趙麗紅，張亞林，馮自力，魏鋒，馮鴻杰，周京龍，朱荷琴

（中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所，河南 安陽 455000）

棉花黃萎病主要是由大麗輪枝菌引起的，屬于典型的土傳維管束真菌病害。由于大麗輪枝菌在土壤中生存能力極強(qiáng)，并在維管束中擴(kuò)展蔓延，而葉面噴施的化學(xué)農(nóng)藥很難到達(dá)棉花維管束，難以起到防控黃萎病的良好效果，因此棉花黃萎病的防治屬世界性難題[1]。 新疆棉花種植面積占我國棉花種植面積的80%以上，近年來整個(gè)新疆地區(qū)50%～70%的棉田受黃萎病危害，每年由黃萎病造成的產(chǎn)量損失為15%～30%，重病田減產(chǎn)高達(dá)50%，黃萎病成為制約新疆棉花生產(chǎn)發(fā)展的重要因素之一[2-3]。從目前來看，種植抗病品種仍是防治棉花黃萎病最經(jīng)濟(jì)有效的途徑[4]。 而新疆棉花在生產(chǎn)中仍然缺乏控制黃萎病危害的抗病品種[5-6]。對新疆棉花品種進(jìn)行系統(tǒng)的黃萎病抗性評價(jià)，明確新疆棉花品種合適的種植范圍，具有重要的參考意義[7]。

本研究從作者團(tuán)隊(duì)已建立的黃萎病菌種群資源數(shù)據(jù)庫篩選出來源于新疆阿克蘇、阿拉爾、石河子，河南安陽和河北辛集的黃萎病菌株11 個(gè)，對中棉113 進(jìn)行抗病性評價(jià)并建立其抗病性評價(jià)體系，為中棉113 適宜種植區(qū)域劃分提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試棉花品種為中棉113[8]，由中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所南疆優(yōu)質(zhì)棉育種課題組提供。感病品種冀棉11、耐病品種魯棉研28、抗病品種中植棉2號[9]的種子均來源于作者團(tuán)隊(duì)。11 個(gè)供試棉花黃萎病菌株詳見表1，來源于作者團(tuán)隊(duì)已建立的棉花黃萎病菌種群資源數(shù)據(jù)庫。

表1 11 個(gè)黃萎病菌株致病力測定結(jié)果

1.2 供試黃萎病菌株的致病力測定方法

1.2.1營養(yǎng)缽的制備。參照蛭石沙土無底紙缽定量蘸菌液法[10]測定黃萎病菌株致病力[11]，將新疆棉田的土壤、河沙和營養(yǎng)土按3∶2∶2 的體積比混合均勻，用報(bào)紙制作直徑6.5 cm、高10 cm 的紙筒，將紙筒放入長方形塑料盒（14 cm×22 cm）內(nèi)，將混合物裝入紙筒至2/3 處，即制成了蛭石沙土營養(yǎng)缽。

1.2.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)。 以冀棉11、魯棉研28、中植棉2號為鑒別寄主測定各菌株致病力。每個(gè)菌株3 次重復(fù)，每盒6 個(gè)營養(yǎng)缽為1 個(gè)重復(fù)，棉花出苗后，每缽留苗4～5 株。 待棉苗第1 片真葉平展時(shí)蘸根接種孢子懸浮液，接種液孢子含量為1×107mL-1，每缽接種10 mL[11]。

1.2.3管理與調(diào)查。將溫室溫度控制在20～32 ℃，相對濕度控制在60%以上，保證充足的光照，定時(shí)通風(fēng)。 接菌后7 d 開始出現(xiàn)發(fā)病癥狀，實(shí)時(shí)觀察感病對照冀棉11 的發(fā)病情況， 當(dāng)感病對照病情指數(shù)為37.5～66.5 時(shí)， 開始第1 次調(diào)查病害發(fā)生情況，整個(gè)發(fā)病期調(diào)查3 次[12-13]。 參照棉花黃萎病分級標(biāo)準(zhǔn)（GB/T 22101.5-2009）中所述的5 級分級法，根據(jù)調(diào)查結(jié)果病情指數(shù)來劃分抗病類型[14]將黃萎病菌的致病力劃分為強(qiáng)、中等、弱3 種類型。

1.3 中棉113 抗病性評價(jià)

采用1.2 的溫室致病力測定方法， 以冀棉11為感病對照、 中植棉2 號為抗病對照， 測定中棉113 對供試強(qiáng)、中等、弱致病力黃萎病菌株的抗性。每個(gè)菌株3 次重復(fù)， 在播種后21 d 左右接種以上11 個(gè)不同致病力的黃萎病菌株。 實(shí)時(shí)觀察并調(diào)查發(fā)病情況，最后1 次調(diào)查結(jié)束后，中棉113 的每個(gè)處理隨機(jī)取樣10 株棉花測定株高、根長、鮮物質(zhì)質(zhì)量等生物量指標(biāo)，并對病情指數(shù)與生物量指標(biāo)的相關(guān)性進(jìn)行分析。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Microsoft Excel 2013 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)整理，GraphPad Prism 8 軟件進(jìn)行單因素方差分析，采用最小顯著差數(shù)法（least significant difference,LSD）進(jìn)行多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 供試11 個(gè)黃萎病菌株致病力測定

由表1 可以看出，11 個(gè)黃萎病菌株的平均病情指數(shù)范圍為9.43～46.25，可劃分為強(qiáng)、中等、弱3種致病類型。 其中：強(qiáng)致病型菌株有7 個(gè)，分別是Vd080、Vd583、Vd324、Vd355、Vd390、Vd393 和Vd518；中等致病型菌株有2 個(gè)，分別是Vd401 和Vd517； 弱致病型菌株有2 個(gè)， 分別是Vd404 和Vd513。 供試菌株的來源和致病型都具有一定的代表性，可用于中棉113 抗黃萎病性的評價(jià)。

2.2 中棉113 的抗黃萎病性評價(jià)

由表2 可知，11 個(gè)不同致病型的黃萎病菌株侵染中棉113 及感病對照冀棉11 和抗病對照中植棉2 號后，無論是弱致病型、中等致病型還是強(qiáng)致病型菌株，病情指數(shù)均先隨著播種后時(shí)間的推移逐漸增大，且在播種后50 d 的病情指數(shù)最高，即發(fā)病最重。 感病對照冀棉11 的病情指數(shù)達(dá)到了鑒定的要求， 強(qiáng)致病型菌株的病情指數(shù)為37.60～53.03，中等致病型菌株的病情指數(shù)為39.07 和40.66，弱致病型菌株的病情指數(shù)為35.54 和35.88； 對于抗病對照中植棉2 號，強(qiáng)、中等和弱致病型菌株的病情指數(shù)為18.89～25.83。中棉113 在播種后50 d 的病情： 弱致病型菌株Vd404 和Vd513 的病情指數(shù)分別為19.15 和20.43； 中等致病型菌株Vd401 和Vd517 的病情指數(shù)分別為29.68 和30.68； 強(qiáng)致病型菌株的病情指數(shù)為26.25～34.82， 其中Vd393（26.25）的病情指數(shù)低于中等致病型菌株，其余強(qiáng)致病型菌株的病情指數(shù)大多高于弱致病型和中等致病型菌株，但都在抗病和耐病的范圍內(nèi)。綜上，中棉113 對11 個(gè)不同致病型的菌株表現(xiàn)出較好的抗性，達(dá)到抗病或耐病。

表2 中棉113 及抗感對照在接種11 個(gè)黃萎病菌株后45 d 和50 d 的病情指數(shù)

2.3 中棉113 生物量的測定結(jié)果

由表3 可知， 不同致病型的黃萎病菌對中棉113 生物量指標(biāo)影響不同：對棉花株高、地上部鮮物質(zhì)質(zhì)量和根冠比的影響不顯著，對根長、地下部鮮物質(zhì)質(zhì)量存在顯著影響。 根長的測量結(jié)果，強(qiáng)致病型菌株Vd080 侵染的棉花根長為9.40 cm，比強(qiáng)致病型菌株Vd583（7.61 cm）顯著增加了23.52%，其中強(qiáng)致病型菌株Vd393 的根長最長為9.75 cm，比強(qiáng)致病型菌株Vd583（7.61cm）顯著增加了28.12%。弱致病型菌株Vd404 和Vd513 侵染的棉花地上部鮮物質(zhì)質(zhì)量分別為11.79 g 和12.29 g，比強(qiáng)致病型菌株Vd080（10.71 g）分別增加了10.08%和14.75%。

表3 11 個(gè)黃萎病菌株接種處理后中棉113 生物量指標(biāo)測定結(jié)果

2.4 病情指數(shù)與生物量指標(biāo)的相關(guān)分析

由表4 可以看出，病情指數(shù)與地下部鮮物質(zhì)質(zhì)量（r＝0.472）、根冠比（r＝0.459）呈顯著正相關(guān)，與地上部鮮物質(zhì)質(zhì)量呈顯著負(fù)相關(guān)（r＝-0.381），與其他生物量指標(biāo)沒有顯著相關(guān)性。根冠比與地上部鮮物質(zhì)質(zhì)量極顯著負(fù)相關(guān)（r＝-0.822），與地下部鮮物質(zhì)質(zhì)量極顯著正相關(guān)（r＝0.619）。

表4 棉花黃萎病病情指數(shù)與生物量指標(biāo)的相關(guān)系數(shù)（r）

3 討論與結(jié)論

近年來， 新疆棉花黃萎病發(fā)生時(shí)間較以往提早，發(fā)病面積也迅速增加，特別是感病的品種受害嚴(yán)重，大部分在生長中后期出現(xiàn)大面積落葉成光稈的現(xiàn)象[15]，造成產(chǎn)量損失。 然而，目前新疆推廣的品種中大部分為耐病品種， 既豐產(chǎn)又抗病的品種較少[16]。 同時(shí)，研究發(fā)現(xiàn)棉花品種對不同菌系的黃萎病菌株的抗性存在差異，為了充分發(fā)揮現(xiàn)有品種的優(yōu)勢，急需采用不同地區(qū)的不同菌系對具有推廣潛力的品種進(jìn)行抗病性評估，實(shí)現(xiàn)棉花高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)高效[17-18]。 本研究采用了不同區(qū)域的不同致病型棉花黃萎病菌株對中棉113 的抗病性進(jìn)行檢測，建立該品種抗病性評價(jià)體系，不僅有利于合理劃分該品種的適宜種植區(qū)域，為品種區(qū)劃提供重要參考，而且對抗病育種及其相關(guān)研究有重要價(jià)值[7]。

本研究利用源于新疆等主產(chǎn)棉區(qū)的11 個(gè)不同致病型黃萎病菌株，對中棉113 進(jìn)行抗病性測定，結(jié)果發(fā)現(xiàn)中棉113 屬于抗病或耐病品種，這與中棉113 品種審定時(shí)抗病鑒定的結(jié)果[8]一致，證明了中棉113 對不同致病力黃萎病菌株均有較好的抗性。另外，不同強(qiáng)致病力菌株侵染中棉113 后，病情指數(shù)不一定都比中等致病力或者弱致病力菌株高，如Vd393 侵染中棉113，播種后50 d 時(shí)的病情指數(shù)低于中等致病力菌株。本研究也初步分析了中棉113 侵染不同致病型菌株后的病情指數(shù)與生物量指標(biāo)間的相關(guān)性，發(fā)現(xiàn)病情指數(shù)僅與地下部鮮物質(zhì)質(zhì)量和根冠比呈顯著正相關(guān)，而根冠比與地上部鮮物質(zhì)質(zhì)量極顯著負(fù)相關(guān)， 與地下部鮮物質(zhì)質(zhì)量極顯著正相關(guān)（r＝0.619）。 關(guān)于中棉113 發(fā)病情況與生物量指標(biāo)及產(chǎn)量的相關(guān)性有待更深入的研究。