1 材料与方法1.1 试验材料1.1.1 大豆种质材料 44份大豆( Glycine max L.)微核心种质是按照不同地区的品种数比例从192份大豆微核心种质和50个大豆品种中选择的, 均由中国农业科学院作物科学研究所大豆基因资源发掘与利用课题组提供。其中, 国内种质41份, 包括东北大豆主产区种质14份, 黄淮海大豆主产区种质22份, 南方大豆主产区种质5份; 美国材料3份(表1)。
1.1.2 接种菌核病分离物及来源 从收集的大 量菌核病分离物中筛选出4个不同地区和寄主来源的菌核病分离物, 其中2个分离物黑饶24、黑西5来自于黑龙江省的春大豆种植田, 另外2个分离物Hef 50、Qin 24分别来自于安徽省和青海省的油菜种植田。
1.2 试验设计2008年和2009年在中国农业科学院作物科学研究所北京农场种植供试材料。采用随机区组设计, 3次重复, 5行区, 行长2.0 m, 行距0.5 m, 株距0.1 m。采用大豆田间常规管理方法。成熟后, 从每个处理(行)中间连续取10株于室内考种, 考察株高、底荚高度、主茎节数、有效分枝数、单株荚数、单株粒数、百粒重和单株粒重等主要农艺性状。
1.3 试验方法1.3.1 大豆菌核病的田间接种鉴定 参照韩广振等[15]建立的大豆菌核病的田间接种方法, 在大豆开花初期, 选每小区4行分别接种Hef 50、Qin 24、黑饶24和黑西5菌株, 每行接种15株, 第5行作对照, 40 d后调查10株接种植株的病情指数(DSI)和病斑长度。
表1
Table 1
表1(Table 1)
表1 44份大豆种质材料来源 Table 1 Origins of 44 soybean cultivars来源 Origin | 品种(编号) Cultivar (code number) | 份数 Number |
---|
中国北区 North region, China | 合丰24(1), 绥农1号(2), 青豆(3), 方正秣食豆(4), 茶色豆(5), 怀德白花大粒(6), 金山茶秣食豆(7), 吉林47(8), 黄脐(9), 小黄豆(10), 牛毛黄(11), 大粒黑豆(12), 小黄豆(28), 赤382 (38) | 14 | 中国黄淮海区 Huanghuaihai valley region, China | 大黄豆(13), 大天鹅蛋(14), 青6号(15), 鲁豆4号(16), 四角齐黄豆(17), 南关小皮青(18), 黑豆(19), 冀豆12 (20), 博爱红皮皂角(21), 信阳羊眼豆(22), 郑8516 (23), 沛县小油豆(24), 邳县红毛油(25), 黄秆豆(26), 天鹅蛋(27), 科新3号(31), 早18 (32), 中黄37 (35), 中黄13 (36), 中黄31(37), 倪丁花眉豆(39), 早熟黄豆(41) | 22 | 中国南方区 South region, China | 东山白马豆(29), 大黄豆-1 (40), 五月黄(42), 丰城早乌豆(43), 中豆32 (44) | 5 | 美国USA | Amsoy(30), PI594455(33), PI594399(34) | 3 | 合计Total | | 44 |
| 表1 44份大豆种质材料来源 Table 1 Origins of 44 soybean cultivars |
1.3.2 大豆菌核病病级评级标准 大豆菌核病病情指数的抗病性分级和评价标准见表2[15], 按照病情指数(DSI)的大小, 结合菌丝体侵染大豆植株直径的比例, 将大豆植株对菌核病的抗性分为0~6 级, 即高抗、抗病、中抗、中感、感病、高感I和高感II。
按大豆菌核病病斑长度将抗性分为0~6个等级, 对应的抗性水平分别为高抗(病斑长度0 mm)、抗病(<1.5 mm)、中抗(1.5~3.5 mm)、中感(3.5~7.0 mm)、感病(7.0~10.0 mm)、高感I (>10.0 mm)和高感II (植株死亡)。
1.4 统计分析方法利用Statistical Analysis System (SAS 9e)分析数据, 包括病情指数和病斑长度的方差分析、显著性测验和相关性分析等。
2 结果与分析2.1 供试大豆种质材料农艺性状的多样性评价44个大豆种质材料的株高、底荚高度、主茎节数、有效分枝数、有效荚数、单株粒数、单株粒重
和百粒重等主要农艺性状的变异幅度分别为40.26~ 121.56 cm、9.65~28.36 cm、12.42~21.90个、0.40~4.10个、11.86~62.84个、23.49~115.46个、4.12~13.77 g、8.26~23.61 g; 变异系数分别为21.53%、21.34%、13.86%、33.82%、31.99%、28.78%、26.37%和21.74%。可见, 44个大豆品种的主要农艺性状均有较大差异。
2.2 不同大豆品种抗菌核病病情指数和病斑长度的方差分析从表3可见, 品种间、分离物间及年份间病情指数和病斑长度均存在极显著差异; 而重复间病情指数和病斑长度差异不显著。说明该大豆菌核病田间接种鉴定方法既能有效鉴定和筛选大豆植株的菌核病抗性, 又能鉴定不同菌核病分离物的致病性, 且重演性较好, 可应用于大豆抗菌核病育种。
2008和2009两年间的病情指数和病斑长度差异均达极显著水平, 主要原因是年份间田间环境差异导致大豆菌核病的发病情况不同, 因此, 大豆抗菌核病抗性需多年多点重复鉴定。
表2
Table 2
表2(Table 2)
表2 大豆菌核病病情指数的抗病性分级和评价标准 Table 2 Disease classification and evaluation criteria on the disease severity index (DSI) of Sclerotinia sclerotiorum in soybean抗性级别 Resistance series | 抗性水平 Resistance level | 评价标准 Evaluation criteria | 病情指数 DSI |
---|
0 | 高抗 High resistance (HR) | 无明显症状 No lesion | 0 | 1 | 抗病 Resistance (R) | 茎上有微小病斑 Microlesion on the plant | 1-20 | 2 | 中抗 Moderate resistance (MR) | 茎上病斑直径达2 mm Lesion is 2 mm of the diameter of plant | 21-35 | 3 | 中感 Moderate susceptibility (MS) | 病斑扩大到植株直径的1/3到2/3 Lesion was 1/3-2/3 of the diameter of plant | 36-50 | 4 | 感病 Susceptibility (S) | 病斑扩大到植株直径的2/3以上 Lesion was over 2/3 of the diameter of plant | 51-70 | 5 | 高感I High susceptibilityI (HS-I) | 病斑包围整个植株直径 Lesion covered the whole diameter of plant | >70 | 6 | 高感II High susceptibility II (HS-II) | 植株死亡 Plant death | 100 |
| 表2 大豆菌核病病情指数的抗病性分级和评价标准 Table 2 Disease classification and evaluation criteria on the disease severity index (DSI) of Sclerotinia sclerotiorum in soybean |
表3
Table 3
表3(Table 3)
表3 不同大豆品种抗菌核病病情指数和病斑长度的方差分析 Table 3 Analysis of variance for DSI and the lesion length of Sclerotinia sclerotiorum in soybean cultivars指标 Indicator | 变异来源 Source | 自由度 df | 平方和 ANOVA SS | 均方 Mean square | F值 F-value | P值 Pr > F |
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病情指数 DSI | 品种Cultivar | 43 | 83168.83 | 1934.16 | 19.08 | <0.0001 | 分离物Isolate | 3 | 14240.75 | 4746.92 | 46.82 | <0.0001 | 重复Repeat | 2 | 201.41 | 100.71 | 0.99 | 0.3707 | 年份Year | 1 | 5899.95 | 5899.96 | 58.19 | <0.0001 | 病斑长度 Lesion length (mm) | 品种Cultivar | 43 | 2660.26 | 61.87 | 11.07 | <0.0001 | 分离物Isolate | 3 | 733.06 | 244.35 | 43.74 | <0.0001 | 重复Repeat | 2 | 0.69 | 0.34 | 0.06 | 0.9403 | 年份Year | 1 | 512.50 | 512.50 | 91.73 | <0.0001 |
| 表3 不同大豆品种抗菌核病病情指数和病斑长度的方差分析 Table 3 Analysis of variance for DSI and the lesion length of Sclerotinia sclerotiorum in soybean cultivars |
2.3 不同大豆品种抗菌核病评价供试大豆种质间的病情指数和病斑长度均存在广泛的遗传变异, 44份大豆种质病情指数变异幅度为22.38~70.89, 病斑长度变异幅度为1.61~9.47 mm, 其中, 大粒黑豆的病情指数及病斑长度最大, 为70.89 mm和9.47 mm, 金山茶秣食豆的次之, 为67.03 mm和9.35 mm, 合丰24的最小, 为22.38 mm和1.61 mm。根据大豆菌核病病情指数和病斑长度评级标准以及不同品种之间病情指数和病斑长度差异显著性分析结果(表4), 综合评价结果如下:(1) 中抗菌核病大豆种质6份, 包括合丰24、大天鹅蛋、倪丁花眉豆、牛毛黄、大黄豆、五月黄。
(2) 中感菌核病大豆种质27份, 包括大黄豆-1、黑豆、中黄37、信阳羊眼豆、中黄13、黄脐、邳县红毛油、沛县小油豆、东山白马豆、科新3号、南关小皮青、早熟黄豆、青6号、博爱红皮皂角、黄秆豆、四角齐黄豆、青豆、小黄豆、鲁豆4号、赤382、PI594455、Amsoy、中黄31、中豆32、天鹅蛋、PI594399、郑8516。
(3) 感病菌核病大豆种质9份, 包括冀豆12、小黄豆、吉林47、茶色豆、怀德白花大粒、绥农1号、早18、丰城早乌豆、方正秣食豆。
(4) 高感I菌核病大豆种质2份, 包括金山茶秣食豆、大粒黑豆。
依据病情指数、病斑长度进行综合抗性评价(表5), 中抗种质6份, 占13.64%; 中感种质27份, 占61.36%; 感病种质9份, 占20.45%; 高感I种质2份, 占4.55%, 无高抗、抗病及高感II种质; 从抗/感比例分析, 中抗、抗病和高抗品种占13.64%, 中感、感病、高感品种占86.36%。可见, 抗菌核病的大豆种质资源是极少的。
从不同抗病性品种的来源地分析(表5)发现, 中抗种质中, 东北区、黄淮海区及南方区种质分别占33.33%、50.00%和16.67%; 中感种质中, 东北区、黄淮海区及南方区种质分别占14.81%、62.96%和11.11%, 美国种质占11.11%; 感病种质中, 东北区、黄淮海区及南方区种质分别占66.67%、22.22%和11.11%; 高感I种质均来自东北区; 从不同来源地品种的抗病性分析可以看出, 东北区种质中, 中抗、中感、感病及高感I种质分别占14.29%、28.57%、42.86%和14.29%; 黄淮海区种质中, 中抗、中感、感病种质分别占13.64%、77.27%和9.09%; 南方区种质中, 中抗、中感、感病种质分别占20.00%、60.00%和20.00%; 国外种质中, 中感种质占100.00%。可见, 东北区、黄淮海区及南方区中抗种质比例相近, 东北区中感种质少, 感病及高感种质多, 而黄淮海区中感种质多, 感病种质少。
2.4 不同菌核病分离物的致病性评价从表6看出, 分离物黑西5的病情指数最大, 为49.32, Hef 50的病情指数最小, 为39.02; 分离物黑西5与分离物Qin 24、黑饶24和Hef 50的病情指数差异极显著, 分离物Qin 24与黑饶24的病情指数差异不显著, 但二者与分离物Hef 50、黑西5的病情指数差异极显著, 4个分离物对大豆的侵染力为, 黑西5>Qin 24、黑饶24>Hef 50。4个分离物间的病斑长度的差异极显著, 分离物黑西5的病斑长度最大, 为5.93 mm, Hef 50的病斑长度最小, 为3.65 mm, 4个分离物对大豆的侵染力为, 黑西5>Qin 24>黑饶24>Hef 50。
对病情指数和病斑长度综合分析表明, 分离物黑西5对大豆的侵染力最强, 分离物Qin 24、黑饶24次之, 分离物Hef 50对大豆的侵染力最弱, 该结果与分离物的来源一致。
2.5 年份间环境因素对大豆菌核病发病的影响2008和2009两年间的病情指数和病斑长度均存在极显著差异( P<0.01), 2008年病情指数(41.86± 15.44)小于2009年的病情指数(46.59±11.84), 而2008年的病斑长度(5.42±3.64 cm)反而大于2009年的病斑长度(4.03±1.97 cm)。可见, 年份间的病斑长度和病情指数并不完全一致, 通常大豆品种对菌核病的抗病性评价和菌核病分离物的致病性评价以病情指数为标准, 所以, 病斑长度的标准只能作为一种快速简单的辅助方法。
2.6 不同菌核病分离物对大豆主要农艺性状的影响对2008年和2009年的主要农艺性状的方差分析(表7)及差异显著性测验(表8)表明, 接种4种菌核病分离物Hef 50、Qin 24、黑饶24、黑西5的植株和未接种对照间的株高、主茎节数、有效分枝数、单株有效荚数、单株粒数和单株粒重差异极显著, 底荚高度和百粒重差异显著。
表4
Table 4
表4(Table 4)
表4 不同大豆品种之间的病情指数和病斑长度差异分析 Table 4 Variance analysis on disease severity index (DSI) and lesion length among various soybean varietis品种编号 Cultivar code | 品种 Variety | 病情指数 DSI | 抗性 Resistance | 病斑长度 Lesion length (mm) | 抗性评价 Resistance evaluation |
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12 | 大粒黑豆 Daliheidou | 70.89±11.74 a | HS-I | 9.47±2.50 a | S | 7 | 金山茶秣食豆 Jinshanchamoshidou | 67.03±12.14 a | S | 9.35±4.37 a | S | 4 | 方正秣食豆 Fangzhengmoshidou | 57.23±11.29 b | S | 6.56±3.40 bc | MS | 43 | 丰城早乌豆 Fengchengzaowudou | 54.84±9.87 bc | S | 5.91±2.18 bcdef | MS | 32 | 早18 Zao 18 | 53.93±9.47 bcd | S | 6.03±2.19 bcde | MS | 2 | 绥农1号 Suinong 1 | 53.15±16.66 bcd | S | 6.56±4.37 bc | MS | 6 | 怀德白花大粒 Huaidebaihuadali | 52.21±8.82 bcde | S | 6.24±2.58 bcd | MS | 5 | 茶色豆 Chasedou | 52.16±8.99 bcde | S | 5.82±2.04 bcdef | MS | 8 | 吉林47 Jilin 47 | 51.28±14.00 bcdef | S | 5.12±2.30 cdefg | MS | 28 | 小黄豆 Xiaohuangdou | 50.39±10.73 cdefg | S | 7.09±4.10 b | S | 20 | 冀豆12 Jidou 12 | 50.28±9.99 cdefg | S | 6.10±3.43 bcde | MS | 23 | 郑8516 Zheng 8516 | 49.26±11.95 cdefgh | MS | 4.86±2.37 defghi | MS | 34 | PI594399 | 48.49±7.39 cdefghi | MS | 5.01±1.70 cdefgh | MS | 27 | 天鹅蛋 Tian’edan | 47.59±11.29 defghij | MS | 4.96±1.79 cdefgh | MS | 44 | 中豆32 Zhongdou 32 | 46.24±9.11 efghijk | MS | 4.18±1.62 ghijk | MS | 37 | 中黄31 Zhonghuang 31 | 45.99±10.18 efghijk | MS | 4.95±1.76 cdefgh | MS | 30 | Amsoy | 45.77±13.48 efghijk | MS | 3.87±1.58 ghijkl | MS | 33 | PI594455 | 45.23±10.84 fghijkl | MS | 6.39±3.08 bcd | MS | 38 | 赤382 Chi 382 | 44.66±6.01 fghijklm | MS | 3.88±1.13 ghijkl | MS | 16 | 鲁豆4号 Ludou 4 | 44.47±11.32 fghijklm | MS | 5.96±4.15 bcde | MS | 10 | 小黄豆 Xiaohuangdou | 44.23±12.84 ghijklm | MS | 4.46±2.35 efghijk | MS | 3 | 青豆 Qingdou | 43.88±17.17 ghijklm | MS | 4.01±3.23 ghijk | MS | 17 | 四角齐黄豆 Sijiaoqihuangdou | 42.58±8.25 hijklmn | MS | 4.79±2.94 defghi | MS | 26 | 黄秆豆 Huanggandou | 42.11±5.12 ijklmn | MS | 4.00±1.66 ghijk | MS | 21 | 博爱红皮皂角 Boaihongpizaojiao | 42.04±6.35 ijklmn | MS | 4.81±1.94 defghi | MS | 15 | 青6号 Qing 6 | 41.60±7.88 ijklmno | MS | 4.55±2.54 efghij | MS | 41 | 早熟黄豆 Zaoshuhuangdou | 41.25±16.48 jklmnop | MS | 4.17±2.99 ghijk | MS | 18 | 南关小皮青 Nanguanxiaopiqing | 40.97±9.20 jklmnop | MS | 3.93±1.97 ghijkl | MS | 31 | 科新3号 Kexin 3 | 40.90±13.68 jklmnop | MS | 3.78±2.35 ghijkl | MS | 29 | 东山白马豆Dongshanbaimadou | 39.77±9.59 klmnopq | MS | 4.31±2.75 fghijk | MS | 24 | 沛县小油豆Peixianxiaoyoudou | 39.73±4.10 klmnopq | MS | 3.68±1.81 ghijkl | MS | 25 | 邳县红毛油 Pixianhongmaoyou | 39.60±9.24 klmnopq | MS | 3.75±1.91 ghijkl | MS | 9 | 黄脐 Huangqi | 39.43±10.94 klmnopq | MS | 3.55±1.97 ghijkl | MS | 36 | 中黄13 Zhonghuang 13 | 39.27±9.93 klmnopq | MS | 3.38±1.06 hijkl | MR | 22 | 信阳羊眼豆 Xinyangyangyandou | 38.20±15.26 lmnopqr | MS | 4.59±4.81 efghij | MS | 35 | 中黄37 Zhonghuang 37 | 38.13±10.67 mnopqr | MS | 3.23±1.28 ijkl | MR | 19 | 黑豆 Heidou | 37.57±8.77 mnopqr | MS | 5.05±4.07 cdefgh | MS | 40 | 大黄豆-1 Dadouhuang-1 | 35.71±8.98 nopqrs | MS | 3.61±2.54 ghijkl | MS | 42 | 五月黄 Wuyuehuang | 34.71±12.33 opqrs | MR | 3.03±1.59 jklm | MR | 13 | 大黄豆 Dahuangdou | 34.34±12.13 pqrs | MR | 3.23±2.50 ijkl | MR | 11 | 牛毛黄 Niumaohuang | 33.80±11.16 qrs | MR | 2.82±1.40 klm | MR | 39 | 倪丁花眉豆 Nidinghuameidou | 31.81±12.06 rs | MR | 2.34±1.14 lm | MR | 14 | 大天鹅蛋 Datian’edan | 30.57±10.12 s | MR | 2.83±2.19 klm | MR | 1 | 合丰24 Hefeng 24 | 22.38±10.72 t | MR | 1.61±1.09 m | MR |
数据为平均数±标准差; 数据后字母不同示5%显著性差异, 相同字母示差异不显著。 Value is mean± SD deviation; Means within each column followed by the same letter are not significantly different at the 0.05 probability level using Duncan’s multiple range test. | 表4 不同大豆品种之间的病情指数和病斑长度差异分析 Table 4 Variance analysis on disease severity index (DSI) and lesion length among various soybean varietis |
表5
Table 5
表5(Table 5)
表5 大豆种质对菌核病抗性统计(份数) Table 5 Statistics of resistance to Sclerotinia stem rot in soybean cultivars大豆种质 Soybean germplasm | 高抗 HR | 抗病 R | 中抗 MR | 中感 MS | 感病 S | 高感I HSI | 高感II HSII | 合计 Total |
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中国北区North region, China | 0 | 0 | 2 | 4 | 6 | 2 | 0 | 14 | 中国黄淮海区Huanghuaihai valley region, China | 0 | 0 | 3 | 17 | 2 | 0 | 0 | 22 | 中国南方区South region, China | 0 | 0 | 1 | 3 | 1 | 0 | 0 | 5 | 美国USA | 0 | 0 | 0 | 3 | 0 | 0 | 0 | 3 | 合计Total | 0 | 0 | 6 | 27 | 9 | 2 | 0 | 44 | 百分比 Percentage (%) | 0 | 0 | 13.64 | 61.36 | 20.45 | 4.55 | 0 | 100 |
| 表5 大豆种质对菌核病抗性统计(份数) Table 5 Statistics of resistance to Sclerotinia stem rot in soybean cultivars |
表6
Table 6
表6(Table 6)
表6 不同菌核病分离物间病情指数、病斑长度差异分析 Table 6 Variance analysis on disease severity index (DSI) and lesion length among different isolates of Sclerotinia sclerotiorum分离物 Isolate | 病情指数 DSI | 病斑长度 Lesion length (mm) |
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黑西5 Heixi 5 | 49.32±13.68 Aa | 5.93±3.68 Aa | Qin 24 | 44.93±14.01 Bb | 4.94±3.01 Bb | 黑饶24 Heirao 24 | 43.63±13.65 Bb | 4.38±2.51 Cc | Hef 50 | 39.02±12.56 Cc | 3.65±2.13 Dd |
数据为平均数±标准差; 数据后字母不同示显著性差异, 小写字母示5%显著性, 大写字母示1%显著性, 相同字母示差异不显著。 Value is mean±SD deviation, Means within each column followed by the same letter are not significantly different at the 0.05 (lowercase) or 0.01 (capital) probability level using Duncan’s multiple range test. | 表6 不同菌核病分离物间病情指数、病斑长度差异分析 Table 6 Variance analysis on disease severity index (DSI) and lesion length among different isolates of Sclerotinia sclerotiorum |
表7
Table 7
表7(Table 7)
表7 接种不同菌核病分离物大豆主要农艺性状的方差分析 Table 7 Analysis of variance for agronomic traits of soybean inoculated different isolates of Sclerotinia sclerotiorum农艺性状 Agronomic trait | 自由度 df | 平方和 ANOVA SS | 均方 Mean square | F值 F-value | P值 Pr > F |
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株高 Plant height | 4 | 3693.91 | 923.48 | 7.92 | <0.0001 | 底荚高度 Height of lowest pod | 4 | 242.19 | 60.55 | 2.91 | 0.0207 | 主茎节数 No. of main stem nodes | 4 | 53.17 | 13.29 | 4.56 | 0.0012 | 有效分枝 No. of branches | 4 | 53.95 | 13.49 | 15.95 | <0.0001 | 有效荚数 No. of effective pods | 4 | 10673.44 | 2668.36 | 18.06 | <0.0001 | 单株粒数 No. of grains | 4 | 36278.15 | 9069.54 | 18.95 | <0.0001 | 单株粒重 Weight of grains per plant | 4 | 786.51 | 196.63 | 6.43 | <0.0001 | 百粒重 100-grain weight | 4 | 200.20 | 50.05 | 2.24 | 0.0450 |
| 表7 接种不同菌核病分离物大豆主要农艺性状的方差分析 Table 7 Analysis of variance for agronomic traits of soybean inoculated different isolates of Sclerotinia sclerotiorum |
表8
Table 8
表8(Table 8)
表8 不同菌核病分离物对大豆主要农艺性状的影响 Table 8 Effects of different isolates of Sclerotinia sclerotiorum on agronomic traits分离物 Isolate | 株高 Plant height (cm) | 主茎节数 No. of main stem nodes | 有效分枝 No. of branches | 单株有效荚数 No. of effective pods | 单株粒数 No. of grains | 底荚高度 Height of lowest pod (cm) | 单株粒重 Weight of grains per plant (g) | 百粒重 100-grain weight (g) |
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对照CK | 77.76±22.07 Aa | 16.99±2.98 Aa | 2.42±1.37 Aa | 31.84±18.83 Aa | 57.06±32.15 Aa | 17.85±5.02 Bb | 8.56±5.35 Aa | 14.11±4.58 Aa | 黑饶24 Heirao 24 | 75.48±21.91 ABb | 16.46±2.83 Bb | 1.85±1.27 Bb | 24.39±17.81 Bb | 43.05±31.25 Bb | 18.84±5.35 ABa | 6.61±5.36 Bb | 13.70±4.79 Aab | Qin 24 | 74.91±21.77 Bb | 16.58±2.80 Bb | 1.90±1.30 Bb | 24.00±17.43 Bb | 42.87±31.91 Bb | 19.12±6.14 Aa | 6.43±5.28 Bb | 13.30±4.45 Aab | 黑西5 Heixi 5 | 73.60±22.94 Bbc | 16.60±2.80 Bb | 1.96±1.41 Bb | 25.63±20.36 Bb | 45.67±35.59 Bb | 18.57±7.10 ABab | 6.79±5.92 Bb | 13.04±4.47 Ab | Hef 50 | 72.92±22.08 Bc | 16.43±2.76 Bb | 2.00±1.52 Bb | 25.36±19.65 Bb | 45.07±34.40 Bb | 18.39±5.32 ABab | 6.77±5.70 Bb | 13.16±4.34 Ab | 平均 Average | 74.23±22.18 | 16.52±2.80 | 1.93±1.38 | 24.85±18.81 | 44.17±33.29 | 18.73±5.98 | 6.65±5.57 | 13.3±4.51 |
数据为平均数±标准差; 数据后字母不同示显著性差异, 小写字母示5%显著性, 大写字母示1%显著性, 相同字母示差异不显著。 | 表8 不同菌核病分离物对大豆主要农艺性状的影响 Table 8 Effects of different isolates of Sclerotinia sclerotiorum on agronomic traits |
Value is mean±SD deviation. Means within each column followed by the same letter are not significantly different at the 0.05 (lowercase) or 0.01 (capital) probability level using Duncan’s multiple range test.
与对照相比, 接种菌核病分离物黑饶24、Qin 24、黑西5及Hef 50的大豆植株主茎节数、有效分枝、单株有效荚数、单株粒数和单株粒重减少( P<0.01), 株高降低( P<0.05), 其中, 主茎节数减少幅度为2.3%~3.3%, 平均2.8%, 有效分枝减少幅度为17.4%~23.6%, 平均20.4%, 单株有效荚数减少幅度为19.5%~24.6%, 平均22.0%, 单株粒数减少幅度为20.0%~24.9%, 平均22.6%, 单株粒重减少幅度为20.7%~24.9%, 平均22.3%, 株高降低幅度为2.9%~ 6.2%, 平均4.5%; 百粒重减少幅度为2.9%~7.6%, 平均5.7%, 底荚高度增高幅度为3.0%~7.1%, 平均4.9%, 接种分离物黑绕24、Qin 24的大豆植株与对照相比, 百粒重差异不显著, 底荚高度差异显著, 而接种分离物Hef 50、黑西5的大豆植株与对照相比, 百粒重差异显著, 底荚高度差异不显著。可见, 大豆菌核病可降低株高, 减少主茎节数、有效分枝、单株有效荚数、单株粒数和单株粒重, 从而导致大豆减产。
3 讨论3.1 环境条件对大豆菌核病抗性鉴定的影响大豆菌核病菌丝体的生长和侵染能力受周围环境温、湿度的影响较大[5,16], 本试验在大田环境条件下接种鉴定, 采用锡箔纸包裹无菌水浸湿的脱脂棉, 将菌丝体紧密包裹在植株微创部位, 确保在侵染初期形成一个郁闭潮湿的小环境, 基本保证了每个接种体侵染环境的相对一致性, 且郁闭潮湿环境利于菌丝体的生长及侵染大豆植株。由于田间环境条件不易控制, 在接种体侵染植株的中后期(此时保湿棉已完全失水)不能保证年份间环境条件的一致性, 不同年份间的抗性鉴定结果可能会略有不同。本研究两年间病情指数差异极显著, 主要原因是7月下旬到8月初参试材料进入开花期, 也是接种时段, 2008年晴天较多, 雨量较少, 天气炎热, 空气湿度较小, 不利于菌丝侵染植株, 不适宜菌核病的发生, 而2009年阴雨天较多, 温度较低, 空气湿度较大, 有利于菌丝侵染植株, 适宜菌核病的发生。年份间的气候条件的差异导致菌核病病菌的侵染力及大豆植株对菌核病病菌的抗性不同, 因此, 需多年多点的重复接种鉴定才能确保鉴定结果的准确可靠。
3.2 抗菌核病大豆资源的筛选近年来, 大豆菌核病发生越来越严重, 分析其原因, 与生产上主推大豆品种抗病性较差、气候条件适宜及防治不利等因素有关, 其中, 品种的抗病性差是主要因素之一。但免疫和抗菌核病大豆资源太少, 所以应加大大豆种质抗菌核病鉴定的力度, 筛选抗菌核病大豆资源, 更好地为大豆菌核病育种服务。王金生等[8]对200份大豆品系菌核病鉴定, 高抗、中抗及低抗品系12份, 占6%。宋淑云等[9]对112个大豆品种(系)菌核病鉴定, 高抗品种1个(0.89%), 抗病品种12个(10.71%), 中抗品种17个(15.18%), 高抗、抗病和中抗品种占26.78%。本研究对44份大豆微核心种质接种鉴定, 无高抗和抗病种质, 中抗种质占13.64%。进一步验证了抗菌核病的大豆资源较少的观点。
3.3 不同地区和寄主来源的菌核病分离物侵染力的比较由于地理环境、气候条件、寄主类别等不同, 来自不同地区的菌核病分离物生理上产生了分化, 这种分化导致菌核病分离物对大豆的致病力有明显区别。本研究中4个菌核病分离物对大豆的侵染力为黑西5 >Qin 24、黑饶24> Hef 50, 这与分离物的来源紧密相关, 分离物黑西5、黑饶24来自黑龙江大豆种植田, 已经适应了对大豆的侵染, 所以对大豆的侵染力较强; 而分离物Qin 24、Hef 50分别来自青海省及安徽省的油菜种植田, 适应了对油菜的侵染, 而对大豆的侵染力相对较弱。
3.4 不同菌核病分离物对植株农艺性状的影响大豆菌核病主要危害大豆的茎部。茎部受侵染影响全株的养分和水分的输送, 进而影响植株的农艺性状。苗期病情严重时产生苗枯、叶腐、茎腐等症状, 成株期发病主要表现为茎基部产生褐色不定形病斑, 病部茎秆内中髓变空, 菌丝长满变空的中髓, 并且菌核散生其中, 病轻时部分分枝和豆荚提早枯死, 导致减产, 严重时豆荚内外可形成较小 的菌核, 可使种子腐烂、皱缩、无光泽, 甚至不结 粒。本研究接种菌核病病菌对大豆植株主要农艺性状均产生极显著影响, 进一步佐证了大豆菌核病的危害。