CN114231589A - 一种新型的快速鉴定甘蔗黑穗病抗性水平的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新型的快速鉴定甘蔗黑穗病抗性水平的方法，选取生长旺盛的成熟期植株，砍去甘蔗末梢并用塑料薄膜包扎茎末端。用萌发率达90％以上的黑穗病菌冬孢子配制浓度为5×106孢子/m L的黑穗病菌冬孢子悬浮液。采用医用注射器于植株的每个蔗芽注射约25μL的黑穗病菌冬孢子(浓度为5×106孢子/mL)悬浮液，每种甘蔗材料接种约90芽。接种后甘蔗材料仍种植于温室或大棚中并正常管理，定期调查甘蔗黑穗病发病情况，统计总发病株数，计算每处理最终发病率。试验设置阳性对照，攻关甘蔗黑穗病抗性分级标准进行抗性评价。
Description
技术领域
本发明涉及甘蔗技术领域，具体涉及一种新型的快速鉴定甘蔗黑穗病抗性水平的方法。
背景技术
甘蔗黑穗病是由甘蔗鞭黑粉菌引起的一类重要甘蔗病害，目前该病害已在我国大陆蔗区广泛流行。甘蔗感染黑穗病会降低蔗茎产量和蔗糖分，从而导致严重的经济损失。由于一般的化学或物理方法难以防治黑穗病，通常认为培育抗黑穗病甘蔗品种是预防黑穗病最为经济有效的途径。甘蔗优异亲本、材料的黑穗病抗性评价，是培育抗黑穗病品种的物质基础。
甘蔗黑穗病抗性鉴定方法有多种，世界各国采用较多和应用较广泛的鉴定甘蔗黑穗病抗性方法是浸渍接种法。其具体方法如下：取供试甘蔗材料的健康茎芽(双芽茎段或单芽)，于发芽率达90％以上、浓度为5×106孢子/mL的黑穗病菌冬孢子悬浮液中浸渍接种10min，取出后用塑料袋密封保湿，放置于25-28℃左右的室内保温保湿24h后种植于大田，调查持续至甘蔗成熟期不再产生新的黑鞭为止，根据接种试验材料的田间黑穗病发病表现来评价其抗性水平。
由于甘蔗的生长周期较长，在传统的试验方法下，需要经过收获材料成熟茎段、浸渍接种、栽种和田间管理等环节，完成一轮抗性评价历期至少为6个月。此外，在甘蔗栽种后期田间管理过程中，人为因素以及环境条件复杂，通常会导致甘蔗的出苗率和生长情况出现不一致现象。而甘蔗抗黑穗病性状为数量性状，易受环境影响，因此采用传统方法，不同批次、不同年份的供试材料的抗病表现经常出现较大波动，导致抗性评价结果不够精准，需要开展多次多点的试验才能获得可靠的评价结果。如何提升甘蔗抗黑穗病评价体系的效率，对提高甘蔗育种的发展具有重大意义。
本方法提供一种新型的快速鉴定甘蔗黑穗病抗性水平的方法，可于大棚和温室中开展。该方法通过直接针刺接种成熟期健康的甘蔗茎芽，不经过砍收和栽种环节，就可以鉴定甘蔗材料的抗黑穗病水平。与传统方法相比，本方法更省时省力，试验结果更为稳定可靠，快速鉴定入选材料对甘蔗黑穗病的抗性水平,有利于尽早淘汰感病品系,缩短选育抗甘蔗黑穗病新品种的育种年限，从而提高了甘蔗育种的效益。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新型的快速鉴定甘蔗黑穗病抗性水平的方法，简化了传统方法的实施环节，降低了环境因子的效益，从而不仅缩短了试验周期，还提高了试验结果的客观性。
为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种新型的快速鉴定甘蔗黑穗病抗性水平的方法，包括以下步骤：
(1)甘蔗黑穗病孢子采集：
每年5-8月份，在发病重的蔗区采集甘蔗黑穗病鞭子，甘蔗黑穗病鞭子在通风干燥的室内干燥后，采集黑穗病孢子粉；
(2)栽培前准备：
以PVC材料制作种植桶进行栽培，种植桶的具体规格如下：种植桶高40cm、桶口直径25cm、桶底密封厚约0.4cm；种植桶内装有栽培基质，桶内填装基质高度低于桶口5cm；
(3)栽种：
选择试验的甘蔗品种，取试验的甘蔗品种的单芽种茎，每种植桶栽种4个蔗芽，每份材料种植3-4桶，种植桶栽于温室大棚中，桶栽后浇水充分并盖薄膜，待出苗后揭开薄膜。
(4)甘蔗黑穗病人工接种：
试验的甘蔗品种生长至成熟期即可进行人工浸渍接种，接种前首先检测孢子萌芽率，需要孢子萌发率超过90％，并将孢子悬浮液浓度调整到5×106孢子/mL，每个试验的甘蔗品种选择6～8株生长旺盛的成熟期植株，砍去甘蔗茎尖并用塑料薄膜包扎茎末端，每株选取12～15个健康蔗芽，采用医用注射器于每个蔗芽注射孢子悬浮液，四周刺4针，可备选以接种清水的蔗芽作为对照；
(6)鉴定方法：
待甘蔗茎芽萌动长齐苗后，调查基本苗数，并开始调查黑穗病发病株数，每2周1次，持续8周，调查结束，各试验的甘蔗品种合计发病株数及总株数，计算发病株数占总株数的百分率，对照分级标准，对材料的抗病性做出判定。
进一步的；所述甘蔗的品种为：Q171和ROC22。
进一步的；所述，采集黑穗病孢子粉用120目的筛子过筛后，于冰箱0℃条件下保存。
进一步的；所述选择试验的甘蔗品种，取试验的甘蔗品种的单芽种茎，每种植桶栽种4个蔗芽，每份材料种植3-4桶，种植桶栽于温室大棚中，桶栽后浇水充分并盖薄膜，待出苗后揭开薄膜，每5d浇一次水，每桶加水5L；在苗期和拔节期各施复合肥一次，一次施肥量约3g。
进一步的；所述医用注射器是将25μL的黑穗病菌冬孢子悬浮液注入蔗芽。
进一步的；所述栽培基质配方为：大田红壤、泥炭土粉、泥炭土颗粒，大田红壤、泥炭土粉、泥炭土颗粒的质量比为1:1:1，泥炭土颗粒的直径0.4～0.5cm。
与现有技术相比，本发明的至少具有以下有益效果之一：
1、选取生长旺盛的成熟期植株，砍去甘蔗末梢并用塑料薄膜包扎茎末端。用萌发率达90％以上的黑穗病菌冬孢子配制浓度为5×106孢子/m L的黑穗病菌冬孢子悬浮液。采用医用注射器于植株的每个蔗芽四周刺4针，将约25μL的黑穗病菌冬孢子(浓度为5×106孢子/mL)悬浮液注入针孔，每种甘蔗材料接种约90芽。接种后甘蔗材料仍种植于温室或大棚中并正常管理，定期调查甘蔗黑穗病发病情况，统计总发病株数，计算每处理最终发病率。试验设置阳性对照，攻关甘蔗黑穗病抗性分级标准进行抗性评价。
2、本发明鉴定周期短、灵敏度高。与传统方法相比，该方法简化了试验操作步骤，省去了甘蔗材料砍收和栽种两个环节。同时针刺接种可以破除蔗芽的物理防御机制，更有利于孢子入侵，使得甘蔗的黑穗病表型出现时间极大提前。整个实验周期约三个月，是传统方法花费时间的一半。因此本发明缩短了黑穗病抗性鉴定的实验周期，提高了抗黑穗病评价的效率，加速了甘蔗育种的进程。
3、本发明减少了实验所需的人力和物力。在接种90个的蔗茎芽的条件下，该发明只需要种植3～4桶(即6～8株)参试材料就能满足试验要求(1株甘蔗即可接种12～15个茎芽)，也就是只需要6～8个甘蔗材料单芽茎。而传统方法中则需要90个甘蔗单芽茎才能满足试验要求，是本发明所需芽量的10倍以上。因此本发明在试验用地面积、配套的管理成本和调查规模上均较传统方法有了极大地缩减。
4、本方法的实验结果更为稳定可靠。该方法在实施过程中，参试材料是在一个相对稳定、可控的温室条件下生长，受人为因素和环境影响很少，更客观地反映参试材料的自身抗黑穗病水平，因此鉴定评价结果更准确、更稳定
附图说明
图1为本发明为甘蔗植株的黑穗病抗性鉴定图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1：
一种新型的快速鉴定甘蔗黑穗病抗性水平的方法，其特征在于：包括以下步骤：
(2)甘蔗黑穗病孢子采集：
每年5-8月份，在发病重的蔗区采集甘蔗黑穗病鞭子，甘蔗黑穗病鞭子在通风干燥的室内干燥后，采集黑穗病孢子粉；
(2)栽培前准备：
以PVC材料制作种植桶进行栽培，种植桶的具体规格如下：种植桶高40cm、桶口直径25cm、桶底密封厚约0.4cm；种植桶内装有栽培基质，桶内填装基质高度低于桶口5cm；
(3)栽种：
选择试验的甘蔗品种，取试验的甘蔗品种的单芽种茎，每种植桶栽种4个蔗芽，每份材料种植3-4桶，种植桶栽于温室大棚中，桶栽后浇水充分并盖薄膜，待出苗后揭开薄膜。
(4)甘蔗黑穗病人工接种：
试验的甘蔗品种生长至成熟期即可进行人工浸渍接种，接种前首先检测孢子萌芽率，需要孢子萌发率超过90％，并将孢子悬浮液浓度调整到5×106孢子/mL，每个试验的甘蔗品种选择6～8株生长旺盛的成熟期植株，砍去甘蔗茎尖并用塑料薄膜包扎茎末端，每株选取12～15个健康蔗芽，采用医用注射器于每个蔗芽注射孢子悬浮液，可备选以接种清水的蔗芽作为对照；
(6)鉴定方法：
待甘蔗茎芽萌动长齐苗后，调查基本苗数，并开始调查黑穗病发病株数，每2周1次，持续8周，调查结束，各试验的甘蔗品种合计发病株数及总株数，计算发病株数占总株数的百分率，对照分级标准，对材料的抗病性做出判定。本发明鉴定周期短、灵敏度高。与传统方法相比，该方法简化了试验操作步骤，省去了甘蔗材料砍收和栽种两个环节。同时针刺接种可以破除蔗芽的物理防御机制，更有利于孢子入侵，使得甘蔗的黑穗病表型出现时间极大提前。整个实验周期约三个月，是传统方法花费时间的一半。因此本发明缩短了黑穗病抗性鉴定的实验周期，提高了抗黑穗病评价的效率，加速了甘蔗育种的进程
实施例2：
在实施例1的基础上，甘蔗的品种为：Q171和ROC22；采用试验按随机区组设计，设抗病、感病的2个对照品种Q171(抗病)、ROC22(感病)；便于进行试验的甘蔗黑穗病抗性鉴定。
实施例3：
在实施例1-2的基础上，采集黑穗病孢子粉用120目的筛子过筛后，于冰箱0℃条件下保存；便于甘蔗黑穗病孢子采集后进行保存。
实施例4：；
在实施例1-3的基础上，选择试验的甘蔗品种，取试验的甘蔗品种的单芽种茎，每种植桶栽种4个蔗芽，每份材料种植3-4桶，种植桶栽于温室大棚中，桶栽后浇水充分并盖薄膜，待出苗后揭开薄膜，每5d浇一次水，每桶加水5L。在苗期和拔节期各施复合肥一次，一次施肥量约3g；便于进行栽种。
实施例5：
在实施例1-4的基础上，医用注射器是将25μL的黑穗病菌冬孢子悬浮液注入蔗芽；便于进行甘蔗黑穗病人工接种。
实施例6：
在实施例1-5的基础上，栽培基质配方为：大田红壤、泥炭土粉、泥炭土颗粒，大田红壤、泥炭土粉、泥炭土颗粒的质量比为1:1:1，泥炭土颗粒的直径0.4cm；便于进行栽种。
实施例7：
在实施例1-6的基础上，栽培基质配方为：大田红壤、泥炭土粉、泥炭土颗粒，大田红壤、泥炭土粉、泥炭土颗粒的质量比为1:1:1，泥炭土颗粒的直径0.5cm；便于进行栽种。
实施例8：
在实施例1-7的基础上，栽培基质配方为：大田红壤、泥炭土粉、泥炭土颗粒，大田红壤、泥炭土粉、泥炭土颗粒的质量比为1:1:1，泥炭土颗粒的直径0.45cm；便于进行栽种。
分级说明：1级<0.05,2级<0.15，3级<0.3，4级<0.6，5级<1。
说明书附图中生长于温室中甘蔗植株经针刺接种60d后黑穗病发病情况，图中接种黑穗病菌冬孢子的植株作为实验组，以注射无菌水为对照组，红色箭头指明黑穗病鞭子。左边为实验组右边的为对照组。
尽管这里参照本发明的多个解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变形和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。
Claims (6)
1.一种新型的快速鉴定甘蔗黑穗病抗性水平的方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)甘蔗黑穗病孢子采集：
每年5-8月份，在发病重的蔗区采集甘蔗黑穗病鞭子，甘蔗黑穗病鞭子在通风干燥的室内干燥后，采集黑穗病孢子粉；
(2)栽培前准备：
以PVC材料制作种植桶进行栽培，种植桶的具体规格如下：种植桶高40cm、桶口直径25cm、桶底密封厚约0.4cm；种植桶内装有栽培基质，桶内填装基质高度低于桶口5cm；
(3)栽种：
选择试验的甘蔗品种，取试验的甘蔗品种的单芽种茎，每种植桶栽种4个蔗芽，每份材料种植3-4桶，种植桶栽于温室大棚中，桶栽后浇水充分并盖薄膜，待出苗后揭开薄膜；
(4)甘蔗黑穗病人工接种：
试验的甘蔗品种生长至成熟期即可进行人工浸渍接种，接种前首先检测孢子萌芽率，需要孢子萌发率超过90％，并将孢子悬浮液浓度调整到5×106孢子/mL，每个试验的甘蔗品种选择6～8株生长旺盛的成熟期植株，砍去甘蔗茎尖并用塑料薄膜包扎茎末端，每株选取12～15个健康蔗芽，采用医用注射器于每个蔗芽注射孢子悬浮液，四周刺4针，可备选以接种清水的蔗芽作为对照；
(6)鉴定方法：
待甘蔗茎芽萌动长齐苗后，调查基本苗数，并开始调查黑穗病发病株数，每2周1次，持续8周，调查结束，各试验的甘蔗品种合计发病株数及总株数，计算发病株数占总株数的百分率，对照分级标准，对材料的抗病性做出判定。
2.根据权利要求1所述的一种新型的快速鉴定甘蔗黑穗病抗性水平的方法，其特征在于：所述甘蔗的品种为：Q171和ROC22。
3.根据权利要求1所述的一种新型的快速鉴定甘蔗黑穗病抗性水平的方法，其特征在于：所述，采集黑穗病孢子粉用120目的筛子过筛后，于冰箱0℃条件下保存。
4.根据权利要求1所述的一种新型的快速鉴定甘蔗黑穗病抗性水平的方法，其特征在于：所述选择试验的甘蔗品种，取试验的甘蔗品种的单芽种茎，每种植桶栽种4个蔗芽，每份材料种植4-5桶，种植桶栽于温室大棚中，桶栽后浇水充分并盖薄膜，待出苗后揭开薄膜，每5d浇一次水，每桶加水5L；在苗期和拔节期各施复合肥一次，一次施肥量约3g。
5.根据权利要求1所述的一种新型的快速鉴定甘蔗黑穗病抗性水平的方法，其特征在于：所述医用注射器是将25μL的黑穗病菌冬孢子悬浮液注入蔗芽。
6.根据权利要求1所述的一种新型的快速鉴定甘蔗黑穗病抗性水平的方法，其特征在于：所述栽培基质配方为：大田红壤、泥炭土粉、泥炭土颗粒，大田红壤、泥炭土粉、泥炭土颗粒的质量比为1:1:1，泥炭土颗粒的直径0.4～0.5cm。
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Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
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|---|---|---|---|---|
| CN114793812A (zh) * | 2022-04-13 | 2022-07-29 | 华南农业大学 | 一种鉴定甘蔗白条病抗性的方法 |
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