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不同花生品种(系)对花生网斑病的抗性评价

2021-09-23谢瑾卉林英臧超群裴雪于舒怡梁春浩

园艺与种苗 2021年8期
关键词:抗病抗性供试

谢瑾卉,林英,臧超群,裴雪,于舒怡,梁春浩

(辽宁省农业科学院植物保护研究所,辽宁沈阳 110161)

花生是我国出口创汇的重要作物,在国民经济中占有重要地位,也是世界贸易中重要的出口创汇作物[1-4]。花生网斑病(Phoma arachidicolaMarasas)是花生生产中重要的叶部病害之一,自1973 年于美国德克萨斯州首次发现后,在阿根廷、巴西、加拿大等国家均有相继报道[4]。近年来,我国花生种植面积逐渐增大,但随着花生新品种的推广使用,花生重茬种植、耐药性增强等因素,花生网斑病危害程度不断加重,成为影响花生产量和品质的重要因素[5-6]。花生网斑病是由花生派伦霉(Peyronellaea arachidicola)引起的花生生产中最重要的病害之一[7-8],生产上该病常与褐斑病、黑斑病混合发生,造成严重落叶,影响植株光合作用,严重时造成减产30%以上[9-10]。

目前,对于花生网斑病的防治措施主要依靠施用农药和耕作栽培防治等,由于化学药剂防治易造成病菌产生耐药性且花生种植倒茬困难,因此,选育优良抗病品种成为了防治花生网斑病最有效的措施之一。该课题组系统选取37 个花生品种,采用室内人工离体接种和田间自然发病相结合的方法,评价不同品种(系)对网斑病的抗性,旨在生产上利用抗病品种防治网斑病,同时为花生抗病品种的推广提供理论支持。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 供试菌株。花生网斑病菌、病害标样采自辽宁省花生主产区阜新市阜蒙县,经单孢分离、纯化和柯赫氏法则验证后于实验室保存备用。供试菌种于细燕麦培养基进行扩繁。25 d 后,用无菌水冲洗,配制出1×105个/mL 孢子悬浮液,加入0.1%的Tween 20 增加孢子悬浮液与叶片的粘附性,以及1 mg 蔗糖增强孢子活性,备用于接种[11]。

1.1.2 供试花生品种(系)。供试37 个花生品种由辽宁省农业科学院花生研究所提供。在辽宁省农业科学院植保所花生病害鉴定资源圃2 年栽培观察,品种特性表现稳定(表1)。

其中‘中花’品种 5 个,‘锦花’品种 4 个,‘阜花’品种3 个,‘花育’品种 2 个,‘唐 k’品种 2 个,‘徐花’品种 2 个,‘豫花’品种2 个,其余品种17 个。

1.1.3 试验地概况。试验地位于辽宁省沈阳市辽宁省农业科学院西地花生试验田。试验地多年连作花生,土壤类型为壤质土,pH 7.1,土壤有机质含量为2.3%。试验地水肥管理及花生长势均匀一致。

1.2 方法

1.2.1 田间小区设置。鉴定材料按采用随机排列。小区行长 10 m,4 行区,行距 0.6 m,小区保苗 200 穴左右。每 5 个小区设置1 个病害诱发小区,诱发小区种植四粒红,该品种为高感网斑病品种[12],同时经过本研究室验证。每个试验设置3 个重复,四周设保护行。

1.2.2 室内人工接种步骤。①离体叶片选择,在田间尚未见到花生网斑病病斑时,每个品种选取3 株主茎下部长势一致的成熟复叶,用剪刀紧贴主茎剪下,放置于事先标记好的自封袋中带回实验室备用。②接种培养,将叶片清水冲洗后用脱脂棉包裹叶柄,置于高6 cm、上口直径4 cm、下底直径3.7 cm,容积为30 mL 塑料接种杯中,内置自来水25 mL,用8 号水粉笔沾取孢子悬浮液均匀涂抹供试花生全部叶片,用6 号自封袋(120 mm 取孢子悬浮液)保湿,置于人工智能培养箱中(25℃,光暗交替16∶8)培养。

1.2.3 室内发病情况调查。接种网斑病菌10 d 后,调查每个品种的发病情况,记录每片复叶的单叶数和各级病叶数,计算出每个品种的病情指数。

病情指数= [∑(各级病叶数×代表值)/调查总叶数×最高病级代表值)]×100

1.2.4 田间自然抗病性评价。在花生网斑病发病盛期(2019 年8 月25 日)于辽宁省农业科学院花生病害鉴定资源圃内进行调查,每个品种随机选取小区非边缘位置且长势一致的20 株为调查对象,调查主茎下部长势一致的一片复叶的发病情况,记录每个复叶的单叶数和病级数,计算出每个品种的病情指数。

1.2.5 病害分级标准。病害分级标准按照病斑面积占整个叶片面积的百分比把花生褐斑病分为6 级[13]。其中0 级:病斑面积为 0;1 级:病斑面积<10%;2 级:10%≤病斑面积 <25%;3 级:25%≤病斑面积 <50%;4 级:50≤病斑面积<75%;5 级:病斑面积≥75%。

1.2.6 品种抗病性评价标准。根据相对抗病指数,将花生品种对褐斑病的抗性划分为免疫(I)、高抗(HR)、中抗(R)、抗病(MR)、感病(S)、高感(HS)6 个等级。各等级划分标准和相对抗病指数公式如下:I:相对抗病指数为1.0;HR:相对抗病指数为:0.80~0.99;R:相对抗病指数为0.60~0.79;MR:相对抗病指数为 0.40~0.69;S:相对抗病指数为0.20~0.39;HS:相对抗病指数为0.20 以下。

相对抗病指数=1-[(品种病情指数)/(最感品种病情指数)]

1.2.7 数据分析。采用SPSS 19.0 软件进行数据统计分析,判断花生品种(系)对花生褐斑病抗性的差异显著性分析,采用欧式距离法(Euclidean distance)计算品种间距离,离差平方和法(Ward’s)进行系统聚类分析。

2 结果与分析

2.1 不同花生品种对花生网斑病菌的抗性分析

从表2 可以看出,测定的37 个花生品种(系)均感网斑病,未发现免疫品种。其中高抗品种6 个,占供试品种的16.22%,锦花7 号的病情指数最低,为0.5;抗病品种12 个,占供试品种的32.43%;中抗品种9 个,占供试品种的24.32%,感病品种3 个,占供试品种的8%;高感品种7个,占供试品种的18.9%,粤油19 号的病情指数最高,为17.00。

2.2 不同花生品种田间网斑病发病情况调查

于发病盛期对供试品种(系)进行了田间调查,结果显示(表2),高抗品种5 个,占供试品种的14.71%,翼9801 的病情指数最低,为1.4;抗病品种17 个,占供试品种的45.95%;中抗品种7 个,占供试品种的18.92%,感病品种5 个,占供试品种的13.51%;高感品种4 个,占供试品种的10.81%,丰花6 号的病情指数最高,为34.88。

表2 不同花生品种对花生网斑病的抗性评价结果

2.3 不同花生品种(系)对花生网斑病抗性聚类分析

采用每个品种的室内接种和田间调查的病情指数共同作为聚类分析的统计指标,对37 个花生品种(系)进行抗花生网斑病聚类分析。取阈值为10 时,37 个花生品种被聚为 4 类(图 1)。其中翼 9801、锦花 7 号、锦花 5 号、中花2 号被聚为一类,抗性最强。

图1 不同花生品种对网斑病抗性聚类分析谱系

3 结论与讨论

3.1 结论

供试品种中没有对网斑病完全免疫的品种,其中室内离体叶片接种评价高抗品种4 个,抗病品种4 个,中抗品种22 个,感病品种7 个,高感品种3 个;田间自然发病调查评价高抗品种3 个,抗病品种9 个,中抗品种11 个,感病品种8 个,高感品种3 个。对37 个花生品种(系)室内外接种病情指数进行聚类分析显示,37 个花生品种(系)可分为4 类,其中抗性较多,高抗品种较少,翼9801、锦花7号、锦花5 号、中花2 号被聚为一类,抗性最强。

3.2 讨论

袁虹霞等[12]采用田间自然病圃和人工接种的方法,对来自河南省的13 个花生品种(系)分别进行了抗网斑病性能鉴定。结果表明,供试花生品系对花生网斑病抗性存在显著差异,没有发现免疫和高抗性品种。路兴涛等[14]采用田间病圃鉴定了不同花生对网斑病的抗性,调查结果显示,不同花生品种对花生网斑病的总体抗病性较差,随不同地域和田间管理措施变化有一定差异,但田间自然发病率高,并有逐年危害、损失严重的趋势。

该研究采用室内人工接种以及田间自然病圃2 种方法分别对花生网斑病进行了病情调查,发现多数花生品种室内人工接种和田间自然病圃的发病程度基本相同,不同花生品种间抗病性存在显著差异,与上述学者的研究结果一致。整体上均未发现免疫品种且缺乏较高抗性的品种。目前,国内花生的种植面积不断增大,然而大多数地区对花生网斑病重视程度不足,缺乏相对应的防治措施,导致花生产量降低并严重制约花生品质。除受栽培措施、气候因素、水肥管理等影响外,抗性品种选育是改善这一问题的关键因素。因此,笔者将进一步逐年调查不同花生品种对网斑病的抗性表现,旨在为花生优势品种选育和抗网斑病花生品种的推广利用提供理论支持。

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