4個苜蓿品種對豌豆蚜的抗性評價

武德功，杜軍利，王森山，胡桂馨，賀春貴，3

(1.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)草業(yè)學(xué)院 草業(yè)生態(tài)系統(tǒng)教育部重點實驗室 中-美草地畜牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展研究中心,甘肅 蘭州 730070；2.安徽科技學(xué)院植物科學(xué)學(xué)院，安徽 鳳陽 233100；3.甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院，甘肅 蘭州 730070)

豌豆蚜(Acyrthosiphonpisum)是苜蓿(Medicagosativa)上的重要害蟲之一，在世界各地均有分布[1]。蚜蟲多聚集在苜蓿的嫩莖、葉、幼芽和花器各部位上吸取汁液，被蚜蟲危害的植株葉片卷縮，蕾和花變黃脫落，并影響生長發(fā)育、開花結(jié)實和牧草產(chǎn)量，嚴(yán)重發(fā)生時，田間植株成片枯死[2]。蚜蟲分泌的蜜露可以引起葉片發(fā)霉，影響牧草的品質(zhì)；最為嚴(yán)重的是蚜蟲傳播苜?；ㄈ~病毒，其造成的損失遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過蚜蟲直接危害的損失[3]。

我國苜蓿田發(fā)生豌豆蚜有2種色型：綠色型和紅色型。綠色型在我國發(fā)生的歷史已久，分布較廣，對它的研究也較多[1，4-5]；紅色豌豆蚜在我國目前尚沒有文獻(xiàn)報道。據(jù)筆者調(diào)查，近年來，豌豆蚜在甘肅蘭州苜蓿田已經(jīng)上升為優(yōu)勢種群，其中紅色型豌豆蚜的種群數(shù)量呈逐年上升趨勢。

在我國防治蚜蟲常使用化學(xué)殺蟲劑，既污染環(huán)境，又會使蚜蟲產(chǎn)生抗藥性[6]。利用抗蟲品種防治蚜蟲是最為經(jīng)濟(jì)、有效的防治措施，是害蟲綜合治理中重要的措施之一[7]。我國科研工作者對苜蓿害蟲，如牛角花齒薊馬(Odontothripsloti)、苜蓿斑蚜(Therioaphistrifolii)、苜蓿蚜(Aphiscraccivora)進(jìn)行了抗性的評價、鑒定、篩選及育種工作[8-26]，但對苜蓿抗豌豆蚜研究目前國內(nèi)未見報道。本研究使用大量蚜蟲侵染幼苗法[27]在大田和室內(nèi)評價4個苜蓿品種對2種色型豌豆蚜混合種群的抗性，以期為苜蓿抗蚜育種提供基礎(chǔ)資料。

1 材料與方法

1.1試驗材料 試驗中使用的4個苜蓿品種為甘農(nóng)3號、金皇后、獵人河、甘農(nóng)5號(甘農(nóng)5號是甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)草業(yè)學(xué)院培育的抗蚜品種，于2010年4月通過全國牧草品種審定委員會審定。在以前的研究論文中，用其品系代號HA-3，特此說明)。獵人河是國際上常用的感蚜對照品種。

1.2試驗方法 本試驗在甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)蘭州校園牧草試驗地和實驗室進(jìn)行。蘭州試驗田地處36°02′ N，104°25′ E，海拔1 525 m，屬于半干旱氣候，年平均溫度6.5 ℃，月平均最高溫度19 ℃，最低溫度-8 ℃，年降水量395 mm。試驗地地勢平坦，肥力均勻，土壤類型為黃綿土，土壤有機(jī)質(zhì)含量0.84%，pH值7.5，土壤含鹽0.25%，有效氮含量95.05 mg·kg-1，有效磷含量7.32 mg·kg-1，有效鉀含量182.8 mg·kg-1。

大田試驗:采用完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計，重復(fù)3次，每重復(fù)4個小區(qū)，小區(qū)長150 cm、寬100 cm，小區(qū)間距25 cm；穴播每小區(qū)5行，行距25 cm，株距5 cm，每小區(qū)種150穴，每穴2～5粒，播深1～2 cm。2009年6月1日播種，2009年6月7日間苗，每穴留苗1棵。在苜蓿幼苗單葉期(2009年6月9日)，從附近苜蓿田采集蚜蟲，飼養(yǎng)在室內(nèi)蠶豆(Viciafaba)植株上，然后收集豌豆蚜，按每小區(qū)8 mL的量，均勻抖落在每個試驗小區(qū)；為防止其他昆蟲進(jìn)入，用隔蟲網(wǎng)覆蓋每個小區(qū)；在蚜蟲侵染期間，要維持蚜蟲大量群體，半個月后停止侵染(2009年6月24日)，統(tǒng)計各個危害級別的植株。

室內(nèi)試驗：在實驗室內(nèi)塑料盆(50 cm×35 cm×15 cm)中，每盆種4行，每個品種(品系)一行；以每盆為1個重復(fù)，重復(fù)6次，完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計；培養(yǎng)介質(zhì)為大田土、珍珠巖、蛭石按3∶1∶1的比例混合，用殺菌劑百菌清處理培養(yǎng)介質(zhì)以防病菌侵染；2009年6月2日播種，每行種45穴，每穴2～5粒，深度1 cm；2009年6月8日間苗，每穴留苗1棵；在幼苗單葉期(2009年6月10日)，從苜蓿田采集蚜蟲，飼養(yǎng)在室內(nèi)蠶豆植株上，除去寄生蜂(Aphidiuservi)、苜蓿蚜和苜蓿斑蚜，按每盆2 mL的量，均勻抖落在植株上；為防止蚜蟲逃逸，用隔蟲網(wǎng)覆蓋每盆植株；在蚜蟲侵染期間，要維持蚜蟲大量群體，半個月后停止侵染(2009年6月25日)，統(tǒng)計各個危害級別的植株；溫度17～27 ℃，自然光照，光、暗比約為14 h∶10 h。

評價標(biāo)準(zhǔn)：依據(jù)Gorz等[27]對苜?？雇愣寡恋姆旨墭?biāo)準(zhǔn)，將受害植株按受害程度分為4級，1級：沒有明顯的蚜蟲損害；2級：植株生長受阻，葉片比1級小，葉色淡綠；3級：植株生長嚴(yán)重受阻，葉片極小，葉色淡綠或變黃；4級：植株死亡。參照美國苜?？瓜x商業(yè)化標(biāo)準(zhǔn)，將1～2級植株確定為抗蟲植株，3～4級確定為感蟲植株。按抗性植株所占百分比，將苜蓿品種對豌豆蚜的抗性分為5級[3]：高抗(High resistance,HR)，抗性植株數(shù)>50%；抗蟲(Resistance,R)，抗性植株占31%～50%；中抗(Middle resistance,MR)，抗性植株占16%～30%；低抗(Low resistance,LR)，抗性植株占6%～15%；感蟲(Susceptible,S)，抗性植株數(shù)<5%。

1.3數(shù)據(jù)分析 試驗數(shù)據(jù)先用Excel 2003進(jìn)行簡單處理，然后用SPSS 13.0軟件進(jìn)行單因素方差分析(ANOVA)，并用鄧肯法進(jìn)行多重比較。

2 結(jié)果

4個苜蓿品種在田間對2種色型豌豆蚜混合種群的抗性表現(xiàn)出很大的差別(表1)。甘農(nóng)5號生長最好，植株存活率最高(83.4%)，甘農(nóng)3號最低(12.3%)，獵人河、金皇后分別為20.3%和14.4%；甘農(nóng)5號的抗性植株所占百分率最大(50.3%)，金皇后最低(3.3%)，甘農(nóng)3號、獵人河分別為4.4%和4.0%；存活率、抗性植株百分率的方差分析均顯示，甘農(nóng)5號與甘農(nóng)3號、金皇后、獵人河之間差異極顯著(P<0.01)，甘農(nóng)3號、金皇后、獵人河之間差異不顯著(P>0.05)；甘農(nóng)5號的抗性級別達(dá)到了高抗水平(HR)，甘農(nóng)3號、金皇后、獵人河均為感蟲(S)。

表1 4個苜蓿品種對2種色型豌豆蚜混合種群抗性的大田試驗

4個參試品種在室內(nèi)的抗蚜性也表現(xiàn)出很大的不同(表2)。甘農(nóng)5號表現(xiàn)最好，存活率最高(75.6%)，獵人河最低(17.6%)，金皇后、甘農(nóng)3號分別為19.7%和19.6%；抗性植株所占百分率顯示，甘農(nóng)5號最大(48.9%)，獵人河最低(4.3%)，甘農(nóng)3號和獵人河分別為8.8%和8.1%；方差分析表明，甘農(nóng)5號與甘農(nóng)3號、金皇后、獵人河之間差異極顯著(P<0.01)，甘農(nóng)3號、金皇后、獵人河之間差異不顯著；甘農(nóng)5號的抗性級別為抗蟲(R)，金皇后、甘農(nóng)3號為低抗(LR)，獵人河為感蟲(S)。

表2 4個苜蓿品種對2種色型豌豆蚜混合種群抗性的室內(nèi)試驗

3 討論與小結(jié)

鑒定時期會影響抗性結(jié)果，因為不同種類的害蟲在植物的不同時期進(jìn)行危害，例如苜蓿斑蚜喜食較老的植株葉片，苜蓿蚜喜在嫩葉上吸食汁液[28]，而豌豆蚜也喜食幼嫩葉片的汁液。因此，在苗期鑒定苜蓿品種對豌豆蚜的抗性是適宜時期。

對于昆蟲的為害，植物一般有3種防御機(jī)制：排趨性、抗生性、耐害性[29]。排趨性是指昆蟲不喜歡在某些植物上產(chǎn)卵、定居、取食等，抗生性指植物不利于昆蟲的生長、發(fā)育、繁殖等生物學(xué)特性，而耐害性是指在同樣的侵害水平下某些植株受到的為害較小，這3種機(jī)制在本研究的4個苜蓿品種對豌豆蚜的抗性中均有表現(xiàn)，但由于豌豆蚜被隔蟲網(wǎng)限制在試驗小區(qū)和塑料盆中，不能自由的出入活動。因此，排趨性表現(xiàn)較小，抗生性和耐害性則是主要的抗性機(jī)制。

從抗性的遺傳規(guī)律來看，抗性基因可以分離和聚集，本研究中苜蓿品種甘農(nóng)5號在大田和室內(nèi)對豌豆蚜均表現(xiàn)出很高的抗性，可能是由于甘農(nóng)5號的植株體內(nèi)聚集了較多抗性基因的緣故。

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