芝麻种质资源茎点枯病抗性鉴定

2021-01-10 00:23马昭才高树广徐东阳李伟峰王瑞霞张春花孙妍
粮食科技与经济 2021年2期
关键词:种质资源芝麻

马昭才 高树广 徐东阳 李伟峰 王瑞霞 张春花 孙妍

摘要:茎点枯病是危害芝麻的主要真菌病害之一,严重影响芝麻的产量与品质,对茎点枯抗性种质的鉴定评价是芝麻病害研究的重要内容。为生产应用和抗病育种发掘抗性资源,在连续4年重茬地块,通过自然发病,不进行人工接种,鉴定了100份芝麻种质资源茎点枯病抗性。结果表明:试验研究的4年连续重茬地块平均发病率70.95%,平均病情指数55.81,并且品种(系)的发病率和病情指数均较农家种低。100份材料中未发现高抗材料,抗病材料2份,中抗材料9份,感病材料7份,高感材料72份,其中品系2293和品种豫芝4号抗病性表现较强。

关键词:芝麻;种质资源;茎点枯病;抗性鉴定

中图分类号:S435.653 文献标识码:A DOI:10.16465/j.gste.cn431252ts.20210228

芝麻(Sesamum indicum L.)保健和营养价值较高,富含不饱和脂肪酸、蛋白质和天然抗氧化类物质,被食品工业和医药行业等广泛应用[1-2]。芝麻在世界范围内被广泛种植,中国是世界四大芝麻主产国之一,种植历史悠久,单产和总产均居世界前列[3]。近年来,随着人们保健意识的增强,国内芝麻消费量持续增加,市场缺口高达60%[4],但是主产区芝麻重茬种植普遍,病害发生严重,其中茎点枯病是主产区危害最严重、发生最普遍的真菌病害之一。据报道[5],江淮芝麻主产区常年发病率为10%~20%,重病田块达80%以上,一般减产10%~15%,重者高达80%以上。重茬是造成芝麻茎点枯病发生严重的重要原因之一,而且重茬还容易发生连作障碍[6]。随着重茬年限的增加,土壤供肥能力降低,而且土壤微生物群落结构发生定向改变,有益菌群数量降低,病原菌数量升高[7]。吕丰娟等[8]研究发现:连作会导致芝麻的发芽指标、产量及产量构成因素降低,始蒴部位、空梢尖长和瘪子率显著升高。汪瑞清等[9]研究发现:连作重茬导致芝麻主要病害病情指数上升,对产量影响较大。

本研究在连续4年的芝麻重茬地块,对本课题收集保存的100份芝麻种质进行鉴定,评价其在重茬地块对茎点枯病抗性,以期筛选出抗性较好的材料,为生产直接应用和抗病育种发掘抗性资源。

1 材料与方法

1.1 材料

供试种质资源由周口市农业科学院收集并保存,包括育成品种和收集的农家种,试验喷施主要药剂见表1。

1.2 试验方法

试验材料于2019年种植在周口市农业科学院连续4年的芝麻重茬地块,肥力水平中等,试验田前茬作物为小麦,小麦秸秆粉碎还田,深耕后机旋2遍,机耙3遍,做到上虚下实无坷垃。试验随机排列,3次重复,每个材料种植2行,行长5 m,株距0.4 m。每一项田间管理和测定项目在同一天内完成,并做到均匀、一致。播种后及时用96%金都尔800倍液进行封闭除草。2~3对真叶时间苗,4~5对真叶时定苗。定苗前采用5%甲维盐1 500倍液+90%敌百虫200倍液防治地下害虫和甜菜夜蛾一次,同时喷施0.001 6%芸苔素内酯1 500倍液调节芝麻生长;初花期喷施16 000 IU/mg苏云金杆菌600倍液防治棉铃虫、甜菜夜蛾,同时喷施0.001 6%芸苔素内酯2 000倍液+大量元素水溶肥料600倍液进行花期追肥,不防治病害。终花期发病达到盛期,参照《芝麻种质资源描述规范和数据标准》[10]分株分级调查芝麻茎点枯病发病程度。分别按式(1)和式(2)计算出发病率(Ir)和病情指数(DI),根据病情指数划分抗性等级。

式中:DI为病情指数;n为病级;Xn为病级为n级的病株数;X1为总株数;4代表发病最重级。

芝麻茎点枯病抗性标准:0≤DI≤10为高抗;10 < DI≤20为抗;20 < DI≤30为中抗;30 < DI≤40为感;DI>40为高感。

2 结果与分析

参试材料共100份,农家种29份,品种(系) 71份,由表2可以看出,发病率在24.14%~100.00%,平均发病率70.95%;病情指数为16.38~100.00,平均病情指数55.81,表明连续重茬4年植株发病率和病情指数高,可以用来进行不同材料的抗性鉴定。试验未鉴定出高抗材料,但鉴定出抗病材料2份(品系2293和品种豫芝4号),中抗材料9份,感病材料7份,高感材料72份。农家种发病率44.44%~100.00%,平均发病率77.90%;病情指数在28.24~100.00,平均病情指数65.77。品种(系)发病率在24.14%~100.00%,平均发病率68.11%;品种(系)病情指数在16.38~94.34,平均病情指数51.75,品种(系)在平均发病率和平均病情指数较农家种低。

3 讨 论

茎点枯病是影响芝麻生产的重要真菌病害,抗源少、抗性弱是制约芝麻生产和遗传改良的重要因素。本试验研究的4年连续重茬地块平均发病率70.95%,平均病情指数55.81,芝麻茎点枯病发生率很高,可作为芝麻种质资源抗性鑒定的高压病圃。鉴定的100份材料中未发现高抗材料,品系2293和品种豫芝4号表现抗病性较强。并且品种(系)的发病率和病情指数均较农家种低,说明经过改良的品种(系)的抗病性要优于农家种,因此,发掘抗源材料并进行遗传改良,培育出高抗芝麻新品种,提高芝麻的抗重茬耐受力,增加芝麻的稳产性很重要。由于病害的发病程度受气候和环境的影响较大,在不同年份间差异较大,因此,针对本研究中鉴定出的抗性较好的材料,还要进行连续鉴定,以期筛选出抗性稳定性好的材料。

參 考 文 献

[1] MOAZZAMI A A, KAMAL-ELDIN A. Sesame seed is a rich source of dietary lignans[J]. Journal of the American Oil Chemists’ Society, 2006, 8: 719-723

[2] NAKANO D, ITOH C, ISHII F, et al. Effects of sesamin on aortic oxidative stress and endothelial dysfunction in deoxycorticosterone acetate-salt hypertensiverats[J]. Biological and Pharmaceutical Bulletin, 2003, 26(12): 1701-1705.

[3] ZHANG Yanxin, WANG Linhai, GAO Yuan, et al. Genetic dissection and fine mapping of a novel dt gene associated with determinate growth habit in sesame[J]. BMC Genetics, 2018, 19(1): 38.

[4] 师立松,高媛,周瑢,等.芝麻蒴果性状研究进展与展望[J].植物遗传资源学报,2020,21(1):21-29.

[5] 张艳欣,王林海,黎冬华,等.芝麻茎点枯病抗性关联分析及抗病载体材料挖掘[J].中国农业科学2012,45(13):2580-2591.

[6] 郑亚萍,王才斌,黄顺之,等.花生连作障碍及其缓解措施研究进展[J].中国油料作物学报,2008,30(3):384-388.

[7] 华菊玲,刘光荣,黄劲松.连作对芝麻根际土壤微生物群落的影响[J].生态学报,2012,32(9):2936-2942.

[8] 吕丰娟,肖运萍,汪瑞清,等.15个芝麻品种(品系)红壤连作耐性分析[J].湖南农业大学学报(自然科学版)2018,44(2): 130-135.

[9] 汪瑞清,肖运萍,魏林根,等.连作年限对红壤旱地芝麻产量和主要病害的影响[J].湖南农业科学,2014(24):33-35.

[10] 张秀荣,冯祥运.芝麻种质资源描述规范和数据标准[M].北京:中国农业出版社,2006:67-68.

Identification of Resistance to Macrophomina Phaseolinna in Sesame Germplasm Resources

Ma Zhaocai, Gao Shuguang, Xu Dongyang, Li Weifeng, Wang Ruixia, Zhang Chunhua, Sun Yan

( Zhoukou Academy of Agricultural Sciences, Zhoukou, Henan 466001 )

Abstract: Sesame Macrophomina phaseolinna is one of the main fungal diseases, which seriously affects the yield and quality of sesame. It is an important content to identify and evaluate the resistance of germplasms to Macrophomina phaseolinna The study was designed to explore resistance resources for production application and disease resistance breeding,the resistance of 100 sesame germplasms to Macrophomina phaseolinna were identified under natural conditions without artificial inoculation in repeated 4 years plot The results proved that the average rate of disease plants was 70.95%, the average disease index was 55.81%, and the rate of disease plants and disease index of the improved varieties were lower than the farm varieties. There were no high resistant germplasms, and 2 germplasms showed resistant including 2293 and Yuzhi 4,9 germplasms showed mediumresistant, 7 germplasms showed susceptible, 72 germplasms showed high sensitive to Macrophomina phaseolinna.

Key words: sesame, germplasm resources, macrophomina phaseolinna, resistance identification

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