姜義平，許乃銀，譚永安，趙靜，柏立新，肖留斌*

（1.江蘇省農(nóng)業(yè)科學院植物保護研究所，南京 210014；2.江蘇省農(nóng)業(yè)科學院經(jīng)濟作物研究所，南京 210014）

20 世紀末以來， 轉(zhuǎn)基因抗蟲棉的成功問世及推廣應用，在棉鈴蟲等靶標害蟲的治理方面發(fā)揮了巨大作用， 極大地減輕了蟲害導致的經(jīng)濟損失[1-4]。這也證實了種植抗蟲品種是生產(chǎn)上防治棉鈴蟲最經(jīng)濟、有效的措施。 棉鈴蟲是抗蟲棉的主要靶標害蟲，而抗蟲品種的選育一直以抗蟲性鑒定評價為基礎(chǔ)， 因此加強棉花品種抗蟲性鑒定評價十分重要。筆者分析了2016—2020 年參加長江流域棉花品種區(qū)域試驗的159 個棉花新品種（系）對棉鈴蟲的室內(nèi)抗性鑒定結(jié)果，以期為抗蟲新品種的推廣應用提供科學依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

由全國農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心提供的長江流域棉花品種區(qū)域試驗的棉花新品種（系）159 個，其中2016 年21 個、2017 年24 個、2018 年23 個、2019 年45 個、2020 年46 個。參試的棉花品種（系）類型可分為中熟常規(guī)品種（系）、中熟雜交種（系），2019 年和2020 年增加了早熟常規(guī)品種（系）。 鑒定所用的棉鈴蟲敏感對照組為蘇棉9 號和泗棉3 號，其中2016 年感蟲對照為蘇棉9 號， 其余4 年感蟲對照均為泗棉3 號，2 組對照組均由江蘇省泗陽棉花原種場育成和提供。

1.2 鑒定蟲源準備

從棉田采集棉鈴蟲，在恒溫養(yǎng)蟲室內(nèi)用人工飼料飼養(yǎng)形成標準蟲種。 養(yǎng)蟲室內(nèi)溫光條件：光照16 h，溫度26 ℃。

1.3 試驗設(shè)計

試驗設(shè)在江蘇省農(nóng)業(yè)科學院植物保護研究所試驗場棉田（南京）。所有試驗材料均于4 月下旬播種，地膜覆蓋。 隨機區(qū)組排列，3 次重復。 區(qū)組內(nèi)每個棉花試驗材料（處理）種植1 行（株距、行距分別為30 cm、50 cm），每行30～35 株。 試驗田各處理統(tǒng)一按高產(chǎn)栽培措施進行肥水管理等，害蟲防治也根據(jù)棉田發(fā)生實況與試驗要求統(tǒng)一進行。

1.4 抗蟲性鑒定

采取室內(nèi)棉葉接蟲測定法。 于棉花苗期（6 月中下旬或7 月上旬）和蕾鈴期（7 月下旬或8 月上旬）接蟲測定，各區(qū)組每品種（系）采回11 片嫩葉，每個培養(yǎng)皿中放置2 片嫩葉， 用脫脂棉蘸水保濕，接齡期一致的2 齡初幼蟲6 頭。 接蟲后3 d、5 d 分別觀察死亡蟲數(shù)、活蟲數(shù)、活蟲齡期及葉片受害等級等。葉片受害等級劃分標準及其他檢測指標抗性分級標準參照DB 32/T 668－2004 江蘇省地方標準[5]。

1.5 試驗數(shù)據(jù)處理與分析方法

依據(jù)抗蟲性鑒定所記錄的死亡蟲數(shù)、活蟲數(shù)等數(shù)據(jù)計算棉鈴蟲幼蟲死亡率以及幼蟲校正死亡率，以評估各品種（系）棉花對棉鈴蟲的毒殺作用。根據(jù)殘存的活蟲齡期與葉片被害等級，分析評估棉鈴蟲與各品種 （系） 棉花之間的互作。 校正死亡率（A，%）、活蟲發(fā)育指數(shù)（B）、活蟲發(fā)育指數(shù)減退率（C，%）和葉片受害等級（D）計算公式如下：

式中：Pt為處理組幼蟲死亡率，P0為對照組幼蟲死亡率；Ni為i齡期幼蟲數(shù)量；B0為對照組活蟲發(fā)育指數(shù)，Bt為處理組活蟲發(fā)育指數(shù)；lj為j級葉片數(shù)，L為總?cè)~片數(shù)。

通過葉片受害等級、校正死亡率和活蟲發(fā)育指數(shù)減退率確定品種（系）抗蟲等級，并采用綜合量化方法賦值量化[5]，具體劃分標準見表1。

表1 棉花品種（系）抗蟲性量化指標等級確定和評定標準劃分

2 結(jié)果與分析

2.1 棉鈴蟲抗性水平分析

參試品種（系）中，各年份不同棉鈴蟲抗性級別品種（系）的比例見圖1。2016—2019 年高抗和抗蟲品種（系）的占比均為100%，其中2019 年抗蟲的占比為100%， 而2016 年、2017 年和2018 年抗蟲的占比分別為80.95%、95.83%和78.26%， 遠高于高抗品種（系）的占比。 2020 年高抗、抗蟲和低抗品種（系）均有，其中低抗的占比為4.35%，高抗的占比為58.70%，高于抗蟲品種（系）占比，且遠高于其他年份高抗品種（系）占比?？傮w上參試棉花品種（系）對棉鈴蟲的抗性水平較高。

圖1 2016－2020 年參試品種（系）抗棉鈴蟲不同抗性級別的比例

2.2 不同類型棉花棉鈴蟲平均抗性值比較

由圖2 可以看出，參試棉花品種（系）分為中熟常規(guī)棉，中熟雜交棉和早熟常規(guī)棉，其中早熟常規(guī)棉品種（系）只在2019 年和2020 年參試，平均抗性值分別為3.10 和3.48。 2016—2020 年中熟常規(guī)棉品種 （系） 的平均抗性值分別為3.25、3.05、2.93、3.12 和3.29；中熟雜交棉品種（系）的平均抗性值分別為3.20、3.09、3.25、3.17 和3.47；總體上參試棉花平均抗性值均大于2.50，其中除2016 年外，其余年份中熟雜交棉品種（系）的抗蟲性均略高于中熟常規(guī)棉品種（系）。

圖2 2016－2020 年不同類型棉花棉鈴蟲平均抗性值變化

2.3 不同生育時期棉花棉鈴蟲平均抗性值比較

從圖3 可以看出，各年參試品種（系）的綜合平均抗性值為3.08～3.44， 總體呈現(xiàn)上升趨勢，但2017 年有所下降；各年參試品種（系）苗期平均抗性值為2.86～3.56，2018 年稍有回落， 之后穩(wěn)定上升；各年參試品種（系）蕾鈴期平均抗性值為2.78～3.58，2016 年為最高，2019 年為最低。 除2016 年和2018 年外，其他年份參試品種（系）苗期平均抗性值均大于蕾鈴期。

圖3 2016－2020 年不同生育時期棉花棉鈴蟲平均抗性值變化

3 討論與結(jié)論

目前，種植抗蟲棉是生產(chǎn)上控制棉鈴蟲危害最經(jīng)濟有效的措施。 2016—2020 年參試品種（系）的抗蟲性分析結(jié)果表明，長江流域棉區(qū)在抗棉鈴蟲的棉花品種（系）選育方面頗有成效。 各年參試品種（系）的抗蟲占比均在95%以上，其中2016—2019年均以抗蟲品種（系）為主，高抗品種（系）次之，只有2020 年高抗占比高于抗蟲品種（系），顯示棉花對棉鈴蟲抗性達到了較高水平。 但是2020 年參試品種（系）中有4.35%為低抗，表明抗蟲品種（系）篩選有待加強。

在相同的氣候條件下， 除2016 年中熟雜交棉對棉鈴蟲的抗性略低于中熟常規(guī)棉，其他年份中熟雜交棉對棉鈴蟲的抗性均優(yōu)于中熟常規(guī)棉，這可能與品種（系）的生物學特征有關(guān)。雜交棉品種綜合了親本的優(yōu)勢基因，增強了對棉鈴蟲的抗性。 早熟常規(guī)棉只有在2019 年和2020 年參試， 其中2019 年早熟常規(guī)棉抗性略低于中熟雜交棉和中熟常規(guī)棉，而2020 年略高于其他2 種類型。

不同生育時期的棉花抗蟲性分析結(jié)果表明，2016—2020 年各參試品種（系）苗期和綜合平均抗性值總體呈現(xiàn)波動式上升趨勢，而蕾鈴期的平均抗性值呈現(xiàn)波動式下降趨勢， 但平均抗性值均大于2.50；除2016 年和2018 年外，其他年份苗期平均抗性值均高于蕾鈴期，這可能是不同生育時期棉株體內(nèi)抗性基因表達量不同所致。

抗蟲棉多以外源基因?qū)氘a(chǎn)生抗性為主，對棉鈴蟲的防效顯著， 但是抗蟲棉本身還是存在缺陷，例如外源基因在棉花體內(nèi)的表達存在時空差異，表達缺乏穩(wěn)定性[2,6-7]。 而且地域、環(huán)境、營養(yǎng)狀況和遺傳背景的不同也可能影響棉花的抗蟲性，如極端的天氣或鹽堿等會影響外源抗蟲基因的表達[8-11]。 因此，為了減輕病蟲害造成的經(jīng)濟損失，抗蟲棉選育工作任重而道遠； 即使經(jīng)過抗蟲性鑒定的棉花品種，在不同氣候環(huán)境及土壤條件下種植時，對其實際抗蟲效果也須加強監(jiān)測。