建议多雨湿润甘蔗褐锈病高发蔗区, 应加大淘汰感病主栽品种和推广应用抗病优良新品种力度, 以期达到品种合理布局, 从根本上控制蔗区病害的暴发流行, 为中国甘蔗产业高质量发展提供安全保障。

参考文献 View Option 原文顺序
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被引期刊影响因子

[1] Rott P, Bailey R A, Comstock J C, Croft B J. A Guide to Sugarcane Diseases
Montpellier: CIRAD Publication Services, 2000. pp 85-89.
[本文引用: 2]

[2] Huang Y K, Li W F, Zhang R Y, Wang X Y. Color Illustration of Diagnosis and Control for Modern Sugarcane Diseases, Pests, and Weeds
Singapore: Springer Nature Singapore Pte Ltd., 2018. pp 18-20.
[本文引用: 4]

[3] Chaulagain B, Dufault N, Raid R N, Rott P. Sensitivity of two sugarcane rust fungi to fungicides in urediniospore germination and detached leaf bioassays
Crop Prot, 2019,117:86-93.
[本文引用: 1]

[4] 王晓燕, 李文凤, 黄应昆, 张荣跃, 单红丽, 罗志明, 尹炯. 云南蔗区首次发现由屈恩柄锈菌引起的甘蔗黄锈病
中国农学通报, 2015,31(18):282-286.
[本文引用: 1]

Wang X Y, Li W F, Huang Y K, Zhang R Y, Shan H L, Luo Z M, Yin J. First report of orange rust of sugarcane caused by Puccinia kuehnii in Yunnan sugarcane field
Chin Agric Sci Bull, 2015,31(18):282-286 (in Chinese with English abstract).
[本文引用: 1]

[5] Purdy L H, Liu L J, Dean J L. Sugarcane rust: a newly important disease
Plant Dis, 1983,67:1292-1296.
[本文引用: 1]

[6] Garcés F F, Fiallos F F, Silva E, Martinez F, Aime M C, Comstock J C, Glynn N C, Castlebury L A. First report of orange rust of sugarcane caused by Puccinia kuehnii in Ecuador
Plant Dis, 2014,98:842.
URLPMID:30708643 [本文引用: 1]

[7] Hoy J W, Hollier C A. Effect of brown rust on yield of sugarcane in Louisiana
Plant Dis, 2009,93:1171-1174.
DOI:10.1094/PDIS-93-11-1171URLPMID:30754585

[8] Comstook J C, Shine J M, Raid R N. Effect of early rust infection on subsequent sugarcane growth
Sugar Cane, 1992,4:7-9.


[9] 马利. 泰国甘蔗生产及科研现状
世界农业, 1995, (9):23.
[本文引用: 1]

Ma L. The production and research actuality of sugarcane in Thailand
World Agric, 1995, (9):23 (in Chinese).
[本文引用: 1]

[10] 阮兴业, 杨雾, 孙楚坚. 云南省发现甘蔗茅柄锈菌
真菌学报, 1983,2(4):260-261.
[本文引用: 1]

Ruan X Y, Yang W, Sun C J. Occurrence of Puccinia erianthi on sugarcane in Yunnan province
Acta Mycol Sin, 1983,2(4):260-261 (in Chinese with English abstract).
[本文引用: 1]

[11] 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.
[本文引用: 1]

The important sugarcane diseases research cooperation group. The preliminary report of sugarcane diseases investigation in the sugarcane planting provinces (partly), mainland China
Sugarcane Canesugar, 1991, (1):1-8 (in Chinese).
[本文引用: 1]

[12] 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.
[本文引用: 1]

Liu X M, Liu W B, Shi H H. Pathogen identification and biological characteristics of sugarcane rust in Danzhou
Sugar Crops China, 2008, (2):30-32 (in Chinese with English abstract).
[本文引用: 1]

[13] 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.
[本文引用: 2]

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 sugarcane rust in Beihai
J Anhui Agric Sci, 2010,38:14997-14999 (in Chinese with English abstract).
[本文引用: 2]

[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(5):22-23.
[本文引用: 1]

Huang Y K, Li W F. Epidemic and control strategies of sugarcane rust disease in Yunnan sugarcane field
Plant Prot Technol Ext, 1998,18(5):22-23 (in Chinese with English abstract).
[本文引用: 1]

[15] 黄应昆, 李文凤. 现代甘蔗病虫草害防治彩色图说. 北京: 中国农业出版社, 2016. pp 113-114.
[本文引用: 1]

Huang Y K, Li W F. Colored Atlas of Control on Diseases, Insect Pests and Weeds of Modern Sugarcane. Beijing: China Agriculture Press, 2016. pp 113-114(in Chinese).
[本文引用: 1]

[16] 熊国如, 李增平, 赵婷婷, 蔡文伟, 王俊刚, 王文治, 冯翠莲, 张雨良, 张树珍. 海南蔗区甘蔗病害种类及发生情况
热带作物学报, 2010,31:1588-1595.
[本文引用: 1]

Xiong G R, Li Z P, Zhao T T, Cai W W, Wang J G, Wang W Z, Feng C L, Zhang Y L, Zhang S H. Primary investigation to sugarcane on the diseases in Hainan province
Chin J Trop Crops, 2010,31:1588-1595 (in Chinese with English abstract).
[本文引用: 1]

[17] 韦金菊, 邓展云, 黄诚华, 黄伟华, 颜梅新, 刘海斌, 唐红琴. 广西甘蔗主要真菌病害调查初报
南方农业学报, 2012,43:1316-1319.
[本文引用: 1]

Wei J J, Deng Z Y, Huang C H, Huang W H, Yan M X, Liu H B, Tang H Q. Epidemic preliminary report on investigating major sugarcane fungal diseases in Guangxi
J South Agric, 2012,43:1316-1319 (in Chinese with English abstract).
[本文引用: 1]

[18] 李文凤, 单红丽, 黄应昆, 张荣跃, 仓晓燕, 尹炯, 王晓燕, 罗志明. 多雨高湿季甘蔗重要病害发生流行动态与防控策略
中国糖料, 2017,39(2):75-77.
[本文引用: 2]

Li W F, Shan H L, Huang Y K, Zhang R Y, Cang X Y, Yin J, Wang X Y, Luo Z M. The occurrence epidemic dynamics, control thoughts and countermeasures of important sugarcane diseases in raininess and high humidity season
Sugar Crops China, 2017,39(2):75-77 (in Chinese with English abstract).
[本文引用: 2]

[19] Comstock J C, Wu K K, Schnell R J. Heritability of resistance to sugar cane rust
Sugar Cane (United Kingdom), 1992,6:7-10.
[本文引用: 1]

[20] Hogarth D M, Ryan C C, Taylor P W J. Quantitative inheritance of rust resistance in sugarcane
Field Crops Res, 1993,34:187-193.
[本文引用: 1]

[21] Ramdoyal K, Sullivan S, Chong L C Y L S, Badaloo G H, Saumtally S, Domaingue R. The genetics of rust resistance in sugar cane seedling populations
Theor Appl Genet, 2000,100:557-563.
[本文引用: 2]

[22] 单红丽, 李文凤, 黄应昆, 罗志明, 王晓燕, 申科, 张荣跃, 尹炯. 国家甘蔗体系繁殖和示范新品种(系)病虫害调查
中国糖料, 2014, (2):50-53.
[本文引用: 1]

Shan H L, Li W F, Huang Y K, Luo Z M, Wang X Y, Shen K, Zhang R Y, Yin J. Investigation of diseases and insect pests on new propagation and demonstration varieties/lines in National Sugarcane System
Sugar Crops China, 2014, (2):50-53 (in Chinese with English abstract).
[本文引用: 1]

[23] 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.
[本文引用: 3]

[24] 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.
DOI:10.1007/s00122-003-1487-6URLPMID:14586507 [本文引用: 1]
The presence of a major resistance gene (Bru1) for brown rust in the sugarcane cultivar R570 (2n about 115) was confirmed by analyzing segregation of rust resistance in a large population of 658 individuals, derived from selfing of clone R570. A subset of this population was analyzed with AFLP and bulked segregant analysis (BSA) to develop a detailed genetic map around the resistance gene. Four hundred and forty three primer pairs were used resulting in the identification of eight AFLP markers surrounding the resistance gene in an interval of 10 cM, with the closest markers located at 1.9 and 2.2 cM on each side of the gene. Efficiency of the AFLP/BSA applied to the complex polyploid genome of sugarcane is discussed, as well as the potential of the newly identified AFLP markers for developing a map-based cloning approach exploiting, synteny conservation with sorghum.

[25] Asnaghi C, D’Hont A, Glaszmann J, Rott P. Resistance of sugarcane cultivar R570 to Puccinia melanocephala isolates from different geographic locations
Plant Dis, 2001,85:282-286.
URLPMID:30832043 [本文引用: 1]

[26] Costet L, Le Cunff L, Royaert S, Raboin L M, Hervouet C, Toubi L, Telismart H, Garsmeur O, Rousselle Y, Pauquet J, Nibouche S, Glaszmann J C, Hoarau J Y, D'Hont A. Haplotype structure around Bru1 reveals a narrow genetic basis for brown rust resistance in modern sugarcane cultivars
Theor Appl Genet, 2012,125:825-836.
DOI:10.1007/s00122-012-1875-xURL [本文引用: 3]
Modern sugarcane cultivars (Saccharum spp., 2n = 100-130) are high polyploid, aneuploid and of interspecific origin. A major gene (Bru1) conferring resistance to brown rust, caused by the fungus Puccinia melanocephala, has been identified in cultivar R570. We analyzed 380 modern cultivars and breeding materials covering the worldwide diversity with 22 molecular markers genetically linked to Bru1 in R570 within a 8.2 cM segment. Our results revealed a strong LD in the Bru1 region and strong associations between most of the markers and rust resistance. Two PCR markers, that flank the Bru1-bearing segment, were found completely associated with one another and only in resistant clones representing efficient molecular diagnostic for Bru1. On this basis, Bru1 was inferred in 86 % of the 194 resistant sugarcane accessions, revealing that it constitutes the main source of brown rust resistance in modern cultivars. Bru1 PCR diagnostic markers should be particularly useful to identify cultivars with potentially alternative sources of resistance to diversify the basis of brown rust resistance in breeding programs.

[27] 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.
[本文引用: 4]

Li W F, Huang Y K. Diagnosis Detection and Control Technique of Modern Sugarcane Diseases. Beijing: China Agriculture Press, 2012. p 94 (in Chinese).
[本文引用: 4]

[28] 李文凤, 王晓燕, 黄应昆, 张荣跃, 单红丽, 尹炯, 罗志明. 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
作物学报, 2015,41:806-812.
DOI:10.3724/SP.J.1006.2015.00806URL [本文引用: 2]
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Guizhou 78-2-12、Yunnan 97-4、E. rockii 95-19、E. rockii 95-20、Yunnan 83-224、Guangxi 79-8、Yunnan 95-35和Guangxi 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。]]>
Li W F, Wang X Y, Huang Y K, Zhang R Y, Shan H L, Yin J, Luo Z M. Identification of resistance to brown rust and molecular detection of Bru1 gene in 31 wild core sugarcane germplasms
Acta Agron Sin, 2015,41:806-812 (in Chinese with English abstract).
[本文引用: 2]

[29] 陈辉, 范源洪, 史宪伟, 蔡青, 张明, 张亚平. 甘蔗细茎野生种(Saccharum spontaneum L.)的遗传多样性与系统演化研究
作物学报, 2001,27:645-652.
URL [本文引用: 1]
利用RAPD技术，采用25个随机引物对来自中国不同生态环境的195份甘蔗细茎野生种材料进行了地理群体结构的遗传多样性研究。结果表明：甘蔗细茎野生种的种内遗传变异较大，各地理类群的遗传分化明显，具有丰富的遗传多样性。基于分子聚类分析，推论中国甘蔗细茎野生种的起源演化方式为：起源于云南，然后由云南→四川→贵州→
Chen H, Fan Y H, Shi X W, Cai Q, Zhang M, Zhang Y P. Research on genetic diversity and systemic evolution in Saccharum spontaneum L
Acta Agron Sin, 2001,27:645-652 (in Chinese with English abstract).
[本文引用: 1]

[30] 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(3):298-308.
[本文引用: 1]

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(3):298-308 (in Chinese with English abstract).
[本文引用: 1]

[31] 黄忠兴, 周峰, 王勤南, 金玉峰, 符成, 胡后祥, 张垂明, 常海龙, 吉家乐, 吴其卫, 齐永文, 刘少谋. 国内外割手密资源农艺性状表型遗传多样性分析
植物遗传资源学报, 2012,13:825-829.


Huang Z X, Zhou F, Wang Q N, Jin Y F, Fu C, Hu H X, Zhang C M, Chang H L, Ji J L, Wu Q W, Qi Y W, Liu S M. Genetic diversity assessment of Saccharum spontanuem L. Native of domestic and overseas with phenotype agronomic traits
J Plant Genet Resour, 2012,13:825-829 (in Chinese with English abstract).


[32] 徐超华, 陆鑫, 刘洪博, 林秀琴, 刘新龙, 苏火生, 马丽, 毛钧, 李旭娟, 蔡青. 甘蔗近缘种滇蔗茅(Erianthus rockii)表型性状遗传多样性研究
植物遗传资源学报, 2014,15:1369-1373.


Xu C H, Lu X, Liu H B, Lin X Q, Liu X L, Su H S, Ma L, Mao J, Li X J, Cai Q. Genetic diversity analysis of phenotypic traits in Erianthus rockii wild species
J Plant Genet Resour, 2014,15:1369-1373 (in Chinese with English abstract).


[33] Li W F, Wang X Y, Huang Y K, Shan H L, Luo Z M, Ying X M, Zhang R Y, Shen K, Yin J. Screening sugarcane germplasm resistant to Sorghum mosaic virus
Crop Prot, 2013,43:27-30.
[本文引用: 1]

[34] 李文凤, 单红丽, 王晓燕, 陆鑫, 张荣跃, 仓晓燕, 尹炯, 罗志明, 黄应昆. 滇蔗茅杂交F₁双抗SCSMV和SrMV鉴定与评价
植物遗传资源学报, 2017,18:886-890.


Li W F, Shan H L, Wang X Y, Lu X, Zhang R Y, Cang X Y, Yin J, Luo Z M, Huang Y K. Identification and evaluation of Erianthus rockii F₁ hybrids resistant to SCSMV and SrMV
J Plant Genet Resour, 2017,18:886-890 (in Chinese with English abstract).


[35] 李文凤, 王晓燕, 黄应昆, 张荣跃, 单红丽, 罗志明, 尹炯. 101份中国甘蔗主要育种亲本褐锈病抗性鉴定及Bru1基因的分子检测
作物学报, 2016,42:1411-1416.
[本文引用: 2]

Li W F, Wang X Y, Huang Y K, Zhang R Y, Shan H L, Luo Z M, Yin J. Identification of resistance to brown rust and molecular detection of Bru1 gene in 101 main sugarcane breeding parents in China
Acta Agron Sin, 2016,42:1411-1416 (in Chinese with English abstract).
[本文引用: 2]

[36] 李竹, 许莉萍, 苏亚春, 吴期滨, 成伟, 孙婷婷, 高世武. 基于田间表型和Bru1基因检测分析甘蔗褐锈病抗性遗传
作物学报, 2018,44:306-312.
DOI:10.3724/SP.J.1006.2018.00306URL [本文引用: 1]
Puccinia melanocephala)引起的甘蔗褐锈病具有产孢量大、流行性强的特点, 可导致甘蔗产量和蔗糖分的严重损失, 了解抗病性遗传有助于抗锈病育种中的亲本选择和组合配制, 而有效的抗性鉴定技术则是分离个体选择所必需的。本研究以甘蔗分离群体为材料, 利用表型与抗褐锈病主效基因Bru1检测相结合, 研究甘蔗褐锈病抗性遗传倾向并评价Bru1基因检测与表型抗性的关联性。结果显示, 发病盛期, 感病个体中, Bru1基因未检出率为96.7%, 但未感病个体中, Bru1基因的检出率仅为66.0%, 且高抗组合CP84-1198×云蔗89-7群体中的未感病个体, 该基因检出率为0, 尽管也发现有2个组合的未感病个体中, 该基因的检出率为100%。说明由Bru1基因控制的抗性可根据该基因的检测结果判断其抗/感病性, 同时, 甘蔗基因池中还存在其他未知的控制抗病性状的主效基因。值得强调的是, 父母本的抗病性均影响杂交后代的抗病性, 但以抗病亲本为父本的组合, 其分离群体的感病个体明显减少, 说明父本对杂交后代的褐锈病抗性影响可能更大。]]>
Li Z, Xu L P, Su Y C, Wu Q B, Cheng W, Sun T T, Gao S W. Analysis of brown rust resistance inheritance based on field phenotypes and detection of Bru1 gene in sugarcane
Acta Agron Sin, 2018,44:306-312 (in Chinese with English abstract).
[本文引用: 1]