異地劍麻抗性苗繁育與本地抗性苗選育技術(shù)研究

夏李虹++黃標++楊榮++趙家流++黃璐妍++李江平++戚強

摘 要 開展異地劍麻抗性苗繁育和培育及大田種植技術(shù)試驗研究。試驗證明：應(yīng)用抗性苗原種作母株鉆心繁育的后代仍具有抗紫色卷葉病能力；二代抗性苗等均不宜用于繁育后代，抗性苗原種也不宜作組培材料繁殖后代，否則其后代抗性均下降；另外，廣東湛江地區(qū)徐聞、雷州麻區(qū)部分發(fā)病早且重病田種苗已恢復(fù)生長并產(chǎn)生抗性，今后不必到的海南昌江麻區(qū)選抗性苗原種，該抗性苗不是基因突變得來的，而是產(chǎn)生了大量抗性物質(zhì)的緣故，故仍需通過開展雜交來選育抗紫色卷葉病的可遺傳的劍麻新品種。

關(guān)鍵詞 劍麻抗性苗 ；紫色卷葉病 ；粉蚧 ；組培苗 ；技術(shù)研究

中圖分類號 S563.8

Technical Study on Breeding of Alien Sisal Resistant Seedlings

and Selection of Local Sisal Resistant Seedlings

XIA Lihong HUANG Biao YANG Rong ZHAO Jialiu HUANG Luyan LI Jiangping QI Qiang

（Dongfanghong Farm of Zhanjiang，Agricultural Reclamation，Leizhou，Guangdong 524251）

Abstract Experimental study on breeding and cultivation and field planting technology of alien sisal resistant seedlings were carried out. The study proved that the seedlings reproduced from drilling the leaf axis of 1st generation resistant seedlings still had the resistance of purple leaf roll virus. However，the 2nd generation seedlings were not suitable to be as mother plant for expanding propagation. The 1st generation resistant seedlings were not suitable to be as explants for tissue culture，too. This is because the resistance of their offspring was reduced. Fortunately，a part of old serious disease damaged sisal plant area in Xuwen and Leizhou had had the resistant seedlings. So，we can select and breeding 1st generation resistant seedlings in local instead of Hainan Changjiang. The resistance is caused by accumulation of resistance substance not by genetic mutation. So，it is urgent that breeding a new resistant sisal variety by hybrid breeding.

Key words sisal resistant seedlings ；purple leaf roll virus ；Dysmicoccus neobrevipes （Beardsley） ；tissue culture seedlings ；technical study

劍麻抗性苗是指抗劍麻紫色卷葉病麻苗，該苗是2010年在海南昌江青坎農(nóng)場老重疫區(qū)選出的。2001年11月紫色卷葉病在海南昌江青坎農(nóng)場麻區(qū)首次發(fā)生，次年4月便在該場全面暴發(fā)并迅速蔓延至周邊農(nóng)村麻園；2006-2007年，該病又蔓延至廣東雷州北和鎮(zhèn)地方麻區(qū)及湛江地區(qū)的徐聞縣、雷州市墾區(qū)劍麻農(nóng)場的麻區(qū)，接著又迅速蔓延至廣東廉江及揭陽農(nóng)墾麻區(qū)，近年該病又進一步蔓延至廣西浦北麻區(qū)。該病造成的損失非常嚴重，僅海南、廣東因該病危害已淘汰劍麻面積達0.67多萬hm2，該病已成為制約中國劍麻產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸問題。該病是由新菠蘿灰粉蚧（下面簡稱粉蚧）作為傳播媒介引起[1-6]，但防治該粉蚧的難度和成本大且防治不徹底等，為此選育抗性苗并加以利用可獲得事半功倍的效果。對海南昌江老重病區(qū)進行跟蹤調(diào)查發(fā)現(xiàn)，該病株6-9年間連續(xù)發(fā)病2-3輪后便逐漸產(chǎn)生抗性；2007-2009年，對復(fù)發(fā)病害極輕或不再復(fù)發(fā)病害的400 hm2麻區(qū)進行調(diào)查，每年調(diào)查2次，對連續(xù)3年不再發(fā)病的田塊進行小行施肥培土，使其長出大量的走莖苗；然后分別于該走莖苗、本地苗及廣西珠芽組培苗上接種粉蚧。結(jié)果顯示，海南昌江老重病區(qū)（麻田）連續(xù)3年以上不再發(fā)病的麻田走莖苗也不發(fā)病，而其他麻苗均發(fā)病嚴重，其中本地苗發(fā)病率達90 %以上，組培苗發(fā)病最嚴重，發(fā)病率達100 %。經(jīng)基因比對，發(fā)現(xiàn)抗性苗的抗性并非基因突變引起[6]。為此，開展了異地劍麻抗性苗繁育與本地抗性苗選育技術(shù)研究，以便指導(dǎo)生產(chǎn)應(yīng)用。

1 材料與方法

1.1 抗性苗繁育技術(shù)方法與抗病能力關(guān)系的研究

1.1.1 抗性苗原種作母株鉆心繁育

2010年6月-2016年12月采用抗性苗原種作母株鉆心繁育（即破壞頂端生長點，促進腋芽及走莖大量萌發(fā)），每年每棵母株可繁育腋芽苗5株，該母株可采苗2-2.5年，配套創(chuàng)新集成技術(shù)可增長繁育麻苗40 %以上。在東方紅農(nóng)場農(nóng)科所等地共建立抗病原種母株66.6萬株，通過鉆心破壞頂端生長點促進腋芽萌發(fā)（即不離開母體），共繁育株重0.25 kg以上、株高25 cm以上的腋芽苗700多萬株，并通過苗圃疏植至株重4 kg以上，然后上山（大田）種植達1 533.3多hm2。最早于大田種植的種苗已有6年多，并一直跟蹤調(diào)查其發(fā)病情況。

1.1.2 二代抗性苗作母株鉆心繁育

2014年5月于東方紅農(nóng)場農(nóng)科所大樓北地布置二代抗性苗（即以抗性苗原種作母株鉆心繁育的后代，如腋芽苗），以其再作母株鉆心繁育后代，探討其抗病能力是否下降。處理：在該試驗地南北東西均設(shè)一畦，以此4畦為觀察點，每畦育母株240株，2015年3月份進行母株鉆心，2017年2月8日調(diào)查其母株繁育的后代發(fā)病情況。

1.1.3 抗性苗作組培材料繁殖的組培苗抗病能力

（1）2014年6月6日于東方紅農(nóng)場農(nóng)科所15路西新種麻園大行布置抗性苗作組培材料繁殖的組培苗（該苗由廣東省湛江農(nóng)墾科學(xué)研究所引進）抗病力試驗。處理：①抗性苗原種作組培材料繁殖的組培苗（簡稱抗性原種組培苗，下同）；②抗性苗原種作母株鉆心繁育的腋芽苗再作組培材料繁殖的組培苗（簡稱抗性原種腋芽作的組培苗，下同）；③抗性苗原種作母株鉆心繁育的后代（已繁育23個月余下未出圃的小苗，簡稱抗性原種后代，下同）。每處理3次重復(fù)，每小區(qū)育210株（密植：規(guī)格為15 cm×20 cm，即5行×42株），以上麻苗株高均為20 cm。因組培苗細弱，故試驗區(qū)均搭遮光網(wǎng)且不防治粉蚧（即讓粉蚧自然為害），密植11個月后（即2015年5月5日）調(diào)查發(fā)病情況。

（2）2014年9月30日于東方紅農(nóng)場農(nóng)科所圍墻內(nèi)的試驗地進行以抗性苗作組培材料繁殖的組培苗接種試驗。處理：①抗性原種組培苗；②抗性原種腋芽組培苗（該處理注重防治粉蚧）；③抗性原種腋芽組培苗（該處理全過程不防治粉蚧）；④非抗性苗（珠芽）作組培材料繁殖的組培苗經(jīng)大田種植后長出的走莖苗（簡稱非抗性組培的走莖苗，下同）；⑤抗性苗原種作母株鉆心繁育的腋芽苗（簡稱抗性原種腋芽苗，下同）。以上麻苗株高達30 cm，株重0.3 kg，每處理一次重復(fù)，每小區(qū)24株，2015年2月3日接種粉蚧，每株接種粉蚧80頭，接種3個月后（即2015年5月8日）后調(diào)查發(fā)病情況。

（3）2015年5月31日于東方紅農(nóng)場農(nóng)科所15路西新種麻大行進行抗性苗作組培材料繁殖的組培苗疏植試驗。處理：①抗性原種組培苗；②抗性原種腋芽組培苗；③抗性原種腋芽苗。每處理3次重復(fù)，每小區(qū)株數(shù)不等（136-345株），因各處理統(tǒng)一規(guī)格麻苗不足，以上麻苗株高均為30 cm，株重0.3 kg，疏植規(guī)格為50 cm×50 cm，實施后讓粉蚧自然為害，2016年11月份調(diào)查發(fā)病情況（以上處理的麻苗已達出圃標準，即株重達4 kg以上。處理①②已經(jīng)過2014年6月至2015年5月共11個月的密植煉苗）。

1.2 探討發(fā)病后的植株是否已產(chǎn)生抗病能力

1.2.1 病株后代的抗病能力

（1）2015年8月1日對株高60 cm、株重約2 kg（分4排共42株）的非抗性組培苗病株母株鉆心繁育后代，因該病株偏大，便剝除部分底層腳葉，促進腋芽萌發(fā)，鉆心后便開始防治粉蚧，并每15 d防治粉蚧一次，確保沒有粉蚧為害；2016年2月16日，即鉆心后第133天（約4個半月），共長出后代149株（其中腋芽苗68株，走莖苗81株，株高均達25 cm以上，因防治粉蚧，該后代均尚未發(fā)病）；然后停止防治粉蚧，讓粉蚧自然為害，2017年2月7日再次調(diào)查病母株鉆心繁育的后代發(fā)病情況。

（2）2015年12月31日于東方紅農(nóng)場農(nóng)科所圍墻內(nèi)試驗地進行非抗性病母株鉆心繁育的后代盤栽接種試驗。處理：①非抗性苗病母株繁育的腋芽苗；②非抗性苗病母株繁育的走莖苗；③非抗性珠芽作組培材料繁殖的組培苗；④抗性苗原種作母株鉆心繁育的腋芽苗。盆栽后便防治粉蚧4個多月，確保沒有粉蚧為害，麻苗株高均為30 cm，株重0.3 kg。每處理3次重復(fù)，每小區(qū)11株，2016年5月開始接種，每株麻接種粉蚧80頭，2016年10月12日調(diào)查發(fā)病情況。

1.2.2 發(fā)病1輪后的植株后代抗病能力

2016年7月以非抗性苗發(fā)病1輪后已恢復(fù)生長34個月而暫未復(fù)發(fā)病害的植株作母株鉆心繁育后代，并讓粉蚧自然為害其母株及后代麻苗，2017年2月7日調(diào)查并探討其是否已產(chǎn)生抗病能力。

1.3 選育本地抗性苗原種

（1）2014年8月于東方紅農(nóng)場16隊、19隊、20隊選擇在本地區(qū)最早發(fā)?。?007年）且病情嚴重、復(fù)發(fā)病2-3輪、已1-2年不再發(fā)病的田塊，采其走莖苗在東方紅農(nóng)場農(nóng)科所圍墻內(nèi)的試驗地疏植，進行接種試驗。處理：①19隊已恢復(fù)生長的麻園走莖苗；②16隊已恢復(fù)生長的麻園走莖苗；③20隊已恢復(fù)生長的麻園走莖苗；④非抗性組培走莖苗；⑤抗性原種腋芽組培苗。每處理2次重復(fù)，每小區(qū)株數(shù)不等（20-30株），麻苗株高30-35 cm，株重0.3-0.35 kg。2014年11月接種粉蚧，每株接種粉蚧80頭，2015年5月8日調(diào)查發(fā)病情況。

（2）2015年1月28日于東方紅農(nóng)場農(nóng)科所19-4疏植苗圃地布置選育本地抗性原種試驗。處理：①海南抗性苗原種；②東方紅農(nóng)科所16路西走莖苗（東方紅非抗性珠芽作組培材料的走莖苗）；③東方紅19隊15號地已恢復(fù)生長的麻園走莖苗；④東方紅農(nóng)科所16路西已恢復(fù)生長的麻園走莖苗；⑤東方紅農(nóng)科所19-1走莖苗（廣西非抗性珠芽作組培材料的走莖苗）；⑥（CK）廣西珠芽組培苗（五一農(nóng)科所的袋裝苗）。每處理3次重復(fù)，每小區(qū)99株（即33株×3單行），隨機排列，試驗區(qū)四周設(shè)有保護區(qū)，由粉蚧自然為害劍麻苗，2015年8月4日第一次調(diào)查發(fā)病情況，2016年11月2日第二次調(diào)查發(fā)病情況。

2 結(jié)果與分析

2.1 抗性苗繁育后代的抗病能力

2.1.1 抗性原種作母株鉆心繁育的后代抗病能力

以在海南昌江老重病區(qū)選出的抗性原種作母株，鉆心破壞頂端生長點，促進腋芽及走莖繁育的后代有700多萬株，并經(jīng)過苗圃疏植，然后移至大田種植，共推廣種植1 533.3多hm2。大田種植最早的已經(jīng)有6年，經(jīng)2010年初-2017年初連續(xù)6年的跟蹤調(diào)查，在自然情況下和非重病田區(qū)域種植，該苗均沒有發(fā)生紫色卷葉病。

2.1.2 二代抗性苗作母株鉆心繁育的后代抗病能力

2015年3月對二代抗性苗母株進行鉆心繁育后代，鉆心后5個月（即2015年8月30日）發(fā)現(xiàn)母株零星發(fā)病，2017年2月8日對二代抗性母株繁育23個月后未出圃的后代進行調(diào)查。結(jié)果顯示，4次重復(fù)，平均每小區(qū)繁育未出圃的后代（小苗）尚有3 608株，其發(fā)病率為9.37 %，即二代抗性苗抗病能力已下降，不宜作母株鉆心繁育材料。

2.1.3 抗性苗作組培材料繁殖的組培苗抗病能力

（1）2014年6月6日以東方紅農(nóng)場農(nóng)科所15路西新種麻大行密植的抗性原種作組培材料繁殖組培苗，讓粉蚧自然為害，2015年5月5日調(diào)查，該麻苗株高已達25-40 cm，株重0.25-0.5 kg，其發(fā)病情況見表1。結(jié)果顯示，抗性苗原種不發(fā)??；處理①（抗性苗原種組培苗）、處理②（抗病苗原種腋芽組培苗）發(fā)病率分別為18.45 %和18.66 %，其發(fā)病率顯著大于處理③（抗性苗原種），故抗性苗不宜作組培材料繁育后代。

（2）以2014年9月30日布置的抗性苗原種作組培材料繁殖組培苗，2015年2月3日接種粉蚧，2015年5月8日調(diào)查，發(fā)病情況見表2。結(jié)果顯示，處理①、②、③、④發(fā)病率分別為50.0 %、45.83 %、20.83 %和95.83 %，而處理⑤不發(fā)?。ū?）?？梢娨钥剐悦缱鹘M培材料繁殖的組培苗經(jīng)接種試驗也鑒定了其抗病能力下降，故抗性苗不宜作組培材料繁殖種苗。

（3）2015年5月31日繼續(xù)以東方紅農(nóng)場農(nóng)科所15路西大行布置的抗性苗原種作組培材料繁殖組培苗，2016年11月調(diào)查各處理麻苗已達上山標準，株高達65-75 cm，株重4 kg以上。經(jīng)過密植煉苗，再經(jīng)疏植煉苗到出圃標準，均為粉蚧自然為害，其發(fā)病情況見表3。結(jié)果顯示，處理①（抗性原種組培苗）、處理②（抗性原種腋芽組培苗）發(fā)病率分別為16.18 %和11.05 %，而處理③（抗性原種的腋芽苗）不發(fā)病。處理①、處理②的發(fā)病率極顯著大于處理③，進一步驗證了抗性苗不宜作組培繁殖，否則抗性下降，也驗證了抗性苗的抗病能力不是基因突變引起的[6]。

2.2 發(fā)病植株作母株鉆心繁育的后代抗病能力

（1）2015年8月1日以非抗性苗病株作母株鉆心繁育的后代抗病能力。以病植株作母株鉆心后便連續(xù)防治粉蚧6個月，然后讓粉蚧自然嚴重為害，嚴重發(fā)病的植株蟲口達1 000頭以上，并導(dǎo)致煤煙病嚴重危害。2017年2月7日對病株母株鉆心繁育后代，對其4次重復(fù)共155株麻苗（含腋芽苗及走莖苗）進行調(diào)查，結(jié)果顯示，4次重復(fù)的平均發(fā)病率為49.55 %，即證明經(jīng)首次發(fā)病的植株，其后代尚沒有產(chǎn)生抗性。

（2）2015年12月31日對以非抗性苗首次發(fā)病的植株作母株鉆心所得的腋芽苗和走莖苗等處理布置盤栽接種試驗，2016年10月12日調(diào)查，結(jié)果見表4。結(jié)果顯示，處理①（病母株繁育的腋芽苗）、②（病母株繁育的走莖苗）、③（非抗性組培苗）發(fā)病率分別為27.27 %、60.61 %、100 %，處理④（抗性苗）不發(fā)病，而處理②、③發(fā)病率極顯著大于處理④，即以發(fā)病的植株作母株鉆心繁育出的后代經(jīng)接種試驗也鑒定了其尚沒有抗病能力或抗病能力不強。

（3）2016年7月底以首次發(fā)病后隔34個月尚未發(fā)病的植株作母株鉆心繁育后代，2017年2月7日調(diào)查（即鉆心6個月后），4株母株長出的腋芽苗共24株，株高達25-35 cm，株重約0.25 kg，其中發(fā)病14株，即后代發(fā)病率達58.3 %，可見首次發(fā)病后已恢復(fù)生長34個月的植株尚未產(chǎn)生抗性。

2.3 選育本地抗性苗原種

（1）2014年8月采集東方紅農(nóng)場原老重病田已反復(fù)發(fā)病2-3輪并完全恢復(fù)生長1-2年的麻田走莖苗等處理進行接種粉蚧試驗，2014年11月份接種，2015年5月8日調(diào)查發(fā)病情況，結(jié)果見表5。結(jié)果顯示，處理④（非抗性組培苗）發(fā)病最重，發(fā)病率高達96.3 %；處理⑤（抗性原種腋芽組培苗）發(fā)病率為47.92 %；處理①、②、③均為本地已連續(xù)發(fā)病2-3輪并恢復(fù)生長1-2年的麻田長出的走莖苗，其發(fā)病率為12.07 %-16.67 %，極顯著低于處理④，可見這與其完全恢復(fù)生長的時間尚短有關(guān)，該麻田尚未完全產(chǎn)生抗性，故不能使用。

（2）2015年1月28日進一步采集本地老重病田已恢復(fù)生長2-3年的麻田走莖苗進行疏植比較試驗，以選育出本地抗性苗原種。布置試驗后分別于2015年8月4日和2016年11月2日調(diào)查植株抗病能力，結(jié)果見表6。

第一次（2015年8月4日）調(diào)查顯示：處理②（東方紅非抗性珠芽組培苗）發(fā)病率最高，發(fā)病率為73.07 %，顯著大于處理①、③、④、⑤、⑥；其次為處理⑤（廣西非抗性珠芽作組培材料的走莖苗），發(fā)病率為7.41 %；再次為處理③、④、⑥；處理①（海南抗性苗原種）抗性最好，發(fā)病率為0。

第二次（2016年11月2日）調(diào)查顯示：處理④（東方紅農(nóng)場農(nóng)科所16路西已恢復(fù)生長的麻園走莖苗）與處理①（海南抗性苗原種）均沒有發(fā)生紫色卷葉??；處理⑤發(fā)病率極顯著大于處理①、②、③、④；處理⑥發(fā)病率顯著大于處理②，且極顯著大于處理①、③、④，處理④（東方紅農(nóng)科所16路西已恢復(fù)生長的麻園走莖苗）已產(chǎn)生抗性；處理③（東方紅19隊已恢復(fù)生長的麻園走莖苗）仍有0.67 %的發(fā)病率，可能該田塊尚需延長1-2年才完全產(chǎn)生抗性；處理⑤、⑥均為廣西非抗性珠芽組培苗，其發(fā)病率最高，分別為7.41 %和5.05 %。

根據(jù)海南昌江老重早病區(qū)選育的抗性原種經(jīng)驗，本地老重病區(qū)已恢復(fù)生長多年的麻田走莖苗不發(fā)病或發(fā)病極輕，預(yù)計該田恢復(fù)生長3年以上的麻田將于2016-2017年完全產(chǎn)生抗性，即可在2016-2017年進行小行施肥培土，使小行疏松，促進走莖苗大量萌發(fā)；若該走莖苗接種粉蚧（株接種粉蚧80頭，且讓其危害4個月以上）后也沒有發(fā)生紫色卷葉病，便可確定該麻田及其萌發(fā)的走莖苗已產(chǎn)生抗性，該田為抗性原種田，但該麻田已步入老齡期，且長出的走莖苗較為老化，故該走莖苗適宜作母株，鉆心破壞其頂端生長點，以繁育嫩壯腋芽苗，再進行苗圃疏植培育至出圃標準（嫩壯大苗，株重4 kg以上），然后移至山上種植?？梢娎现卦绮√锉仨毷墙?jīng)過粉蚧嚴重為害6-9年、連續(xù)發(fā)生病害2-3輪并完全恢復(fù)生長3年以上且不發(fā)病（該過程任由粉蚧危害）的田塊，該麻田便可產(chǎn)生抗性，但必須通過接種確定，否則不能采集用于繁育，以免造成損失。