马铃薯育成品种晚疫病抗性及产量的鉴定与评价

王 鹏，李芳弟，郭天顺，窦俊焕，齐小东，颉炜清，罗照霞，杨 晨，赵中梁，吕 汰

（甘肃省天水市农业科学研究所，甘肃 天水 741001）

马铃薯是仅次于小麦和水稻的世界第三大重要农作物[1]。2015年，中国农业部把马铃薯主粮化工作列入重要议程，马铃薯主粮化不仅有助于推进种植业结构调整，实现农业可持续发展，保障中国粮食安全，而且有助于改善和丰富中国居民膳食营养结构[2]。根据公开发布的国家级统计资料，截至2014年，中国马铃薯播种面积增长到557.33万hm2[3]。甘肃省马铃薯种植面积到2014年达68.25万hm2，种植效益已达到129.3亿元[4]。然而，在马铃薯的种植过程中，病虫害始终阻碍其发展壮大，对马铃薯产量和品质都造成了很大的影响。在诸多病虫害中，晚疫病所造成的危害和影响都是最大的，是中国乃至全世界的主要病害[5,6]。生产中马铃薯晚疫病常用的防治措施主要有病情的预测和预报、化学防治、生物防治、农业防治以及抗病品种的使用。目前，化学防治是国内外最主要的防治措施。然而，各种防治措施都存在不同程度的缺陷，防效也达不到理想的效果，生产中主要还是通过种植抗性品种来抵御晚疫病的发生。因此，长期致力于马铃薯抗病品种的选育是育种家们应持之以恒的研究工作。

“雨养农业区（天水）”在每年的7月下旬进入梅雨季节，高温高湿的条件极易于晚疫病的发生和流行，没有高抗晚疫病的品种或有效的防治措施，将严重导致马铃薯减产。因此，马铃薯育种工作中，抗马铃薯晚疫病品种的选育是重中之重。然而，选育抗性品种的关键是获得有效的抗性资源。因此，本研究以‘天薯10号’为对照品种对23份国内育成的马铃薯品种的晚疫病抗性、产量及适应性进行鉴定与评价，旨在筛选出抗病性强、高产、适宜于大面积推广种植的马铃薯品种和优质的亲本材料。

1 材料与方法

1.1 参试材料

23份参试材料及对照品种列于表1。

1.2 试验设计与方法

1.2.1 试验地概况

试验设于“雨养农业区（天水）”—甘肃省天水市农业科学研究所中梁试验站。试验地海拔1 650 m，2年前茬作物均为冬小麦。2014和2015年均结合施肥用大型拖拉机耕地一遍，再用旋耕机旋地一遍，机耕时撒施腐熟鸡粪1 300 kg/667m2、磷酸二铵（N+P2O5≥ 64.0%，N∶P2O5=18∶46）10 kg/667m2、尿素（总N≥46.4%）10 kg/667m2，6月壅土时追施尿素20 kg/667m2。

表1 供试材料名称及来源Table 1 Name and source of tested materials

根据甘肃省天水市秦州区气象资料，2014年4月下旬至5月下旬降雨量35.4 mm，较历年少27.9 mm，7月上旬至9月下旬，降雨量227.1 mm，较历年少36.3 mm，全年生育期内降水量304.5 mm，较历年（402.4 mm）少97.9 mm；平均气温16.6℃，较历年（19.4℃）低2.8℃；日照时数967.5 h，较历年（986.4 h）少18.9 h。2015年4月下旬至5月下旬降雨量98.1 mm，较历年多28.8 mm，7月上旬至9月下旬，降雨量161.6 mm，较历年少101.8 mm，全生育期内降水量346.0 mm，较历年（402.4 mm）少56.4 mm；平均气温21.5℃，较历年（19.4℃）高2.1℃；日照时数1 159.7 h，较历年（986.4 h）多173.3 h。

1.2.2 试验设计与方法

试验采用随机区组排列，试验时间2014～2015年，2年均3次重复。小区长6.67 m，宽3 m，小区面积20 m2。行距60 cm，株距33 cm，5行区，每个小区100株，密度为3 333株/667m2。2014年4月19日播种，10月4日收获。2015年4月19日播种，9月26日收获。整个生育期内参试材料田间自然发病，未喷施任何病害防治药物。

采用马红梅[7]的方法调查马铃薯植株晚疫病：（1）每个小区对角线5点取样统计，每点3株，调查全部叶片，估算病斑面积占总叶片面积的比例，用百分比计算。具体计算公式：发病叶片面积（%）=（病斑面积/总叶片面积）×100。（2）根据病害流行速度快慢，调查间隔时期为7～10 d一次，可以根据情况进行调整。（3）开花中后期，田间首次出现病斑时开始第1次调查，试验收获前结束。该试验中，2014与2015年均调查8次。以发病叶片面积百分比表示病害发生情况，将品种抗病性划分为4个级别：高抗（HR）（发病叶片面积：3%～10%）、中抗（MR）（发病叶片面积：11%～30%）、中感（MS）（发病叶片面积：31%～60%）和高感（HS）（发病叶片面积≥61%），根据整个生育期的平均值评价马铃薯品种对晚疫病的田间抗性。

马铃薯收获时，对供试品种每小区中间一行的商品薯率进行考量，并对每小区的产量进行称重，估算产量，3个独立小区重复取平均值。

2 结果与分析

2.1 不同年份马铃薯品种晚疫病发病情况

按各品种2014和2015年平均晚疫病发病叶片面积百分比及2年晚疫病发病叶片面积百分比平均值绘制图1。

参与晚疫病抗性鉴定的24份材料（包括对照）中，2年供试材料的晚疫病发病平均抗病情况为‘农天1号’、‘天薯12号’、‘天薯10号’（CK），‘陇薯10号’、‘陇薯13号’、‘青薯9号’、‘陇薯11号’和‘陇薯12号’表现为高抗（HR）晚疫病；‘庄薯3号’、‘云薯505’、‘农天2号’、‘陇薯7号’、‘天薯9号’、‘云薯205’、‘天薯11号’、‘云薯303’、‘陇薯 6号’、‘云薯 807’、‘云薯 501’、‘青06-26-7’和‘云薯202’表现为中抗（MR）；‘青薯2号’、‘下寨65’和‘脱毒175’表现为中感（MS）。2年马铃薯品种的晚疫病发病情况相比，2015年品种的晚疫病发病叶片面积百分比明显高于2014年，从气象数据看，2014年全年降雨量（304.5 mm）、日平均气温（16.6℃）和日照时数（967.5 h）均低于2015年全年降雨量（346.0 mm）、日平均气温（21.5℃）和日照时数（1 159.7 h），显然，高温高湿的条件有助于晚疫病菌快速繁殖，晚疫病发病较严重，因此，造成了2年晚疫病病情的差异。从单个品种的晚疫病发病情况来看，2年抗晚疫病性能比较稳定的是‘农天1号’、‘天薯12号’、‘青薯9号’、‘农天2号’、‘云薯205’、‘云薯303’和‘云薯501’，其余品种2年的晚疫病发病程度均有不同程度的差异。‘农天1号’和‘天薯12号’高抗晚疫病且抗病性稳定，抗病性高于对照‘天薯10号’（CK）。

2.2 不同年份马铃薯品种晚疫病流行趋势

图1 2014和2015年马铃薯品种晚疫病发病情况Figure 1 Incidence of potato late blight on tested varieties in 2014 and 2015

图2 2014和2015年植株晚疫病发病趋势Figure 2 Incidence trends of potato late blight in 2014 and 2015

按照记载日期逐次计算所有品种晚疫病发病叶片面积百分比的平均值绘制图2。从发病即日起，2014和2015年马铃薯晚疫病的发病趋势逐渐加重，2014年植株晚疫病发病叶片面积百分比整体明显低于2015年。2014年由于5～7月降水量少，各品种发病迟，7月28日开始发病，8月降水也少，晚疫病发展缓慢，至9月10日后降水增多，晚疫病发病速度加快。总体来看，2014年降水少，晚疫病发病晚，发病较轻。2015年5、6月正值马铃薯出苗期，降水充足，各品种出苗整齐，植株长势强。7月正值生长中期，气温偏高，晚疫病发病较早。7月下旬感病品种植株叶片出现病斑。

2.3 不同年份马铃薯品种产量和商品薯率

产量结果和方差分析表明（表2），参试材料中产量超过对照‘天薯10号’（CK）（814 kg/667m2）的品种分别为‘青薯9号’、‘陇薯7号’、‘庄薯3号’、‘农天2号’、 ‘天薯11号’、 ‘陇薯13号’、‘云薯505、‘云薯807’和‘农天1号’，这9个品种产量与对照‘天薯10号’（CK）差异达极显著水平，其中，‘青薯9号’、‘陇薯7号’和‘庄薯3号’产量最高，产量分别为1 067，992和957 kg/667m2；商品薯率较高的品种为‘陇薯13号’和‘农天1号’，分别达84.00%和83.55%。

表2 2014和2015年马铃薯品种产量和商品薯率Table 2 Yield and marketable tuber percentage of tested varieties in 2014 and 2015

3 讨 论

从品种来源的地域性看，抗病性差异比较明显，甘肃省天水市农业科学研究所育成品种（天薯系列、农天系列）和甘肃省农业科学院马铃薯研究所育成的品种（陇薯系列）植株晚疫病发病轻，晚疫病抗性较强，适应性好；其次，植株抗晚疫病较强的为来自于云南的品种；抗晚疫病性能较弱的为来自于青海的品种（除‘青薯9号’）。表明马铃薯品种适宜种植的地域性较强，适宜种植范围有一定的局限性，该研究结果与王鹏等[8]的研究结果一致。

综合各参试品种连续2年晚疫病田间抗性和产量表现分析，丰产性较好、抗晚疫病性能强、适宜于“雨养农业区（天水）”大面积推广种植的品种分别为‘青薯9号’、‘庄薯3号’、‘天薯11号’、‘陇薯7号’、‘农天2号’和‘陇薯13号’，其中对‘青薯9号’和‘庄薯3号’的鉴定结果（抗病、高产）与郭志乾等[9]和王信等[10]的研究结果一致。筛选出的6个品种中，‘青薯9号’、‘庄薯3号’、‘天薯11号’和‘陇薯7号’4个品种都通过国家作物委员会审定，该研究结果也再次证明了国审品种适应性广，应大面积推广种植。‘农天1号’、‘天薯12号’、‘天薯10号’（CK）、‘陇薯10号’、‘陇薯13号’、‘青薯9号’、‘陇薯11号’和‘陇薯12号’8个高抗晚疫病品种可作为马铃薯抗晚疫病品种选育的亲本材料。‘青薯2号’、‘下寨65’和‘脱毒175’3个品种抗晚疫病性能和产量均表现不佳，在生产中要进行种植或作为亲本材料加以利用，需加大晚疫病（化学或生物）防治力度，或者通过对种薯进行脱毒，提高种薯级别来抵御晚疫病病菌的侵害。