蘭州地區(qū)苜蓿田間抗薊馬評(píng)價(jià)試驗(yàn)

蘭州地區(qū)苜蓿田間抗薊馬評(píng)價(jià)試驗(yàn)

三尖魚是三葉草科的主要害蟲，對(duì)三葉草的產(chǎn)量和質(zhì)量有重大影響。資料表明,全世界為害苜蓿的薊馬種類有20多種,且不同地區(qū)的種類不同。在北美,主要是花薊馬(Frankiliniella)被認(rèn)為是種子生產(chǎn)中為害花器的害蟲。在中國,主要是齒薊馬(Odontothrip)對(duì)花器和葉片都可造成嚴(yán)重為害,特別是對(duì)北方苜蓿2,3茬草能構(gòu)成較嚴(yán)重的威脅。如何有效地防治薊馬,已成為苜蓿產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要課題之一。近年來在利用化學(xué)、物理和生物防治方法,特別是抗蟲育種方面已有所探討。耿華珠等和特木爾布和等利用輪回選擇方法已選育出1個(gè)抗薊馬的品系,并對(duì)其形態(tài)解剖學(xué)進(jìn)行了初步研究,顯示出通過抗蟲育種途徑解決薊馬防治問題的可行性。本研究對(duì)來自國內(nèi)外40個(gè)苜蓿品種(品系)進(jìn)行了田間抗薊馬的評(píng)價(jià)試驗(yàn),試圖找到抗性種質(zhì)資源、探討抗性機(jī)制,建立大田條件下苜蓿品種抗薊馬鑒定的技術(shù)方法。1材料和方法1.1抗性資料收集所有試驗(yàn)品種(品系)由中澳合作“苜蓿品種適應(yīng)性研究”項(xiàng)目提供。共43個(gè),由于其中3個(gè)品種取樣失誤,共收集到40個(gè)品種(品系)的抗性資料。這40個(gè)品種(品系)分為3類:1類是中國的地方品種,如天水苜蓿、陜北苜蓿等;2類為國內(nèi)育成的品種或引進(jìn)的苜蓿品種,如公農(nóng)1號(hào)、草原2號(hào)、格林苜蓿等;3類為國外的苜蓿品種(品系),如來自澳大利亞的L173、Super7等(表3)。1.2田間薊馬o.loti田間自然蟲源。調(diào)查時(shí)正處第3茬苜?，F(xiàn)蕾之前的營養(yǎng)生長期。此時(shí)田間薊馬為混合種群,但以牛角花齒薊馬(O.loti)為主,占混合種群數(shù)量的80%以上。其他種類有花薊馬(F.intonsa)和間紋薊馬(Aeolothripsintermedius)。1.3播種與種植方法43個(gè)品種(品系),按隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),每個(gè)小區(qū)重復(fù)3次,種植在甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)蘭州校園試驗(yàn)地內(nèi)。播種日期:2001年8月14日。平均播種量:1g/m2。種植時(shí)施肥:農(nóng)家肥15g/m2+(NH4)2HPO45g。小區(qū)面積:1m×5m。2004年除正常灌水外,沒有施用任何肥料。1.4試驗(yàn)和抗壓試驗(yàn)方法調(diào)查時(shí)間為2004年7月30-8月1日,此時(shí)各小區(qū)多為第3茬營養(yǎng)生長期,亦為薊馬年度發(fā)生的種群高峰期。1.4.1成為昆蟲數(shù)量調(diào)查每小區(qū)取樣點(diǎn)3~5個(gè),每樣點(diǎn)查20枝上部20cm內(nèi)薊馬的成若蟲數(shù)量。調(diào)查時(shí)用20cm×30cm×15cm白色塑料盤,將10或20枝植株上部放入盤內(nèi)抖動(dòng),然后計(jì)算其內(nèi)的薊馬成若蟲數(shù)量。蟲量的單位:頭/20枝。1.4.2葉片抗高溫能力測(cè)試根據(jù)以往調(diào)查研究經(jīng)驗(yàn),在已建植的田塊難以分清單株,因此以葉片為單位設(shè)立5級(jí)受害標(biāo)準(zhǔn)(表1,圖1)。每樣點(diǎn)連續(xù)統(tǒng)計(jì)上部20cm以內(nèi)長度大于4mm以上葉片20個(gè),分別統(tǒng)計(jì)其受害級(jí)別。按下式計(jì)算其受害指數(shù),并以受害指數(shù)為標(biāo)準(zhǔn),進(jìn)行不同品種(品系)之間抗性比較。受害指數(shù)=[∑(受害級(jí)葉片數(shù)×受級(jí)值)/調(diào)查總?cè)~片數(shù)×受害最高級(jí)值]×100%1.4.3植物的高度每小區(qū)用直尺測(cè)定其平均植株高度。1.5數(shù)據(jù)分析的方法利用SPSS10.0進(jìn)行相關(guān)分析和方差及多重比較分析。2結(jié)果與分析2.1不同品種品系對(duì)對(duì)病害程度的影響田間調(diào)查發(fā)現(xiàn),田間被害植株的普遍率達(dá)100%,平均薊馬蟲口密度達(dá)97.761頭/20枝,平均株高55.655cm,平均受害指數(shù)為76.736%。表明蟲口數(shù)量較大,抗薊馬的選擇壓力較大(表2)。表2表明,天水苜?？剐宰顝?qiáng),受害指數(shù)最小,為65.888%,并與其他品種如陽皋、Site及準(zhǔn)葛爾等有顯著差異。準(zhǔn)葛爾苜蓿受害指數(shù)最高,為88.035%。表明所有品種(品系)的受害指數(shù)分布范圍在65.89%~88.03%,抗性較強(qiáng),受害指數(shù)在70%以下的有天水、Super7、L287、Eureka和豫西;抗性較差,受害指數(shù)在80%以上的有德寶、肇東、德福、慶陽、阿爾泰、L33、新疆大葉2、陽皋、Site和準(zhǔn)葛爾。不同品種抗性最終表現(xiàn)在受害程度的差異上,而不是其上蟲口數(shù)量的多少。對(duì)受害指數(shù)進(jìn)行方差分析(SPSS中的Univariate程序)說明,不同品種之間在受害程度方面存在著顯著差異(P<0.05)。經(jīng)用Duncan法進(jìn)行多重比較分析,其結(jié)果見表2,3。2.2對(duì)害蟲抗性分析對(duì)40個(gè)品系每個(gè)小區(qū)的平均薊馬蟲口密度與受害程度相關(guān)分析表明,其相關(guān)系數(shù)R=0.178,表明不同品種之間的受害程度與薊馬的種群數(shù)量關(guān)系不大,但不同品種間存在著對(duì)薊馬蟲害的抗性差異。而這種抗性的差異主要為品種間的耐害性。如天水苜蓿平均蟲口密度為177.400頭/20枝,但受害指數(shù)僅為65.889%,而準(zhǔn)葛爾苜蓿平均蟲口密度為52.978頭/20枝,但受害指數(shù)卻為88.035%。對(duì)其小區(qū)平均蟲口密度與株高的相關(guān)分析表明,其相關(guān)系數(shù)R=0.297,表明植株頂部20cm內(nèi)的蟲口數(shù)量與株高無關(guān),植株并不因其高度的增加使蟲量增加或減少。受害程度與株高之間的相關(guān)性也不顯著(R=-0.149)。此結(jié)果與薊馬主要在頂部嫩葉嫩芽中為害的習(xí)性相吻合。3田間抗性試驗(yàn)?zāi)壳?國內(nèi)對(duì)苜蓿抗病性等抗逆性研究報(bào)道較多,但對(duì)苜?？瓜x性研究報(bào)道較少。對(duì)于采用抗蟲品種防治苜蓿薊馬,已故的吳永敷先生早在20世紀(jì)90年代起,就應(yīng)用雜交育種、輻射育種和輪回選擇的方法進(jìn)行了研究。在特木爾布和等人繼承下,經(jīng)過10多年的不斷努力,已通過大田選擇的方法培育出了1個(gè)抗薊馬品系,并對(duì)其生物學(xué)特性、解剖學(xué)特征進(jìn)行了初步觀察研究。但到目前為止,我國還沒有建立起完整準(zhǔn)確的苜?？顾E馬評(píng)價(jià)鑒定體系及育成抗薊馬的品種。本研究建立了以田間受害指數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)的苜?？顾E馬評(píng)價(jià)鑒定體系,對(duì)進(jìn)一步開展苜蓿抗蟲品種選育、抗蟲機(jī)制研究、新品種的評(píng)價(jià)鑒定及抗蟲品種的推廣具有一定的指導(dǎo)意義。耿華珠等和特木爾布和等在利用輪回選擇法進(jìn)行抗薊馬育種時(shí),建立了以單株為基礎(chǔ),以被害株的普遍率和嚴(yán)重度(受害葉片占全株葉片數(shù)的百分比進(jìn)行分級(jí))為基本調(diào)查數(shù)據(jù),最后轉(zhuǎn)換為蟲情指數(shù)來評(píng)價(jià)田間自然條件下無性系的抗性,認(rèn)為蟲情指數(shù)小于0.5即抗蟲,為當(dāng)選無性系。作者認(rèn)為這種方法對(duì)可分清單株的(無性系)試驗(yàn)田是可行的。統(tǒng)計(jì)全株葉片雖然準(zhǔn)確,但勞動(dòng)量較大。本研究所用方法是在田間建植后進(jìn)行不同苜蓿品種抗性評(píng)價(jià)的技術(shù)方法,因?yàn)榻ㄖ埠鬅o法分清單株,很難以單株為單位進(jìn)行抗性評(píng)價(jià)。具體方法為:在第3茬苜蓿分枝生長階段,正值薊馬種群高峰期,將受害程度不同的葉片分為5級(jí)(表1,圖1),調(diào)查分枝頂部(20cm以內(nèi)長度大于4mm以上葉片20個(gè))受害葉及其級(jí)別,以受害指數(shù)為抗性標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較。該方法是按照苜蓿薊馬的田間發(fā)生規(guī)律和為害規(guī)律進(jìn)行設(shè)計(jì)的,其特點(diǎn)是以葉片受害程度級(jí)別為基礎(chǔ),直觀且明確地表達(dá)了植株的真實(shí)受害狀態(tài),更適宜于薊馬為害普遍率達(dá)100%時(shí),田間不能分清單株或沒有必要分清單株時(shí)使用。當(dāng)需要深入研究抗性的遺傳機(jī)制,選育抗性品種,必須以單株或能分清單株的情況下進(jìn)行重復(fù)試驗(yàn)時(shí),本研究所確定的葉片受害分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)也可應(yīng)用。此時(shí)以單株受害指數(shù)來表示嚴(yán)重度,相對(duì)于以受害葉百分率來表達(dá)嚴(yán)重度,更能準(zhǔn)確地反映植株的受害(抗性)程度。因?yàn)槿~片被害的形態(tài)也反映了不同程度的抗性,相同的單株受害葉數(shù)所表達(dá)的嚴(yán)重度,其被害指數(shù)可能相差很大。另外需注意在室內(nèi)條件下,飼養(yǎng)薊馬進(jìn)行抗性鑒定時(shí),薊馬對(duì)葉片的害狀與大田不同,此時(shí)唑吸為害可在葉片兩面形成大量“銀色”斑點(diǎn),但一般由于水分供應(yīng)充足,葉片并不產(chǎn)生大量卷曲和干枯。所以,應(yīng)用作適當(dāng)修改,使2,3,4級(jí)的受害級(jí)別以“銀色”斑點(diǎn)的大小和多少為標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)He和Zhang對(duì)苜?？寡列缘脑u(píng)價(jià),其受蚜害指數(shù)分布范圍為45%~69%。而這40個(gè)品種(品系)在田間受薊馬為害指數(shù)分布范圍為65%~88%,抗性普遍較低。尋找有效抗源是抗苜蓿薊馬育種成功的關(guān)鍵。天水苜?？赡荛L期處于薊馬發(fā)生嚴(yán)