2015―2019 年国家黄河流域棉花品种区域试验参试品种（系）枯黄萎病抗性评述

赵丽红，冯自力，魏锋，冯鸿杰，师勇强，张亚林，朱荷琴

（棉花生物学国家重点实验室/ 中国农业科学院棉花研究所，河南安阳455000）

选育抗病品种的核心是准确评价品种的抗病性， 而抗病性鉴定是选育抗病品种的关键程序，也是区域试验的重要内容[1-2]。参试棉花新品种的抗病性是一项重要指标，关系到棉花的生产安全。 2015―2019 年，依据全国农业技术推广服务中心《国家棉花品种试验及展示示范实施方案的通知》， 采用菌土营养钵鉴定法和人工病圃成株期鉴定法，对国家黄河流域棉花品种区域试验参试的213 个品种（系）进行了枯萎病、黄萎病（简称“枯黄萎病”）抗性鉴定。 本研究对鉴定结果进行评述，以期为棉花抗病育种及新品种的审定推广提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

由全国农业技术推广服务中心提供的黄河流域棉花品种区域试验参试品种（系）213 个，其中2015 年28 个、2016 年32 个、2017 年40 个、2018年57 个、2019 年56 个。 参试的棉花品种（系）既可分为常规棉和杂交棉品种（系），也可分为早熟、中熟和中早熟品种（系）。

1.2 鉴定方法

1.2.1抗枯萎病鉴定。采用菌土营养钵法[3]，每品种3 次重复，每重复6 钵，留苗30 棵。 供试菌株为生产上的优势小种7 号小种。 棉花感病对照为冀棉11，抗病对照为中植棉2 号。

1.2.2抗黄萎病鉴定。 依据国家标准，试验采用人工病圃成株期鉴定法[4-5]。 病原菌为安阳菌系，具中等偏强致病力；参试品种种植2 行区，3 次重复，随机排列。 棉花感病对照为冀棉11，抗病对照为中植棉2 号。

1.3 调查与统计方法

1.3.1病害的调查。 枯萎病抗性鉴定中，在播种后25 d 左右棉苗普遍发病，开始调查各品种（系）的枯萎病发生情况，调查采用5 级分级法，进行多次调查[4]。人工病圃鉴定中，黄萎病于花铃期按全国统一病情分级标准调查[5]。在发生期（100 d 以上）对黄萎病实行全程监控，根据监控结果，当感病对照病株率达65%～90%， 病情指数 （病指，DI） 达37.5～66.5 时，调查各品种（系）的病害发生情况，整个发病期调查3～4 次[6-7]。

1.3.2抗病性评价指标。 病情分级参照国家标准GB/T 22101.5－2009[5]中所述的5 级分级法，根据调查结果计算的相对病情指数（IR）来划分各品种（系）的抗病类型[8-9]。计算公式：IR＝DI/DICK×50，其中DI为参试品种（系）病情指数，DICK为感病对照的病情指数。

1.3.3抗病类型的划分。品种的抗病类型按全国的统一标准划分为免疫（I）、高抗（HR）、抗病（R）、耐病（T）和感病（S）5 个级别。 具体标准参见表1[3,5]。

表1 棉花品种（系）抗枯、黄萎病性评定标准的划分

1.3.4品种的总体抗性指数。 2015―2019 年参试品种（系）采用总体抗性指数进行分析，具体方法参照文献[7,10]。rF（rV）＝（4I＋3HR＋2R＋1T＋0S）×100/（4×N），其中rF、rV分别表示品种（系）的总体抗枯萎病指数和抗黄萎病指数，I、HR、R、T、S分别表示免疫、高抗、抗病、耐病、感病的品种（系）数，N为品种（系）总数。品种（系）的总体兼抗指数（rFV）＝∑rij×n×100/（16×N），其中n为枯黄萎病不同兼抗性级别的品种（系）数，rij为枯黄萎病不同兼抗性级别的系数（表2）[7]，N为品种（系）总数。

表2 品种总体兼抗性指数系数

2 结果与分析

2.1 参试棉花品种（系）对枯萎病的抗性分析

2015―2019 年213 个参试品种（系）的枯萎病不同抗性级别品种比例见图1。 2015 年、2016 年、2017 年、2018 年、2019 年的高抗品种（系）所占的比例分别为50.0%、62.5%、52.5%、38.6%、64.3%，仅2018 年低于50.0%；上述年份抗病品种（系）所占的比例分别为21.4%、3.1%、15.0%、28.1%、12.5%，耐病品种（系）所占的比例分别为10.7%、21.9%、17.5%、21.1%、19.6%；感病品种（系）所占的比例2019 年最低，为3.6%，其余年份在12.1%～17.9%。 参试棉花品种（系）对枯萎病的抗性水平较高，各年高抗和抗病品种（系）比例均在60%以上。

图1 2015―2019 年参试品种（系）枯萎病不同抗性级别的比例

2.2 参试品种（系）对黄萎病的抗性分析

黄萎病不同抗性品种的比例见图2。 各年参试的品种（系）中，没有高抗黄萎病的品种（系）；抗病品种所占比例为3.6%～24.6%，2015―2018 年逐年升高，2019 年又有所下降（17.9%）；耐黄萎病品种所占比例为67.5%～82.1%；2015 年、2016 年、2017 年、2018 年、2019 年感黄萎病品种（系）的比例分别为14.3%、9.4%、15.0%、0.0%和1.8%，2018年没有感病品种。表明参试品种（系）对黄萎病抗性为中等水平。

图2 2015―2019 年参试品种（系）黄萎病不同抗性级别的比例

2.3 参试品种的枯黄萎病兼抗性分析

由图3 可知，2015 年兼抗品种的比例较低（3.6%），2016―2019 年兼抗品种所占的比例趋于稳定（14.0%～16.0%）。

图3 2015―2019 年参试品种（系）兼抗品种的比例

2.4 常规棉与杂交棉品种（系）的枯萎病总体抗性比较

由图4 可知，2015 年、2016 年、2017 年、2018年、2019 年常规棉品种（系）的枯萎病总体抗性指数（rF）分别为53.4、57.4、53.2、53.4、61.6，杂交棉品种（系）的枯萎病总体抗性指数分别为41.7、35.0、44.4、30.8、51.9，表明常规棉品种（系）对枯萎病的抗性优于杂交棉。

图4 2015―2019 年常规棉与杂交棉的枯萎病总体抗性指数

2.5 常规棉与杂交棉品种（系）的黄萎病总体抗性比较

由图5 可知，2015 年、2016 年、2017 年、2018年、2019 年常规棉品种（系）的黄萎病总体抗性指数（rV）分别为22.7、27.8、25.8、30.1、29.7，杂交棉品种（系）的黄萎病总体抗性指数分别为20.8、20.0、25.0、34.6、26.9。 总体来看，常规棉和杂交棉的总体抗性指数相差不大。

2.6 参试品种的总体抗性分析

图5 2015―2019 年常规棉与杂交棉品种（系）的黄萎病总体抗性指数

图6 2015―2019 年参试品种（系）总体抗性指数

从图4 可以看出，2015―2019 年参试品种的总体抗枯萎病指数（rF）为48.2～75.0，2018 年最低，然后在2019 年又急剧上升到75.0； 参试品种的总体抗黄萎病指数（rV）为22.3～31.1，变化幅度较小；参试品种的总体兼抗指数（rFV）为11.4～17.4，2015年最低。 参试品种的总体抗性指数（rF、rV和rFV）均呈振荡上升趋势。

3 讨论与结论

棉花枯黄萎病是影响我国棉花生产的主要病害，严重影响棉花的产量和品质。目前，国际上公认种植抗病品种是控制其危害的经济有效措施[11]。 选育抗病品种的核心是准确评价品种的抗病性，无论是棉花品种审定还是抗病育种及相关研究均是如此[12-13]。本研究分析了2015―2019 年国家黄河流域棉花品种区域试验参试品种（系）对枯黄萎病的抗性，结果表明，参试的棉花品种（系）总体对枯萎病的抗性较好，各年度高抗枯萎病品种所占比例均大于38.6%，但一直没有出现高抗黄萎病的品种，抗黄萎病的品种所占比例最高为24.6%，该结果与前人报道[10,14]一致。 各年度参试的品种（系）中，兼抗枯黄萎病的品种较少，大部分品种枯萎病抗性较好，黄萎病抗性不太好，品种的总体兼抗性指数呈振荡上升趋势。 其中2015 年兼抗枯黄萎病的品种（系）比例仅为3.6%（只有1 个抗黄萎病品种），与后4 年相比相差很大。 但与1998―2011 年黄河流域棉花品种区域试验参试品种（系）[2]相比，2015―2019 年参试品种（系）的抗病性有所提高：5年内兼抗枯黄萎病的品种（系）共29 个，占13.6%，提高了7.0 百分点；兼抗品种的总体抗性指数（rFV）达17.4，提高了6.7[2]。本研究参试棉花品种（系）中，常规棉品种（系）对枯萎病的抗性优于杂交棉品种（系），与林玲等[14]报道的相反，原因可能是品种来源、样本量、鉴定方法等不同，但有待进一步探讨。

2018 年参试品种中抗黄萎病品种比例较高，且没有感黄萎病的品种，可能与当年黄萎病发生偏轻有关。 在黄萎病发生偏轻年份，尽管感病对照能达到鉴定要求的下限， 但发病高峰期持续时间短，发病不充分，仍会对鉴定结果有一定的影响。 棉花黄萎病是全生育期病害，发生期长，发生消长受气温和湿度影响明显。 近年来，在黄河流域和长江流域棉区，均出现夏季高温抑制黄萎病发生危害的现象，给抗病鉴定带来一定的困难。因此，如何准确评价品种的抗病性，有待进一步研究。