孔祥超， 李紅梅， 耿 甜， 黃文坤， 彭德良＊

（1．南京農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院，南京 210095；2．中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所，植物病蟲害生物學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100193）

大豆孢囊線蟲（Heteroder a gl ycines，soybean cyst nematode，簡(jiǎn)稱SCN）最早由俄羅斯的Jacze－wski于1899年在中國(guó)東北發(fā)現(xiàn)［1］，是引起大豆產(chǎn)量損失最嚴(yán)重的病害之一［2］，目前已經(jīng)在 世界大豆主產(chǎn)區(qū)美國(guó)和中國(guó)廣泛發(fā)生和危害，零星發(fā)生的國(guó)家包括阿根廷、巴西、智利、哥倫比亞、厄瓜多爾、巴拉圭、印度、印度尼西亞、伊朗、日本、蒙古、朝鮮半島和俄羅斯的遠(yuǎn)東和阿穆爾地區(qū)［3］。我國(guó)的黑龍江、吉林、遼寧、內(nèi)蒙古、山西、山東、河南、河北、安徽、江蘇和浙江等10多個(gè)?。▍^(qū)）的栽培大豆，均不同程度地受到大豆孢囊線蟲的危害，受害面積達(dá)200多萬(wàn)h m2，在我國(guó)東北和黃淮海產(chǎn)區(qū)幾乎普遍發(fā)生，一般減產(chǎn)30%～50%，嚴(yán)重時(shí)甚至絕產(chǎn)［4］，引起的大豆損失為1．2億元［1］。

不同的大豆孢囊線蟲群體，由于致病力不同而劃分為不同的生理小種。1970年，Gol den等利用‘Pickett’、‘Per king’、‘PI88788’、‘PI90763’及感病的‘Lee’作為鑒別品種，根據(jù)各地的大豆孢囊線蟲在這些品種上繁殖能力的不同，首先鑒定出1～4號(hào)生理小種［5］，這套鑒別品種和鑒定方法后來(lái)成為國(guó)際上通用的大豆孢囊線蟲生理小種鑒定方法。1988年Riggs等用Gol den提出的4個(gè)標(biāo)準(zhǔn)鑒別品種，設(shè)計(jì)了大豆孢囊線蟲16個(gè)生理小種的劃分方案，得到國(guó)際同行的公認(rèn)和采納［6］。我國(guó)已先后發(fā)現(xiàn)大豆孢囊線蟲1號(hào)～7號(hào)生理小種，其中4號(hào)小種的侵染力最強(qiáng)，在我國(guó)主要分布于黃淮海大豆產(chǎn)區(qū)，3號(hào)和1號(hào)生理小種主要在我國(guó)東北大豆產(chǎn)區(qū)發(fā)生和危害［7－10］，大豆生理小種的毒性隨著大豆抗性品種的連續(xù)種植而發(fā)生變化［11］。

為了控制大豆孢囊線蟲的危害，國(guó)內(nèi)外采用了多種防治方法，包括物理和化學(xué)防治、生物防治以及農(nóng)業(yè)栽培措施等方法，其中最經(jīng)濟(jì)有效的方法是選育和利用抗病品種［12－14］，選育抗病品種的工作首先要篩選大豆品種的抗源［15－16］。因此，本研究在溫室條件下進(jìn)行了國(guó)內(nèi)外大豆種質(zhì)資源對(duì)黑龍江省大豆孢囊線蟲3號(hào)生理小種和河北省大豆孢囊線蟲4號(hào)生理小種的抗性鑒定，以期初步了解我國(guó)大豆種質(zhì)資源的抗性水平，并為今后大豆抗病品種選育和抗病品種的利用提供理論依據(jù)。

1 材料和方法

1．1 大豆種質(zhì)資源

300份國(guó)內(nèi)外大豆種質(zhì)資源均由中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所國(guó)家大豆種質(zhì)資源庫(kù)提供，其中國(guó)內(nèi)的大豆品種，分別來(lái)自我國(guó)東北地區(qū)的遼寧、吉林和黑龍江等大豆主產(chǎn)區(qū)，黃淮海地區(qū)的安徽、河北和江蘇等省，以及南方地區(qū)的廣東、廣西、云南、貴州和浙江等省。

1．2 抗性鑒定方法

采用PVC柱鑒定的方法測(cè)定大豆種質(zhì)資源對(duì)大豆孢囊線蟲3號(hào)和4號(hào)生理小種的抗性水平。3號(hào)生理小種來(lái)自黑龍江省嘉蔭縣紅光鄉(xiāng)燎原村，由黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院大豆研究所提供；4號(hào)生理小種來(lái)自河北省廊坊中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所科研中試基地。

大豆孢囊線蟲3號(hào)小種100 mL病土中孢囊平均數(shù)為40個(gè)，4號(hào)小種100 mL病土中孢囊平均數(shù)為30個(gè)。PVC管為直徑3 c m，長(zhǎng)30 c m。將上述兩個(gè)小種的病土分裝于PVC管中，每管裝病土300 mL，每管播各種質(zhì)資源3粒種子，每種質(zhì)資源重復(fù)5管；試驗(yàn)同時(shí)設(shè)置美國(guó)感病品種‘Lee68’和中國(guó)感病品種‘早熟18’作為對(duì)照。PVC管置于25～27℃溫室內(nèi)，待大豆出苗后，每管定苗2株。大豆出苗30～40 d后，倒出PVC管中的病土，調(diào)查每株根系的白色孢囊數(shù)，計(jì)算每個(gè)大豆種質(zhì)資源的單株孢囊平均數(shù)。

根據(jù)中國(guó)大豆資源抗孢囊線蟲鑒定分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行大豆種質(zhì)的抗性評(píng)價(jià)，抗性分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)為：根系孢囊數(shù)量為0時(shí)為免疫，0．1～3．0時(shí)為高抗，3．1～10．0為中抗，10．1～30．0為感病，而30以上則為高感［13］。

2 結(jié)果與分析

2．1 大豆種質(zhì)資源對(duì)大豆孢囊線蟲3號(hào)和4號(hào)生理小種的抗性鑒定

300個(gè)大豆種質(zhì)資源對(duì)大豆孢囊線蟲3號(hào)生理小種抗性鑒定結(jié)果表明（表1），79個(gè)大豆品種和資源表現(xiàn)為抗病，其中12個(gè)品種表現(xiàn)為免疫，占測(cè)試品種的4．0%，28個(gè)品種表現(xiàn)為高抗，占測(cè)試品種的9．3%，39個(gè)品種表現(xiàn)為中抗，占測(cè)試品種的13．0%。有221個(gè)大豆品種和資源對(duì)3號(hào)小種表現(xiàn)為高感或感病，占測(cè)試品種的73．7%，其中108個(gè)品種對(duì)3號(hào)生理小種表現(xiàn)為高感，113個(gè)品種表現(xiàn)為感病。

在79份對(duì)大豆孢囊線蟲3號(hào)生理小種表現(xiàn)抗病的種質(zhì)中 表現(xiàn)免疫或高抗的‘中黃26’、‘東農(nóng)4號(hào)’、‘抗線8號(hào)’、‘晉品82’、‘黑河3號(hào)’和‘合交8號(hào)’等品種是目前我國(guó)大豆產(chǎn)區(qū)的當(dāng)家品種；表現(xiàn)免疫或高抗的種質(zhì)材料‘遂寧風(fēng)臺(tái)醬色豆’、‘元秣黑豆’、‘大屯小黑豆’、‘赤不流黑豆’、‘白城秣食豆’、‘詔安秋大豆’、‘灰皮支黑豆’、‘小粒秣食豆’、‘花綠黃豆’和‘八月白’等可作為抗大豆孢囊線蟲3號(hào)生理小種的育種骨干親本材料（表2）。

表1 大豆種質(zhì)資源對(duì)大豆孢囊線蟲3號(hào)和4號(hào)生理小種的抗性鑒定評(píng)價(jià)結(jié)果

表2 大豆種質(zhì)資源對(duì)大豆孢囊線蟲3號(hào)生理小種抗性鑒定結(jié)果

300份大豆種質(zhì)資源對(duì)大豆孢囊線蟲4號(hào)生理小種的抗性鑒定結(jié)果（表1）表明，77個(gè)大豆種質(zhì)資源對(duì)4號(hào)小種表現(xiàn)抗病，其中8個(gè)材料表現(xiàn)為免疫，占測(cè)試品種的2．7%，18個(gè)品種表現(xiàn)為高抗，占測(cè)試品種的6%，51個(gè)品種表現(xiàn)為中抗，占測(cè)試品種的17%。213份種質(zhì)材料表現(xiàn)為高感和感病，占測(cè)試品種的70．9%。

在77個(gè)對(duì)大豆孢囊線蟲4號(hào)小種表現(xiàn)抗病的種質(zhì)材料中，目前生產(chǎn)上推廣的品種如‘晉品78’、‘晉品82’和‘抗線2號(hào)’對(duì)大豆孢囊線蟲4號(hào)小種表現(xiàn)高抗或接近免疫；‘元缽黑豆’、‘小白花黑豆’、‘黑黑豆’、‘PI437654’、‘落葉黑豆’、‘赤不流黑豆’、‘大黑豆’、‘三股條黑豆’、‘黑滾豆’、‘崖奴小黑豆’和‘泰興牛毛黃乙’等種質(zhì)材料對(duì)4號(hào)小種表現(xiàn)高抗或接近免疫，可作為抗4號(hào)生理小種的育種骨干親本材料，特別是‘PI437654’目前是正在利用的抗大豆孢囊線蟲4號(hào)小種的育種骨干親本材料（表3）。

表3 大豆種質(zhì)資源對(duì)大豆孢囊線蟲4號(hào)生理小種抗性鑒定結(jié)果

2．2 大豆孢囊線蟲3號(hào)和4號(hào)生理小種對(duì)部分大豆種質(zhì)的毒力比較

通過(guò)盆栽試驗(yàn)進(jìn)行了大豆孢囊孢蟲3號(hào)和4號(hào)生理小種對(duì)20個(gè)大豆品種與資源的毒力強(qiáng)弱的初步比較，從表4中可以看出，‘09C277－2’、‘09C195－2’、‘09C1428－1’、‘09C209－2’和‘抗線8號(hào)’這5個(gè)大豆種質(zhì)，對(duì)3號(hào)生理小種表現(xiàn)為免疫，而對(duì)4號(hào)生理小種 表 現(xiàn) 為 中 抗、感 病 或 高 感。 ‘09C215－3’、‘09C1305－1’、‘09C1352－1’、‘09C183－2’、‘09C153－2’、‘09C234－2’、‘09C292－3’和‘09C165－1’這8個(gè)種質(zhì)資源，對(duì)大豆孢囊線蟲3號(hào)生理小種表現(xiàn)為高抗，而對(duì)4號(hào)生理小種表現(xiàn)為中抗或感??；‘09C290－1’、‘09C101－3’、‘09C226－1’、‘中牟鐵角二糙’、‘二葉子黃豆’、‘沙縣烏豆’和‘信陽(yáng)羊眼豆’這7個(gè)種質(zhì)資源對(duì)3號(hào)生理小種表現(xiàn)為中抗，而對(duì)4號(hào)生理小種表現(xiàn)為感病。測(cè)定結(jié)果表明大豆品種資源對(duì)大豆孢囊線蟲3號(hào)和4號(hào)生理小種的抗性表現(xiàn)有明顯差異。此外，4號(hào)生理小種在所測(cè)大豆種質(zhì)資源上的單株孢囊平均數(shù)，都高于用3號(hào)生理小種所做的測(cè)定，表明大豆孢囊線蟲3號(hào)和4號(hào)生理小種對(duì)這些大豆種質(zhì)資源的毒力有明顯差異，4號(hào)生理小種對(duì)這些大豆種質(zhì)資源的毒力比3號(hào)生理小種強(qiáng)。

表4 大豆種質(zhì)資源對(duì)大豆孢囊線蟲3號(hào)和4號(hào)生理小種的抗性比較

3 討論

采用來(lái)自黑龍江的大豆孢囊線蟲3號(hào)生理小種對(duì)300個(gè)大豆種質(zhì)資源進(jìn)行的抗性鑒定結(jié)果表明，73．7%的大豆品種表現(xiàn)為感病或高感，表明這些種質(zhì)資源不宜在東北大豆孢囊線蟲3號(hào)小種的發(fā)生區(qū)域推廣種植；而‘福壽’、‘河南早豐1號(hào)’、‘黑河51’和‘九農(nóng)22’等67個(gè)種質(zhì)資源表現(xiàn)為高抗或者中抗，可以在東北地區(qū)進(jìn)行適當(dāng)面積種植，而‘中黃26’、‘東農(nóng)4號(hào)’和‘抗線8號(hào)’等12個(gè)免疫的品種，可以和高抗或中抗品種在東北地區(qū)進(jìn)行輪作種植，一方面可降低田間大豆孢囊線蟲群體密度，另一方面可降低品種抗性的選擇壓力，從而有效減輕大豆孢囊線蟲的危害。

從300個(gè)大豆種質(zhì)資源對(duì)采自河北廊坊的大豆孢囊線蟲4號(hào)生理小種的抗性鑒定結(jié)果可以看出，70．9%的大豆種質(zhì)資源表現(xiàn)為感病或高感，這些種質(zhì)資源不宜在河北地區(qū)推廣種植。在測(cè)定的種質(zhì)資源中，有‘元缽黑豆’、‘小白花黑豆’和‘黑黑豆’等8個(gè)表現(xiàn)為免疫，‘三股條黑豆’、‘崖奴小黑豆’、‘落葉黑豆’和‘黑粒中品03－5296’等18個(gè)種質(zhì)資源表現(xiàn)為高抗而‘綏07－1671’、‘八月白’、‘鐵莢青’和‘壓破車’等51個(gè)種質(zhì)資源表現(xiàn)為中抗。在河北地區(qū)通過(guò)對(duì)這些表現(xiàn)免疫、高抗或中抗的種質(zhì)資源進(jìn)行合理的品種布局與輪作種植，可以較好地控制大豆孢囊線蟲的危害。

對(duì)大豆孢囊線蟲3號(hào)生理小種和4號(hào)生理小種的毒力比較發(fā)現(xiàn)，所測(cè)定的20個(gè)大豆種質(zhì)資源對(duì)這兩個(gè)生理小種的敏感性有明顯不同，大多數(shù)的種質(zhì)資源用4號(hào)生理小種接種時(shí)，其根系的孢囊數(shù)要明顯多于用3號(hào)生理小種接種的數(shù)目，這表明大豆孢囊線蟲4號(hào)生理小種對(duì)這些大豆種質(zhì)資源的毒力要高于3號(hào)生理小種，這可能與大豆孢囊線蟲不同生理小種間的毒性基因差異有關(guān)，大豆孢囊線蟲生理小種與不同大豆品種之間的親和互作研究有待開展。

大力推廣抗病品種在控制大豆孢囊線蟲危害和保障大豆產(chǎn)量中發(fā)揮著非常重要的作用，在不同的大豆孢囊線蟲生理小種分布區(qū)域，通過(guò)輪作種植與其相對(duì)應(yīng)的免疫、高抗和中抗品種，可以有效地減輕大豆孢囊線蟲病的發(fā)生和危害。本研究所鑒定出的抗病品種與資源，不僅對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中利用抗病品種合理布局具有指導(dǎo)意義，而且為大豆抗孢囊線蟲病的品種培育提供了重要的抗源材料。

［1］ Ou S Q，Peng D L，Liu X，et al．Identification of Heter oder a gl ycines using PCR with sequence characterised a mplified region（SCAR）pri mers［J］．Nematology，2008，10（3）：397－403．

［2］ Liu X Z，Li J Q，Zhang D S．History and status of soybean cyst nematode in China［J］．International Journal of Nematology，1997，7：18－25．

［3］ Wrather J A，Anderson T R，Arsyda D M，et al．Soybean disease loss esti mates for the top ten soybean producing countries in 1998［J］．Canadian Journal of Plant Pathology，2001，23（2）：115－121．

［4］ 彭德良，張東升．大豆孢囊線蟲病發(fā)生危害、生理小種及抗性鑒定研究進(jìn)展［C］∥植物保護(hù)21世紀(jì)展望暨第三屆全國(guó)青年植?？萍脊ぷ髡邔W(xué)術(shù)研討會(huì)文集．北京：中國(guó)科學(xué)技術(shù)出版社，1998：199－202．

［5］ Golden A M，Epps J M，Riggs R D，et al．Ter minology and identity of infraspecific for ms of the soybean cyst nematode（Heterodera gl ycines）［J］．Plant Disease Reporter，1970，54：544－546．

［6］ Riggs R D，Sch mitt D P．Co mplete characterization of the race scheme for Heteroder a gl ycines［J］．Jour nal of Nematology，1988，20：392－395．

［7］ 劉漢起，商紹剛，霍虹，等．大豆孢囊線蟲（Heterodera gl ycines）生理小種研究初報(bào)［J］．大豆科學(xué)，1985，4（2）：131－135．

［8］ 劉維志，劉曄，陳品三．東北地區(qū)部分市縣大豆孢囊線蟲生理小種鑒定結(jié)果初報(bào)［J］．萊陽(yáng)農(nóng)學(xué)院學(xué)報(bào)，1984（2）：75－78．

［9］ 陳品三，張東升，陳森玉．大豆孢囊線蟲（Heter oder a gl ycines）7號(hào)生理小種的研究初報(bào)［J］．中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)，1987，20（2）：94．

［10］馬書君．黑龍江省安達(dá)地區(qū)大豆孢囊線蟲生理小種動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)［J］．大豆科學(xué)，1996，15（3）：254－257．

［11］彭德良．抗線蟲品種脅迫下大豆孢囊線蟲生理小種變異研究［C］∥植物病理學(xué)研究進(jìn)展．中國(guó)植物病理學(xué)會(huì)第四屆青年學(xué)術(shù)研討會(huì)論文選編．云南：昆明，1999：91－94．

［12］馬書君，張玉華，薛慶喜，等．大豆種質(zhì)資源對(duì)大豆孢囊線蟲3號(hào)生理小 種 抗 性 鑒 定 研 究 ［J］．大 豆 科 學(xué)，1991，10（3）：165－171．

［13］大豆種質(zhì)抗孢囊線蟲鑒定研究協(xié)作組．大豆種質(zhì)資源對(duì)大豆孢囊線蟲1、3和4號(hào)生理小種的抗性鑒定［J］．大豆科學(xué)，1993，12（2）：91－99．

［14］徐文平，申洪波，苗興芬，等．大豆孢囊線蟲抗病種質(zhì)鑒定［J］．大豆科學(xué)，2007，26（3）：377－380．

［15］李瑩，王志，焦廣英，等．中國(guó)大豆遺傳資源對(duì)大豆孢囊線蟲4號(hào)生理小種的抗性研究［J］．中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)，1991，24（5）：64－69．

［16］王家軍．中國(guó)不同省份大豆資源對(duì)大豆孢囊線蟲3號(hào)生理小種抗性鑒定研究［J］．黑龍江農(nóng)業(yè)科學(xué)，1999（4）：10－12．