馬建華，魏淑花，張洪英，張蓉*，李克昌，羅曉玲，張宇

(1.寧夏農林科學院植物保護研究所，寧夏 銀川 750002；2.寧夏大學農學院，寧夏 銀川 750001；3.寧夏草原工作站，寧夏 銀川 750002)

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寧夏主栽苜蓿品種(系)對豌豆蚜的抗性評價

馬建華1，魏淑花1，張洪英2，張蓉1*，李克昌3，羅曉玲3，張宇3

(1.寧夏農林科學院植物保護研究所，寧夏 銀川 750002；2.寧夏大學農學院，寧夏 銀川 750001；3.寧夏草原工作站，寧夏 銀川 750002)

運用蚜量比值法和模糊識別法，對12個寧夏主栽苜蓿品種(系)進行了田間和室內抗蚜評價試驗。田間蚜蟲種類以豌豆蚜(Acyrthosiphonpisum)為主，占混合種群數量的80%以上。田間和室內結果綜合分析表明：供試12個苜蓿品種(品系)中，驚喜、WL343HQ和德寶3個品種為高感品種，其蚜量比值均大于1.25，并與其他品種間差異極顯著；柏拉圖、中苜3號、甘農4號等3個品種為感蚜品種，其蚜量比值位于0.76～1.25之間；先行者為中抗品種，蚜量比值為0.51，位于0.51～0.75之間；皇冠、三得利、皇后、SR4030和MF40205等5個品種為抗蚜品種，其蚜量比值 0.26～0.50之間。同時，本研究也提出了室內和田間苜?？寡凌b定方法分別為模糊識別法和蚜量比值法的評價方法和標準。

苜蓿；品種；豌豆蚜；抗性；評價

寧夏位于黃河中上游地區(qū)及沙漠與黃土高原的交界地帶，生態(tài)環(huán)境脆弱，農業(yè)生產力低下，但發(fā)展草業(yè)得天獨厚。目前草畜產業(yè)已發(fā)展成為寧夏地區(qū)農業(yè)和農村經濟結構戰(zhàn)略性調整的重要內容，也是特色優(yōu)勢產業(yè)和促進社會主義新農村建設的主要內容。紫花苜蓿(Medicagosativa)作為重要的優(yōu)良豆科牧草，不僅是家畜日糧中不可缺少的部分，而且是生態(tài)恢復、土壤改良的優(yōu)選植物[1]。因其多年生、枝葉茂盛、營養(yǎng)價值高等特性，已經成為寧夏乃至全國牧草產業(yè)主要發(fā)展的人工牧草。截止2012年底，寧夏苜蓿留床面積已占牧草總種植面積的66%以上，約39萬hm2[2-3]。但是，隨著種植面積的擴大和連年種植，病蟲害問題越來越嚴重，已成為苜蓿品質引選及影響產量和品質的重要因子。苜蓿蚜蟲是危害苜蓿最為嚴重的害蟲之一，在寧夏危害苜蓿的蚜蟲主要有苜蓿斑蚜(Therioaphistrifolii)、豌豆蚜(Acyrthosiphonpisum)、苜蓿無網蚜(Acyrthosiphonkondoi)和豆蚜(Aphiscraccivora)4種[4-5]。蚜蟲喜食苜蓿的嫩莖、嫩梢、幼芽和花器，以刺吸口器吸取苜蓿汁液。被害苜蓿植株生長矮小，葉片卷縮，變黃脫落，甚至造成全株死亡[6]。蚜蟲分泌的蜜露常引起苜蓿葉片霉病，直接影響了苜蓿營養(yǎng)價值和加工價值[7]。此外，蚜蟲能傳播苜蓿花葉病毒病，促使苜蓿黑莖病發(fā)生等，對苜蓿能造成很大危害[8]。

如何有效地防治蚜蟲，已成為苜蓿產業(yè)發(fā)展的重要課題之一。國內外防治蚜蟲一般采用化學防治、生物防治及應用抗蚜品種等措施，其中以培育和應用抗蟲品種最為成功。國外在苜蓿抗蚜特性[9-11]，苜蓿斑蚜、苜蓿無網蚜和豌豆蚜的生物型[12-15]，抗蚜性的遺傳[16-18]和抗蚜育種方法[19-20]等方面都有研究報道。另外，國外一些育種機構成功地培育出了Moapa、Zia、Lahontan、Sonora、Bam、Sirsa9、Sonora、Caliverde 65、Mesa-Sirsa、Washoe、Bonanza、Dawson、Mesilla、WL-504、Hayden等抗蚜苜蓿品種[21-23]，既減少了殺蟲劑的用量，又提高了苜蓿的產量和品質。我國在農作物抗蚜性鑒定和機制方面做了許多研究，并提出了蚜量比值、蚜情指數、模糊識別技術及電動穿刺技術等抗蚜鑒定方法和評價標準[24-28]，苜?？寡列澡b定和機制方面雖開展了部分研究[29-31]，但至今有關苜?？寡凌b定方法和評價標準尚未建立。近年來，我國各苜蓿產區(qū)主要推廣的品種多為國外品種。初步研究認為我國的蚜蟲種類與國外的不同，而且蚜蟲有不同的生物型，不同的苜蓿品種對其抗性反應不一樣。因此，對引進的國外苜蓿品種在當地進行相應的抗蚜性鑒定評價，然后合理布局、進行相應的利用推廣，不僅有利于篩選出適合當地的抗蚜苜蓿品種，還可避免品種抗蚜性的快速喪失[32]，進而可較長地保持優(yōu)良苜蓿品種產量的穩(wěn)定性，提高經濟效益和生態(tài)效益。相關研究表明[26]，模糊識別方法因論域中的模糊特征直接轉化為模糊的抗蟲信息，矯正了蚜情指數法的缺陷。蚜情指數法不僅需要付諸大量的勞動和時間進行精確調查蚜蟲的量，而且精確性向模糊性的轉換是外延擴大的過程，因此這種方法不嚴密。模糊識別法是蚜情指數法效率的61倍。蚜量比值法通過對各植株上蚜蟲數量的詳細觀察記錄而真實反映了田間自然發(fā)生狀況。而EPG技術需要的設備先進，目前條件有限，有條件便應用EPG技術進行研究抗蟲性品種與蚜蟲的互作機制。因此，本研究運用蚜量比值法和模糊識別法，在寧夏賀蘭山農墾茂盛草業(yè)公司試驗地和溫室內對來自國內外在寧夏地區(qū)主栽12個苜蓿品種(品系)進行田間和室內的評價試驗，試圖找到抗性種質資源、探討抗性機制，建立大田和室內條件下苜蓿品種抗蚜鑒定方法，進而為苜?？瓜x育種及苜蓿蚜蟲的綜合治理提供理論依據。

1　材料與方法

1.1供試品種

試驗所用苜蓿品種(品系)均由“國家牧草產業(yè)體系-鹽池綜合試驗站”項目提供，共12個，目前均為寧夏地區(qū)主栽品種(品系)。這12個品種(品系)分為2類，1類是國內育成的品種，如中苜3號和甘農4號；2類是引進的國外苜蓿品種(品系)，如皇冠、WL343HQ、三得利等(表1)。

1.2田間抗性鑒定

1.2.1供試蟲源田間自然蟲源。調查時正處第1茬苜?，F蕾之前營養(yǎng)生長期。此時田間蚜蟲為混合種群，但以豌豆蚜為主，占混合種群數量的80%以上，其他種類有苜蓿斑蚜、苜蓿無網蚜、豆蚜。

1.2.2田間試驗設計及種植管理12個苜蓿品種(品系)，按隨機區(qū)組設計，每一品種(品系)重復3次，種植在寧夏農墾茂盛草業(yè)公司試驗地內。播種日期：2011年5月16日。平均播種量： 22.5 kg/hm2。小區(qū)面積：5.0 m×7.5 m。

1.2.3調查及抗性評價調查時間為2012年5月16日，此時各小區(qū)為第1茬營養(yǎng)生長期，亦為蚜蟲年度發(fā)生的種群高峰期。

1)小區(qū)蟲量調查。每小區(qū)5點取樣，每樣點查20枝條上蚜蟲的成若蟲數量。調查時用鋪有白紙的28.5 cm×38.5 cm的鐵盤，將20個枝條地上部放入盤內抖動，然后計算其內的蚜蟲成若蟲數量。蟲量單位為：頭/100枝。

2)抗性評價方法。枝條計算法：用百枝條蟲量結合防治指標進行評價[4,33]；蚜量比值法：計算方法如下，抗性級別劃分見表2[34]。

蚜量比值=某材料蚜量/全部觀察材料的平均蚜量

1.3室內抗性鑒定

1.3.1供試蟲源從寧夏農墾茂盛草業(yè)公司試驗地種植的苜蓿植株上采集發(fā)育健壯的豌豆蚜無翅成蚜。

1.3.2國內方法[27]于2014年4月11日將供試12個苜蓿品種在溫室種于花盆(25 cm×30 cm)中，每品種6盆集中放置，品種間行距1 m，常規(guī)管理，不作任何處理；出苗整齊后進行間苗，每盆保留20棵健壯苜蓿幼苗。于7月17日苜蓿幼苗30 cm高時，采用大量蚜蟲侵染幼苗法接種蚜蟲進行試驗，將田間采回的健壯豌豆蚜無翅成蚜輕輕抖動于花盆中的白紙上，讓其自然爬上苜蓿植株，每盆接種100頭。接蟲后每一品種集中用網紗(1 m×1 m×1 m)罩住，以防蚜蟲逃走和外來天敵入侵。于接蚜3,7,10 d后進行查蚜，逐株記錄蚜蟲數量。

表1　試驗所用苜蓿品種(品系)基本信息Table 1　The basic information of alfalfa variety (strain) used in tests

評價標準：參見1.2.3蚜量比值法。

表2　苜?？寡列约墑e劃分Table 2　The level partition of alfalfa aphid resistance

表3　苜蓿受豌豆蚜為害的分級標準Table 3　Grade of damage alfalfa by A. pisum

1.3.3美國方法[9,26]此方法即為模糊識別法。于2014年7月10日將供試12個苜蓿品種(品系)在溫室種于花盆中，每品種6盆集中放置，品種間行距1 m，常規(guī)管理，不作任何處理。出苗后1 d進行間苗，每盆保留20棵健壯的苜蓿幼苗，采用蚜蟲自然侵染法將豌豆蚜接到出苗1 d的苜蓿幼苗上，每株苗上接種2頭豌豆蚜，接種后每一品種集中用網紗(1 m×1 m×1 m)罩住，以防蚜蟲逃走和外來天敵入侵。28 d后，噴施4.5%毒死蜱乳油終止蚜蟲侵染，并在噴藥7 d后根據表3評估植株的受害程度。

參照美國苜?？瓜x商業(yè)化標準，將1～3級植株確定為抗蟲植株，4～5級確定為感蟲植株。按抗性植株所占百分比，將苜蓿品種對蚜蟲的抗性分為5級，具體見表4，抗性植株數計算如下：

抗性植株數=∑(1級株數+2級株數+3級株數)/調查總株數×100%。

1.4數據分析方法

運用Excel 2007和DPS統計軟件進行數據處理和多重比較分析(P<0.05)。

2　結果與分析

2.1田間抗蚜性評價

2.1.1枝條計算法由表5和圖1得知，供試12個苜蓿品種百枝條豌豆蚜蟲口密度存在差異，基本分為4類，其中，驚喜為第一類，其百枝條蟲口密度為7798.01頭；WL343HQ和德寶為第二類，其百枝條蟲口密度平均分別為5069.50和4159.55頭；柏拉圖、中苜3號、甘農4號、先行者、SR4030、MF4020、皇冠、三得利、皇后9個品種為第三類，其百枝條蟲口密度均小于2500頭。另外，根據張蓉等[33]2014年制定的豌豆蚜防治指標為百枝條蟲口密度>4000頭，供試的12個苜蓿品種分為兩類。其中，驚喜、WL343HQ和德寶3個品種百枝條蟲口密度均大于4000頭，為第一類；其余9個品種百枝條蟲口密度均小于4000頭，為第二類。

表4　苜蓿品種抗蚜性評價標準Table 4　The evaluation standard of alfalfa aphid resistance

表5　不同苜蓿品種蚜蟲發(fā)生量Table 5　The occurrence quantity of aphid on different alfalfa varieties

同列數據后不同字母表示差異極顯著(新復極差法，P<0.01)。下同。Values in the same column followed by different letters are significantly different at the 0.01 level by Duncan’s multiple range test. The same below.

圖1　供試12個苜蓿品種蚜蟲百枝條蟲口密度聚類分析Fig.1　The cluster analysis of population density on 100 branches of 12 alfalfa varieties

2.1.2蚜量比值法表6表明，供試12個苜蓿品種抗蚜性存在差異，基本分為4類。其中，驚喜、WL343HQ和德寶為高感品種，其蚜量比值均大于1.25，并與其他品種間差異極顯著；柏拉圖、中苜3號和甘農4號為感蚜品種，其蚜量比值位于0.75～1.25之間；先行者為中抗品種，蚜量比值為0.51，位于0.50～0.75之間；SR4030、MF4020、皇冠、三得利和皇后5個品種為抗蚜品種，其蚜量比值 0.25～0.50之間。

2.2室內抗性鑒定

2.2.1國內方法表7表明，供試12個苜蓿品種共分為3類。其中，驚喜為高感品種，其蚜量比值為1.64，大于1.25；甘農4號和柏拉圖為中抗品種，蚜量比值位于0.50～0.75之間；其余9個品種為感蚜品種，蚜量比值位于0.75～1.25之間。

表6　供試12個苜蓿品種田間受豌豆蚜為害后抗性級別劃分Table 6　The resistance degree division of 12 alfalfa varieties after invaded by A. pisum in field

表7　供試12個苜蓿品種室內受豌豆蚜為害后抗性級別劃分Table 7　The resistance degree division of 12 alfalfa varieties after invaded by A. pisum in the indoor

2.2.2美國標準表8表明，供試12個苜蓿品種抗蚜性分為3類。其中，三得利、MF4020、皇后、皇冠和SR4030等5個品種為抗蚜品種，其健康植株所占比例在30%～50%之間；柏拉圖、甘農4號、先行者和中苜3號4個品種為中抗品種，其健康植株所占比例在15%～30%之間；驚喜、WL343HQ和德寶3個品種為低抗品種，健康植株所占比例在5%～15%之間。

3　結論與討論

在苜?？寡凌b定上，目前國內正處于探索階段。黃偉等[29]利用感蚜指數法，并劃分高抗(0～0.60)、中抗(0.60～1.20)和抵抗(>1.20)等3個抗性級別，對苜蓿的著蚜量進行了田間抗性鑒定，證明在苜蓿盛花期時蚜蟲發(fā)生量最大，且各品種間差異顯著，通過分析得出德國大葉熊和美國雜交雄是高抗品種。武德功等[31]利用大量蚜蟲侵染幼苗法，對室內、室外苜?？剐云贩N作出調查，得出在田間自然感蚜的條件下，高抗品種有德寶、中苜1號、三得利、WL232和X0010等8個品種；室內德寶、三得利和WL232則為感蟲品種。苜蓿品種的抗蚜性與自身的遺傳基因和環(huán)境條件有關。同一苜蓿品種生活的環(huán)境不同，它的抗蚜能力有差別。田間與室內環(huán)境的不同制約并影響著苜蓿品種的抗蚜性，田間控制氣候條件較困難，需在室內接種做大量研究，以確定苜蓿品種的抗性。

表8　供試12個苜蓿品種受豌豆蚜為害后健康植株所占比例Table 8　The healthy plant proportion of 12 alfalfa varieties after invaded by A. pisum

以上學者強調測定苜蓿品種內的生理生化指標，初次利用這些鑒定方法對不同抗性的品種進行鑒定分析，但沒有建立苜蓿品種的抗蚜鑒定方法和標準。本文借鑒農作物上的蚜量比值法和美國苜蓿抗蚜評價標準-模糊識別法，在寧夏賀蘭山農墾茂盛草業(yè)公司試驗地和溫室內對來自國內外在寧夏地區(qū)主栽12個苜蓿品種(品系)進行了田間和室內的評價試驗。結果表明，田間兩種抗蚜鑒定方法結果基本一致，室內兩種抗蚜鑒定方法結果存在一定差異；田間兩種抗蚜鑒定方法與室內模糊識別法鑒定結果相符，而與室內蚜量比值法鑒定結果存在差異；通過田間和室內鑒定結果綜合分析得知，供試的12個苜蓿品種中，驚喜、WL343HQ、德寶為高感蟲品種，柏拉圖、中苜3號、甘農4號為感蟲品種，先行者為中抗品種，皇冠、三得利、皇后、SR4030和MF4020為抗蚜品種。

室內蚜量比值法的鑒定結果與模糊識別法及田間兩種鑒定方法的鑒定結果存在差異的原因可能與蚜蟲侵染時間長短和是否定植有關系。害蟲侵染寄主和定植需要一定的時間，室內蚜量比值法中豌豆蚜侵染不同苜蓿品種的時間僅有10 d，而模糊識別法中豌豆蚜侵染不同苜蓿品種的時間長達28 d，田間兩種鑒定方法是自然侵染過程，豌豆蚜定植穩(wěn)定。據此，可以確定室內苜蓿抗蚜鑒定方法為模糊識別法，田間苜蓿抗蚜鑒定方法為蚜量比值法。

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*An evaluation of the main cultivatedMedicagosativacultivars (strains) forAcyrthosiphonpisumresistance in Ningxia

MA Jian-Hua1， WEI Shu-Hua1， ZHANG Hong-Ying2， ZHANG Rong1*， LI Ke-Chang3， LUO Xiao-Ling3， ZHANG Yu3

1.InstituteofPlantProtection,NingxiaAcademyofAgricultureandForestrySciences,Yinchuan750002,China; 2.AgricultureCollege,NingxiaUniversity,Yinchuan750001,China; 3.GrasslandWorkstationofNingxia,Yinchuan750002,China

An evaluation of the 12 mainMedicagosativacultivars (strains) for aphid resistance was carried out using aphid ration and fuzzy recognition methods in field and indoor conditions in Ningxia. The aphid population in the field was complex, consisting mainly ofAcyrthosiphonpisum(over 80% of the total aphid population). Field and indoor analysis showed that Surprising, WL343HQ and Derby were high susceptible strains, with aphid rations above 1.25 and significantly higher than the other cultivars. Platon, Zhongmu No.3 and Gannong No.4 were susceptible varieties, with aphid rations between 0.76 and 1.25. Pioneer was a middle resistant variety, with an aphid ration of 0.51. Santory, Crown, Queen, SR4030 and MF4020 were resistant varieties, with aphid rations between 0.26 and 0.50. Based on this study, a standard damage index of aphids toMedicago, and aphid ration and fuzzy recognition methods, are recommended for evaluating aphid resistance in field and indoor situations.

alfalfa; cultivars;Acyrthosiphonpisum; resistance; evaluation

10.11686/cyxb2015300

http://cyxb.lzu.edu.cn

2015-06-10；改回日期：2015-12-28

國家牧草產業(yè)技術體系-鹽池綜合試驗站 (CARS-35-42)，寧夏回族自治區(qū)農作物重大育種專項-苜蓿新品種選育(2014NYYZ03)資助。

馬建華(1975-)，男，寧夏中寧人，副研究員，碩士。E-mail: majianhua75@163.com

Corresponding author. E-mail：yczhrnx@163.com

馬建華， 魏淑花， 張洪英， 張蓉， 李克昌， 羅曉玲， 張宇. 寧夏主栽苜蓿品種(系)對豌豆蚜的抗性評價. 草業(yè)學報, 2016, 25(6): 190-197.

MA Jian-Hua， WEI Shu-Hua， ZHANG Hong-Ying， ZHANG Rong， LI Ke-Chang， LUO Xiao-Ling， ZHANG Yu. An evaluation of the main cultivatedMedicagosativacultivars (strains) forAcyrthosiphonpisumresistance in Ningxia. Acta Prataculturae Sinica, 2016, 25(6):190-197.