王传堂,吴小丽,陈傲,梁永军,吴琪,王志伟,房超琦,唐月异,王秀贞
(1.山东省花生研究所,山东 青岛 266100;2.湛江市农业科学研究院,广东 湛江 524094;3.枣庄市峄城区农业农村局,山东 枣庄 277300)
为害花生的害虫有300多种,每年可造成7.2亿美元的直接经济损失[1]。叶蝉(Empoascaspp.)和斜纹夜蛾(Spodoptera lituraFabricius)是我国和南亚、东南亚地区花生上的主要害虫。据报道,仅斜纹夜蛾就可导致花生减产13% ~71%,严重时甚至绝产。化学防治不仅污染环境,可能对天敌带来不良影响,还易造成农药残留,危害人体健康。培育抗虫品种是经济有效、环境友好的防治措施[1]。
花生抗虫资源研究多在美国和印度进行,涉及抗虫鉴定方法、抗虫种质筛选、抗性机制和抗性遗传[1]。我国花生抗虫研究报道甚少,仅对蚜虫、蛴螬、蓟马、棉铃虫等害虫进行过抗性鉴定[2-6]。小绿叶蝉(E.flavescens Fabricius)和斜纹夜蛾在广东湛江属常发性虫害。本研究目的在于利用湛江花生田这两种虫害易发的特点对本团队育成的花生品种进行叶蝉和斜纹夜蛾抗性鉴定,为深化品种利用提供依据。
试验于广东省湛江市农业科学研究院抗虫试验区进行。参试的27个花生品种(花育系列)和16个花生种间杂种品系(数字系列)均由本团队育成(表1)。品种、品系抗虫鉴定分别进行。种植模式为畦作。畦宽(包沟)1.4 m,每畦种5直行,行距20 cm,穴距25 cm,双粒播。每小区2横行,小区面积0.91 m2。随机区组设计,3次重复。8月4日播种,9月20日进行虫害调查,11月14日收获。
参照Sharma等(2003)[7]的方法对小绿叶蝉(E.flavescens Fabricius)和斜纹夜蛾(S.lituraFabricius)进行抗性鉴定,根据叶片受损率按1~9级标准调查。1级为叶片受损率<10%;2级为叶片受损率11% ~20%;3级为叶片受损率21% ~30%;4级为叶片受损率31% ~40%;5级为叶片受损率41% ~50%;6级为叶片受损率51% ~60%;7级为叶片受损率61% ~70%;8级为叶片受损率71% ~80%;9级为叶片受损率>80%。参试品种(系)按各重复受害级别最高者确定抗感反应级别,1级为高抗,2~3级为中抗,4~6级为感,7~9级为高感。
表1 参试花生品种(系)亲本来源、油酸表型及对叶蝉和斜纹夜蛾的抗感反应
方差分析、多重比较和相关分析均采用DPS 14.50数据处理系统进行[8]。多重比较采用邓肯氏新复极差法。经方差分析品种间效应达显著或极显著水平后进行广义遗传力(hB2)估算。小区为单位的广义遗传力hB12(%)=VG/(VG+VE)×100,品种均值为单位的广义遗传力hB22(%)=VG/[VG+VE/(DF区组间+1)]×100,其中VE =MS误差,VG=(MS处理间-MS误差)/(DF区组间+1)[9]。
参试品种叶蝉虫害级别高值均不超过4级。27个品种18个为中抗。方差分析结果表明,参试花生品种叶蝉虫害级别存在极显著差异(处理间F=4.209,P=0.000<0.01)。多重比较(表2)发现,花育666、花育9613、花育664三个品种受害最轻,叶蝉虫害级别均值为2,达中抗水平,受害程度极显著低于花育663、花育965、花育962、花育9614、花育964、花育667和花育961七个感虫品种。花育9617、花育41号、花育963、花育9612的叶蝉虫害级别均值为2.33~2.67,花育9618、花育9615、花育9616、花育966、花育9610、花育31号、花育57、花育661、花育662、花育40号、花育6610的叶蝉虫害级别均值为3.00,达中抗水平。叶蝉虫害级别按就高不就低的原则,花育9611、花育44号、花育663、花育965、花育962、花育9614、花育964、花育667和花育961九个品种为感虫。
表2 27个花生品种对叶蝉的抗性
16个花生种间杂交品系对叶蝉侵害的抗感反应均为感,品系间虫害级别差异未达显著水平(表3)。
表3 16个花生品系对叶蝉和斜纹夜蛾的抗性
斜纹夜蛾虫害级别最高均不超过4级。27个品种中19个为中抗。方差分析和多重比较结果表明,参试花生品种斜纹夜蛾虫害级别存在极显著差异(处理间F=3.332,P=0.0001<0.01)(表4),两个品种(花育963、花育9616)受害最轻,斜纹夜蛾虫害级别均值为2.00,极显著低于花育662、花育965、花育966、花育40号、花育57、花育961、花育9618和花育964八个感虫品种。花育9614、花育9617、花育663、花育9611、花育44号、花育664、花育41号、花育9615、花育6610、花育666、花育962、花育9612、花育9610、花育9613、花育31号、花育667、和花育661的斜纹夜蛾虫害级别均值为2.33~3.00,亦对斜纹夜蛾中抗。
表4 27个花生品种对斜纹夜蛾的抗性
16个花生种间杂交品系中的11个品系(2-1、1-4、1-8、1-10、1-16、1-17、2-2、3-2、3-5、4-2和6-2)中抗斜纹夜蛾,其余5个感斜纹夜蛾,但品系间虫害级别差异不显著(表3)。
相关分析表明,花生叶蝉和斜纹夜蛾虫害级别存在极显著正相关关系(P=0.0019<0.01),相关系数为0.2702。
方差分析表明,27个花生品种间叶蝉和斜纹夜蛾虫害级别差异均达极显著水平,故可估算广义遗传力。以小区为单位的叶蝉虫害级别和斜纹夜蛾虫害级别广义遗传力估值分别为51.68%、43.73%。以品种均值为单位的叶蝉虫害级别和斜纹夜蛾虫害级别广义遗传力估值分别为76.24%、69.99%。按遗传力大于40%为高遗传力,20%~40%为中等遗传力,低于20%为低遗传力,以小区或品种均值为单位的花生品种叶蝉和斜纹夜蛾虫害级别广义遗传力均为高。
关于花生受斜纹夜蛾侵害的广义遗传力,据Prasad和Gowda[10]报道,种质为76.7%,部分花生基因型为46.0%;在Naidu等[11]的报道中为76.3%;Saleem等[12]报道,利用微核心种质、重组近交系、优良基因型的估值分别为91.1%、86.2%和96.0%。本研究中花生品种叶蝉和斜纹夜蛾虫害级别广义遗传力均在43%以上,与前人研究认为其广义遗传力为高是一致的,说明针对这两种花生害虫进行抗性遗传改良具有可行性。两种虫害级别存在极显著相关关系,提示两种虫害在花生上的发生为害具有协同作用。
本研究通过田间鉴定,从27个品种、16个品系中选出中抗叶蝉的花生品种18个(统算抗性率41.86%),中抗斜纹夜蛾的花生品种19个、品系11个(统算抗性率69.77%);其中兼抗叶蝉和斜纹夜蛾两种虫害的花生品种13个(统算兼抗率30.23%),包括4个高油酸品种(花育661、花育664、花育666和花育963)和9个普通油酸品种(花育31号、花育41号、花育6610、花育9610、花育9612、花育9613、花育9615、花育9616、花育9617)。这些抗源的获得为进一步研究花生抗虫机制、进行抗虫育种提供了有价值的材料,同时也有助于建立健全花生有害生物综合治理体系。