香蕉(Musa nana Lour.)是芭蕉科(Musaceae)芭蕉属(Musa L.)多年生单子叶草本植物。中国是世界第二大香蕉消费国,也是世界第二大香蕉生产国,香蕉产业在中国热带地区占有重要地位。目前中国主要商业栽培香牙蕉类(Musa AAA Cavendish)、粉蕉类(Musa ABB Pisang Awak)、贡蕉类(Musa AA Pisang Mas)、大蕉类(Musa ABB Bluggoe)香蕉品种,其中粉蕉类和贡蕉类是优稀品种。香蕉枯萎病由尖孢镰刀菌古巴专化型(Fusarium oxysporum f. sp.cubense,Foc)侵染根部引起,是危害全球香蕉产业最严重的病害,防治极其困难[1]。香蕉枯萎病有4个生理小种,其中1 号小种和4 号小种可感染大多数香蕉栽培种[2]。现有研究表明栽培技术对香蕉枯萎病的防治效果极为有限,只有培育抗病品种才能有效抵抗香蕉枯萎病危害,促进香蕉产业可持续发展[3]。
近年来,通过体细胞无性系变异获得了部分香牙蕉抗病品种,但粉蕉类抗枯萎病品种仍然极度缺乏。目前在生产中大量应用的为本研究室于2011年育成的抗枯萎病粉蕉品种——粉杂1号,该品种现已在华南各省份香蕉产区推广超过6.67 万hm2 [4]。但粉杂1 号对香蕉枯萎病抗性仅为中抗,且存在假茎过高、生育期过长、果实成熟不均匀等问题。除粉杂1号外,还有中科红粉、育粉6号等抗枯萎病粉蕉品种[5-6]。因此,选育抗枯萎病粉蕉新品种对丰富香蕉生物多样性、保障中国香蕉产业可持续发展、促进乡村振兴具有重要意义。
广粉1号粉蕉是广东省农业科学院果树研究所从广东省汕头市澄海县盐鸿镇收集选育的优异本土粉蕉品种[7]。植株粗壮,果实催熟后黄色,皮薄,肉乳白色、质滑,味浓甜。田间表现抗香蕉叶斑病、束顶病、黑星病和炭疽病,但高感枯萎病1号小种。本研究始于2016年在广东省中山市横门镇广粉1号粉蕉种植园(该蕉园为枯萎病重病地)中鉴定到一个宿根幸存矮化突变单株,后经组培快繁,2017—2018年在广东中山、开平、广州种植100 株,2018 年至2019 年2 月收获,所有植株表现高抗香蕉枯萎病1号小种,其他各方面性状表现评价良好。2020年该单株仍然表现健康无枯萎病症,采吸芽繁殖。至2023 年,多地(广东、广西、海南、福建、云南等)、多造近万株植株枯萎病发病率均在5%以下,综合性状稳定,符合一致性、稳定性和特异性要求,定名为仙粉1 号粉蕉,2024 年4 月获农业农村部植物新品种保护(CNA20211004078)。
仙粉1号假茎较粗壮,新植蕉株高195~245 cm,宿根高260~330 cm,矮于广粉1号100 cm以上。茎基周长70 cm,茎中周48 cm。假茎、把头黄绿色,披白蜡粉。把头、中脉冬春季常带紫红色。叶片黄绿色至浅绿色,卷筒叶背常带紫红色。叶片长150~170 cm,宽50~55 cm,较广粉1号、粉杂1号明显短,直立生长。叶柄沟槽闭合,长细,无叶翼,叶片边缘有红线,基部耳型不对称。组培苗和大叶芽均无紫斑(图1)。组培苗全生育期42~45片叶,叶距较广粉1 号、粉杂1 号密集。抽蕾时果轴较短,常不垂直于地面,果穗长42 cm,果穗粗87 cm;穗柄长19 cm,穗柄粗21 cm。果指呈短直、圆柱形,果顶尖较广粉1号略小,果指长13.5 cm,果指粗13.2 cm,果柄长2 cm。果梳数8~12 梳,每梳果指数12~18 个,总果数100~135 个。平均单果质量91 g,单梳质量2.1 kg,单株产12.8 kg。
图1 仙粉1 号植株(A)、果穗(B)与成熟果实(C)
Fig.1 The plants(A),fruit clusters(B)and ripe fruits(C)of Xianfen No.1 banana
果实外观皮色与普通粉蕉相同,白色带蜡粉。果肉结实,全黄后硬度为1.2~1.5 kg·cm-2,风味略带微酸。成熟果实可溶性固形物含量(w,后同)为28.3%,还原糖含量为23.3%,总糖含量为25.3%,可滴定酸含量为4.99 mg·g-1,维生素C 含量为13.6 mg·100 g-1(表1)。
表1 仙粉1 号与广粉1 号、粉杂1 号果实品质比较
Table 1 Comparison of fruit quality characters between Xianfen No.1,Guangfen No.1 and Fenza No.1
品种Cultivar仙粉1号Xianfen No.1广粉1号Guangfen No.1粉杂1号Fenza No.1可食率Edible rate/%78.8 79.2 74.1 w(可溶性固形物)Soluble solids content/%28.3 29.4 29.6 w(还原糖)Reducing sugar content/%23.3 25.2 24.2 w(总糖)Total sugar content/%25.3 27.2 26.1 w(维生素C)Vitamin C content/(mg·100 g-1)13.6 12.1 14.5 w(可滴定酸)Titratable acid content/(mg·100 g-1)4.99 4.08 5.44
仙粉1 号生育期较粉杂1 号短15~30 d,8~10 片叶的大苗定植于大田,至抽蕾需要6~7个月,至收获则需11~13个月,较粉杂1号短1个月左右。叶距较密集,叶片姿态较广粉1号直立,种植密度每666.7 m2种植180~220株。
利用伤根浸菌接种法鉴定了仙粉1号对香蕉枯萎病1 号小种的抗性水平(图2)。对照感病品种为广粉1 号,对照抗病品种为粉杂1 号。接种浓度为每mL 1×105个分生孢子时,广粉1 号的病情指数高达54.17,表现为感病,仙粉1号和粉杂1号的病情指数介于31.00~40.00,二者均表现为中抗。接种浓度为每mL 1×106个分生孢子时,粉杂1 号和广粉1 号的病情指数分别为58.28和56.25,表现为感病,而仙粉1 号的病情指数为47.32,表现为中抗,且球茎和维管束组织较对照品种受害较轻。结合田间种植发病情况鉴定,仙粉1号中高抗枯萎病1号小种,免疫枯萎病4号小种,同时高抗叶斑病、黑星病、束顶病、花叶心腐病、叶边缘干枯。
图2 仙粉1 号、广粉1 号和粉杂1 号接种不同浓度香蕉枯萎病菌1 号小种孢子后的病情指数
Fig.2 The disease index of Xianfen No.1,Guangfen No.1 and Fenza No.1 inoculated with different concentrations of spore of Fusarium oxysporum f.sp.cubense race 1
仙粉1 号由于假茎高度矮化,抗风性较同类主栽品种广粉1号、粉杂1号强。抗寒性较其他粉蕉略差,但较其他香牙蕉抗寒性强,生长期要求绝对低温5 ℃以上,12 ℃以下果皮会发生冻伤。耐旱性较广粉1号略弱,果轴短,果穗下弯较广粉1号困难。耐涝性较强,地下水位过高也不会伤根。耐瘦瘠性较广粉1号弱,与粉杂1号类似。在土壤、肥水条件较差的蕉园表现植株把头相对束尾(卡脖子),果轴下弯较困难,果梳数、每梳果指数较少。
选择土层深厚、富含有机质、排水良好、土壤pH为5.5~6.8的耕地建园。旧粉蕉地可轮作2~4 a(年)后种植。植前沟施生物有机肥2.5 kg·株-1,促进病菌拮抗菌体增殖。选用无病虫害、根系发达、6~9片叶的健壮组培苗定植。行株距2.47 m × 1.5 m,每666.7 m2可种植180~220 株。热带地区一年四季均可种植。生育期较粉杂1 号短,但是冬季抗寒性较普通粉蕉略差,不宜在11 月至翌年2 月抽蕾。因此3—4月最适宜定植,其次为6—7月。
种植前深翻土壤,施足基肥。以有机质肥为主,化肥为辅。不开沟施肥,减少伤根,宜以喷带或双管滴灌进行灌溉施肥。每月施化肥20~30 g·株-1。前期补充氮肥、复合肥,中后期补充复合肥、钾肥,适当补充Ca、Mg、B 肥。种植前和抽蕾前后宜补充有机肥2.5 kg·株-1。种植过程中保持土壤湿润,旱灌涝排,防止积水烂根。
香蕉采用免耕法施用农药、覆盖除草。除草应使用不伤蕉叶的保试达等除草剂,提倡用黑色地膜、防草布覆盖或人工除草。母株1.8 m高时开始留芽,之后每6~8个月留一次芽,可以三代同堂,边缘适当留双株。在吸芽出土后30~60 cm高时除芽,除芽时注意避免伤及母株根系,母株抽蕾后选择壮芽作为继代株。除芽应用刀离地10 cm处割芽或煤油点芽心,也可钊芽、捣心。病虫害防治与一般粉蕉种植类似,主要防治花蓟马、斜纹夜蛾幼虫、卷叶虫、象甲等害虫。
抽蕾前或台风来临前应立桩或拉绳防风,抽蕾后喷洒叶面肥和防控花蓟马、黑星病的药剂。新植蕉抽蕾时果轴较短,果轴常不垂直于地面,抽蕾前需要多施肥、灌溉及抽蕾后人工校正,可在果轴下弯处切开把头叶鞘,让其在自然光下弯曲。雌花开完后一般去掉2~3梳。若果指梳过多宜适当疏果。可采用蓝色PE、无纺布或褐色牛皮纸套袋,若使用PE套袋应内垫报纸,预防日烧。适时采收,以免果实生长过大裂果;釆摘时应小心轻放,避免多次搬运伤及果面。
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Breeding report of a new dwarf banana cultivar Xianfen No. 1 with high resistance to Fusarium oxysporum f.sp.cubense