宋朝玉 李振清 等
摘 要:回顧了玉米粗縮病嚴(yán)重度和抗病反應(yīng)類型劃分標(biāo)準(zhǔn)研究進(jìn)展情況。通過分析比較不同劃分標(biāo)準(zhǔn),結(jié)合實(shí)踐,以內(nèi)容簡潔、易于理解、便于操作、貼近實(shí)際為原則,推導(dǎo)出了5級抗病反應(yīng)類型標(biāo)準(zhǔn),并推薦使用5級嚴(yán)重度標(biāo)準(zhǔn)。
關(guān)鍵詞:玉米粗縮?。粐?yán)重度;抗病反應(yīng)類型;標(biāo)準(zhǔn)
中圖分類號:S435.131 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A DOI編碼:10.3969/j.issn.1006-6500.2013.07.018
Study and Discussion on the Standard of Maize Rough Dwarf Virus Severity and Disease-resistant Type
SONG Chao-yu,LI Zhen-qing,GONG Ming-bo,WANG Sheng-jian,GAO Jun-ling
(Qingdao Academy of Agricultural Sciences,Qingdao,Shandong 266100,China)
Abstract: Study on the standard of maize rough dwarf virus severity and disease-resistant type was reviewed. By comparision of different method, the standard of maize rough dwarf virus 5-stage disease-resistant type and 5-stage severity was inferred, based on the principles of concise,realistic and easy to understand and operate.
Key words: maize rough dwarf virus;severity;disease-resistant type;standard
近幾年,玉米粗縮病在江蘇、山東、河南、河北等地大面積發(fā)生,特別是春玉米、套種地區(qū)病害嚴(yán)重,部分地區(qū)夏玉米也受到粗縮病的影響[1]。玉米粗縮病被成為玉米的“癌癥”,已經(jīng)成為威脅我國玉米生產(chǎn)的重要病害。據(jù)王安樂等[2]研究認(rèn)為,玉米粗縮病由多個微效多基因控制,病株病情表現(xiàn)具有連續(xù)性,因此玉米粗縮病發(fā)病程度用病級來表示更為準(zhǔn)確。由于研究目的不同,不同研究者采取的分級標(biāo)準(zhǔn)不盡相同,因此影響了研究結(jié)果間的可比性、聯(lián)系性,增加了研究成果的綜合應(yīng)用難度。
1 一般作物病害評價指標(biāo)
1.1 發(fā)病率
即發(fā)病植株或植物器官(葉片、根、莖、果實(shí)、種子等)占調(diào)查植株總數(shù)或器官總數(shù)的百分率,用以表示發(fā)病的普遍程度。
1.2 嚴(yán)重度
即植株或器官的罹病面積所占的比率或?qū)χ仓昊蚱鞴贋楹Φ膰?yán)重程度。嚴(yán)重度用分級法表示,即根據(jù)一定的標(biāo)準(zhǔn),將發(fā)病的嚴(yán)重程度由輕到重劃分出幾個級別,分別用各級代表值或發(fā)病面積百分率表示。
1.3 病情指數(shù)
是全面考慮發(fā)病率與嚴(yán)重度兩者的綜合指標(biāo)。當(dāng)嚴(yán)重度用分級代表值表示時,病情指數(shù)=100×∑(各級病葉(株)數(shù)×各級代表值)/(調(diào)查總?cè)~(株)數(shù)×最高級代表值)。當(dāng)嚴(yán)重度用百分率表示時,病情指數(shù)=發(fā)病率×嚴(yán)重度×100。病情指數(shù)數(shù)值越大,表示調(diào)查群體的發(fā)病率和嚴(yán)重度均較高。
1.4 抗病反應(yīng)類型
按照作物對病害的反應(yīng)類型,較為細(xì)分的方式分為免疫(I)、高抗(HR)、抗(R)、中抗(MR)、中感(MS)、感(S)、高感(HS)7類。不同病害,評價反應(yīng)類型的指標(biāo)數(shù)值區(qū)間不一致。
2 玉米粗縮病病級標(biāo)準(zhǔn)的研究概況
陳巽禎等[3]以株高、雌雄穗形狀、葉片癥狀等將玉米粗縮病嚴(yán)重度分成0~4級。其中0級為健株;1級為比健株稍矮,雄穗軸短,散粉不良,果穗稍短;2級為比健株矮1/2左右,頂部葉叢生,雄穗短縮,雄花發(fā)育不良,果穗為健穗1/2左右;3級株高為健株1/3,頂部葉小而叢生,雄穗小沒有花粉,果穗小,花絲少,結(jié)實(shí)差;4級為嚴(yán)重矮縮,雄穗抽不出,無果穗或有穗無粒,一般提早枯死。
吉貞芳等[4]依據(jù)田間危害程度劃分為0~4級。其中0級為健株;1級為株型正常,只是在心葉基部及中脈顯癥;2級為株型稍矮,中上部節(jié)間略短,葉片顯癥,雄穗短,雌穗小或叢生;3級為株型矮?。s25 cm),葉濃綠且厚脆,無雌穗;4級為全株枯死。王安樂等[5]根據(jù)株高降低的嚴(yán)重程度表示玉米感染粗縮病的嚴(yán)重度。
張會孔等[6]依據(jù)產(chǎn)量指標(biāo)和株高制訂了0~5級的分級標(biāo)準(zhǔn)。其中0級為健株;1級為產(chǎn)量損失50%以下,株高是健株的2/3;2級為產(chǎn)量損失51%~65%,株高為健株2/3;3級為產(chǎn)量損失66%~80%,株高為健株3/5;4級為產(chǎn)量損失81%~95%,株高為健株3/5;5級為產(chǎn)量損失96%以上,株高為健株1/2以下。并以掖單13號為研究對象對分級標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了驗(yàn)證分析,但其調(diào)查的256個病株樣本中,85.16%的樣本株基本絕產(chǎn),影響了其驗(yàn)證結(jié)果的真實(shí)性和重演性。
在陳巽禎提出的分級標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上,苗洪芹等[7]2005年提出了簡化的0~4級標(biāo)準(zhǔn),其中0級為健株;1級為株高是健株株高的4/5左右,僅上部幾個葉片葉背面有白色蠟淚狀突起;2級為株高是健株株高的2/3左右,整株顯癥;3級為株高是健株株高的1/2左右,整株顯癥;4級為株高是健株株高的1/3以下,整株顯癥或提早枯死。以西玉3號為對象驗(yàn)證表明,該分級標(biāo)準(zhǔn)客觀地反映了不同級別病株所造成的產(chǎn)量損失。路銀貴等[8]對農(nóng)大108、鄭單958、德農(nóng)18等3個品種的株高和單株產(chǎn)量調(diào)查數(shù)據(jù)整理,經(jīng)分析表明,當(dāng)粗縮病的病情嚴(yán)重度為0,1,2,3,4級時,病株產(chǎn)量相當(dāng)健株產(chǎn)量比率分別為100%,75%,50%,25%,0%。3個品種在產(chǎn)量損失率相同的情況下,相當(dāng)健株株高比率一致。這組比值與各病級中病株株高相當(dāng)于健株株高的比值一致,充分驗(yàn)證了該分級標(biāo)準(zhǔn)的可行性。
從以上研究者的劃分標(biāo)準(zhǔn)來看,在0級為健株劃分意見一致,感病株病級劃分為3~4的級別;以產(chǎn)量作為指標(biāo)難以在田間直觀調(diào)查;評價性狀太多時,容易提高評價難度和準(zhǔn)確度。苗洪芹提出的0~4級標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容簡潔明了,以株高為主要判斷依據(jù),田間實(shí)施容易,經(jīng)過多個品種的驗(yàn)證表明,病級與產(chǎn)量損失率呈現(xiàn)明顯的相關(guān)性,因此推薦該病級標(biāo)準(zhǔn)作為以后玉米粗縮病育種、栽培及病理研究的適用標(biāo)準(zhǔn)[9-11]。
3 抗病反應(yīng)類型的劃分標(biāo)準(zhǔn)研究概況
吉貞芳等[4]按照病情指數(shù)劃分為免疫、高抗、抗、中抗、感病5個類型,病情指數(shù)分別為0、0~10.0、10.1~20.0、20.1~30.0、30.0。路銀貴等[12]按照成株期病情指數(shù)劃分為5個反應(yīng)類型,其中成株期病情指數(shù)0~1.0為高抗,病株率1.1~5.0為抗,5.1~10.0為中抗,10.1~30.0為感,30.1~100.0為高感。
王安樂等[5]提出抗病指數(shù)=(平均株高/標(biāo)準(zhǔn)株高)×100%,把株高作為粗縮病的發(fā)病參數(shù),劃分出免疫、高抗、中抗、感病4個反應(yīng)類型,其對應(yīng)的抗病指數(shù)分別為1.0、0.8~1.0、0.6~0.8、小于0.6。孟有儒[13]、楊興飛等[14]根據(jù)病株率劃分為5個反應(yīng)類型,其中病株率0%~1.0%為高抗,1.1%~5.0%為抗,5.1%~10.0%為中抗,10.1%~30.0%為感病,30.1%~100.0%高感。
也有研究把病級、抗病反應(yīng)類型綜合在一起劃分。劉志增等[15]依據(jù)株高和葉片癥狀將病株分成0~3級。其中0級(高抗)為健株;1級(中抗)為比健株矮1/4~1/3,少數(shù)上部葉片顯癥;2級(中感)為比健株矮1/3~1/2,中部以上葉片顯癥;3級(高感),比健株矮1/2以上,全株葉片顯癥。
農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)[16]中,按照發(fā)病株率把玉米粗縮病劃分5個反應(yīng)類型。發(fā)病株率0%~3.0%為高抗(1級),3.1%~10.0%為抗(3級),10.1%~20.0%為中抗(5級)、20.1%~40.0%為感(7級),40.1%~100%為高感(9級)。
以病情指數(shù)劃分玉米粗縮病的反應(yīng)類型,能綜合反映出被調(diào)查玉米群體對玉米粗縮病的抗病性。假設(shè)群體為100株,按0~4級病級標(biāo)準(zhǔn)[7],可模擬出不同病情指數(shù)情況下的極端發(fā)病情況(表1)。在作物栽培、肥料、育種及其他相關(guān)試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)比較中,一般認(rèn)為產(chǎn)量損失率不超過5%為減產(chǎn)不明顯,5%~10%為減產(chǎn)。因此,以產(chǎn)量損失率為指標(biāo),參照路銀貴等[12]的劃分標(biāo)準(zhǔn)和國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)[16],兼顧抗病指數(shù)和發(fā)病率兩項(xiàng)指標(biāo),推導(dǎo)出5級抗病反應(yīng)類型劃分標(biāo)準(zhǔn)(表2)。
新的劃分標(biāo)準(zhǔn)中,增加了必要的“免疫”類型,減少了與“抗”、“感”容易混淆的“中抗”、“中感”水平,在字面意義上,4個類型具有一定的對應(yīng)關(guān)系,便于記憶、理解和操作應(yīng)用。
4 使用Excel進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)的方法
病情指數(shù)計(jì)算公式中,∑(各級病葉數(shù)或株數(shù)×各級代表值)表示的是調(diào)查各葉片或單株病級值之和,計(jì)算時直接對調(diào)查玉米單株的病級求和即可。在統(tǒng)計(jì)病情指數(shù)和發(fā)病率時,手工計(jì)算較為復(fù)雜,且易出錯,現(xiàn)介紹一種使用Microsoft Excel 函數(shù)機(jī)型統(tǒng)計(jì)的簡易方法。
建立如圖1表格,分別建立以下函數(shù)。
按10行,每行最多株數(shù)為20為例,則第1行株數(shù)D3=COUNT(D11:D30),病情指數(shù)D4=100*SUM(D11:D30)/(D3*4),感病率=SUM(D6:D10);各病級單株所占比例%分別為:0級D6=100*COUNTIF(D11:D30,0)/D3,1級D7=100*COUNTIF(D11:D30,1)/D3,2級D8=100*COUNTIF(D11:D30,2)/D3,3級D9=100*COUNTIF(D11:D30,3)/D3,4級D10=100*COUNTIF(D11:D30,4)/D3。然后利用“選擇性粘貼”把第1行公式復(fù)制到其他各行。均值列株數(shù)的均值C3=AVERAGE(D3:M3),然后把該公式復(fù)制到感病率和各病級所占比例的C6、C7……,C10單元格中。病情指數(shù)的均值C4=SUM(D3*D4,E3*E4,……,M3*M4)/SUM(D3:M3)。在“田間發(fā)病病級”中輸入各行調(diào)查結(jié)果后,各統(tǒng)計(jì)指標(biāo)均已正確計(jì)算出來。
5 討 論
推薦的5級病級標(biāo)準(zhǔn)和推導(dǎo)出的5級抗病反應(yīng)類型均具有內(nèi)容簡潔、貼近實(shí)際、易于理解的特點(diǎn)。玉米粗縮病的發(fā)生普遍度和嚴(yán)重度受環(huán)境、品種(自交系)、灰飛虱等多種因素影響[17-18],因此兩個評價標(biāo)準(zhǔn)還需要在育種、栽培和病理研究中邊利用,邊改進(jìn)和完善。
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