2015―2020 年國家西北內陸棉區(qū)棉花品種區(qū)域試驗參試品種（系）枯黃萎病抗性評述

鄭志鴻，王寧山，鮑健，艾尼江，趙建軍，馮國禮*

（1.石河子農業(yè)科學研究院，新疆 石河子832000；2.石河子市科技情報研究所，新疆 石河子832000）

種植抗病或耐病品種，是生產上防治棉花枯萎病、黃萎病最經濟、有效的措施，因此選育抗病棉花品種是防治這2 種病害的關鍵。而抗病性鑒定是選育抗病品種的關鍵程序， 也是區(qū)域試驗的重要內容[1-4]。 筆者分析了2015―2020 年參加國家西北內陸棉區(qū)棉花品種區(qū)域試驗的早熟常規(guī)品種、早熟機采常規(guī)品種和早中熟常規(guī)品種共192 個品種（系）枯黃萎病的抗性鑒定結果，以期為棉花抗病育種及新品種的審定推廣提供科學依據(jù)，加快育種進程和獲得最大的經濟效益。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

由全國農業(yè)技術推廣服務中心提供的國家西北內陸棉區(qū)棉花品種區(qū)域試驗參試品種 （系）192個， 其中2015 年13 個、2016 年18 個、2017 年30個、2018 年51 個、2019 年41 個、2020 年39 個。 參試的棉花品種（系）可分為早熟常規(guī)、早中熟常規(guī)品種（系），2018 年增加了早熟機采常規(guī)品種（系）。 鑒定所用的枯萎病感病對照為新陸早7 號，黃萎病感病對照為新陸早36 號， 均由石河子農業(yè)科學研究院棉花研究所提供；抗病對照中植棉2 號由中國農業(yè)科學院棉花研究所提供。感病和抗病對照均由中國農業(yè)科學院棉花研究所朱荷琴研究員和石河子農業(yè)科學研究院棉花研究所趙建軍副研究員在人工病圃內聯(lián)合測試確定，符合國家標準[5-6]。

1.2 鑒定方法

1.2.1抗枯萎病鑒定。 依據(jù)國家標準，試驗采用人工病圃成株期鑒定法[5]。 每年采用人工麥粒砂繁殖枯萎病病原菌，并將病稈粉碎還田，以增加病圃土壤中病原菌的含量?？菸【鸀檗r業(yè)生產中棉花致病的優(yōu)勢小種7 號生理小種。

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[6]。每年進行病稈粉碎還田，以增加病圃土壤中病原菌的含量。 黃萎病菌株為V991，屬落葉型、強致病性菌株。

1.3 試驗設計

供試品種（系）于每年4 月中下旬播種，采用1.45 m 寬的地膜進行人工膜上點播， 采用1 膜4行、寬窄行配置，窄行0.3 m，寬行0.6 m，株距0.09 m。每個品種種植1 行，行長5 m，3 次重復，隨機排列，每重復間留0.5 m 寬的走道。5 月中旬定苗，確保每行基本苗在50 株左右。病圃施肥、滴灌及田間管理措施與其他試驗地相同。

1.4 調查與統(tǒng)計方法

1.4.1病害的調查。 在人工接種病圃中，棉花出苗現(xiàn)行后，定期調查感病對照的發(fā)病情況，當感病對照病情指數(shù)（病指，DI）高于40.0 時，進行第1 次全面調查[5-11]，此后每10 d 左右調查1 次，病指達到65 時結束調查，整個生育期調查次數(shù)不少于3 次。

1.4.2抗病性評價指標。病情分級參照國家標準[5-6]中所述的5 級分級法，根據(jù)調查結果計算的相對病情指數(shù)（RDI）來劃分各品種（系）的抗病類型[9]。 計算公式：RDI＝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)。

1.4.3抗病類型的劃分。 品種的抗病類型按國家標準劃分為5 個級別，分別為免疫（I）、高抗（HR）、抗病（R）、耐?。═）和感?。⊿），具體劃分標準參見表1[5-6]。

表1 棉花品種（系）抗枯、黃萎病性評定標準的劃分

1.4.4品種的總體抗性指數(shù)。 2015―2020 年參試品種（系）采用總體抗性指數(shù)進行分析[1-2]。rF（rV）＝（4nI＋3nHR＋2nR＋1nT＋0nS）×100/（4N），其中rF、rV分別表示品種（系）對枯、黃萎病的總體抗性指數(shù)，nI、nHR、nR、nT、nS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/（16N），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），i為枯萎病抗性系數(shù)，j為枯萎病抗性系數(shù)，N為品種（系）總數(shù)[1-2]。

1.4.5數(shù)據(jù)的處理。采用Microsoft Excel 數(shù)據(jù)處理軟件分析。

2 結果與分析

2.1 枯萎病的抗性水平分析

參試品種（系）中，各年份不同枯萎病抗性級別品種的比例見圖1。 其中未出現(xiàn)免疫品種 （系）；2016 年、2017 年和2020 年均為抗或高抗枯萎病品種（系），且2017 年和2020 年高抗枯萎病的占比分別為96.7%和92.3%， 遠遠高于抗病品種 （系）的3.3%和7.7%；2018 年耐病品種（系）占比為11.8%，2015 年和2019 年出現(xiàn)感病品種， 分別占7.7%和2.4%，但都遠低于高抗和抗病的占比。 總體上參試棉花品種（系）對枯萎病的抗性水平較高，除2018年高抗和抗病品種（系）占比為88.2%外，其他年份均在92%以上。

表2 品種總體兼抗性指數(shù)系數(shù)

2.2 黃萎病的抗性水平分析

2015―2020 年不同黃萎病抗性級別參試品種（系）的比例見圖2。6 年的參試品種（系）中，沒有出現(xiàn)免疫或高抗品種（系）；抗病品種（系）所占比例為5.1%～36.7%，呈先上升后下降趨勢，2017 年最高；耐病品種（系）比例為23.1%～76.9%，呈逐年上升趨勢；2017 年感病品種（系） 比例僅為6.7%，2018年有所上升，之后又下降；但6 年整體上呈下降趨勢， 由2015 年的69.2%下降至2020 年的17.9%。除2017 年參試品種（系） 的黃萎病抗性水平較高外，其余年份均較低，以耐病品種（系）為主，6 年平均耐病品種（系）占比為56.2%。

2.3 參試品種的枯黃萎病兼抗性分析

由圖3 可以看出，2015 年和2016 年兼抗品種的比例相差不大， 分別為7.7%和7.1%；2017 年兼抗品種的比例較高為36.7%，之后兼抗品種的比例呈下降趨勢，至2020 年僅為5.1%（2 個品種）。

2.4 不同熟性常規(guī)棉的枯萎病總體抗性比較

由圖4 可以看出，2015－2020 年早熟常規(guī)棉品種（系）的rF分別為26.9、33.3、51.7、44.6、49.4、46.8，早中熟常規(guī)棉品種（系）的rF分別為57.1、59.4、75.0、61.4、75.0、73.2。 各年份早中熟常規(guī)棉品種（系）的rF均大于早熟常規(guī)棉品種（系），這表明早中熟常規(guī)棉對枯萎病的總體抗性優(yōu)于早熟常規(guī)棉。

圖1 2015－2020 年不同枯萎病抗性級別參試品種（系）的比例

圖2 2015－2020 年不同黃萎病抗性級別參試品種（系）的比例

圖3 2015－2020 年參試品種（系）兼抗品種的比例

2.5 不同熟性常規(guī)棉的黃萎病總體抗性比較

由圖5 可以看出，2015－2020 年早熟常規(guī)棉品種 （系） 的rV分別為1.9、9.7、23.3、13.2、13.4、12.8，2017 年為最高， 呈先上升后下降并趨于穩(wěn)定的趨勢；早中熟常規(guī)棉品種（系）的rV分別為14.3、21.9、30.6、36.4、35.0、25.0，2018 年為最高， 呈先上升后下降的趨勢。各年份早中熟常規(guī)棉品種（系）的rV均大于早熟常規(guī)棉品種（系），這表明早中熟常規(guī)棉對黃萎病的總體抗性優(yōu)于早熟常規(guī)棉。

圖4 2015－2020 年不同熟性枯萎病總體抗性指數(shù)（rF）

2.6 參試品種（系）的總體抗性分析

從圖6 可以看出，各年參試品種（系）的rF為57.7～98.3，總體呈上升趨勢，2018 年稍有回落；各年參試品種（系）的rV為11.5～41.7，2017 年為最高，2018 年有所下降， 之后變化幅度較??；各年參試品種（系）的rFV為5.8～23.0，2017 年為最高，2018 年有所下降，之后趨于穩(wěn)定。 各年參試品種的rF遠大于rV和rFV， 且三者均呈振蕩上升趨勢。

圖5 2015－2020 年不同熟性常規(guī)棉黃萎病總體抗性指數(shù)（rV）

圖6 2015－2020 年參試品種（系）的枯萎病（rF）、黃萎病抗性指數(shù)（rV）和總體兼抗性指數(shù)（rFV）

3 討論與結論

目前，種植抗病品種是控制病害的經濟有效措施[12]。2015－2020 年參試品種（系）的抗病性分析結果表明，西北內陸棉區(qū)在抗枯萎病、抗黃萎病和兼抗棉花品種的選育方面取得了一定的成效，尤其是在棉花枯萎病抗性方面。除2018 年外，其他年份高抗和抗病品種（系）占比均在92%以上，棉花枯萎病抗性達到了較高水平且趨于穩(wěn)定；棉花黃萎病抗性水平較低，各年份以耐病品種（系）為主，沒有高抗品種（系），只有2017 年抗病品種（系）占比較高，為36.7%；各年度參試的品種（系）的枯黃萎病兼抗性較差， 且2017 年以后呈下降趨勢，2020 年兼抗品種（系）的比例最低，僅為5.1%。

大部分參試品種（系）的枯萎病抗性較好，黃萎病抗性較差，多數(shù)年份總體兼抗性指數(shù)的變化程度與抗黃萎病指數(shù)的變化程度相近。 可見，選育兼抗棉花品種時提高黃萎病抗性是關鍵。 不過，這6 年品種的總體兼抗性指數(shù)呈振蕩上升趨勢。

在同樣的氣候條件和栽培管理方式下，早中熟常規(guī)棉的枯萎病抗性、黃萎病抗性及兼抗性均優(yōu)于早熟常規(guī)棉，這可能與品種（系）的生物學特征特性有關。早中熟品種生育期較長，一般生長勢強，莖稈粗壯堅韌，抗逆性較強。棉花黃萎病發(fā)生時間較長，受氣候的影響較大， 與氣溫和濕度關系密切[13-15]。2017 年參試品種（系）中抗黃萎病及兼抗品種（系）比例遠高于其他年份， 可能與當年氣候條件有關，高溫干旱抑制黃萎病的發(fā)生發(fā)展，造成黃萎病發(fā)生偏輕。 近幾年，夏季不同程度的高溫干旱抑制黃萎病發(fā)生，影響抗病性鑒定。