2017—2021 年新疆维吾尔自治区棉花品种区域试验参试品种（系）枯黄萎病抗性评述

郑志鸿，王宁山，鲍健，艾尼江，杨永林，冯国礼*

（1.石河子农业科学研究院，新疆 石河子 832000；2.石河子市科技情报研究所，新疆 石河子 832000）

新疆是我国现在最大的植棉区，其植棉面积占全国植棉总面积的85%以上。 枯萎病、黄萎病是棉花的主要病害，对产量和品质影响较大。 在生产上种植抗病或耐病品种，是防治棉花枯萎病、黄萎病较为有效且经济的措施，因此选育出抗病棉花品种是防治这2 种病害的关键。 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[1-6]。 笔者团队分析了2017—2021 年参加新疆维吾尔自治区棉花品种区域试验的581 个品种（系）（以下统称为“棉花材料”）的枯萎病和黄萎病抗性鉴定结果，以期为棉花抗病育种及新品种的审定推广提供科学依据，加快育种进程并提升经济效益。

1 材料与方法

1.1 试验棉花材料

新疆维吾尔自治区棉花品种区域试验参试棉花材料581 个（由新疆维吾尔自治区种业发展中心提供），其中2017 年98 个、2018 年108 个、2019 年118 个、2020 年110 个、2021 年147 个。 参试的棉花类型有早熟棉、早中熟棉、南疆早中熟长绒棉（简称为“长绒棉”）和彩色陆地棉（简称为“彩色棉”），各类型参试棉花材料数量见表1。

表1 2017—2021 年各类型参试棉花材料数

1.2 试验方法

试验设计、鉴定方法与标准、调查与统计方法、数据的处理方法均与文献[1]中的一致，在此不赘述。

2 结果与分析

2.1 不同枯萎病抗性的棉花材料比例分析

从表2 数据可以看出，2017—2021 年5 年间未出现对枯萎病免疫的棉花材料；除早熟棉和早中熟棉2018 年抗病占比（分别为75.7%和74.4%）高于高抗占比外，其余类型的高抗占比均远远高于抗病占比， 彩色棉和长绒棉中都未出现耐病和感病材料。 总体上，各年各类型参试棉花材料对枯萎病的抗性水平均较高， 抗级及以上的占比均在90.0%以上，且2019 年早中熟棉中该占比为100.0%，2020 年早熟棉和早中熟棉中该占比均为100.0%， 各年彩色棉和长绒棉中该占比均为100.0%。 但是，2019 年和2021 年早熟棉感枯萎病棉花材料分别占2.2%和3.4%，2018 年和2021 年早中熟棉感枯萎病棉花材料分别占4.3%和1.3%，这应引起育种单位和育种家的重视，应选用枯萎病抗性较好的棉花育种材料。

表2 2017—2021 年各类型参试棉花材料中对枯萎病不同抗性级别的比例 %

2.2 不同黄萎病抗性的棉花材料比例分析

2017—2021 年5 年中没有出现对黄萎病免疫的棉花材料。 从表3 可以看出， 早熟棉中， 仅在2017 年和2018 年出现5.7%和5.4%的抗病棉花材料；各年均以耐病棉花材料为主，且年份间该病级棉花材料占比差别不大，以2020 年最高，其次是感病类型。 早中熟棉中，仅在2017 年与2018 年出现高抗病棉花材料且占比较低；抗病棉花材料占比先缓慢上升后快速下降（2019 年最高）；耐病棉花材料占比震荡变化较大，2019 年最低；感病棉花材料占比除2020 年为7.0%较低外， 整体呈上升趋势。彩色棉中，抗病、耐病和感病棉花材料的占比在年份间差异较大；长绒棉中高抗病和抗病棉花材料的占比达到100.0%， 其中高抗病占比均在80.0%以上。在绝大多数年份，早熟棉、早中熟棉和彩色棉中耐黄萎病的棉花材料占比最大，抗黄萎病的占比较低；长绒棉以高抗黄萎病的棉花材料为主，且高抗黄萎病的占比远高于抗病的占比，未出现耐病的和感病的棉花材料。

表3 2017—2021 年各类型参试棉花材料中不同黄萎病抗性级别棉花材料的比例 %

总体上陆地棉中高抗和抗黄萎病的棉花材料较少， 以耐病的为主，5 年耐病的棉花材料平均占比为60.0%。

2.3 枯萎病和黄萎病兼抗棉花材料占比分析

由同一年内不同类型兼抗枯萎病和黄萎病棉花材料占比统计结果（图1）可知：2017 年和2018年早熟棉的均较低， 早中熟棉和彩色棉的差别不大，长绒棉的为100.0%；2019 年仅早中熟棉和长绒棉中出现了兼抗棉花材料；2020 年早中熟棉和彩色棉的差别不大，长绒棉的为100.0%；2021 年早中熟棉的仅为2.7%，长绒棉的为100.0%，其余类型未出现兼抗棉花材料。同一类型棉花不同年份兼抗材料统计结果显示：早熟棉，仅在2017 年和2018年出现兼抗棉花材料，且占比差别不大；早中熟棉的兼抗材料占比整体呈下降趋势；彩色棉，2019 年和2021 年未出现兼抗棉花材料， 且占比整体呈下降趋势；长绒棉，兼抗棉花材料占比均为100.0%，较稳定。

图1 2017—2021 年不同类型兼抗枯黄萎病棉花材料的比例

2.4 总体抗枯萎病指数（rF）比较

2017—2021 年同类型棉花不同年份间比较：仅早熟棉和早中熟棉的rF在2018 年有所下降，分别为52.0 和51.1， 其余年份同类型棉花的rF都很接近， 均在70 左右； 同年不同类型棉花间比较：2017 年、2019 年、2020 年和2021 年的rF差别不大，2018 年早熟棉和早中熟棉的rF低于彩色棉和长绒棉（图2）。 这表明参试棉花材料对枯萎病的总体抗性较稳定。

图2 2017—2021 年不同类型参试棉花材料总体抗枯萎病指数（rF）

2.5 总体抗黄萎病指数（rV）比较

2017—2021 年不同年份同类型棉花rV变化：早熟棉的rV为17.2～19.9，整体变化不大但呈下降趋势；早中熟棉的rV为18.6～33.3，呈下降趋势；彩色棉的rV为7.14～33.3，呈“M”型波动，整体呈下降趋势；长绒棉的rV为72.2～75.0，整体变化不大，但呈下降趋势（图3）。 相同年份不同类型棉花rV比较：2017 年，长绒棉＞早中熟棉＞彩色棉＞早熟棉；2018 年，长绒棉＞彩色棉＞早中熟棉＞早熟棉；2019 年，长绒棉＞早中熟棉＞早熟棉＞彩色棉；2020 年，长绒棉＞彩色棉＞早中熟棉＞早熟棉；2021 年，长绒棉＞早中熟棉＞早熟棉＞彩色棉。

图3 2017—2021 年不同类型参试棉花材料总体抗黄萎病指数（rV）

各年份长绒棉的rV均远大于其他类型棉花材料，早中熟棉rV＞早熟棉rV，彩色棉rV波动较大，这表明参试的长绒棉和早中熟棉对黄萎病的总体抗性优于早熟棉。

2.6 总体枯黄萎病兼抗指数（rFV）比较

2017—2021 年不同年份同类型棉花rFV变化趋势如下：早熟棉rFV在13.3～16.0，整体变化不大，但呈下降趋势；早中熟棉rFV在16.5～27.1，呈下降趋势；彩色棉rFV在5.36～25.8 呈“M”型波动；长绒棉rFV在53.1～61.1，整体变化不大，2021 年恢复至2017 年水平，有回升趋势（图4）。相同年份不同类型棉花rFV比较：2017 年， 长绒棉＞早中熟棉＞彩色棉＞早熟棉；2018 年和2020 年，长绒棉＞彩色棉＞早中熟棉＞早熟棉；2019 年和2021 年， 长绒棉＞早中熟棉＞早熟棉＞彩色棉。

图4 2017—2021 年不同类型参试棉花材料的总体枯黄萎病兼抗指数（rFV）

3 结论

长期以来，国际上公认种植抗病品种是控制病害的经济有效措施[7]。2017—2021 年新疆维吾尔自治区参试棉花材料的抗病性鉴定结果表明，当地在棉花抗枯黄萎病品种选育方面取得了一定效果，尤其是棉花对枯萎病的抗性达到了较高水平且趋于稳定，各年在抗级及以上的棉花材料占比均在90%以上， 且2019 年早中熟棉、2020 年早熟棉和早中熟棉、历年彩色棉和长绒棉抗级及以上的占比均为100%。 在棉花黄萎病抗性方面，除长绒棉抗性较高外，其余类型棉花材料抗性水平均较低，以耐病为主，5 年平均耐病棉花材料占比为60.0%；参试的棉花材料的枯黄萎病兼抗性， 除长绒棉较高以外，其余类型抗性水平均较低，且呈下降趋势。

从图2、图3、图4 可以看出，不论是不同年份同类型，还是相同年份不同类型棉花中，除长绒棉的总体抗枯萎病指数和总体抗黄萎病指数相差不大外，其他类型棉花材料的总体抗枯萎病指数均远大于总体抗黄萎病指数。 此外，不同年份同类型和相同年份不同类型棉花中，参试棉花材料的总体枯黄萎病兼抗指数变化趋势和幅度均与总体抗黄萎病指数密切相关。且这5 年参试棉花材料的总体枯黄萎病兼抗指数呈下降趋势。 可见，选育枯黄萎病兼抗棉花品种过程中提高黄萎病抗性是关键。