綠豆抗枯萎病試驗(yàn)研究

劉方正 杜成章 胡斯剛

摘要 ? ?綠豆是我國主要的食用豆類之一，枯萎病是最主要的綠豆病害之一。當(dāng)綠豆植株感染枯萎病后，常表現(xiàn)為葉片黃化、植株矮化、根部腐爛、葉片褪綠、枯萎等癥狀。本研究利用系統(tǒng)選育出的4個(gè)抗病高代品系開展研究，通過對(duì)參試品系的病害進(jìn)行調(diào)查分級(jí)及病害相關(guān)性研究，初步明確枯萎病對(duì)綠豆植株農(nóng)藝性狀的影響，同時(shí)篩選出抗性水平能達(dá)到高抗的品系。結(jié)果表明，1號(hào)品系的枯萎病病情指數(shù)為8.75，劃分等級(jí)為高抗，其產(chǎn)量和相關(guān)農(nóng)藝性狀均優(yōu)于其他品系，可作為抗病材料加以利用。此外，綠豆枯萎病的病情指數(shù)與株高的P值<0.5，相關(guān)系數(shù)為-0.73，成顯著負(fù)相關(guān);病情指數(shù)與分枝數(shù)、單株莢數(shù)、小區(qū)產(chǎn)量的P值<0.05，相關(guān)系數(shù)分別為-0.98、-0.99、-0.99，具有極顯著負(fù)相關(guān)性。

關(guān)鍵詞 ? ?綠豆;枯萎病;相關(guān)分析;抗性鑒定

中圖分類號(hào) ? ?S435.22 ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 ? ?A

文章編號(hào) ? 1007-5739（2019）20-0096-02 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）

Abstract ? ?Mung bean is one of the main edible beans in China. Fusarium wilt is one of the most important mung bean diseases. When mung bean plants were infected with fusarium wilt，they often show symptoms such as yellowing of leaves，dwarfing of plants，root rot，chlorosis of leaves and withering. In this study，four high-resistance strains selected by the system were used to carry out research.Through the investigation and classification of test strains diseases and disease-related research，the effects of fusarium wilt on the agronomic traits of mung bean plants were preliminarily identified，and screened strains with high resistance could be used for utilization.The results showed that the fusarium wilt disease index of strain 1 was 8.75，and the grade was high resistance，the yield and related agronomic traits were superior to other strains and could be used as disease resistance materials.In addition，the disease index of mung bean fusarium wilt was significantly negatively correlated with the plant height（P<0.5），the correlation coefficient was -0.73.The disease index was negatively correlated with the branch number，pod number of per plant and yield per plot（P<0.05），and the correlation coefficients were -0.98，-0.99 and -0.99，respectively.

Key words ? ?mung bean;fusarium wilt;correlation analysis;resistance identification

綠豆是我國主要的食用豆類之一，在我國已有2 000多年栽培歷史[1]。近年來，我國綠豆種植面積逐年擴(kuò)大[2]，每年的種植面積達(dá)54萬hm2 [3]。此外，綠豆具有生育期短、固氮能力強(qiáng)、生長適應(yīng)性廣泛等特點(diǎn)，是農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)調(diào)整中主要的間作、套作、輪作和養(yǎng)地作物[4]。目前綠豆主要病害有20多種[5-6]，其中枯萎病是影響綠豆產(chǎn)量最嚴(yán)重的病害之一。

綠豆枯萎病是一種由尖鐮孢菌（Fusarium oxysporum）引起的一種土傳病害，尖鐮孢菌可在綠豆任何生育期侵入導(dǎo)致病害發(fā)生，可導(dǎo)致綠豆植株葉片黃化、褪綠、枯萎，植株矮化、根部腐爛、側(cè)根和主根腐爛萎縮，成株期葉片葉脈間失綠，葉尖和葉緣首先出現(xiàn)焦枯，由下而上逐漸干枯，植株生長緩慢，維管束變褐等癥狀，嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致減產(chǎn)80%[7]。

為了從品種改良的角度對(duì)綠豆枯萎病進(jìn)行有效控制，本研究從高代材料中篩選出4個(gè)抗病品系。針對(duì)該4個(gè)品系進(jìn)行抗性水平分級(jí)及枯萎病對(duì)相關(guān)農(nóng)藝性狀的相關(guān)性開展研究，以期為綠豆枯萎病的抗病育種工作提供材料基礎(chǔ)及后期綠豆枯萎病綜合防治提供理論依據(jù)。

1 ? ?材料與方法

1.1 ? ?試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)設(shè)置在永川區(qū)五間鎮(zhèn)合興村（北緯29°10′14″，東經(jīng)105°49′30″），海拔354 m，壤土，前茬油菜。該地塊連續(xù)2 年發(fā)生嚴(yán)重的綠豆枯萎病。

1.2 ? ?試驗(yàn)材料

試驗(yàn)材料均為渝綠2號(hào)中系統(tǒng)選擇所得的高代品系。

1.3 ? ?試驗(yàn)設(shè)計(jì)

采用單因素隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，共4個(gè)參試品系和1個(gè)對(duì)照品系渝綠2號(hào)（感病，田間自然發(fā)病）。3次重復(fù)，共15個(gè)小區(qū)，小區(qū)面積10 m2（5 m×2 m）。每小區(qū)行距50 cm，株距10 cm，種植密度20.01萬株/hm2。

1.4 ? ?數(shù)據(jù)處理

本研究隨機(jī)選取40個(gè)單株進(jìn)行固定觀察，分別于苗期、初花期、盛花期、始莢期、成熟期對(duì)每個(gè)單株進(jìn)行病害調(diào)查分級(jí)，待成熟期后，將固定觀察的40株取回進(jìn)行考種。所得試驗(yàn)原始數(shù)據(jù)由Excel 2013進(jìn)行處理，由SPSS數(shù)據(jù)處理軟件進(jìn)行方差分析及病情指數(shù)計(jì)算，病情指數(shù)（DI）=Σ（各級(jí)病株數(shù)×各級(jí)代表值）/（ 調(diào)查總株數(shù)×最高級(jí)代表值）×100。病害分級(jí)參考朱琳[8]的方法。0級(jí)，葉片無癥狀;1級(jí)，葉片邊緣或葉尖輕微褪綠變黃，黃化面積≤25%;2級(jí)，25%<葉片黃化面積（A）≤50%;3級(jí)，50%<葉片重度黃化或萎蔫面積（A）≤75%;4級(jí)，葉片完全枯萎?？剐栽u(píng)價(jià)按病情指數(shù)劃分：高抗（HR），075。

2 ? ?結(jié)果與分析

2.1 ? ?病情發(fā)展趨勢(shì)比較

由表1可知，1號(hào)品系的成熟期病情指數(shù)為8.75，可劃定為高抗;2號(hào)品系的成熟期病情指數(shù)為41.88，可劃定為中感;3號(hào)品系和4號(hào)品系的成熟期病情指數(shù)都為23.13，可劃定為抗，但4號(hào)品系中病害達(dá)到4級(jí)的植株在第5次調(diào)查時(shí)較3號(hào)品系多，而0～3級(jí)植株均較3號(hào)品系多;1～4號(hào)品系苗期均未發(fā)病，進(jìn)入初花期后才開始有枯萎病發(fā)生，而對(duì)照品系從苗期至成熟期枯萎病病情愈發(fā)嚴(yán)重。對(duì)照品系的成熟期病情指數(shù)為71.25，可劃定為感病。

對(duì)病情指數(shù)的發(fā)展趨勢(shì)分析結(jié)果顯示，1號(hào)品系的病情發(fā)展最緩慢，表現(xiàn)出了良好的枯萎病抗性;2號(hào)品系的病情發(fā)展在前期較緩慢，而進(jìn)入成熟期后，枯萎病的病情發(fā)展較其他品系快;3號(hào)品系在進(jìn)入成熟期后病情發(fā)展雖有所加快，但總體抗性較好;4號(hào)品系的病情指數(shù)呈現(xiàn)直線上升趨勢(shì)，病情發(fā)展穩(wěn)定，表現(xiàn)出穩(wěn)定的抗性特征。

2.2 ? ?枯萎病對(duì)各品系農(nóng)藝性狀的影響

由表2可知，1號(hào)品系小區(qū)產(chǎn)量為1.80 kg，排第1位，其株高、單莢粒數(shù)、單株莢數(shù)、百粒重及分枝數(shù)均高于其他品系，病情指數(shù)低于其他品系;2號(hào)品系小區(qū)產(chǎn)量為1.51 kg，排第4位，其產(chǎn)量和分枝數(shù)受枯萎病的影響較大;3號(hào)品系小區(qū)產(chǎn)量為1.62 kg，排第3位，其產(chǎn)量受病害影響較小;4號(hào)品系小區(qū)產(chǎn)量為1.69 kg，排第2位，其產(chǎn)量受病害影響較小;對(duì)照品系的各項(xiàng)農(nóng)藝性狀均為最低，受病害影響最大。

由表3可知，病情指數(shù)與株高的P值<0.5，相關(guān)系數(shù)為

-0.73，成顯著負(fù)相關(guān);病情指數(shù)與分枝數(shù)、單株莢數(shù)、小區(qū)產(chǎn)量的P值<0.05，相關(guān)系數(shù)分別為-0.98、-0.99、-0.99，具有極顯著負(fù)相關(guān)性;而病情指數(shù)與株高、單莢粒數(shù)、百粒重的P值>0.5，其相關(guān)系數(shù)不具參考價(jià)值，無相關(guān)關(guān)系。

從相關(guān)分析結(jié)果來看，隨著綠豆枯萎病病情的發(fā)展，綠豆植株的株高、分枝數(shù)、單株莢數(shù)及小區(qū)產(chǎn)量呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，而單莢粒數(shù)、百粒重并未受枯萎病病情的影響。

3 ? ?結(jié)論與討論

本研究的4個(gè)品系中，1號(hào)品系的枯萎病抗性最好，病情指數(shù)為8.75，小區(qū)產(chǎn)量1.80 kg，折合產(chǎn)量1 800 kg/hm2，可將1號(hào)品系劃定為高抗;2號(hào)品系的枯萎病抗性最差，病情指數(shù)為41.88，小區(qū)產(chǎn)量1.51 kg，折合產(chǎn)量1 510 kg/hm2，可將2號(hào)品系劃定為中感;3號(hào)品系的枯萎病抗性中等，病情指數(shù)為23.13，小區(qū)產(chǎn)量1.62 kg，折合產(chǎn)量1 620 kg/hm2，可以將3號(hào)品系劃定為抗;4號(hào)品系的枯萎病抗性中等，病情指數(shù)為23.13，小區(qū)產(chǎn)量1.69 kg，折合產(chǎn)量1 690 kg/hm2，可將4號(hào)品系劃定為抗。1號(hào)品系的農(nóng)藝性狀和枯萎病抗性均表現(xiàn)出較大優(yōu)勢(shì)，建議將1號(hào)品系作為抗病材料加以利用推廣。

對(duì)照品系在前期枯萎病發(fā)病進(jìn)程較緩，而進(jìn)入成熟期后病情發(fā)展較快，這與朱 琳等[9]的研究結(jié)果相似。表明綠豆枯萎病的最佳調(diào)查時(shí)間為初熟期，在今后的抗性育種過程中，應(yīng)著重在成熟期進(jìn)行枯萎病調(diào)查分級(jí)。有學(xué)者認(rèn)為，隨著生育期的增大，植株感病性會(huì)隨之降低[10-11]。這也說明了綠豆大田生產(chǎn)時(shí)苗期防治枯萎病的重要性，同時(shí)也表明今后在采取人工接種方式進(jìn)行抗性育種時(shí)應(yīng)重點(diǎn)在苗期進(jìn)行人工接種。

4 ? ?參考文獻(xiàn)

[1] 林汝法，柴巖，廖琴，等.中國小雜糧[M].北京：中國農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)出版社，2002.

[2] 劉慧.我國綠豆生產(chǎn)現(xiàn)狀和發(fā)展前景[J].農(nóng)業(yè)展望，2012，8（6）：36-39.

[3] NAIR R M，THAVARAJAH P，GIRI R R，et al.Mineral and phenolic concentrations of mungbean[Vigan radiata（L.）R.Wilczek var. radiata]grown in semi-arid tropical India[J].Journal of Food Composition and Analysis，2015，39：23-32.

[4] LI L，YANG T，REDDEN R，et al.Soil fertility map for food legumes production areas in China[J].Scientific Reports，2016，6：26102.

[5] CUI X Y，SHEN L，YUAN X X，et al.First report of bean common mosaic virus infecting mungbean（Vigan radiata）in China[J].Plant Disease，2014，98（11）：1590.

[6] 朱振東，段燦星.綠豆病蟲害鑒定與防治手冊(cè)[M].北京：中國農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)出版社，2012.

[7] 孫菲菲.三種綠豆土傳病害病原菌鑒定[D].北京：中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院，2017.

[8] 朱琳.綠豆枯萎病病原菌小種鑒定及抗源篩選[D].北京：中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院，2018.

[9] 朱琳，孫素麗，孫菲菲，等.綠豆尖鐮孢枯萎病抗性鑒定方法[J].植物遺傳資源學(xué)報(bào)，2017，18（4）：696-703.

[10] YUAN S，ZHOU M A.Major gene for resistance to carbendazim，in field isolates of Gibberella zeae[J].Can J Plant Pathol，2005，27（1）：58-63.

[11] 孫文姬，陳其煥，馬存，等.棉花種質(zhì)資源抗枯、黃萎病鑒定[J].中國農(nóng)業(yè)科學(xué)，1990，23（1）：89.