不同向日葵品种资源室内抗列当水平鉴定

石必显，雷中华，吴 伟，向理军

(1.新疆农业科学院经济作物研究所，乌鲁木齐 830091；2. 新源县农业技术推广中心，新疆新源 835800)

不同向日葵品种资源室内抗列当水平鉴定

石必显1，雷中华1，吴 伟2，向理军1

(1.新疆农业科学院经济作物研究所，乌鲁木齐 830091；2. 新源县农业技术推广中心，新疆新源 835800)

【目的】筛选抗列当的向日葵品种资源，为我国向日葵的品种推广及向日葵抗列当育种工作提供参考和依据。【方法】温室条件下，培养杯内种植向日葵品种资源，通过利用根系诱导列当萌发的方法，对收集到的向日葵品种资源进行抗列当水平鉴定。【结果】油用向日葵品种资源中抗列当材料较多，包括免疫材料3份，高抗材料5份；食用向日葵品种资源中抗列当材料较少，高抗列当的材料仅1份，其余多为易感或高感材料。【结论】油用向日葵品种资源中的抗列当材料较多，整体抗列当水平明显高于食用向日葵品种资源。作为抗源，免疫或高抗列当的油用向日葵资源可用作于向日葵的抗列当育种。

向日葵；抗列当；资源；室内鉴定

0 引 言

【研究意义】向日葵是我国重要的油料作物之一，主要分布于东北、华北、西北的半干旱或轻盐碱地区。向日葵列当是一种危害向日葵根系的检疫性寄生性杂草，在世界各地对向日葵生产造成严重威胁[1]。近些年，由于从国外大量调入向日葵种子以及种植高感列当的食用向日葵品种，导致向日葵列当大量发生，危害日趋严重，在我国多省均有报道[2-5]。目前，国内外尚没有开发出针对向日葵列当有效的防除方法。培育和推广抗列当的向日葵品种是一项最经济有效、简而易行的措施，但筛选具有抗性的向日葵材料和品种是向日葵抗列当育种和向日葵新品种推广的前提。【前人研究进展】2000年于海燕等[6]研究报道，用吉林省向日葵列当对52份向日葵材料进行鉴定，结果显示品种间对列当抗性差异很大。2007年王鹏冬等[7]报道了山西省食用向日葵种质资源对当地列当抗性的初步鉴定结果：有免疫材料、抗性材料和高感列当材料。2012年张经常等[8]研究报道，从北屯向日葵常规种“三道眉”中找到了抗列当单株，并选育出了免疫当地列当的食用向日葵品种。2013年王文军[9]利用盆栽接种鉴定的方法，鉴定了一批黑龙江地区的向日葵资源，发现抗列当基因主要存在于外源材料、油葵材料和杂交种材料当中。向日葵列当存在生理小种的分化[10]，不同生理小种的致病力不同,筛选种资资源的前提就是要明确向日葵列当的生理小种类型。石必显等[11]利用国际通用向日葵列当鉴别寄主，鉴定出目前我国向日葵列当的生理小种有A、D、E、G四种类型,其中D小种是我国主要的向日葵列当生理小种，在我国的分布最为广泛。【本研究切入点】利用在我国分布最为广泛的D生理小种，对收集到的向日葵品种资源进行抗性评价分析。【拟解决的关键问题】通过室内培养杯种植向日葵接种列当的方法，快速筛选抗列当的向日葵资源，为抗列当的向日葵品种推广和抗列当育种工作打下基础。

1 材料与方法

1.1 材 料

参试向日葵品种资源共计38份，主要是当前我国各省的向日葵主栽品种或品系，包括油用向日葵品种资源14份，食用向日葵品种资源24份。向日葵列当采自于新疆阿勒泰地区187团公安农场，生理小种类型为D类型，是当前我国分布最为广泛的向日葵列当生理小种类型。

1.2 方 法

1.2.1 试验设计

温室条件下，在培养杯中种植各向日葵品种资源，并进行列当的接种，诱导列当种子对向日葵根系的寄生。

配制培养土：分别准备营养土、蛭石、沙子。然后，按营养土∶蛭石∶沙子=2∶1∶1的比例配制成培养土备用。然后配制接种物：按250 mg列当种子对0.5 kg培养土的比例，将列当种子与土壤混合均匀，制成接种物备用。

装培养杯：用150 mL塑料杯，杯底打两个2 mm的孔，敷上一层滤纸，先装入1/3杯培养土，再装入1/3杯接种物，然后装入1/5杯培养土。

向日葵种子的催芽、播种：将向日葵种子在温水中浸泡2 h，然后播入杯中，每杯播种2～3粒，每一待鉴定品种播种10杯，覆盖1.5 cm厚的培养土。做好标签，按顺序摆放在光照温室培养(温度20～28℃、相对空气湿度约40%、光照强度为10 000 lx，光照时长14 h/d)。

当向日葵出苗后3～4叶期，进行定苗工作，每杯留1株苗，植株生长期间适时适量浇水，保持杯内土壤湿度不要太大，否则不利用列当种子对向日葵根系的寄生。

1.2.2 鉴定

出苗后35 d，小苗长出7～9片真叶，此时列当根瘤大量出现。将被测苗从杯中取出，用水冲洗干净根部，被侵染的向日葵根系上可发现有“根瘤”状突起或根状茎，通过肉眼即可鉴定。记载被侵染株数和每株上侵染的列当个数，计算寄生率和寄生程度。列出鉴定标准[7]，计算公式如下：表1

寄生率(F%)=小区内被侵染向日葵植株数量/小区内向日葵植株数量×100%.

寄生强度(I)=小区内列当数/小区内被侵染向日葵植株数量.

寄生程度(AD)=小区内列当数/小区内的向日葵植株数量.

表1 抗列当等级鉴定标准

Table 1 Identification standards of the broomrape resistance level

抗性等级Resistancegrade寄生率(F%)Parasitism(%)寄生程度(AD)Parasiticdegree免疫Immune00高抗Highresistant010

2 结果与分析

2.1 抗性鉴定结果

经过对38份向日葵品种资源进行抗列当鉴定，发现免疫列当的向日葵品种资源有3份：龙葵杂7号，新葵杂23号和AR 7-1614；高抗材料有7份，包括S 606，白葵杂6号，新葵杂7号等；抗性资源有巴葵138，内葵杂3号，新食葵6号等8份，；易感材料有包括JK 601，赤3006，SH 363等在内的9份资源；高感材料有15份，包括龙食葵2号，LD 5009，科阳1号等。表2

表2 不同向日葵资源抗列当水平

Table 2 Broomrape resistance level of different sunflower resources

抗性水平Resistancelevel材料名称Materialname免疫Immune白葵杂6号，新葵杂23号，AR7-1614高抗HighresistantS606，龙葵杂7号，H76/702，赤CY102，F08-2，S18抗Resistant巴葵138，新食葵6号，龙葵杂4号，赤3009，甘10138，H74/42R，新葵杂7号，JK103易感SusceptibleJK601，赤3006，SH363，科阳7号，H4/46，3638C，AD66，内葵杂3号，LSK15，RH318，H74/21R高感Highsensible龙食葵2号，LD5009，科阳1号，3939，龙食葵3号，H78/702，三道眉，H76/21R，KAXS11-14，S05-2

2.2 差异显著性

2.2.1 不同抗性水平的食葵品种间差异显著性

对不同抗性水平的食葵品种在寄生率、寄生程度和寄生强度上进行差异显著性分析。研究表明,5%显著水平上，不同抗性水平的食葵品种在寄生率方面呈现出差异，如高感列当品种龙食葵2号、5009和龙食葵3号与易感列当品种JK601、RH318和科阳7号间差异显著，后者又与抗性品种新食葵6号、JK103、巴葵138以及高抗品种H76/702差异显著。1%极显著水平上，龙食葵2号、RH318、新食葵6号和H76/702之间在寄生率方面差异显著。寄生程度和寄生强度方面，虽然不同材料间的差异不尽相同，但整体上高感材料与易感材料以及抗性材料间差异显著，例如龙食葵2号与JK601和巴葵138之间在1%水平上差异显著。表3

表3 不同抗性水平的食葵品种间寄生指标差异显著性

Table 3 Parasitic index significant difference analysis of confectionary varieties with different broomrape resistance levels

材料名称Materialname寄生率(%)Parasiticrate显著水平Significantlevel寄生程度Parasiticdegree显著水平Significantlevel寄生强度Parasiticstrength显著水平Significantlevel龙食葵2号100 00aA32 90aA32 90aALD500996 67abA30 37bB31 03aA龙食葵3号86 67bcAB14 10cC15 17bBJK60176 67cdB8 10dD9 50cCRH31876 67cdB6 97dDE7 93cdCD科阳7号73 33dB5 37eE6 23dDE新食葵6号46 67eC3 23fF3 73eEFJK10336 67efCD1 70gFG3 13eF巴葵13830 00fgDE1 37gG2 70eFH76/70220 00gE0 57gG1 60eF

注: 小写字母表示5%水平差异显著性，大写字母表示1%水平差异极显著性,下同

Note: Lowercase letters mean significant difference at 5% and uppercase letters mean 1%level,the same as below

表4 不同抗性水平的油葵品种间寄生指标差异显著性

Table 4 Parasitic index significant difference analysis of oil-sunflower varieties with different broomrape resistance levels

材料名称Materialname寄生率(%)Parasiticrate显著水平Significantlevel寄生程度Parasiticdegree显著水平Significantlevel寄生强度Parasiticstrength显著水平SignificantlevelKAXS11-14100 00aA12 50aA12 50aAAD6683 33bAB6 23bB8 13bB内葵杂3号76 67bB4 97cC6 43cC甘1013846 67cC2 00dD3 80dD新葵杂7号43 33cCD1 23deDE2 33eES1826 67dDE0 50efEF2 00efE龙葵杂7号16 67dEF0 30efEF1 83efES60616 67dEF0 27efEF1 37fE新葵杂23号0eF0fF0gF白葵杂6号0eF0fF0gF

2.2.2 不同抗性水平的油葵品种间差异显著性

对不同抗性水平的油葵品种在寄生率、寄生程度和寄生强度上进行差异显著性分析。结果表明，不同抗性水平的油葵品种在寄生率、寄生程度和寄生强度方面呈现出不同差异。5%显著水平上，高感列当材料KAXS11-14、易感品种内葵杂3号与抗性品种S18之间差异显著，这些资源都与免疫列当的品种新葵杂23号、白葵杂6号之间差异显著。寄生程度上，KAXS11-14、AD66、内葵杂3号、新葵杂7号与S606之间差异显著。寄生强度方面，免疫资源新葵杂23号与S606、S18、甘10 138之间差异显著。1%极显著水平上，寄生率方面，AD66、内葵杂3号、甘10138等之间差异显著；寄生程度方面，KAXS11-14、内葵杂3号、S18之间差异显著；寄生强度方面，不同材料间的也呈现出不同的差异。表4

2.3 油葵品种资源与食葵品种资源抗性对比

参试38份材料中，油葵品种资源共有14份，其中免疫材料3份，占比7.8%；食葵品种资源24份，免疫材料0份。高抗材料中，油葵有5份，食葵仅有1份；抗性材料中，油葵3份、食葵5份，分别占比7.8%和13.2%；易感和高感材料中，食葵有18份，占比47.4%，油葵3份，共占比7.8%。通过对比可知，油葵品种资源中有较多材料对列当具有抗性，少数能够免疫列当；食用品种资源中只有1份高抗材料，其他材料多为易感或高感材料。可见，向日葵抗列当的基因较多的存在于油用向日葵资源中，食用向日葵资源里较少。表5

表5 油葵品种资源与食葵品种资源间的抗性对比

Table 5 Resistance comparison analysis between oil sunflowers and confectionary variety resources

材料类型Materialtype抗性水平Resistancelevel免疫Immune高抗Highresistant抗Resistant易感Susceptible高感Highsensible份数Number百分率Percent份数Number百分率Percent份数Number百分率Percent份数Number百分率Percent份数Number百分率Percent油葵OilSunflower37 8513 237 825 212 6食葵Confectionary0012 6513 2923 7923 7

3 讨 论

向日葵列当存在生理小种的分化，不同生理小种对向日葵的致病力也不一样，鉴定材料抗性的前提就是要明确向日葵列当的生理小种类型。试验所用的列当种子采自新疆阿勒泰地区187团公安农场，经鉴定生理小种属于D类型。目前D类型生理小种的向日葵列当是目前我国分布最广泛的向日葵列当[11]，对我国向日葵产业的危害最为严重。用此列当来筛选向日葵品种资源具有很好的实践指导意义，可以为向日葵品种的推广和向日葵抗列当育种提供重要依据。

近些年，由于油葵籽粒收购价格较低的原因，油葵种植面积在逐渐减少。与油葵相比，食葵籽粒收购价要高的多，且产量与油葵相当或高于油葵，所以高效益促使食葵种植面积逐渐扩大。鉴定结果发现油葵品种资源中抗列当的材料较多，而食葵品种资源中抗列当的材料较少，这也正是我国近些年列当快速爆发的原因：即大量种植易感列当的食葵品种。筛选出抗性品种资源，然后通过与其他性状优良的食葵材料杂交转育等方法进行遗传改良[12]，可将抗性基因加以利用，进而选育出商品性好、抗列当的食葵品种，这是当前向日葵育种家最需解决的问题。

试验通过对我国当前主栽向日葵品种或品系进行抗列当鉴定，发现免疫列当的品种3份，高抗的品种5份。对鉴定材料的抗性指标进行差异显著性分析得出，不同抗性水平的材料之间存在不同程度上的差异，分析结果与各材料的抗、感列当分级有着紧密的关系。对于有抗性的食葵品种，可以进行示范推广种植，对于免疫或高抗列当的油葵品种，可通过与优良食葵材料杂交并继续鉴定等方法加以转化利用。

在我国，向日葵列当存在更高级别的生理小种G[11]，目前只分布于内蒙古自治区的巴盟地区。Goncharov S V等[13]研究表明G生理小种的侵染力极强，其所对应的抗列当基因是OR7。随着抗性材料的收集与丰富，今后将选用级别更高、侵染力更强的列当小种来筛选向日葵资源，进而选育抗性更高的向日葵新品种。

4 结 论

通过利用向日葵列当D生理小种对38份向日葵品种资源进行鉴定，发现油用向日葵品种资源中抗列当材料较多，包括免疫材料3份，高抗材料5份；食用向日葵品种资源中抗列当材料较少，高抗材料仅1份，其余多为易感或高感材料。可见，油用向日葵品种资源中的抗列当材料较多，整体抗列当水平明显高于食用向日葵品种资源。作为抗源，免疫或高抗列当的油用向日葵资源可用作于向日葵的抗列当育种。

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Fund project:Supported by the Science and Technology Support Program of Xinjiang Uygur Autonomous Region ( 201431102) and the National Sunflower Industry System Construction Program (nycytx-21)

Indoor Resistance Level Identification of Different Sunflower Resources against Broomrape

SHI Bi-xian1, LEI Zhong-hua1, WU Wei2, XIANG Li-jun1

(1.ResearchInstituteofEconomicCrops,XinjiangAcademyofAgriculturalSciences,Urumqi830091,China; 2.AgriculturalTechnologyExtensionCenterofXinyuanCounty，XinyuanXinjiang835800,China)

【Objective】 To screen the broomrape-resistant sunflower variety resources, and provide reference and evidence for promotion of sunflower variety and sunflower broomrape-resistant breeding in our country. 【Method】Under greenhouse conditions, plant sunflower variety resources in culture cup were cultivated and by using the method of root-induced germination of broomrape, the broomrape-resistant level of the collected sunflower variety resources was identified.【Result】Oil sunflower resources had more broomrape-resistant materials, including 3 immunization materials and 5 high resistant materials. Confectionary sunflower resources had few broomrape-resistant materials, including only 1 high resistant material, and the rest were mostly susceptible or highly susceptible materials.【Conclusion】Oil sunflower resources have more broomrape-resistant materials than confectionary sunflower resources, and the broomrape-resistant level is higher than confectionary sunflower resources. As a source of resistance, immune or highly broomrape-resistant oil sunflower resources can be used in sunflower broomrape-resistant breeding.

sunflower; broomrape resistant; resources; indoor identification

10.6048/j.issn.1001-4330.2016.01.014

2015-05-15

自治区科技支撑项目(201431102); 国家向日葵产业体系建设项目 (nycytx-21)

石必显(1981)，男，助理研究员,博士研究生，研究方向为向日葵育种与栽培，(E-mail)sbx5212001@163.com

向理军(1965-)，男，研究员，研究方向为向日葵育种与栽培，(E-mail)junxl@xaas.ac.cn

S435.655

A

1001-4330(2016)01-0108-06