不同苜蓿品種對主要苜蓿病害的田間抗病性調(diào)查

金 娟，梁 金，王森山，黃 杰，潘發(fā)明，劉隴生，賀春貴，，何振富

（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(diǎn)實(shí)驗(yàn)室／甘肅省草業(yè)工程實(shí)驗(yàn)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.甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜草與綠色農(nóng)業(yè)研究所，甘肅 蘭州 730070）

榆中縣是甘肅中部重要的牛奶養(yǎng)殖縣之一，增加蛋白質(zhì)飼料，特別是苜蓿的供給是提高牛奶養(yǎng)殖經(jīng)濟(jì)效益的重要措施。苜蓿種植面積的增加，為其病害的發(fā)生和流行創(chuàng)造了有利的生態(tài)條件［1］。近幾年，苜蓿病害問題日益突出，已成為制約榆中草產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要因素之一。而篩選出適合當(dāng)?shù)乜共〉能俎Ｆ贩N，可有力促進(jìn)奶業(yè)發(fā)展，減少環(huán)境污染。

苜?？共∮N是最有效、安全的病害防治措施［2］，在世界范圍內(nèi)受到高度重視。北美在苜蓿抗病遺傳資源的篩選中取得了明顯的進(jìn)展［3］。在我國，研究者已對苜蓿病害抗性的評價和鑒定做了大量的工作［4－6］，成功培育了第1個抗苜蓿霜霉病的新品種中蘭1號［2］。侯天爵等［7］在甘肅中部地區(qū)進(jìn)行田間抗霜霉病鑒定時發(fā)現(xiàn)多數(shù)來自國外的品種抗病性較強(qiáng)，而國內(nèi)只有少數(shù)雜花苜蓿較抗病。李春杰等［8］、王雪薇等［9］、魯鴻佩等［10］、陳申寬等［11］、袁慶華等［12，13］分別對不同苜蓿品種的主要病害進(jìn)行抗性評價和鑒定，發(fā)現(xiàn)其抗病性存在很大的差異。

國內(nèi)對苜蓿病害研究主要為病原鑒定及病情調(diào)查，而關(guān)于對抗病性評價和鑒定的詳細(xì)報道較少。國內(nèi)苜蓿品種數(shù)量較多，種質(zhì)資源極其豐富，開展苜?？共⌒院Y選具有重要的意義。因此，在甘肅農(nóng)業(yè)科學(xué)院榆中試驗(yàn)場種植的12個苜蓿品種上對白粉病、霜霉病、褐斑病的發(fā)生進(jìn)行了調(diào)查，以確定其抗性差異，為今后選擇適合當(dāng)?shù)胤N植的苜蓿品種和苜蓿種質(zhì)資源抗性評價提供依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)品種

供試苜蓿品種甘農(nóng)3號、甘農(nóng)5號、新疆大葉、阿爾岡金、苜蓿王、皇后、中蘭1號、德寶、馴鹿、游客、哥薩克、太陽神的種子均由甘肅創(chuàng)綠草業(yè)科技有限公司提供。

1.2 試驗(yàn)地

試驗(yàn)地位于甘肅農(nóng)業(yè)科學(xué)院榆中試驗(yàn)場，地理位置 N 36°04′，E 104°24′，海拔1 900m，屬溫帶大陸性氣候。年均降水量381.6mm，降水集中在6～9月，年蒸發(fā)量1 343.1mm。年均氣溫6.7℃，1月份平均氣溫－7.9℃，7月平均氣溫 19.0 ℃，年均日照時數(shù)2 562.5h，無霜期148d。試驗(yàn)地平坦，肥力均勻。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 田間試驗(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案，小區(qū)面積為500cm×200cm，小區(qū)間距55cm，3次重復(fù)。

1.3.2 種植方法 2012年4月18日將地翻耕、整平，施入過磷酸鈣0.5kg／m2；雞肥0.4kg／m2。4月20日采用條播進(jìn)行播種，每小區(qū)種8行，行距為25cm，深度為1～2cm，每行約播種2g。后期管理主要是灌水、除草。

1.3.3 調(diào)查時間與方法 采用一般調(diào)查和重點(diǎn)調(diào)查相結(jié)合的方法。一般調(diào)查主要了解苜蓿病害的分布以及發(fā)病程度，進(jìn)行分析歸類。一般調(diào)查后將發(fā)生嚴(yán)重的病害進(jìn)行重點(diǎn)調(diào)查，深入了解其分布、發(fā)病率、發(fā)生規(guī)律等。試驗(yàn)數(shù)據(jù)是每3茬后，秋季發(fā)病較重時調(diào)查所得。每小區(qū)采用5點(diǎn)取樣法，各點(diǎn)隨機(jī)摘取10個枝條，根據(jù)不同病害分級標(biāo)準(zhǔn)對葉片進(jìn)行分級，計(jì)算發(fā)病率及病情指數(shù)。以病情指數(shù)為基礎(chǔ)，采用相對抗病性方法評價其抗病性程度，以相對抗性指數(shù)進(jìn)行抗性劃分［14］。

發(fā)病率＝發(fā)病株（或器官）數(shù)／調(diào)查總數(shù)（或器官）×100%

病情指數(shù)采用分級計(jì)數(shù)法：

病情指數(shù)＝∑（病情指數(shù)×代表數(shù)值）／株數(shù)總和×發(fā)病最重級的代表數(shù)值×100

相對抗性指數(shù)＝1－鑒定品種平均病情指數(shù)／對照品種平均病情指數(shù)（病情指數(shù)最高的為對照）。

抗性水平分為：免疫（I）、高抗（HR）、抗?。≧）、中抗（MR）、中感（MS）、感病（S）、高感（HS）；相對抗性指數(shù)：免疫（I）為1.00、高抗（HR）為0.80～0.99、抗?。≧）為0.60～0.79、中抗（MR）為0.04～0.59、中感（MS）為0.20～0.39、感?。⊿）為0.10～0.19、高感（HS）為＜0.10。

數(shù)據(jù)分析選用SPSS17.0軟件對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行受害級別分布的統(tǒng)計(jì)與方差分析，并進(jìn)行相應(yīng)的多重比較［15］。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同苜蓿品種主要病害癥狀及發(fā)病程度

田間調(diào)查結(jié)果表明，榆中試驗(yàn)田苜蓿病害發(fā)生情況較為嚴(yán)重，其中，病害有白粉病、褐斑病、霜霉?。ū?）。苜蓿病害發(fā)病程度分級標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)文獻(xiàn)［16］的方法：＋＋＋＋田間病害發(fā)病率為15%以上；＋＋＋田間病害發(fā)病率為5%～15%；＋＋田間病害發(fā)病率為1%～5%；＋田間病害發(fā)病率為1%以下。

表1 榆中苜蓿田3種主要病害及其發(fā)生特點(diǎn)Table1 The three diseases and their occurrence in Yuzhong alfalfa field

2.2 不同苜蓿品種間抗霜霉病的比較

調(diào)查結(jié)果表明，哥薩克霜霉病的發(fā)病率最高，為75.6%，中蘭1號發(fā)病率最低，為3.3%。12個苜蓿品種感染霜霉病的發(fā)病率依次為哥薩克（75.6%）＞皇后（50.0%）＞新疆大葉（46.7%）＞甘農(nóng)3號（43.3%）＝德寶（43.3%）＞阿爾岡金（24.4%）＞太陽神（23.3%）＞馴鹿（20%）＞苜蓿王（12.2%）＝甘農(nóng)5號（12.2%）＞游客（8.9%）＞中蘭1號（3.3%）（圖1）。

哥薩克感染霜霉病程度最為嚴(yán)重，發(fā)生霜霉病的病情指數(shù)高達(dá)45.0，顯著高于其他苜蓿品種（P＜0.05）；皇 后（31.4）、新 疆 大 葉（28.6）、甘 農(nóng) 3 號（25.3）、德寶（21.9）顯著高于中蘭1號（1.1）和游客（2.5）（P＜0.05）。其中，甘農(nóng)5號、苜蓿王、馴鹿、游客、中蘭1號為高抗品種（表2）。

圖1 不同苜蓿品種的霜霉病發(fā)病率Fig.1 Comparison of downy mildew rates in different alfalfa varieties

表2 不同苜蓿品種霜霉病病情指數(shù)與抗性級別Table2 Comparison of different alfalfa varieties resistant to downy mildew

2.3 不同苜蓿品種間抗白粉病的比較

哥薩克白粉病發(fā)病率最高，為67.8%，其次為新疆大葉、苜蓿王、阿爾岡金、太陽神、游客、德寶，分別為53.3%、48.9%、36.7%、41.1%、41.1%、38.9%。甘農(nóng)3號、皇后、中蘭1號對白粉病的發(fā)病率相近，為28.9%，27.8%和25.5%，馴鹿為13.3%，發(fā)病率最低（圖2）。

哥薩克感染白粉病最嚴(yán)重，病情指數(shù)為25.6，其次，新疆大葉（24.4）、苜蓿王（23.9）、太陽神（20.8）、游客（17.5）、甘農(nóng)3號（15.6）、德寶（15.6）、阿爾岡金（14.7）病情指數(shù)略低。甘農(nóng)5號、馴鹿發(fā)生白粉病的病情指數(shù)均較低，分別為6.4、4.2。但12個苜蓿品種間，白粉病的病情指數(shù)沒有顯著性差異（P＜0.05）。其中，馴鹿對白粉病抗性較高，為高抗品種。

圖2 不同苜蓿品種的白粉病發(fā)病率Fig.2 Comparison of powdery mildew rates in different alfalfa varieties

表3 不同苜蓿品種白粉病病情指數(shù)與抗性級別Table3 Comparison of different alfalfa varieties resistant to powdery mildew

2.4 不同苜蓿品種間抗褐斑病的比較

在12個苜蓿品種間褐斑病的發(fā)病率均較高，大部分在50%以上。不同苜蓿品種的褐斑病發(fā)病率依次為哥薩克（91.1%）＞新疆大葉（90.0%）＞甘農(nóng)3號（88.9%）＝德寶（88.9%）＞中蘭1號（82.2%）＞皇后（76.7%）＞甘農(nóng)5號（74.4%）＞太陽神（72.2%）＝苜蓿王（72.2%）＞阿爾岡金（70.0%）＞馴鹿（57.8%）＞游客（38.9%），其中游客的發(fā)病率明顯低于其他11個苜蓿品種（圖3）。

游客（8.9）、馴鹿（10.6）發(fā)生褐斑病的病情指數(shù)顯著低于皇后（35.0）、哥薩克（35.4）、甘農(nóng)3號（41.3）、新疆大葉（42.4）（P＜0.05）。太陽神（20.4）、甘農(nóng)5號（20.7）、苜蓿王（20.9）、阿爾岡金（25.2）、中蘭1號（26.5）、德寶（29.2）之間差異不顯著（P＞0.05）。

圖3 不同苜蓿品種的褐斑病發(fā)病率Fig.3 Comparison of brown spot rates in different alfalfa varieties

表4 不同苜蓿品種的抗褐斑病Table4 Comparison of different alfalfa varieties resistant to brown spot

3 討論與結(jié)論

研究學(xué)者通常用發(fā)病率和病情指數(shù)作為苜蓿病害調(diào)查的重要指標(biāo)，二者可反映出苜蓿對病害的抗性強(qiáng)弱。結(jié)果表明，甘農(nóng)5號、苜蓿王、中蘭1號、游客發(fā)生霜霉病的病情指數(shù)分別為8.1、8.0、1.1、2.5，屬高抗品種。馴鹿對褐斑病有一定抗性，而對白粉病、霜霉病則屬于高抗，這與李科等［17］、孟季蒙等［18］的研究結(jié)果相一致。新疆大葉對褐斑病的發(fā)生屬低感，有待于進(jìn)一步研究。

研究發(fā)現(xiàn)，不同苜蓿品種的抗病性存在明顯差異。其中，德寶、甘農(nóng)3號均對霜霉病有一定抗性，但對白粉病及褐斑病為感??；太陽神對霜霉病及褐斑病具有一定抗性，而對白粉病屬感?。桓兽r(nóng)5號、阿爾岡金、馴鹿、游客對3種病害均具有一定抗性，適應(yīng)在當(dāng)?shù)胤N植；哥薩克、新疆大葉對3種病害均為感病品種，不宜在當(dāng)?shù)卮竺娣e種植。

據(jù)報道，甘農(nóng)5號對苜蓿蚜及豌豆蚜抗性較高［19］，但其對苜蓿病害的抗性鑒定未見相關(guān)報道。本研究得出，甘農(nóng)5號對霜霉病、褐斑病、白粉病均具有較高的抗性，并觀測發(fā)現(xiàn)其莖稈直立性較好，有一定的優(yōu)良性狀［20］，是較好的綜合抗病品種?？勺鳛槎嗫剐云贩N進(jìn)行栽培，在當(dāng)?shù)赝茝V應(yīng)用或作為遺傳材料，并可進(jìn)一步探究其內(nèi)在的生理及遺傳機(jī)制，更加有利于遏制病害的傳播。

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