2015―2019 年國家黃河流域棉花品種區(qū)域試驗參試品種（系）枯黃萎病抗性評述

趙麗紅，馮自力，魏鋒，馮鴻杰，師勇強，張亞林，朱荷琴

（棉花生物學(xué)國家重點實驗室/ 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所，河南安陽455000）

選育抗病品種的核心是準確評價品種的抗病性， 而抗病性鑒定是選育抗病品種的關(guān)鍵程序，也是區(qū)域試驗的重要內(nèi)容[1-2]。參試棉花新品種的抗病性是一項重要指標，關(guān)系到棉花的生產(chǎn)安全。 2015―2019 年，依據(jù)全國農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心《國家棉花品種試驗及展示示范實施方案的通知》， 采用菌土營養(yǎng)缽鑒定法和人工病圃成株期鑒定法，對國家黃河流域棉花品種區(qū)域試驗參試的213 個品種（系）進行了枯萎病、黃萎?。ê喎Q“枯黃萎病”）抗性鑒定。 本研究對鑒定結(jié)果進行評述，以期為棉花抗病育種及新品種的審定推廣提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

由全國農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心提供的黃河流域棉花品種區(qū)域試驗參試品種（系）213 個，其中2015 年28 個、2016 年32 個、2017 年40 個、2018年57 個、2019 年56 個。 參試的棉花品種（系）既可分為常規(guī)棉和雜交棉品種（系），也可分為早熟、中熟和中早熟品種（系）。

1.2 鑒定方法

1.2.1抗枯萎病鑒定。采用菌土營養(yǎng)缽法[3]，每品種3 次重復(fù)，每重復(fù)6 缽，留苗30 棵。 供試菌株為生產(chǎn)上的優(yōu)勢小種7 號小種。 棉花感病對照為冀棉11，抗病對照為中植棉2 號。

1.2.2抗黃萎病鑒定。 依據(jù)國家標準，試驗采用人工病圃成株期鑒定法[4-5]。 病原菌為安陽菌系，具中等偏強致病力；參試品種種植2 行區(qū)，3 次重復(fù)，隨機排列。 棉花感病對照為冀棉11，抗病對照為中植棉2 號。

1.3 調(diào)查與統(tǒng)計方法

1.3.1病害的調(diào)查。 枯萎病抗性鑒定中，在播種后25 d 左右棉苗普遍發(fā)病，開始調(diào)查各品種（系）的枯萎病發(fā)生情況，調(diào)查采用5 級分級法，進行多次調(diào)查[4]。人工病圃鑒定中，黃萎病于花鈴期按全國統(tǒng)一病情分級標準調(diào)查[5]。在發(fā)生期（100 d 以上）對黃萎病實行全程監(jiān)控，根據(jù)監(jiān)控結(jié)果，當感病對照病株率達65%～90%， 病情指數(shù) （病指，DI） 達37.5～66.5 時，調(diào)查各品種（系）的病害發(fā)生情況，整個發(fā)病期調(diào)查3～4 次[6-7]。

1.3.2抗病性評價指標。 病情分級參照國家標準GB/T 22101.5－2009[5]中所述的5 級分級法，根據(jù)調(diào)查結(jié)果計算的相對病情指數(shù)（IR）來劃分各品種（系）的抗病類型[8-9]。計算公式：IR＝DI/DICK×50，其中DI為參試品種（系）病情指數(shù)，DICK為感病對照的病情指數(shù)。

1.3.3抗病類型的劃分。品種的抗病類型按全國的統(tǒng)一標準劃分為免疫（I）、高抗（HR）、抗?。≧）、耐?。═）和感病（S）5 個級別。 具體標準參見表1[3,5]。

表1 棉花品種（系）抗枯、黃萎病性評定標準的劃分

1.3.4品種的總體抗性指數(shù)。 2015―2019 年參試品種（系）采用總體抗性指數(shù)進行分析，具體方法參照文獻[7,10]。rF（rV）＝（4I＋3HR＋2R＋1T＋0S）×100/（4×N），其中rF、rV分別表示品種（系）的總體抗枯萎病指數(shù)和抗黃萎病指數(shù)，I、HR、R、T、S分別表示免疫、高抗、抗病、耐病、感病的品種（系）數(shù)，N為品種（系）總數(shù)。品種（系）的總體兼抗指數(shù)（rFV）＝∑rij×n×100/（16×N），其中n為枯黃萎病不同兼抗性級別的品種（系）數(shù)，rij為枯黃萎病不同兼抗性級別的系數(shù)（表2）[7]，N為品種（系）總數(shù)。

表2 品種總體兼抗性指數(shù)系數(shù)

2 結(jié)果與分析

2.1 參試棉花品種（系）對枯萎病的抗性分析

2015―2019 年213 個參試品種（系）的枯萎病不同抗性級別品種比例見圖1。 2015 年、2016 年、2017 年、2018 年、2019 年的高抗品種（系）所占的比例分別為50.0%、62.5%、52.5%、38.6%、64.3%，僅2018 年低于50.0%；上述年份抗病品種（系）所占的比例分別為21.4%、3.1%、15.0%、28.1%、12.5%，耐病品種（系）所占的比例分別為10.7%、21.9%、17.5%、21.1%、19.6%；感病品種（系）所占的比例2019 年最低，為3.6%，其余年份在12.1%～17.9%。 參試棉花品種（系）對枯萎病的抗性水平較高，各年高抗和抗病品種（系）比例均在60%以上。

圖1 2015―2019 年參試品種（系）枯萎病不同抗性級別的比例

2.2 參試品種（系）對黃萎病的抗性分析

黃萎病不同抗性品種的比例見圖2。 各年參試的品種（系）中，沒有高抗黃萎病的品種（系）；抗病品種所占比例為3.6%～24.6%，2015―2018 年逐年升高，2019 年又有所下降（17.9%）；耐黃萎病品種所占比例為67.5%～82.1%；2015 年、2016 年、2017 年、2018 年、2019 年感黃萎病品種（系）的比例分別為14.3%、9.4%、15.0%、0.0%和1.8%，2018年沒有感病品種。表明參試品種（系）對黃萎病抗性為中等水平。

圖2 2015―2019 年參試品種（系）黃萎病不同抗性級別的比例

2.3 參試品種的枯黃萎病兼抗性分析

由圖3 可知，2015 年兼抗品種的比例較低（3.6%），2016―2019 年兼抗品種所占的比例趨于穩(wěn)定（14.0%～16.0%）。

圖3 2015―2019 年參試品種（系）兼抗品種的比例

2.4 常規(guī)棉與雜交棉品種（系）的枯萎病總體抗性比較

由圖4 可知，2015 年、2016 年、2017 年、2018年、2019 年常規(guī)棉品種（系）的枯萎病總體抗性指數(shù)（rF）分別為53.4、57.4、53.2、53.4、61.6，雜交棉品種（系）的枯萎病總體抗性指數(shù)分別為41.7、35.0、44.4、30.8、51.9，表明常規(guī)棉品種（系）對枯萎病的抗性優(yōu)于雜交棉。

圖4 2015―2019 年常規(guī)棉與雜交棉的枯萎病總體抗性指數(shù)

2.5 常規(guī)棉與雜交棉品種（系）的黃萎病總體抗性比較

由圖5 可知，2015 年、2016 年、2017 年、2018年、2019 年常規(guī)棉品種（系）的黃萎病總體抗性指數(shù)（rV）分別為22.7、27.8、25.8、30.1、29.7，雜交棉品種（系）的黃萎病總體抗性指數(shù)分別為20.8、20.0、25.0、34.6、26.9。 總體來看，常規(guī)棉和雜交棉的總體抗性指數(shù)相差不大。

2.6 參試品種的總體抗性分析

圖5 2015―2019 年常規(guī)棉與雜交棉品種（系）的黃萎病總體抗性指數(shù)

圖6 2015―2019 年參試品種（系）總體抗性指數(shù)

從圖4 可以看出，2015―2019 年參試品種的總體抗枯萎病指數(shù)（rF）為48.2～75.0，2018 年最低，然后在2019 年又急劇上升到75.0； 參試品種的總體抗黃萎病指數(shù)（rV）為22.3～31.1，變化幅度較小；參試品種的總體兼抗指數(shù)（rFV）為11.4～17.4，2015年最低。 參試品種的總體抗性指數(shù)（rF、rV和rFV）均呈振蕩上升趨勢。

3 討論與結(jié)論

棉花枯黃萎病是影響我國棉花生產(chǎn)的主要病害，嚴重影響棉花的產(chǎn)量和品質(zhì)。目前，國際上公認種植抗病品種是控制其危害的經(jīng)濟有效措施[11]。 選育抗病品種的核心是準確評價品種的抗病性，無論是棉花品種審定還是抗病育種及相關(guān)研究均是如此[12-13]。本研究分析了2015―2019 年國家黃河流域棉花品種區(qū)域試驗參試品種（系）對枯黃萎病的抗性，結(jié)果表明，參試的棉花品種（系）總體對枯萎病的抗性較好，各年度高抗枯萎病品種所占比例均大于38.6%，但一直沒有出現(xiàn)高抗黃萎病的品種，抗黃萎病的品種所占比例最高為24.6%，該結(jié)果與前人報道[10,14]一致。 各年度參試的品種（系）中，兼抗枯黃萎病的品種較少，大部分品種枯萎病抗性較好，黃萎病抗性不太好，品種的總體兼抗性指數(shù)呈振蕩上升趨勢。 其中2015 年兼抗枯黃萎病的品種（系）比例僅為3.6%（只有1 個抗黃萎病品種），與后4 年相比相差很大。 但與1998―2011 年黃河流域棉花品種區(qū)域試驗參試品種（系）[2]相比，2015―2019 年參試品種（系）的抗病性有所提高：5年內(nèi)兼抗枯黃萎病的品種（系）共29 個，占13.6%，提高了7.0 百分點；兼抗品種的總體抗性指數(shù)（rFV）達17.4，提高了6.7[2]。本研究參試棉花品種（系）中，常規(guī)棉品種（系）對枯萎病的抗性優(yōu)于雜交棉品種（系），與林玲等[14]報道的相反，原因可能是品種來源、樣本量、鑒定方法等不同，但有待進一步探討。

2018 年參試品種中抗黃萎病品種比例較高，且沒有感黃萎病的品種，可能與當年黃萎病發(fā)生偏輕有關(guān)。 在黃萎病發(fā)生偏輕年份，盡管感病對照能達到鑒定要求的下限， 但發(fā)病高峰期持續(xù)時間短，發(fā)病不充分，仍會對鑒定結(jié)果有一定的影響。 棉花黃萎病是全生育期病害，發(fā)生期長，發(fā)生消長受氣溫和濕度影響明顯。 近年來，在黃河流域和長江流域棉區(qū)，均出現(xiàn)夏季高溫抑制黃萎病發(fā)生危害的現(xiàn)象，給抗病鑒定帶來一定的困難。因此，如何準確評價品種的抗病性，有待進一步研究。