黃淮海大豆新品種(系)的抗病性評價

王大剛， 李 凱， 黃志平， 胡國玉， 張 磊*

(1.安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物研究所/安徽省農(nóng)作物品質(zhì)改良重點實驗室，合肥 230031；2.南京農(nóng)業(yè)大學(xué)大豆研究所/作物遺傳與種質(zhì)創(chuàng)新國家重點實驗室/國家大豆改良中心,南京 210095)

黃淮海大豆新品種(系)的抗病性評價

王大剛1， 李 凱2， 黃志平1， 胡國玉1， 張 磊1*

(1.安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物研究所/安徽省農(nóng)作物品質(zhì)改良重點實驗室，合肥 230031；2.南京農(nóng)業(yè)大學(xué)大豆研究所/作物遺傳與種質(zhì)創(chuàng)新國家重點實驗室/國家大豆改良中心,南京 210095)

大豆花葉病毒(SMV)、大豆孢囊線蟲(SCN)和大豆根腐病(SRR)是危害中國乃至世界大豆生產(chǎn)的3種主要病害。為了評價黃淮海選育的大豆新品種(系)對這3種病害的抗性水平，采用溫網(wǎng)室接種鑒定及田間調(diào)查自然發(fā)病的方法，對72份大豆新品種(系)進(jìn)行了抗病性鑒定。結(jié)果表明，‘中作J8012’、‘蒙01-38’、‘汾豆86’、‘中作X96328’、‘阜08-190’等9個品系對SMV流行株系SC3和SC7表現(xiàn)高抗或抗病，占參試品種總數(shù)的12.5%；‘周01015-1’、‘遠(yuǎn)育8號’和‘冀豆17’ 3個品系對SCN 1號生理小種表現(xiàn)中抗；自然條件下，抗SRR病情指數(shù)在15以下的大豆材料有31份，占鑒定總數(shù)的43.06%；對SMV和SRR的抗性水平均在中抗及以上的有‘阜08-325’、‘HD0113’、‘太豐6號’等8個品系，占參試品種數(shù)的11.11%，而對3種病害的抗性水平均在中抗以上的材料僅有‘冀豆17’1份。本研究的結(jié)果可為大豆抗病育種選擇親本和培育多抗性的大豆新品種提供參考。

大豆； 抗病性； 評價

大豆病害是制約大豆生產(chǎn)的最主要因素之一，我國每年因各種病害造成的大豆產(chǎn)量損失約占總產(chǎn)量的7%～15%[1]。大豆花葉病毒病(Soybeanmosaicvirus, SMV)、大豆孢囊線蟲病(Soybean cyst nematode, SCN)和大豆根腐病(Soybean root rot, SRR)是黃淮海大豆產(chǎn)區(qū)乃至全國大豆生產(chǎn)上的3種主要病害[2-3]，嚴(yán)重影響大豆的產(chǎn)量和品質(zhì)，重發(fā)生年份可導(dǎo)致部分田塊絕產(chǎn)[4]。

實踐證明，培育抗病品種，特別是多抗品種是防治大豆病害最經(jīng)濟(jì)、有效的措施。楊華等[5]利用接種SMV流行株系的方法從新育成的大豆品種(系)中獲得了一批優(yōu)異的抗性材料。朱英波等[6]從119份野生大豆資源中篩選出48份抗SCN的資源。馬淑梅[7]研究發(fā)現(xiàn)在自然發(fā)病條件下，1 249份大豆品種資源中有471份感染大豆根腐病的病情指數(shù)在15以下，占鑒定材料的37.7%。王大剛等[8]，李凱等[9]對新育成的大豆品種(系)進(jìn)行抗SMV和SCN鑒定，獲得了部分兼抗2種病害的抗源。但同時針對3種及以上大豆主要病害進(jìn)行抗性鑒定的報道較少[10-11]，獲得的具有綜合抗性的材料還遠(yuǎn)不能滿足大豆育種和生產(chǎn)的需要。

鑒于此，筆者對參加國家黃淮海南部區(qū)試及安徽省區(qū)試、預(yù)試的72份大豆新品種(系)進(jìn)行抗SMV、SCN和SRR鑒定，并評價了這些新品種(系)的綜合抗病性，以期為選育多抗大豆新品種奠定基礎(chǔ)。

1 材料和方法

1.1 供試材料

用于抗性鑒定的72份材料包括黃淮海南部大面積推廣品種‘中黃13’和高產(chǎn)高蛋白國審大豆品種‘皖豆28’以及35家單位選育的參加2011年國家黃淮海南部大豆區(qū)域試驗和安徽省區(qū)試、預(yù)試大豆的新品系，具體品種(系)和選育單位名稱見表1。供試大豆花葉病毒選用王修強(qiáng)等[12]鑒定的流行弱毒株系SC3和強(qiáng)毒株系SC7，病毒株系由南京農(nóng)業(yè)大學(xué)國家大豆改良中心提供并在感病品種‘南農(nóng)1138-2’上繁殖?？筍CN鑒定選用在我國黃淮大豆產(chǎn)區(qū)流行的大豆孢囊線蟲1號生理小種[13]。

表1 參加抗性鑒定的大豆品種(系)名稱及來源Table 1 The names and origin of soybean cultivars(lines) with resistance identification

1.2 鑒定方法

1.2.1 抗SMV鑒定

抗SMV接種鑒定參照智海劍等的方法[15]，將待鑒定材料在防蟲溫網(wǎng)室中盆栽，沙播，每盆留苗20～25株，在第1對真葉展平時分別摩擦接種2個流行株系，第1片復(fù)葉展開時重復(fù)接種1次。接種后1周顯癥時調(diào)查發(fā)病情況，包括癥狀類型、發(fā)病率、病級，此后每隔1周調(diào)查1次，持續(xù)1個月，匯總數(shù)據(jù)，計算病情指數(shù)[15]。

單株病情分級標(biāo)準(zhǔn)參照Zhi和Gai[16]的方法。將花葉、壞死2種類型分別考慮，各分為5級；如在同一植株上同時出現(xiàn)花葉、壞死2種癥狀，病級取級別高者。抗性類型根據(jù)病情指數(shù)按6級標(biāo)準(zhǔn)確定。高抗：無可見系統(tǒng)癥狀，病情指數(shù)為0；抗?。翰∏橹笖?shù)在1～20之間；中抗：病情指數(shù)在21～35之間；中感：病情指數(shù)在36～50之間；感?。翰∏橹笖?shù)在51～70之間；高感：病情指數(shù)大于70。

1.2.2 抗SCN鑒定

抗SCN鑒定參照盧為國等的方法[17]，先將種子播于蛭石內(nèi)發(fā)芽，待幼苗長到3～4 cm時移栽到放有SCN 1號生理小種病土的塑料杯中(10 cm×6 cm)，每個品種10株，保持土溫在23～30 ℃，28 d左右待根部出現(xiàn)白色孢囊時直接計數(shù)孢囊。

抗性類型的確定按Schmitt和Shannon提出的孢囊指數(shù)法進(jìn)行分級。高抗：孢囊指數(shù)1～10；中抗：孢囊指數(shù)11～30；中感：孢囊指數(shù)31～60；高感：孢囊指數(shù)大于60。

1.2.3 抗SRR鑒定

抗SRR鑒定在自然條件下進(jìn)行，將供試材料于2011—2013年連續(xù)3年種植在安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院皖北科技創(chuàng)新中心大豆根腐病鑒定圃。每份材料點播1行，行長2 m，每行20穴，每穴2粒，設(shè)3次重復(fù)，在病圃兩端各種植7行保護(hù)行，以消除灌排水造成的試驗誤差。鑒定期間保持病圃土壤濕潤，必要時進(jìn)行灌排水處理，創(chuàng)造有利于病菌生長的環(huán)境。

調(diào)查標(biāo)準(zhǔn)參照馬淑梅[7,18]的方法并略作改動：定苗時統(tǒng)計各病圃大豆品種(系)的總株數(shù)，此后每隔1周調(diào)查1次地上部分萎蔫或死亡的株數(shù)(發(fā)病程度5級)，直至收獲時統(tǒng)計發(fā)病級別為5級的總株數(shù)，計算發(fā)病率和病情指數(shù)。病情指數(shù)在15以下的定為抗病，在15以上的為感病。

2 結(jié)果與分析

2.1 大豆新品種(系)對SMV的抗性鑒定

在鑒定的72份大豆品種(系)中(表2)，對SMV弱毒株系SC3和強(qiáng)毒株系SC7表現(xiàn)較好抗性(高抗和抗病)的分別有16份和14份，分別占參試品種總數(shù)的22.22%和19.44%，顯示出對強(qiáng)毒株系SC7的抗病育種在加強(qiáng)；而對這2個株系抗性較差(高感和感病)的品種數(shù)分別為4份和22份，分別占參試品種數(shù)的5.56%和30.56%，對弱毒流行株系SC3抗性較差的僅有幾份，表明新育成的絕大多數(shù)(94.44%)品種(系)對弱毒株系均具有一定程度的抗性(表2)。同時對SC3和SC7株系表現(xiàn)較好抗性的有‘中作J8012’、‘蒙01-38’、‘汾豆86’、‘中作X96328’、‘阜08-190’等9份品種(系)(表3)，占參試品種總數(shù)的12.50%。

表2 參試大豆新品種(系)對SMV、SCN和SRR抗性反應(yīng)類型的分布1)Table 2 Resistance types of soybean new cultivars(lines) to SMV strains, SCN and SRR

1) HR=高抗，R=抗病，MR=中抗，MS=中感，S=感病，HS=高感。
HR=high resistance, R=resistance, MR=moderate resistance, MS=moderate susceptibility, S=susceptibility, HS=high susceptibility.

2.2 大豆新品種(系)對SCN的抗性鑒定

抗SCN鑒定的72個大豆品種(系)中未發(fā)現(xiàn)高抗的材料(表2)，‘冀豆17’、‘周01015-1’、‘遠(yuǎn)育8號’等3份材料表現(xiàn)中抗(表3)，占參試品種總數(shù)的4.17%。對SCN 1號生理小種高感的品種(系)有60份，占83.33%，具有很高的比例，表明抗SCN育種仍需加強(qiáng)。

2.3 大豆新品種(系)對SRR的抗性鑒定

通過2011—2013連續(xù)3年，每年均設(shè)3次重復(fù)，在大豆根腐病鑒定圃自然條件下進(jìn)行的抗SRR鑒定中，72份大豆品種(系)有31份的病情指數(shù)在15以下，占參試品種(系)數(shù)的43.06%；病情指數(shù)在15以上的有41份(表2)，占56.94%。其中‘徐0901’、‘蒙0804’、‘冀豆17’、‘蒙01-38’、‘許豆6號’、‘中作06-818’等10份品種(系)的病情指數(shù)均低于10(表3)，在抗SRR方面表現(xiàn)比較突出。

表3 參試大豆新品種(系)對SMV、SCN和SRR的抗性反應(yīng)1)Table 3 Reaction of resistance of soybean new cultivars(lines) to SMV strains, SCN and SRR

1) DI=病情指數(shù)，RR=抗性結(jié)論，CI=孢囊指數(shù)，HR=高抗，R=抗病，MR=中抗，MS=中感，S=感病，HS=高感。
DI=disease index, RR=resistance result, CI=cyst index, HR=high resistance, R=resistance, MR=moderate resistance, MS=moderate susceptibility, S=susceptibility, HS=high susceptibility.

2.4 大豆新品種(系)對3種病害的綜合抗性

從表3可以看出，對SMV弱毒株系SC3和SRR均表現(xiàn)中抗及以上水平的品種(系)有15份，占試驗總數(shù)的20.83%；對SMV強(qiáng)毒株系SC7和SRR具有中抗及以上的有11份，占15.28%；同時對2個SMV株系及SRR抗性水平均在中抗及以上的有‘蒙01-38’、‘齊黃34’、‘太豐6號’、‘中作045287’等8份品系，占參試品種數(shù)的11.11%。僅有1份材料‘冀豆17’對SMV和SCN表現(xiàn)中抗及以上水平；對SCN和SRR均表現(xiàn)中抗以上的也僅有‘冀豆17’1份材料。

由此可見，鑒定的72份大豆品種(系)中，僅有1份材料‘冀豆17’對SMV、SCN1和SRR 3種病害均具有中抗以上的抗性水平。以上這些對2種或3種大豆主要病害均具有抗性的材料既可直接應(yīng)用于大田生產(chǎn)，也可作為培育多抗新品種的親本?！钏?156’、‘太豐6號’、‘濉科15’、‘阜豆01191-1’等品種雖然對這3種病害中的個別病害表現(xiàn)中感，但病情指數(shù)較低，具有一定的抗性，也可以在生產(chǎn)上推廣應(yīng)用。

3 結(jié)論與討論

大豆新品種的選育和推廣是提高大豆產(chǎn)量的根本，從選育的新品種中篩選綜合抗病性較強(qiáng)的種質(zhì)資源，可為后續(xù)大豆育種親本的選擇提供依據(jù)。筆者通過對黃淮海南部最新選育的大豆新品種(系)進(jìn)行抗病性鑒定，篩選出對SMV株系SC3和SC7均表現(xiàn)較好抗性的材料9份，中抗SCN 1的材料3份，對SRR病情指數(shù)在15以下的材料有31份，有8份品系對SMV和SRR的抗性水平均在中抗及以上，同時對3種病害均在中抗水平以上的材料僅‘冀豆17’1份。

以往接種鑒定的結(jié)果表明，對SMV株系SC3和SC7抗性表現(xiàn)較差的品種均占參試品種的1/3左右[5, 14]，此次鑒定結(jié)果發(fā)現(xiàn)對SC3抗性較差的品種僅占參試品種的5.56%，表明從2002年加強(qiáng)審定大豆新品種對SC3株系抗病性的要求后，經(jīng)過近10年的時間，通過各育種單位的重視，新選育的大豆新品種(系)對SC3的抗性有了很大的提高，但對SC7抗性表現(xiàn)較差的品種仍占參試品種總數(shù)的30.56%，說明抗SMV強(qiáng)毒株系的育種仍需加強(qiáng)。

大豆孢囊線蟲是危害我國大豆生產(chǎn)的主要病害之一[19]，本研究發(fā)現(xiàn)參試的72份大豆品種(系)中沒有高抗的，高感品種占83.33%。鄭延海等[20]對4 120份大豆種質(zhì)資源進(jìn)行抗SCN鑒定，結(jié)果表明對SCN表現(xiàn)免疫和抗病的分別占總參試材料的0.10%和0.51%，而且多為黑皮，說明我國抗SCN大豆資源匱乏，且商品性欠佳。近年來，雖然選育出一些綜合農(nóng)藝性狀優(yōu)良，抗SCN的大豆品種[21-22]，但數(shù)量仍然較少。李凱等[9]對近10年國家大豆區(qū)域試驗品種抗SCN進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，感病品種一直較多，說明10年來我國抗SCN育種水平進(jìn)展不大，抗SCN育種仍然是我國各大豆育種單位急需攻克的一個難題。

安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院皖北科技創(chuàng)新中心大豆根腐病鑒定圃土樣經(jīng)汪濤等[23]、張汝洋[24]分析確認(rèn)是由尖孢鐮刀菌(Fusariumoxysporum)、腐皮鐮刀菌(F.solani)、終極腐霉(Pythiumultimum)、立枯絲核菌(Rhizoctoniasolani)等病原菌組成，符合田間人工病圃的建立要求。抗SRR鑒定材料的病情指數(shù)在15以下的占參試品種總數(shù)的43.06%，可能與SRR試驗的抗病性調(diào)查是在田間自然條件下進(jìn)行，沒有進(jìn)行接種試驗，自然侵染壓力較小有關(guān)。在自然發(fā)病條件下，馬淑梅[7]研究發(fā)現(xiàn)1 249份大豆材料中有37.7%的材料對大豆根腐病抗性的病情指數(shù)在15以下，人工接種后仍然有14.6%的材料病情指數(shù)在15以下。因此，本試驗所調(diào)查數(shù)據(jù)雖受自然條件等因素的影響，可能會存在著誤差，但試驗每年設(shè)置的3次重復(fù)和連續(xù)3年的驗證盡量減少了誤差，且貼近大田生產(chǎn)，所得結(jié)果具有一定的參考價值，不過最終確定相關(guān)品種對大豆根腐病的抗性程度仍然需要人工接種鑒定。

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Diseaseresistanceevaluationofsoybeancultivars(lines)inHuang-Huai-Hai

Wang Dagang1, Li Kai2, Huang Zhiping1, Hu Guoyu1, Zhang Lei1

(1.CropInstituteofAnhuiAcademyofAgriculturalSciences/KeyLaboratoryofCropQualityImprovementofAnhuiProvince,Hefei230031,China; 2.NationalKeyLaboratoryforCropGeneticsandGermplasmEnhancement/SoybeanResearchInstituteofNanjingAgriculturalUniversity/NationalCenterforSoybeanImprovement,Nanjing210095,China)

Soybeanmosaicvirus(SMV), soybean cyst nematode (SCN), and soybean root rot (SRR) are main diseases reducing yield and quality in soybean [Glycinemax(L.) Merr.]. In order to evaluate the resistance of soybean cultivars(lines) from Huang-Huai-Hai region to the three diseases, 72 soybean accessions were measured by the method of field investigation and inoculation in an aphid-free greenhouse or net-house. The results showed that 9 lines(12.5%)(‘Zhongzuo J8012’, ‘Meng 01-38’, ‘Fendou 86’, ‘Zhongzuo X96328’, ‘Fu 08-190’ etc.) were highly resistant or resistant to both SMV strains SC3 and SC7, and 3 lines(‘Zhou 01015-1’, ‘Yuanyu 8’, ‘Jidou 17’) were moderately resistant to SCN No.1. The disease index of 31 portions was below 15 and occupied 43.06% of tested accessions to SRR. Eight lines(‘Fu 08-325’, ‘HD0113’, ‘Taifeng 6’ etc.), accounting for 11.11%, were resistant or moderately resistant to both SMV and SRR, and one cultivar(‘Jidou 17’) was resistant or moderately resistant to the three diseases. These results will provide references for soybean breeding with multi-resistance.

soybean; disease resistance; evaluation

2013-12-04

：2013-12-16

國家大豆產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系(CARS-04)；安徽省自然科學(xué)青年基金(1308085QC59)；安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院院長青年創(chuàng)新基金(12B0204)

S 565.1

：ADOI：10.3969/j.issn.0529-1542.2014.06.027

* 通信作者 E-mail:smvwang@163.com