近十年来参加江西省棉花区试品种的抗病性分析
2021-03-24赵沛杨兆光吴洁李捷吴珍平夏绍南乔艳艳
赵沛 杨兆光 吴洁 李捷 吴珍平 夏绍南 乔艳艳
摘要:通过对江西省2010~2019年207份材料抗枯萎病性分析及对2016~2019年87份材料的抗黄萎病性分析,鉴定结果表明,参试品种的抗枯萎病性水平较高,近10年来高抗以及抗病品种占总参试品种的37.20%,且抗枯萎病性总体呈上升趋势;参试品种的抗黄萎病性水平较低,近4年来抗病品种占参试品种的17.24%,缺乏高抗品种,但近两年来对黄萎病抗性水平总体呈增强趋势。共筛选出5个对枯萎病和黄萎病兼抗的品种。
关键词:江西省;棉花品种;区域试验;抗病鉴定;枯萎病;黄萎病
中图分类号:S562.038
文献标识码:A
文章编号:2095-3143(2021)01-0037-06
DOI:10.3969/j.issn.2095-3143.2021.01.007
Abstract:Through the analysis of the anti-fusarium wilt of 207 materials in Jiangxi Province from 2010 to 2019 and the analysis of the anti-verticillium wilt disease of 87 materials in 2016-2019, the identification results showed that the anti-fusarium wilt level of the participating varieties was high, the high resistance and disease-resistant varieties accounted for 37.20% of the total participating varieties in 10 years, and the overall resistance to withering disease showed an upward trend; the tested varieties have a low level of resistance to verticillium wilt, and in the past 4 years, the disease-resistant varieties accounted for 17.24% of the tested varieties, a lack of high resistance varieties, but the overall resistance level to verticillium wilt disease in the last 2 years showed an overall upward trend. A total of 5 varieties resistant to fusarium wilt and verticillium wilt were screened out.
Key words:Jiangxi Province; Cotton varieties; Regional test; Disease resistance identification; Fusarium wilt; Verticillium wilt
棉花枯萎病和黄萎病是棉花生產中最重要的两个病害,在我国主产棉区常年发生,作为典型的土传病害,在适宜的气候环境下会大面积的爆发,对棉花的生产造成毁灭性的危害,防控难度大[1-2]。科学研究和生产实践证明,培育和种植抗病品种是最经济有效的手段[3-4]。因此,在棉花育种工作中,都会对培育的新品种进行抗枯萎病和黄萎病鉴定工作,以筛选出抗病品种。虽然乔艳艳,等[5]曾评价了2010~2014年江西省棉花品种区域试验的品种抗枯萎病性;涂祈钧,等[6-7]和王涛,等[8-9]曾在江西省棉花品种区域试验年度报告中评价了各参加品种的抗病性;杨笑敏,等[10]在赣棉 Z006 的特征特性及在江西植棉区栽培技术要点评价了该品种的抗枯萎病性和抗黄萎病性;但这些均是片面和零碎的,不能系统和全面的反映参加江西省棉花品种区域试验的品种抗病性整体情况与趋势。因此,作者以近十年来参加江西省棉花品种区域试验抗病性评价结果为依据,对参试品种的抗病性进行系统分析,客观地反映近年来育种成果对抗枯萎病性和抗黄萎病性的提升情况,为接下来的抗病育种工作提供参考。
1材料与方法
1.1试验材料
2010~2019年江西省棉花品种区域试验的棉花品种共计207份,其中2010~2015年按照要求只对区试品种进行了枯萎病的抗性鉴定,2016年增加了对黄萎病的抗性鉴定[11]。
1.2鉴定方法
1.2.1抗枯萎病鉴定
主要采用室内苗期鉴定法及病圃成株期鉴定法相结合的方法[12]。室内苗期鉴定每个材料播种12~13钵不等,每钵播种5 粒种子,每钵留苗2~3株,3 次重复,采用随机区组排列;病圃成株期鉴定采用直播播种,每个材料播种15 穴,每穴播种5~6粒,3 次重复,随机区组排列。试验所用抗病对照为86-1,感病对照为冀棉11 号。
1.2.2抗黄萎病鉴定
采用病圃成株期鉴定法[12],于江西省棉花研究所人工病圃(长14m,宽2m)进行。供试材料每穴播种5~6粒,每个材料播种15穴,3次重复,采用随机区组设计,播种时间一般为5月上旬。播种后,精心管理,保持田间的适宜湿度,以利于黄萎病的发生。试验所用抗病对照为中植棉2号,感病对照为冀棉11号。
1.3病情调查及统计分析
在枯萎病、黄萎病发病高峰前,待感病对照品种病情指数达到40时开始调查病指,每7天一次,所得数据校正计算出相对病情指数[13-14]。其计算公式:实际病情指数=[Σ(各级病株数×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)。
1.4抗病类型划分
按相對病情指数值划分抗病类型,根据国家棉花抗病虫性评价技术规范标准[15-16],各类型枯萎病和黄萎病的范围值见表1。
2结果与分析
2.1参试品种对枯萎病的抗性情况
2010~2019年,共有207份棉花品种参加江西省棉花新品种区域试验的抗枯萎病鉴定,各年度参试品种的枯萎病抗病类型比例如图1所示。高抗品种比例占比在2010和2011年最大,为27.27%,随后呈逐年占比下降的趋势,2016~2019连续四年没有高抗品种;抗病品种比例占比在2010年最大,为54.55%,随后占比在20%左右上下浮动;耐病品种比例占比则呈逐年增长趋势,于2017年达到峰值,为90.91%;感病品种在2011年比例占比最大,为22.73%,随后占比呈逐年降低趋势,在2016~2019年则没有感病品种。
由表2可知,2010~2019年的参试品种的相对病指年度总平均呈先增长后降低的趋势,并在2016~2019年,保持相对稳定,在10.63与11.07的范围内。品种抗枯萎病性总体上呈先下降后上升趋势,没有发现对枯萎病免疫的品种,2011年总平均枯萎病情指数为14.9,高于其他年份。2010年总平均枯萎病情指数为7.1,为近十年来最低值。
2.2参试品种对黄萎病的抗性情况
2016~2019年,共有87份棉花品种参加江西省棉花新品种区域试验的抗黄萎病鉴定,各年度参试品种的黄萎病抗病类型比例如图2所示。参试材料主要为抗病品种和耐病品种,且耐病材料的占比为82.76%,远远高于抗病材料的17.24%,其中在2016年和2017年,所有参试材料都为耐病品种,严重缺乏抗病以及高抗材料,2018至2019年,抗病材料占比逐渐增加,尤其是2019年,抗病材料占比达到59.09%,为近四年来的最大值。此外,这四年的参试材料无免疫、高抗和感病品种。由表3可知,总平均相对病指呈逐年下降趋势,并在2019年,达到最小值,为20.09。即参试棉花品种抗黄萎病性逐渐增强。
2.3兼抗枯萎病与黄萎病棉花品种筛选
在2016~2019年,对江西省棉花区域试验及生产试验品种抗病性鉴定过程中,共发现5个兼抗枯萎病和黄萎病棉花品种,这些兼抗品种对枯萎病及黄萎病分别达到抗病级别水平,分别为2018年的两个中熟常规参试品种盐丰39和华棉9153,以及2019年的一个中熟杂交品种中杂棉108,两个早熟杂交品种中棉所1604和ZD2040,以上品种既抗黄萎病,也抗枯萎病,是较好的抗病材料(见表4)。
3结论与讨论
从分析近10年来参加江西省棉花新品种区域试验抗枯萎病和黄萎病性鉴定结果可以看出,参试棉花品种对枯萎病的抗性水平较为稳定,后4年几乎都为抗病和耐病品种,虽缺乏高抗材料,但抗病品种材料占比有稳步上升趋势。
参试的棉花品种总体对黄萎病的抗性较弱,主要以耐病品种为主,尤其是2016和2017年,参试品种的黄萎病抗性全部为耐病品种,严重缺乏抗病品种,这可能与鉴定方法存在很大的关系,由于黄萎病鉴定方法主要采用病圃鉴定法,而病圃鉴定受到环境因素影响,在高温干旱的天气,黄萎病发病较轻,而连续阴雨天气,则发病较重,这对于抗病鉴定结果影响较大[15]。因此,黄萎病抗病鉴定还需结合室内苗期鉴定结果。2018及2019年,抗病品种材料占比有所上升,尤其2019年,抗病品种占参试品种的61.90%,为近四年的最大值。总的来说,参试品种对黄萎病抗性水平整体呈增强趋势。
师勇强(2013)在黄河流域区试鉴定中发现,参试品种既抗黄萎又抗枯萎的材料较少,有许多材料都是抗枯萎病性较好,而抗黄萎病性较差,双抗材料的选取主要与抗黄萎病性趋势一致,品种的抗黄萎病性为选育双抗材料的限制因子[16]。本研究也得到相同结论,因此,提高品种的抗黄萎病性对于抗病育种来说至关重要。通过四年的抗病鉴定,共筛选出5个双抗品种,数量远远低于预期,提高品种的抗病性,这对于育种学家来说,可谓是一个严峻的挑战。此外,棉花在抗病能力增强的同时,相关性状品质会变差,怎么权衡两者之间的关系,是育种学家需要慎重考虑的问题。
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