兰州地区苜蓿田间抗蓟马评价试验

兰州地区苜蓿田间抗蓟马评价试验

三尖鱼是三叶草科的主要害虫，对三叶草的产量和质量有重大影响。资料表明,全世界为害苜蓿的蓟马种类有20多种,且不同地区的种类不同。在北美,主要是花蓟马(Frankiliniella)被认为是种子生产中为害花器的害虫。在中国,主要是齿蓟马(Odontothrip)对花器和叶片都可造成严重为害,特别是对北方苜蓿2,3茬草能构成较严重的威胁。如何有效地防治蓟马,已成为苜蓿产业发展的重要课题之一。近年来在利用化学、物理和生物防治方法,特别是抗虫育种方面已有所探讨。耿华珠等和特木尔布和等利用轮回选择方法已选育出1个抗蓟马的品系,并对其形态解剖学进行了初步研究,显示出通过抗虫育种途径解决蓟马防治问题的可行性。本研究对来自国内外40个苜蓿品种(品系)进行了田间抗蓟马的评价试验,试图找到抗性种质资源、探讨抗性机制,建立大田条件下苜蓿品种抗蓟马鉴定的技术方法。1材料和方法1.1抗性资料收集所有试验品种(品系)由中澳合作“苜蓿品种适应性研究”项目提供。共43个,由于其中3个品种取样失误,共收集到40个品种(品系)的抗性资料。这40个品种(品系)分为3类:1类是中国的地方品种,如天水苜蓿、陕北苜蓿等;2类为国内育成的品种或引进的苜蓿品种,如公农1号、草原2号、格林苜蓿等;3类为国外的苜蓿品种(品系),如来自澳大利亚的L173、Super7等(表3)。1.2田间蓟马o.loti田间自然虫源。调查时正处第3茬苜蓿现蕾之前的营养生长期。此时田间蓟马为混合种群,但以牛角花齿蓟马(O.loti)为主,占混合种群数量的80%以上。其他种类有花蓟马(F.intonsa)和间纹蓟马(Aeolothripsintermedius)。1.3播种与种植方法43个品种(品系),按随机区组设计,每个小区重复3次,种植在甘肃农业大学兰州校园试验地内。播种日期:2001年8月14日。平均播种量:1g/m2。种植时施肥:农家肥15g/m2+(NH4)2HPO45g。小区面积:1m×5m。2004年除正常灌水外,没有施用任何肥料。1.4试验和抗压试验方法调查时间为2004年7月30-8月1日,此时各小区多为第3茬营养生长期,亦为蓟马年度发生的种群高峰期。1.4.1成为昆虫数量调查每小区取样点3~5个,每样点查20枝上部20cm内蓟马的成若虫数量。调查时用20cm×30cm×15cm白色塑料盘,将10或20枝植株上部放入盘内抖动,然后计算其内的蓟马成若虫数量。虫量的单位:头/20枝。1.4.2叶片抗高温能力测试根据以往调查研究经验,在已建植的田块难以分清单株,因此以叶片为单位设立5级受害标准(表1,图1)。每样点连续统计上部20cm以内长度大于4mm以上叶片20个,分别统计其受害级别。按下式计算其受害指数,并以受害指数为标准,进行不同品种(品系)之间抗性比较。受害指数=[∑(受害级叶片数×受级值)/调查总叶片数×受害最高级值]×100%1.4.3植物的高度每小区用直尺测定其平均植株高度。1.5数据分析的方法利用SPSS10.0进行相关分析和方差及多重比较分析。2结果与分析2.1不同品种品系对对病害程度的影响田间调查发现,田间被害植株的普遍率达100%,平均蓟马虫口密度达97.761头/20枝,平均株高55.655cm,平均受害指数为76.736%。表明虫口数量较大,抗蓟马的选择压力较大(表2)。表2表明,天水苜蓿抗性最强,受害指数最小,为65.888%,并与其他品种如阳皋、Site及准葛尔等有显著差异。准葛尔苜蓿受害指数最高,为88.035%。表明所有品种(品系)的受害指数分布范围在65.89%~88.03%,抗性较强,受害指数在70%以下的有天水、Super7、L287、Eureka和豫西;抗性较差,受害指数在80%以上的有德宝、肇东、德福、庆阳、阿尔泰、L33、新疆大叶2、阳皋、Site和准葛尔。不同品种抗性最终表现在受害程度的差异上,而不是其上虫口数量的多少。对受害指数进行方差分析(SPSS中的Univariate程序)说明,不同品种之间在受害程度方面存在着显著差异(P<0.05)。经用Duncan法进行多重比较分析,其结果见表2,3。2.2对害虫抗性分析对40个品系每个小区的平均蓟马虫口密度与受害程度相关分析表明,其相关系数R=0.178,表明不同品种之间的受害程度与蓟马的种群数量关系不大,但不同品种间存在着对蓟马虫害的抗性差异。而这种抗性的差异主要为品种间的耐害性。如天水苜蓿平均虫口密度为177.400头/20枝,但受害指数仅为65.889%,而准葛尔苜蓿平均虫口密度为52.978头/20枝,但受害指数却为88.035%。对其小区平均虫口密度与株高的相关分析表明,其相关系数R=0.297,表明植株顶部20cm内的虫口数量与株高无关,植株并不因其高度的增加使虫量增加或减少。受害程度与株高之间的相关性也不显著(R=-0.149)。此结果与蓟马主要在顶部嫩叶嫩芽中为害的习性相吻合。3田间抗性试验目前,国内对苜蓿抗病性等抗逆性研究报道较多,但对苜蓿抗虫性研究报道较少。对于采用抗虫品种防治苜蓿蓟马,已故的吴永敷先生早在20世纪90年代起,就应用杂交育种、辐射育种和轮回选择的方法进行了研究。在特木尔布和等人继承下,经过10多年的不断努力,已通过大田选择的方法培育出了1个抗蓟马品系,并对其生物学特性、解剖学特征进行了初步观察研究。但到目前为止,我国还没有建立起完整准确的苜蓿抗蓟马评价鉴定体系及育成抗蓟马的品种。本研究建立了以田间受害指数为标准的苜蓿抗蓟马评价鉴定体系,对进一步开展苜蓿抗虫品种选育、抗虫机制研究、新品种的评价鉴定及抗虫品种的推广具有一定的指导意义。耿华珠等和特木尔布和等在利用轮回选择法进行抗蓟马育种时,建立了以单株为基础,以被害株的普遍率和严重度(受害叶片占全株叶片数的百分比进行分级)为基本调查数据,最后转换为虫情指数来评价田间自然条件下无性系的抗性,认为虫情指数小于0.5即抗虫,为当选无性系。作者认为这种方法对可分清单株的(无性系)试验田是可行的。统计全株叶片虽然准确,但劳动量较大。本研究所用方法是在田间建植后进行不同苜蓿品种抗性评价的技术方法,因为建植后无法分清单株,很难以单株为单位进行抗性评价。具体方法为:在第3茬苜蓿分枝生长阶段,正值蓟马种群高峰期,将受害程度不同的叶片分为5级(表1,图1),调查分枝顶部(20cm以内长度大于4mm以上叶片20个)受害叶及其级别,以受害指数为抗性标准进行比较。该方法是按照苜蓿蓟马的田间发生规律和为害规律进行设计的,其特点是以叶片受害程度级别为基础,直观且明确地表达了植株的真实受害状态,更适宜于蓟马为害普遍率达100%时,田间不能分清单株或没有必要分清单株时使用。当需要深入研究抗性的遗传机制,选育抗性品种,必须以单株或能分清单株的情况下进行重复试验时,本研究所确定的叶片受害分级标准也可应用。此时以单株受害指数来表示严重度,相对于以受害叶百分率来表达严重度,更能准确地反映植株的受害(抗性)程度。因为叶片被害的形态也反映了不同程度的抗性,相同的单株受害叶数所表达的严重度,其被害指数可能相差很大。另外需注意在室内条件下,饲养蓟马进行抗性鉴定时,蓟马对叶片的害状与大田不同,此时唑吸为害可在叶片两面形成大量“银色”斑点,但一般由于水分供应充足,叶片并不产生大量卷曲和干枯。所以,应用作适当修改,使2,3,4级的受害级别以“银色”斑点的大小和多少为标准。根据He和Zhang对苜蓿抗蚜性的评价,其受蚜害指数分布范围为45%~69%。而这40个品种(品系)在田间受蓟马为害指数分布范围为65%~88%,抗性普遍较低。寻找有效抗源是抗苜蓿蓟马育种成功的关键。天水苜蓿可能长期处于蓟马发生严