油葵不同品种菌核病田间抗性比较及农艺性状与产量间的关系

李军虎， 卢 川

(国家半干旱农业工程技术研究中心， 河北 石家庄 050051)

油葵即油用型向日葵，具有耐旱、耐盐碱、耐瘠薄、含油率高的特点。在地下水超采严重、水资源匮乏地区，抗旱作物油葵在农业种植结构调整中应用前景广阔。据统计,河北省2016年向日葵种植面积6.72万hm2、其中油葵占60%左右，播种面积是2010年的2.8倍。向日葵菌核病是向日葵生产上的主要病害之一，根据侵染部位不同分为根腐型、茎腐型、叶腐型和盘腐型，其中根腐型、盘腐型危害严重，我国东北、内蒙、山西及新疆等向日葵产区均有发生，其中以黑龙江省最为严重，一般地块的发病率达30%～60%，严重地块达到90%以上，甚至绝产[1]。向日葵菌核病也是油葵产区的潜在病害，葵盘发病直接影响葵籽的产量和品质，选用对菌核病具有抗性或耐性的油葵品种是减轻该病危害的有效途径，利于促进油葵生产稳步发展。向日葵菌核病早期抗性鉴定，有菌土盆栽法、菌丝块茎部贴接法、皮壳接种法和草酸浸根法等[2]，均为室内非自然条件下抗病鉴定；大田环境下菌核病抗性鉴定，孟庆林等用牙签法和打孔接种葵盘进行抗性鉴定，但认为此法破坏了向日葵花盘的组织结构，不能真实反映植株的抗病性[3];他们还通过田间模拟菌核病自然侵染过程，建立了一种简便易行的向日葵盘腐型菌核病接种鉴定方法，用菌丝体悬浮液接种可区分出向日葵品种间抗性差异。本试验旨在通过对18个国内外引进油葵品种进行1年多点试验，鉴定其丰产性、稳产性、适应性，并采用菌丝体悬浮液于油葵中花期人工接种鉴定其对菌核病的抗性，以期筛选出生育期适宜、农艺性状优良、高产、稳产、适应性广、抗菌核病的油葵新品种，为区域油葵生产提供品种和技术支持。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试品种共18个油葵品种，国内7个，分别为先瑞2号、先瑞3号、新Q 1020、GY 910、GY 919、CN 701、CN 702；国外11个，分别为NK 792、MA 9005、MA 9016，CNL 2、CNL 3、EU-146、567 DW、S 667、S 668，ELVAS、精选1号。

供试菌核引自黑龙江省农业科学院植保所。

马铃薯葡萄糖琼脂培养基(PDA)：马铃薯200 g、葡萄糖20 g、琼脂20 g、水1 000 mL，121 ℃湿热灭菌30 min。

1.2 试验方法

1.2.1油葵品种筛选试验

试验设在冀中南石家庄、邢台、邯郸、衡水、保定5个不同类型生态区，随机区组、3次重复。以生产上主推油葵品种S 667为对照。每品种5行区、行长5 m、80 cm∶40 cm大小垄种植，小区面积15 m2，密度60 000株·hm-2。试验田地势平坦、肥力均匀。播前洇地造墒，结合整地施复合肥(N∶P∶K=15∶15∶15)450 kg·hm-2、氯化钾225 kg·hm-2做底肥，蕾期追施尿素300 kg·hm-2。4月20日适墒覆膜播种，播深3～4 cm，2～3对真叶时定苗。

表1 产量差异显著性检测结果及丰产性稳定性分析

品种产量/(kg·hm-2)较ck±/%位次丰产性参数效应稳定性参数方差变异度回归系数适应地区综合评价先瑞2号3913.5**23.2133.4875.111.30.95E1～E5很好CN7013798.0**19.5225.7517.99.01.02E1～E5很好ELVAS3787.5**19.2325.1423.88.21.06E1～E5很好GY9193712.5**16.9420.066.93.31.08E1～E5好先瑞3号3682.5**15.9518.0179.75.50.90E1～E5好CN7023589.5**13.0611.8143.05.01.10E1～E5好MA90163541.5*11.578.6223.46.30.86E1～E5好新Q10203537.0*11.388.341.32.71.04E1～E5好MA90053472.5*9.394.0599.010.60.84E1～E5较好CNL33450.08.6102.5458.39.30.92E1～E5较好567DW3340.55.111-4.8136.25.21.22E1～E5较好NK7923270.02.912-9.5125.95.11.25E1～E5较好S667(ck)3177.013-15.71342.117.31.03E1～E5一般CNL23162.0-0.514-16.789.44.50.96E1～E5一般EU-1463139.5-1.215-18.2196.96.70.98E1～E5一般精选1号3018.0-5.016-26.3772.413.80.73E5不好S6683016.5-5.117-26.477.04.41.08E1～E5一般GY9102814.0*-11.418-39.9662.413.70.97E1～E5较差

注：“*”差异显著，“**”差异极显著(下同)。E 1为石家庄，E 2为邢台，E 3为邯郸，E 4为衡水，E 5为保定。

性状调查及收获测产：田间记载物候期；叶片数于现蕾后，株高、茎粗于花期过后每小区随机调查10株、取均值；实收中间3行测产(不含行头行尾株)、统计实收株数，每小区取大小均匀10个葵盘测量葵盘直径、百粒重、小区籽粒重，按产量(kg)=(小区籽粒重/小区实收株数)×密度×0.85。

1.2.2油葵盘腐型菌核病田间抗性鉴定试验

PDA培养基的制备：取新鲜马铃薯200 g削皮切块，放入1 L水中煮沸约10 min，用2层纱布过滤；往过滤后的水中加入20 g琼脂，待琼脂煮沸后用2层纱布过滤；再往其中加入20 g葡萄糖，待葡萄糖煮沸溶化后定容至1 L，分装后高压121 ℃湿热灭菌30 min[4]。

菌丝体悬浮液的制备：菌核接种需在超净工作台进行。将菌核浸泡在5%的次氯酸钠溶液中进行表面消毒5 min，用酒精消毒的解剖刀把菌核切成小块，然后用无菌水冲洗3次；取15 g PDA培养基铺入直径9 cm已灭菌的培养皿内；将切块的菌核植入PDA培养基上，盖上培养皿盖、用保鲜膜密封好，25 ℃条件下培养14 d，置于4 ℃备用。

将上述长满菌丝的PDA培养基去除菌核，每皿按15 g计算，加入灭菌水充分搅匀、滤掉基质，定容至1 000 mL，配制成15 g·L-1的菌丝体悬浮液[4-5]。

葵盘接种：油葵开花中期，各小区取边行10株用于抗病接种(石家庄试点)。将菌丝体悬浮液均匀喷洒在油葵花盘正面，每花盘定量喷施5 mL；喷施后用黑色塑料袋套住花盘保湿，接种7 d后揭开塑料袋进行病害调查。记载各发病级别花盘数量，计算病情指数及发病率。

病情指数=∑(各级别发病花盘数×相对级数值)/(调查总花盘数×最高病级)；

发病率(%)=(发病花盘数/处理总花盘数)×100%。

盘腐型菌核病病情分级标准，依据花盘背面病斑面积占花盘面积的比例确定[6]：0级：无症状；1级：25%以下；2级：26%～50%；3级：51%～75%；4级：76%以上。抗病性评价标准依病情指数确定，免疫：病情指数为0；抗病：病情指数<10；中抗：病情指数10～30；中感：病情指数31～50；感病：病情指数51～75；高感：病情指数>75[7]。

1.3 数据分析

采用Excel 2010软件整理数据，DPS v 7.05软件数据处理系统进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 油葵产量比较及稳定性分析

参试油葵品种产量差异显著性检测及丰产性稳定性分析见表1。

18个试验品种中12个较对照S 667(3 177.0 kg·hm-2)增产，产量范围3 270.0～3 913.5 kg·hm-2，增产幅度2.9%～23.2%。5个较对照减产，减产幅度0.5%～11.4%。第1～6位品种均较对照极显著增产，增产幅度13.0%～23.2%，第7～9位品种较对照增产显著，增产幅度9.3%～11.5%，第10～12位品种较对照增产但未达显著水平，GY 910较对照显著减产。

品种丰产性及稳定性分析结果可见，先瑞2号、CN 701、ELVAS在5个试点中均表现很好的稳定性。试验结果表明，上述3个品种可作为该区域油葵生产推荐品种，产量分别为3 913.5 kg·hm-2、3 798.0 kg·hm-2、3 787.5 kg·hm-2，较对照增产19.2%～23.2%，增产达极显著水平。

表2 油葵品种物候期天数及主要农艺性状

品种生育期/d播种到出苗/d出苗到现蕾/d现蕾到开花/d开花到成熟/d株高/cm茎粗/cm叶片数/片葵盘直径/cm百粒重/g产量/(kg·hm-2)CN7019310352037199.62.830.418.05.03798.0CN7029310381936225.42.631.617.95.63589.5S667(ck)8710352032163.22.628.216.44.43177.0S6688810352033138.02.632.416.04.23016.5567DW8710352131157.32.529.416.24.53340.5NK7928411341733206.52.430.416.54.83270.0CNL28911351835221.42.430.215.54.33162.0CNL38911351835224.52.433.216.04.63450.0MA90058711321837185.62.228.216.05.83472.5MA90168911361934213.12.529.216.55.03541.5EU-1468911361934234.52.627.615.55.33139.5先瑞2号9311352236228.62.827.217.06.03913.5先瑞3号8711352032207.12.626.816.75.13682.5ELVAS9310382234249.82.833.616.64.33787.5新Q10208711341835207.72.027.216.04.53537.0GY9108711352131166.22.624.416.04.62814.0GY9199310382332260.82.431.816.54.83712.5精选1号8811351934195.32.428.017.04.53018.0

2.2 油葵农艺性状比较

2.2.1油葵品种生育期差异

油葵品种物候期天数见表2，试验品种生育期84～93 d，NK 792生育期84 d属极早熟品种，其他都属于早熟品种。对照S 667生育期87 d，5个品种和对照相同，新Q 1020、S 668较对照晚熟1 d，CNL 2、CNL 3、MA 9016、EU-146晚熟2 d，CN 701、CN 702、先瑞2号、ELVAS、GY 919晚熟6 d。

从品种各生育时期相差天数看，播种到出苗天数基本相同10～11 d，品种生育期的长短主要体现在出苗到现蕾、现蕾到开花、开花到成熟生育时期天数的变化。本试验出苗到现蕾32～38 d，现蕾到开花17～23 d，开花到成熟31～37 d。

生育期与各生育时期天数变化的相关系数见表3。生育期与出苗到现蕾天数极显著正相关(r=0.69)，和现蕾到开花天数相关显著(r=0.57)，与开花到成熟天数呈正相关(r=0.43)但不显著。表明品种生育期越长前期营养生长阶段(出苗到开花)越长，是油葵获得高产的物质基础，而生殖生长阶段(开花到成熟)相对稳定。生育期与产量极显著正相关(r=0.63)，在不误农时不影响前后茬作物的情况下，适宜选用生育期较长的品种，生育期长的品种较早熟品种产量更高。了解品种各生育时期的变化，可根据当地气候情况调整播期，使花期、收获期错开高温多雨季节，利于开花授粉、提高结实率、防止葵盘霉烂从而获得较好收成。

表3 生育期与不同生育时期天数变化相关性检测

性状出苗到现蕾现蕾到开花开花到成熟生育期产量出苗到现蕾1现蕾到开花0.55*1开花到成熟-0.18-0.371生育期0.69**0.57*0.431产量0.280.320.450.63**1

2.2.2油葵主要农艺性状与产量关系

表2可见，参试油葵品种株高在138.0～260.8 cm之间，对照S 667株高163.2 cm。S 668、567 DW、GY 910和对照表现型相似、株高相近、均属于矮秆型，占参试品种为22.2%；MA 9005、精选1号、CN 701株高185～200 cm属中间型，占16.7%；其他品种株高200 cm以上、属高秆、占参试品种的61.1%；茎粗2.0～2.8 cm之间；叶片数24.4～33.6片；葵盘直径15.5～18.0 cm之间、其中66.7%的品种盘径在16～17 cm之间；百粒重4.2～6.0 g、5.0 g以上的占38.8%。

主要农艺性状间的相关系数显著性检测结果见表4，株高与产量呈极显著正相关(r=0.59)，和其他性状呈正相关但不显著；茎粗和葵盘直径呈正相关(r=0.45)；叶片数和葵盘直径呈正相关，但和百粒重呈负相关，说明叶片多对增加粒重不利；葵盘直径和百粒重呈正相关(r=0.35)，和产量呈显著正相关(r=0.53)；百粒重与产量呈显著正相关(r=0.47)。各农艺性状与产量均呈正相关，相关程度大小依次为株高>葵盘直径>百粒重>叶片数>茎粗。选择油葵品种时应注意株高、盘径的选择为主，株高不宜过矮。一般来说，植株高的品种生长健壮、叶片数较多、生育期较长，生物产量积累较多，是获得高产的基础。葵盘大小选择中等偏上的品种，不宜追求过大葵盘。根据油葵品种特征确定适宜种植密度、高秆品种宜稀，防治过密造成遮光郁避、既影响光合作用又容易诱发病害，结合栽培措施延长叶片功能期、增加粒重从而增加产量。

表4 主要农艺性状相关系数显著性检测

性状 株高茎粗叶片数葵盘直径百粒重产量株高1.00茎粗0.051叶片数0.300.131葵盘直径0.150.450.161百粒重0.300.13-0.270.351产量0.59**0.220.290.53*0.47*1

2.3 油葵品种菌核病抗性比较

通过人工田间接种鉴定，18个油葵品种对盘腐型菌核病表现出不同抗性(表5)。对照种S 667表现感病，病情指数72.5，发病率76.7%。中抗品种3个，占参试品种的16.7%，分别为CN 702、ELVAS、CN 701，三者之间病情指数差异不显著但都较对照差异极显著；中感品种5个，占参试品种的27.8%，依次为CNL 3、GY 910、GY 919、S 668、567 DW，相互差异不显著但均较对照差异极显著；感病品种8个，占参试品种的44.4%，其中精选1号、先瑞3号感病较对照较轻，差异分别达到极显著水平、显著水平水平，其他和对照差异均不显著；EU-146和CNL 2表现高感，较对照S 667差异达极显著水平和显著水平，占参试品种的11.1%。

表5 油葵品种盘腐型菌核病抗性显著性检测结果

品种 病情指数5%水平1%水平抗性评价发病率/%所占比例/%EU-14693.3aA高感HS96.7CNL286.7aAB高感HS90.011.1S667ck72.5 b BC感病S76.7MA900570.8bc BC感病S86.7MA901670.0bc BC感病S80.0新引Q102070.0bc BC感病S73.3NK79269.2bc C感病S96.7先瑞2号60.8bcd CD感病S83.3先瑞3号59.2 cd CD感病S60.0精选1号50.8 de DE感病S56.744.4567DW46.4ef DE中感MS73.3S66845.8ef DE中感MS63.3GY91945.6ef DE中感MS76.7GY91044.2ef DE中感MS60.0CNL335.0fg EF中感MS56.627.8CN70125.0 g F中抗MR46.7ELVAS24.2 g F中抗MR46.7CN70223.9 g F中抗MR36.716.7

注：1%、5%为显著水平，品种间有相同字母的表示差异不显著。

参试品种中未发现免疫及高抗病品种，接种菌核病后发病率在36.7%～96.7%之间，可见油葵品种存在着感染盘腐型菌核病的潜在风险。产量表现优异的先瑞2、CN 701、ELVAS 3个油葵品种中，先瑞2号表现感病、病情指数60.8，发病率83.3%，应避免在菌核病发生严重的区域应用，以免造成损失。

3 结论与讨论

18个油葵品种中产量位居前3位是先瑞2号、CN 701、ELVAS，3个品种在5个不同生态类型区均表现很好的稳定性。依次为3 913.5 kg·hm-2、3 798.0 kg·hm-2、3 787.5 kg·hm-2，分别较对照S 667增产23.2%、19.5%和19.2%，增产达极显著水平。菌核病抗性接种鉴定结果显示，产量居首位的先瑞2号表现感病、病情指数60.8，发病率83.3%，存在着感染菌核病的潜在风险，应避免在菌核病发生严重的区域应用，以免造成损失。CN 701、ELVAS对菌核病表现中抗，病情指数分别为25.0、24.2，发病率均为46.7%，在抗病表现中位居前三。这2个品种可作为该区域油葵生产的推荐品种。CN 701生育期93 d、株高199.6 cm、茎粗2.8 cm、叶片数30.4片、葵盘直径18.0 cm、百粒重5.0 g；ELVAS生育期93 d、株高249.8 cm、茎粗2.8 cm、叶片数33.6片、葵盘直径16.6 cm、百粒重4.3 g。

油葵产量属于数量性状，受多种农艺性状的影响，不同农艺性状又受外界环境条件变化进而影响产量[8-10]。本试验认为，生育期、株高与产量呈极显著正相关，葵盘直径、百粒重和产量呈显著正相关。农艺性状和产量相关程度大小依次为生育期>株高>葵盘直径>百粒重>叶片数>茎粗。筛选品种时应在不误农时、不影响前后茬作物的前提下，选用生育期较长的品种更高产；株高不宜过矮，植株健壮、叶片数多、生物产量积累较多是高产基础；葵盘大小选择中等偏上的品种，不宜追求过大葵盘。生产中根据油葵品种特征特性确定适宜种植密度、高秆品种宜稀，防治过密造成遮光郁避、既影响光合作用又容易诱发病害，结合栽培措施延长叶片功能期、增加粒重从而增加产量。

菌核病人工接种抗性鉴定结果显示，参试品种中未发现免疫品种，中抗品种仅占16.7%，多数存在不同程度的感病，高感品种占到了11.1%。因此在油葵品种的筛选中人工接种抗病鉴定必不可少，尤其在自然条件下菌核病未能表现时更有必要明确其抗性。如先瑞2号5个试点均表现优良却存在着感染菌核病的潜在风险，生产中应合理规避在病区应用以免造成损失。