2009-2015年陕西棉花品种抗病性鉴定及分析

赵俊兴，徐小鸿，吴 静，刘振东，金巧军，贺道华

(1.西北农林科技大学 农学院，陕西杨凌 712100；2.西北农林科技大学 植物保护学院，陕西杨凌 712100；3.陕西省三原县农业科学技术中心，陕西三原 713800；4.北京农学院 植物科技学院，北京 102206)

2009-2015年陕西棉花品种抗病性鉴定及分析

赵俊兴1，徐小鸿2，吴 静3，刘振东4，金巧军2，贺道华1

(1.西北农林科技大学 农学院，陕西杨凌 712100；2.西北农林科技大学 植物保护学院，陕西杨凌 712100；3.陕西省三原县农业科学技术中心，陕西三原 713800；4.北京农学院 植物科技学院，北京 102206)

通过对陕西省2009-2015年棉花区域试验及生产试验160个陆地棉棉花品种(系)的抗枯黄萎病的鉴定结果分析，未发现对枯萎病和黄萎病均免疫的品种。对枯萎病呈高抗的品种有71个，占测试品种的38.1%；未发现对黄萎病高抗的品种，达到抗性水平的品种有77个，占测试品种的48.1%。从7 a测试结果来看，对枯萎病抗性水平总体呈下降趋势，对黄萎病抗性水平总体呈增强趋势，但未见对黄萎病抗性水平达到高抗及以上的品种。共筛选出7个品种(系)对枯黄萎病表现突出的兼抗性。

陕西棉花品种； 枯、黄萎病； 抗性鉴定分析

随着抗虫棉的普及推广，中国全国种植面积截止2004年已经占棉田总面积的一半以上[1]，但棉花黄萎病(Verticlliumwilt)和枯萎病(Fusariumwilt)仍是严重危害抗虫棉的两大病害，在中国各棉区均有发生，严重影响棉花产量和纤维品质[2]。赵俊兴等[3]比较研究陕西关中棉区抗虫棉与常规棉的农艺性状及抗病性能，与常规棉相比，转基因抗虫棉的黄萎病和红叶茎枯病明显加重，枯萎病情变化不大 ，张兴华等[4 ]研究认为，无论是抗枯、黄萎病还是兼抗性，抗虫棉均较常规棉差。棉花枯黄萎病是典型的土传病害，防治难度很大[5 ]，只有种植抗病品种才是防治棉花枯黄萎病的最有效和最经济的途径[5-6]。棉花品种(系)枯黄萎抗病性鉴定是棉花抗病育种的基础性工作[7-8]，陕西关中棉区又是枯黄萎病重病区，病菌的致病性强[9]， 棉花品种抗病性的筛选与鉴定显得尤为重要。尤其是棉花黄萎病仍然是目前棉花生长过程中最具有毁灭性的病害之一，被称为棉花的“癌症”[10-11],仍缺乏高抗黄萎病棉花资源，至今尚无应用于生产的高抗黄萎病棉花品种[12 ]。 因此，创造及选育兼抗枯黄萎病棉花种质资源及优良品种成为棉花科研领域与生产中的迫切需要。在棉花枯黄萎病抗性鉴定方法中，棉花成株期人工病圃鉴定法是枯黄萎病鉴定的最佳方法，具有简便准确的优点[13-14]。本研究拟通过对2009-2015年连续7 a参加陕西省棉花区域试验及生产试验品种(系)对枯黄萎病抗性的鉴定，分析评价目前陕西棉花品种的抗病性状况，以期筛选出对枯黄萎病具有较好兼抗性的棉花品种(系)，从而为抗病育种及生产应用提供依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料

鉴定品种材料为参加陕西省2009-2015年区域试验及生产试验的棉花品种，均为春播陆地棉类型品种，共计160个，感病对照棉花品种为‘冀棉11号’。

1.2 鉴定分析

采用棉花成株期枯黄萎病抗病性鉴定方法，在位于陕西省泾阳县云阳镇的西北农林科技大学斗口试验站棉花人工枯、黄萎混生病圃中进行鉴定，棉花枯萎病菌Fusariumoxysporumf. sp.vacinfectum和黄萎病菌Verticilliumdahliaev52均为致病力较强的泾阳菌系。

试验田间采取春季地膜覆盖栽培方式，4月上旬播种，定苗密度为52 500株/hm2，宽窄行种植，行长8 m，宽行距0.8 m，窄行距0.4 m，平均行距0.6 m。参试鉴定棉花品种田间顺序排列种植，重复2次。分别于枯、黄萎发病高峰时期，当感病对照品种病情指数达到 50%左右时，按照国家统一标准[12]调查计算实际病情指数，并校正计算出相对病情指数[14]。计算公式：

实际病情指数=∑(务级病株数×对应级别)/(调查株数×4)×100%

校正系数(K)=50÷感病对照品种实际病情指数

相对病情指数(x)=实际病情指数×校正系数(K)。

抗病性级别及反应型划分采用全国统一标准[13-14]，其中，棉花枯萎病抗性分级标准：免疫：x=0.0；高抗：0.0

2 结果与分析

2.1 枯萎病抗性鉴定

2009-2015年每年达到高抗水平品种的比例分别为44.4%、65.0%、51.5%、42.3%、0.0%、23.5%及0.0%，品种抗枯萎病性呈下降趋势(表1)。没有发现对枯萎病免疫的品种，高抗品种数量比例为38.1%。2013年参试品种均为抗性品种类型，平均枯萎病情指数为6.74，高于其他年份。

表1 2009-2015年棉花抗枯萎病鉴定结果

2.2 黄萎病抗性鉴定

从鉴定结果可知，没有对黄萎病免疫和高抗的棉花品种，达到抗性级别水平品种数共77个，仅占参试品种总数的48.1%，耐病品种83个，数量较多，比例为51.9%(表2)。2009-2015年达到抗黄萎病级别的品种比例分别为47.2%、60.0%、54.5%、23.1%、27.3%、70.6%和100%，近年各参试品种表现出对黄萎病抗性有增强的趋势(表2)。2014-2015年参试品种黄萎病发病平均病情指数下降近3个百分点(表2)。

表2 2009-2015年棉花抗黄萎病鉴定结果

2.3 兼抗枯、黄萎病棉花品种(系)筛选

在2009-2015年，对陕西省棉花区域试验及生产试验品种(系)抗病性鉴定过程中，共发现35个兼抗枯、黄萎病棉花品种(品系)，这些兼抗品种对枯萎病达到高抗级别水平，对黄萎病达到抗病级别水平，其中，枯萎相对病情指数小于4.0、黄萎相对病情指数小于15.0兼抗性突出的品种有7个，分别为09-A2、09-A4、09-C1、09-F4、10-B1、10-C4、10-C5(表3)。

表3 2009-2015年棉花兼抗枯、黄萎病品种

注Note：HR.High resistance;R.Resistance.

3 结论与讨论

2009-2015年，在参加陕西棉花新品种(系)区域试验及生产试验的160个品种当中，虽然没有对枯萎病免疫品种，但大多数品种对枯萎病有较强抗病性，高抗水平品种数量达到61个，比例为38.1%；2009年的鉴定品种(品系)中发现3个耐枯萎病品种。在对黄萎病抗病性的测试中，没有发现免疫和高抗的品种，达到抗性水平品种77个，仅占参试品种总数的48.1%，耐病品种83个，占鉴定品种总数的51.9%。目前，在棉花生产中，黄萎病发生态势日趋严重，急需创制筛选高抗黄萎病品种资源。

中国大部分棉区枯黄萎病混合发生，因此，生产上急需兼抗枯黄萎病的棉花优良品种[15-16]。2009-2015年，在测定的160个棉花品种(系)对两种土壤栖居性病原菌即大丽轮枝菌和棉花尖孢镰刀菌的表现抗性的结果中，发现一些高抗枯萎病且对黄萎病也有一定抗病性的品种，但高抗和免疫黄萎病的品种依然缺乏。关于棉花品种对枯黄萎病的兼抗性特征，赵俊兴等[16]提出二者为正相关的观点 ，说明选育兼抗枯黄萎病棉花品种是可能的。本研究鉴定筛选的09-A2、09-A4、09-C1、09-F4、10-B1、10-C4、10-C5等7个棉花新品种(系)，对枯黄萎病具有突出的兼抗性能，建议在对其农艺性状及纤维品质进一步鉴定评价后及时在生产上推广应用。

Reference：

[1] 崔洪志,郭三堆.我国抗虫转基因棉研究取得重大进展[J].中国农业科学,1996,29(1):93-95.

CUI H ZH,GUO S D.Important progress on study of insect-resistance of transgeneic cotton in china[J].ScientiaAgriculturaSinica,1996,29(1):93-95 (in Chinese with English abstract).

[2] 马 存,简桂良,郑传临.中国棉花抗枯、黄萎病育种50年[J].中国农业科学,2002,35(5):508-513.

MA C ,JIAN G L,ZHEGN CH L.The advances in cotton breeding resistance toFusariumandVerticilliumwilts in China during past fifty years[J].ScientiaAgriculturaSinica,2002,35(5):508-513(in Chinese with English abstract).

[3] 赵俊兴,李茂辉,陈耀锋,等.转基因抗虫棉农艺性状及抗病性研究[J].西北农业学报,2010,19(1):96-99.

ZHAO J X,LI M H,CHEN Y F,etal.Study on agronomic characters and disease risistance of pest-risitant transgenic cotton[J].ActaAgriculturaeBoreali-occidentalisSinica,2010,19(1):96-99(in Chinese with English abstract).

[4] 张兴华,李 捷.棉花抗枯、黄萎病研究进展及其抗性鉴定方法[J].江西农业学报,2008,20(3):43-49.

ZHANG X H,LI J.Study progress and resistance identification method ofcotton toFusariumwilt andVerticilliumwilt[J].ActaAgriculturaeJiangxi,2008,20(3):43-49 (in Chinese with English abstract).

[5] 杨家荣,商鸿生,高立强.土壤环境因素对棉花黄萎病菌微菌核存活的影响[J].植物病理学报,2004,34(2):180-183.

YANG J R,SHANG H SH,GAO L Q.The effect of soil habitat factors on survival of microsclerotia ofVerticilliumdahliaeof conton[J].ActaPhytopathologicaSinica,2004,34(2):180-183(in Chinese with English abstract)

[6] 马 存,简桂良.我国棉花抗黄萎病育种现状、问题及对策[J].中国农业科学,1997,30(2):58-64.

MA C,JIAN G L.Currrnt status,problem and countermeasure on resistance breeding toVerticilliumwilt of cotton in china[J].ScientiaAgriculturaSinica,1997,30(2):58-64(in Chinese with English abstract).

[7] 曾华兰,叶 鹏,李琼芳.四川棉花品种抗枯、黄萎病性鉴定研究[J].云南农业大学学报,2002,17(4):380-382.

ZENG H L,YE P,LI Q F.Evaluation of cotton resistance toFusariumandVerticilliumwilts in sichuan[J].JournalofYunnanAgriculturalUnivresity,2002,17(4):380-382(in Chinese with English abstract).

[8] 谭永久,李琼芳,蔡应繁.棉花枯、黄萎病的发生及防治[J].西南农业学报,1997,10(10):113-117.

TAN Y J,LI Q F,CAI Y F.Occurrence and control ofFusariumwilt andVerticilliumwilt of cotton[J].SouthwestChinaJournalofAgriculturalScience,1997,10(10):113-117(in Chinese with English abstract).

[9] 罗家龙,赵 丹,王正芬,等.关中棉花枯萎病及其防治研究[J].植物保护学报,1963,2(2):187-194.

LUO J L,ZHAO D,WANG ZH F,etal.The development and control of the cottonFusariumwilt in Kwan-chung region[J].JournalofPlantProtection,1963,2(2):187-194(in Chinese with English abstract).

[10] 郭宝生,王凯辉,刘素恩,等.陆地棉抗黄萎病种质创新与抗病基因挖掘[J].棉花学报,2014 26(2):252-259.

GUO B SH,WANG K H, LIU S E,etal.Creation of resistance germplasm toVerticilliumwilt inGossypiumhirsutumand identification of disease resistance genes[J].CottonScience,2014 26(2):252-259(in Chinese with English abstract).

[11] 冯自力.棉花黄萎病vd08284弱毒相关病毒研究[D].武汉:华中农业大学,2013.

FENG Z L.Research on hypovirulent-associated mycovirus in cottonVerticilliumdahliaeVd08284 [D].Wuhan:Central China Agricultural Univresity,2013(in Chinese with English abstract).

[12 ] 宋学贞,杨国正.棉花抗黄萎病育种研究进展[J].中国农业通报,2013,29(21):16-22.

SONG X Z,YANG G ZH.Tprogress on the breding of resistance toVerticilliumwilt in cotton[J].ChineseAgriculturalCienceBulletin,2013,29(21):16-22(in Chinese with English abstract).

[13] 朱荷琴,宋晓轩,郭金城.棉花区试品种抗病性鉴定与评价研究[J].中国棉花,1993,20(6):29-30.

ZHU H Q,SONG X X,GUO J CH.Evaluation of cotton disease risistance of cotton varieties regional trial[J].ChinaCotton,1993,20(6):29-30(in Chinese).

[14] 曾华兰,何 炼,叶鹏盛,等.四川棉花区试品种枯、黄萎病抗性鉴定与评价[J].云南农业大学学报,2005,20(6):868-870.

ZENG H L,HE L,YE P SH,etal.Evaluation of resistance toFusariumwilt andVerticilliumwilt of cotton varieties in Sichuan provincial regional trial[J].JournalofYunnanAgriculturalUnivresity,2005,20(6):868-870(in Chinese with English abstract).

[15] 赵俊兴,邢宏宜,许育彬,等.陕西棉花区试品种抗枯黄萎病评价[J].西北农业学报,2009,18(1):188-190.

ZHAO J X,XING H Y,XU Y B,etal.Evaluation of resistance toFusariumWilt andVerticilliumWilt of cotton rarieties in Shaanxi Provincial regional trial[J].ActaAgriculturaeBoreali-occidentalisSinica,2009,18(1):188-190(in Chinese with English abstract).

[16] 赵俊兴,姚焕章.陆地棉抗枯黄萎病相关性的分析[J].江西棉花,1991(2)：18 .

ZHAO J X,YAO H Z.Relative analysis ofGossypiumhirsutumresistance toVerticilliumwilt andFusariumwilt [J].JiangxiCotton,1991(2)：18 (in Chinese).

(责任编辑：郭柏寿 Responsible editor:GUO Baishou)

Evaluation of Resistance toFusariumWilt andVerticilliumWilt of Cotton Varieties in Shaanxi Provincial from 2009 to 2015

ZHAO Junxing1，XU Xiaohong2，WU Jing3,LIU Zhendong4，JIN Qiaojun2and HE Daohua1

(1.College of Agronomy,Northwest A&F University,Yangling Shaanxi 712100,China; 2.College of Plant Protection,Northwest A&F University,Yangling Shaanxi 712100,China; 3.Shaanxi Sanyuan Center for Agricultural Sciences and Technology,Sanyuan Shaanxi 713800; 4.Plant Science and Technology College,Beijing University of Agriculture,Beijing 102206,China)

After resistance screening and evaluation of 160 cotton varieties (lines) in Shaanxi province from 2009-2015,no variety immune to bothFusariumwilt andVerticilliumwilt was identified. About 38.1%,71 varieties,showed high resistance toFusariumwilt. About 48.1% (77 varieties) were resistant toVerticilliumwilt,but no high resistant variety (line) was found. From the screening and evaluation results between 2009 and 2015,the level of resistance toFusariumwilt decreased along with time,while the resistance toVerticilliumwilt increased. In this study,we screened out 7 varieties (lines) that are resistant to bothFusariumwilt andVerticilliumwilt.

Shaanxi cotton variety;Fusariumwilt andVerticilliumwilt; Resistance

ZHAO Junxing,male,associate professor,master superxisor.Research area:cotton resistant breeding. E-mail:zhaojunxing2008@163.com

HE Daohua,male,Ph.D,master superxisor.Research area:cottonVerticlliumwilt.E-mail: daohua_he@qq.com

2016-09-15

2016-10-20

现代农业产业技术体系建设专项资金(CARS-18-45)；西北农林科技大学唐仲英育种基金(2009-37)。

赵俊兴，男，副教授 ，硕士生导师，主要从事棉花抗病育种研究。E-mail: zhaojunxing2008@163.com

贺道华，男，博士，硕士生导师，主要从事棉花黄萎病研究工作。E-mail: daohua_he@qq.com

日期：2016-12-12

网络出版地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/61.1220.S.20161212.1117.022.html

S435.621，24

A

1004-1389(2016)12-1816-05

Received 2016-09-15 Returned 2016-10-20

Foundation item The Earmarked Fund for China Agriculture Research System(No.CARS-18-45);Tangzhongying Breeding Foundation of Northwest Agriculature and Forestry University(No.2009-37).