2014―2017年長江流域及江蘇省區(qū)試棉花品種枯萎病抗性評價

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)帶來巨大的損失，對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]。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，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年來參加長江流域和江蘇省區(qū)域試驗（簡稱“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 試驗材料

參加2014―2017年長江流域棉花品種區(qū)域試驗的品種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。感病對照品種泗棉3號和泗棉2號，由江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物研究所提供；抗病對照品種中植棉2號，由中國農(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]，每個品種3次重復(fù)，每個重復(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φ掌贩N為中植棉2號。感病對照品種2014年為泗棉3號，2015―2017年為泗棉2號。

1.3 調(diào)查與統(tǒng)計方法

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

1.3.2抗病性評價。以病葉調(diào)查時的實際病情指數(shù)（Disease index，DI）乘以校正系數(shù)K進(jìn)行校正，計算出相對病情指數(shù) （Relative disease index，RDI）來評價各品種的抗性水平。K值的計算公式：K=50/DICK.式中，DICK為感病對照實際病指，50為規(guī)定感病對照品種的標(biāo)準(zhǔn)病指。

1.3.3抗病類型劃分。品種的抗病類型根據(jù)校正后的相對病情指數(shù) （RDI）按全國統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)劃分為5個級別[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 參加長江流域區(qū)試的棉花品種對枯萎病的抗性

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，2015年18個，2016年18個，2017年21個。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：2014年沒有感病品種；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年參加長江流域區(qū)試的78個樣次的棉花品種中，有中熟雜交種55個，中熟常規(guī)棉23個。參試品種枯萎病的平均相對病情指數(shù)年度間有波動，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，2015年 6個，2016年 8個，2017年14個。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50%，分別為66.7%、62.5%和57.1%。其中，2014年和2015年沒有高抗枯萎病品種，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個樣次的棉花品種中，中熟雜交種23個，中熟常規(guī)種13個，早熟種17個，其中2015年參試品種中沒有早熟種，2016年沒有中熟常規(guī)種。各年度參試品種枯萎病的平均相對病情指數(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，但在長期實踐中發(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，感病對照泗棉3號的枯萎病病情指數(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，棉花品種總體對枯萎病的抗性較好，而江蘇省區(qū)試的參試品種對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病情指數(shù)都在10.00以下，低于長江流域區(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，枯萎病在我國得到了暫時有效的控制。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，沒有任何抗性是持久的。抗性品種的大面積種植，會對病原菌產(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，1993年通過江蘇省農(nóng)作物品種審定委員會審定，1995年通過全國農(nóng)作物品種審定委員會審定，審定時鑒定為高抗枯萎病[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照品種冀棉11。從2014―2017年來長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越高。因此，對于棉花枯萎病的抗病育種工作還應(yīng)重視。