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        2014―2017年長(zhǎng)江流域及江蘇省區(qū)試棉花品種枯萎病抗性評(píng)價(jià)

        2018-08-29 00:47:48林玲張昕鄧晟王卿
        中國(guó)棉花 2018年7期
        關(guān)鍵詞:中熟感病雜交種

        林玲,張昕,鄧晟,王卿

        (江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所,南京210014)

        棉花枯萎病曾經(jīng)給棉花生產(chǎn)帶來(lái)巨大的損失,對(duì)于該病的防治非常困難,最經(jīng)濟(jì)有效的辦法就是選育抗病品種[1]??共⌒澡b定是選育抗病品種的關(guān)鍵程序,也是區(qū)域試驗(yàn)的重要內(nèi)容,棉花抗枯萎病性鑒定結(jié)果是棉花新品種審定的重要依據(jù)之一[2]。本文分析了近4年來(lái)參加長(zhǎng)江流域和江蘇省區(qū)域試驗(yàn)(簡(jiǎn)稱“區(qū)試”)的棉花品種(含品系及雜交組合,以下統(tǒng)稱“品種”)對(duì)枯萎病的抗性,以期為棉花抗病育種和病害防治提供參考。

        1 材料與方法

        1.1 試驗(yàn)材料

        參加2014―2017年長(zhǎng)江流域棉花品種區(qū)域試驗(yàn)的品種78樣次,包括中熟雜交種(組合)和中熟常規(guī)棉品種(表1),由長(zhǎng)江流域棉花區(qū)試主持單位江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物研究所提供。參加2014―2017年江蘇省棉花品種區(qū)域試驗(yàn)的品種53樣次,包括中熟雜交種、中熟常規(guī)棉和早熟棉品種(表1),由江蘇省種子管理站提供。感病對(duì)照品種泗棉3號(hào)和泗棉2號(hào),由江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物研究所提供;抗病對(duì)照品種中植棉2號(hào),由中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所提供。

        1.2 鑒定方法

        采用溫室苗期菌土法[3],每個(gè)品種3次重復(fù),每個(gè)重復(fù)留苗25~35株。病原菌菌株是分離自南京的棉花枯萎病菌強(qiáng)致病力菌株Fnj1??共?duì)照品種為中植棉2號(hào)。感病對(duì)照品種2014年為泗棉3號(hào),2015―2017年為泗棉2號(hào)。

        1.3 調(diào)查與統(tǒng)計(jì)方法

        1.3.1病害的調(diào)查。在棉苗第一片真葉長(zhǎng)出后,枯萎病陸續(xù)發(fā)生。當(dāng)棉苗普遍發(fā)病,感病對(duì)照病情指數(shù)達(dá)到40時(shí),采用5級(jí)分級(jí)法[3],調(diào)查各品種的病害發(fā)生情況,計(jì)算發(fā)病率和病情指數(shù)。

        1.3.2抗病性評(píng)價(jià)。以病葉調(diào)查時(shí)的實(shí)際病情指數(shù)(Disease index,DI)乘以校正系數(shù)K進(jìn)行校正,計(jì)算出相對(duì)病情指數(shù) (Relative disease index,RDI)來(lái)評(píng)價(jià)各品種的抗性水平。K值的計(jì)算公式:K=50/DICK.式中,DICK為感病對(duì)照實(shí)際病指,50為規(guī)定感病對(duì)照品種的標(biāo)準(zhǔn)病指。

        1.3.3抗病類型劃分。品種的抗病類型根據(jù)校正后的相對(duì)病情指數(shù) (RDI)按全國(guó)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)劃分為5個(gè)級(jí)別[3],分別是免疫(I):RDI=0、高抗(HR):0<RDI≤5.0、抗?。≧):5.0<RDI≤10.0、耐?。═):10.0<RDI≤20.0、感?。⊿):>20.0。

        表1 2014―2017年參加長(zhǎng)江流域和江蘇省區(qū)試的棉花品種數(shù)

        2 結(jié)果與分析

        2.1 參加長(zhǎng)江流域區(qū)試的棉花品種對(duì)枯萎病的抗性

        2014―2017年4年內(nèi)共有78樣次的棉花品種參加長(zhǎng)江流域棉花新品種區(qū)試的枯萎病抗性鑒定,其中2014年21個(gè),2015年18個(gè),2016年18個(gè),2017年21個(gè)。各年度參試品種的枯萎病抗性類型比例如圖1所示。參試棉花品種整體對(duì)枯萎病的抗性水平較好,2014年高抗和抗性品種比例之和為 47.6%,2015年為 55.6%,2016年為 38.9%,2017年達(dá)到57.1%。尤其是2017年,高抗枯萎病品種的比例大幅增加,達(dá)到了38.1%。但是值得注意的是,感病品種呈現(xiàn)逐年增加的趨勢(shì):2014年沒(méi)有感病品種;2015―2017年出現(xiàn)了感病品種,比例分別為11.1%、22.2%和23.8%。

        圖1 2014―2017年長(zhǎng)江流域區(qū)試參試品種枯萎病抗性類型的比例

        2014―2017年參加長(zhǎng)江流域區(qū)試的78個(gè)樣次的棉花品種中,有中熟雜交種55個(gè),中熟常規(guī)棉23個(gè)。參試品種枯萎病的平均相對(duì)病情指數(shù)年度間有波動(dòng),分別為 12.25、11.78、15.47 和 13.48。 比較各年度中熟雜交種和中熟常規(guī)棉品種的枯萎病抗性水平,發(fā)現(xiàn)2014―2016年中熟雜交種的枯萎病平均相對(duì)病情指數(shù)均高于中熟常規(guī)種,而2017年中熟雜交種的枯萎病平均相對(duì)病情指數(shù)則略低于中熟常規(guī)種,但二者差異不大(圖2)。

        圖2 2014―2017年長(zhǎng)江流域區(qū)試參試品種的枯萎病抗性水平

        2.2 參加江蘇省區(qū)試的棉花品種對(duì)枯萎病的抗性

        2014―2017年4年內(nèi)共有53樣次的棉花品種參加了江蘇省棉花品種區(qū)試的抗枯萎病性鑒定,其中 2014年 25個(gè),2015年 6個(gè),2016年 8個(gè),2017年14個(gè)。各年度參試品種的枯萎病抗性類型比例如圖3所示。參試棉花品種整體對(duì)枯萎病的抗性水平較好,高抗和抗性品種的比例之和除了2014年為32.0%之外,2015―2017年都超過(guò)50%,分別為66.7%、62.5%和57.1%。其中,2014年和2015年沒(méi)有高抗枯萎病品種,而2016年和2017年出現(xiàn)了高抗品種,尤其2017年高抗品種的比例達(dá)到了42.9%。但是值得注意的是,2017年出現(xiàn)了感病品種,比例為7.1%,而2015―2016年沒(méi)有感病品種。

        圖3 2014―2017年江蘇省區(qū)試參試品種枯萎病抗性類型的比例

        2014―2017年參加江蘇省區(qū)試的53個(gè)樣次的棉花品種中,中熟雜交種23個(gè),中熟常規(guī)種13個(gè),早熟種17個(gè),其中2015年參試品種中沒(méi)有早熟種,2016年沒(méi)有中熟常規(guī)種。各年度參試品種枯萎病的平均相對(duì)病情指數(shù)依次為13.34、8.96、9.22和7.22,總體抗性水平較好。比較各年度中熟雜交種、中熟常規(guī)棉和早熟棉品種的枯萎病抗性,發(fā)現(xiàn)中熟雜交種的枯萎病平均相對(duì)病情指數(shù)除了在2016年略低于早熟棉之外,其余年份都高于中熟常規(guī)棉和早熟棉品種(圖4)。

        圖4 2014―2017年江蘇省區(qū)試參試品種的枯萎病抗性水平

        3 討論與結(jié)論

        采用田間人工病圃進(jìn)行成株期鑒定是常用的抗病鑒定方法,但在長(zhǎng)期實(shí)踐中發(fā)現(xiàn),在連續(xù)種植抗病品種多年后,枯萎病圃致病力有衰退現(xiàn)象,再種植感病品種則棉花枯萎病發(fā)病率顯著降低[4]。2011年和2013年棉花枯萎病在人工病圃中發(fā)生很輕,感病對(duì)照泗棉3號(hào)的枯萎病病情指數(shù)未能達(dá)到40.0,病圃中枯萎病的發(fā)生程度不能對(duì)棉花各品種的枯萎病抗性水平進(jìn)行有效篩選鑒別。因此,依據(jù)棉花枯萎病的發(fā)生規(guī)律和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),改用溫室苗期菌土法進(jìn)行枯萎病抗性鑒定,病害發(fā)生程度更加容易控制。

        分析2014―2017年長(zhǎng)江流域和江蘇省區(qū)試中參試棉花品種的抗枯萎病性結(jié)果,可以看出,棉花品種總體對(duì)枯萎病的抗性較好,而江蘇省區(qū)試的參試品種對(duì)枯萎病的抗性水平更高,表現(xiàn)在除了2014年之外,2015―2017年江蘇省區(qū)試的參試品種高抗和抗性品種的比例之和都大于等于長(zhǎng)江流域區(qū)試的參試品種,并且江蘇省區(qū)試的參試品種枯萎病平均相對(duì)病情指數(shù)都在10.00以下,低于長(zhǎng)江流域區(qū)試的參試品種。

        自20世紀(jì)80年代,選育出1批高抗枯萎病的品種后,枯萎病在我國(guó)得到了暫時(shí)有效的控制。江蘇沿海棉區(qū)2000―2014年的調(diào)查數(shù)據(jù)顯示,棉花枯萎病2000―2005年逐年加重,2005年發(fā)病率達(dá)到最高,之后逐年減輕[5]。但是一旦遇到合適的氣候條件,棉花枯萎病還是會(huì)嚴(yán)重發(fā)生,例如2007年在安徽省就發(fā)病早、發(fā)病重[6]。由于棉花枯萎病是棉花生產(chǎn)上最重要的危險(xiǎn)病害之一,可給棉花生產(chǎn)造成巨大的產(chǎn)量與經(jīng)濟(jì)損失,因此,對(duì)棉花品種的枯萎病抗性鑒定還應(yīng)從嚴(yán)把關(guān)。

        從遺傳角度看,沒(méi)有任何抗性是持久的??剐云贩N的大面積種植,會(huì)對(duì)病原菌產(chǎn)生選擇壓力,病原菌可能發(fā)生毒性突變,恢復(fù)其致病性,而導(dǎo)致棉花品種抗性的喪失。曾大面積推廣種植的棉花品種泗棉3號(hào),1993年通過(guò)江蘇省農(nóng)作物品種審定委員會(huì)審定,1995年通過(guò)全國(guó)農(nóng)作物品種審定委員會(huì)審定,審定時(shí)鑒定為高抗枯萎病[7]。而筆者在2004―2008年連續(xù)5年的枯萎病人工病圃鑒定中發(fā)現(xiàn),其都表現(xiàn)為感病,并且其枯萎病病情指數(shù)高于黃河流域區(qū)試棉花枯萎病的感病對(duì)照品種冀棉11。從2014―2017年來(lái)長(zhǎng)江流域和江蘇省棉花新品種區(qū)試中抗枯萎病性鑒定的結(jié)果可以看出,感病品種的比例越來(lái)越高。因此,對(duì)于棉花枯萎病的抗病育種工作還應(yīng)重視。

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