馬鈴薯育成品種晚疫病抗性及產量的鑒定與評價

王 鵬，李芳弟，郭天順，竇俊煥，齊小東，頡煒清，羅照霞，楊 晨，趙中梁，呂 汰

（甘肅省天水市農業(yè)科學研究所，甘肅 天水 741001）

馬鈴薯是僅次于小麥和水稻的世界第三大重要農作物[1]。2015年，中國農業(yè)部把馬鈴薯主糧化工作列入重要議程，馬鈴薯主糧化不僅有助于推進種植業(yè)結構調整，實現(xiàn)農業(yè)可持續(xù)發(fā)展，保障中國糧食安全，而且有助于改善和豐富中國居民膳食營養(yǎng)結構[2]。根據(jù)公開發(fā)布的國家級統(tǒng)計資料，截至2014年，中國馬鈴薯播種面積增長到557.33萬hm2[3]。甘肅省馬鈴薯種植面積到2014年達68.25萬hm2，種植效益已達到129.3億元[4]。然而，在馬鈴薯的種植過程中，病蟲害始終阻礙其發(fā)展壯大，對馬鈴薯產量和品質都造成了很大的影響。在諸多病蟲害中，晚疫病所造成的危害和影響都是最大的，是中國乃至全世界的主要病害[5,6]。生產中馬鈴薯晚疫病常用的防治措施主要有病情的預測和預報、化學防治、生物防治、農業(yè)防治以及抗病品種的使用。目前，化學防治是國內外最主要的防治措施。然而，各種防治措施都存在不同程度的缺陷，防效也達不到理想的效果，生產中主要還是通過種植抗性品種來抵御晚疫病的發(fā)生。因此，長期致力于馬鈴薯抗病品種的選育是育種家們應持之以恒的研究工作。

“雨養(yǎng)農業(yè)區(qū)（天水）”在每年的7月下旬進入梅雨季節(jié)，高溫高濕的條件極易于晚疫病的發(fā)生和流行，沒有高抗晚疫病的品種或有效的防治措施，將嚴重導致馬鈴薯減產。因此，馬鈴薯育種工作中，抗馬鈴薯晚疫病品種的選育是重中之重。然而，選育抗性品種的關鍵是獲得有效的抗性資源。因此，本研究以‘天薯10號’為對照品種對23份國內育成的馬鈴薯品種的晚疫病抗性、產量及適應性進行鑒定與評價，旨在篩選出抗病性強、高產、適宜于大面積推廣種植的馬鈴薯品種和優(yōu)質的親本材料。

1 材料與方法

1.1 參試材料

23份參試材料及對照品種列于表1。

1.2 試驗設計與方法

1.2.1 試驗地概況

試驗設于“雨養(yǎng)農業(yè)區(qū)（天水）”—甘肅省天水市農業(yè)科學研究所中梁試驗站。試驗地海拔1 650 m，2年前茬作物均為冬小麥。2014和2015年均結合施肥用大型拖拉機耕地一遍，再用旋耕機旋地一遍，機耕時撒施腐熟雞糞1 300 kg/667m2、磷酸二銨（N+P2O5≥ 64.0%，N∶P2O5=18∶46）10 kg/667m2、尿素（總N≥46.4%）10 kg/667m2，6月壅土時追施尿素20 kg/667m2。

表1 供試材料名稱及來源Table 1 Name and source of tested materials

根據(jù)甘肅省天水市秦州區(qū)氣象資料，2014年4月下旬至5月下旬降雨量35.4 mm，較歷年少27.9 mm，7月上旬至9月下旬，降雨量227.1 mm，較歷年少36.3 mm，全年生育期內降水量304.5 mm，較歷年（402.4 mm）少97.9 mm；平均氣溫16.6℃，較歷年（19.4℃）低2.8℃；日照時數(shù)967.5 h，較歷年（986.4 h）少18.9 h。2015年4月下旬至5月下旬降雨量98.1 mm，較歷年多28.8 mm，7月上旬至9月下旬，降雨量161.6 mm，較歷年少101.8 mm，全生育期內降水量346.0 mm，較歷年（402.4 mm）少56.4 mm；平均氣溫21.5℃，較歷年（19.4℃）高2.1℃；日照時數(shù)1 159.7 h，較歷年（986.4 h）多173.3 h。

1.2.2 試驗設計與方法

試驗采用隨機區(qū)組排列，試驗時間2014～2015年，2年均3次重復。小區(qū)長6.67 m，寬3 m，小區(qū)面積20 m2。行距60 cm，株距33 cm，5行區(qū)，每個小區(qū)100株，密度為3 333株/667m2。2014年4月19日播種，10月4日收獲。2015年4月19日播種，9月26日收獲。整個生育期內參試材料田間自然發(fā)病，未噴施任何病害防治藥物。

采用馬紅梅[7]的方法調查馬鈴薯植株晚疫?。海?）每個小區(qū)對角線5點取樣統(tǒng)計，每點3株，調查全部葉片，估算病斑面積占總葉片面積的比例，用百分比計算。具體計算公式：發(fā)病葉片面積（%）=（病斑面積/總葉片面積）×100。（2）根據(jù)病害流行速度快慢，調查間隔時期為7～10 d一次，可以根據(jù)情況進行調整。（3）開花中后期，田間首次出現(xiàn)病斑時開始第1次調查，試驗收獲前結束。該試驗中，2014與2015年均調查8次。以發(fā)病葉片面積百分比表示病害發(fā)生情況，將品種抗病性劃分為4個級別：高抗（HR）（發(fā)病葉片面積：3%～10%）、中抗（MR）（發(fā)病葉片面積：11%～30%）、中感（MS）（發(fā)病葉片面積：31%～60%）和高感（HS）（發(fā)病葉片面積≥61%），根據(jù)整個生育期的平均值評價馬鈴薯品種對晚疫病的田間抗性。

馬鈴薯收獲時，對供試品種每小區(qū)中間一行的商品薯率進行考量，并對每小區(qū)的產量進行稱重，估算產量，3個獨立小區(qū)重復取平均值。

2 結果與分析

2.1 不同年份馬鈴薯品種晚疫病發(fā)病情況

按各品種2014和2015年平均晚疫病發(fā)病葉片面積百分比及2年晚疫病發(fā)病葉片面積百分比平均值繪制圖1。

參與晚疫病抗性鑒定的24份材料（包括對照）中，2年供試材料的晚疫病發(fā)病平均抗病情況為‘農天1號’、‘天薯12號’、‘天薯10號’（CK），‘隴薯10號’、‘隴薯13號’、‘青薯9號’、‘隴薯11號’和‘隴薯12號’表現(xiàn)為高抗（HR）晚疫?。弧f薯3號’、‘云薯505’、‘農天2號’、‘隴薯7號’、‘天薯9號’、‘云薯205’、‘天薯11號’、‘云薯303’、‘隴薯 6號’、‘云薯 807’、‘云薯 501’、‘青06-26-7’和‘云薯202’表現(xiàn)為中抗（MR）；‘青薯2號’、‘下寨65’和‘脫毒175’表現(xiàn)為中感（MS）。2年馬鈴薯品種的晚疫病發(fā)病情況相比，2015年品種的晚疫病發(fā)病葉片面積百分比明顯高于2014年，從氣象數(shù)據(jù)看，2014年全年降雨量（304.5 mm）、日平均氣溫（16.6℃）和日照時數(shù)（967.5 h）均低于2015年全年降雨量（346.0 mm）、日平均氣溫（21.5℃）和日照時數(shù)（1 159.7 h），顯然，高溫高濕的條件有助于晚疫病菌快速繁殖，晚疫病發(fā)病較嚴重，因此，造成了2年晚疫病病情的差異。從單個品種的晚疫病發(fā)病情況來看，2年抗晚疫病性能比較穩(wěn)定的是‘農天1號’、‘天薯12號’、‘青薯9號’、‘農天2號’、‘云薯205’、‘云薯303’和‘云薯501’，其余品種2年的晚疫病發(fā)病程度均有不同程度的差異?！r天1號’和‘天薯12號’高抗晚疫病且抗病性穩(wěn)定，抗病性高于對照‘天薯10號’（CK）。

2.2 不同年份馬鈴薯品種晚疫病流行趨勢

圖1 2014和2015年馬鈴薯品種晚疫病發(fā)病情況Figure 1 Incidence of potato late blight on tested varieties in 2014 and 2015

圖2 2014和2015年植株晚疫病發(fā)病趨勢Figure 2 Incidence trends of potato late blight in 2014 and 2015

按照記載日期逐次計算所有品種晚疫病發(fā)病葉片面積百分比的平均值繪制圖2。從發(fā)病即日起，2014和2015年馬鈴薯晚疫病的發(fā)病趨勢逐漸加重，2014年植株晚疫病發(fā)病葉片面積百分比整體明顯低于2015年。2014年由于5～7月降水量少，各品種發(fā)病遲，7月28日開始發(fā)病，8月降水也少，晚疫病發(fā)展緩慢，至9月10日后降水增多，晚疫病發(fā)病速度加快?？傮w來看，2014年降水少，晚疫病發(fā)病晚，發(fā)病較輕。2015年5、6月正值馬鈴薯出苗期，降水充足，各品種出苗整齊，植株長勢強。7月正值生長中期，氣溫偏高，晚疫病發(fā)病較早。7月下旬感病品種植株葉片出現(xiàn)病斑。

2.3 不同年份馬鈴薯品種產量和商品薯率

產量結果和方差分析表明（表2），參試材料中產量超過對照‘天薯10號’（CK）（814 kg/667m2）的品種分別為‘青薯9號’、‘隴薯7號’、‘莊薯3號’、‘農天2號’、 ‘天薯11號’、 ‘隴薯13號’、‘云薯505、‘云薯807’和‘農天1號’，這9個品種產量與對照‘天薯10號’（CK）差異達極顯著水平，其中，‘青薯9號’、‘隴薯7號’和‘莊薯3號’產量最高，產量分別為1 067，992和957 kg/667m2；商品薯率較高的品種為‘隴薯13號’和‘農天1號’，分別達84.00%和83.55%。

表2 2014和2015年馬鈴薯品種產量和商品薯率Table 2 Yield and marketable tuber percentage of tested varieties in 2014 and 2015

3 討 論

從品種來源的地域性看，抗病性差異比較明顯，甘肅省天水市農業(yè)科學研究所育成品種（天薯系列、農天系列）和甘肅省農業(yè)科學院馬鈴薯研究所育成的品種（隴薯系列）植株晚疫病發(fā)病輕，晚疫病抗性較強，適應性好；其次，植株抗晚疫病較強的為來自于云南的品種；抗晚疫病性能較弱的為來自于青海的品種（除‘青薯9號’）。表明馬鈴薯品種適宜種植的地域性較強，適宜種植范圍有一定的局限性，該研究結果與王鵬等[8]的研究結果一致。

綜合各參試品種連續(xù)2年晚疫病田間抗性和產量表現(xiàn)分析，豐產性較好、抗晚疫病性能強、適宜于“雨養(yǎng)農業(yè)區(qū)（天水）”大面積推廣種植的品種分別為‘青薯9號’、‘莊薯3號’、‘天薯11號’、‘隴薯7號’、‘農天2號’和‘隴薯13號’，其中對‘青薯9號’和‘莊薯3號’的鑒定結果（抗病、高產）與郭志乾等[9]和王信等[10]的研究結果一致。篩選出的6個品種中，‘青薯9號’、‘莊薯3號’、‘天薯11號’和‘隴薯7號’4個品種都通過國家作物委員會審定，該研究結果也再次證明了國審品種適應性廣，應大面積推廣種植?！r天1號’、‘天薯12號’、‘天薯10號’（CK）、‘隴薯10號’、‘隴薯13號’、‘青薯9號’、‘隴薯11號’和‘隴薯12號’8個高抗晚疫病品種可作為馬鈴薯抗晚疫病品種選育的親本材料?！嗍?號’、‘下寨65’和‘脫毒175’3個品種抗晚疫病性能和產量均表現(xiàn)不佳，在生產中要進行種植或作為親本材料加以利用，需加大晚疫病（化學或生物）防治力度，或者通過對種薯進行脫毒，提高種薯級別來抵御晚疫病病菌的侵害。