中国590 份大豆种质资源对炭疽病的抗性鉴定及评价

石妞妞，杜宜新，何艳琴，阮宏椿，滕振勇，甘 林，连金番，杨中路，陈福如

（1. 福建省农业科学院植物保护研究所，福建 福州 350013；2. 全国农业技术推广服务中心，北京 100000；3. 福建省种子管理总站，福建 福州 350001；4. 宁夏农林科学院农作物研究所，宁夏 银川 750002；5. 中国农业科学院油料作物研究所，湖北 武汉 430062）

0 引言

【研究意义】大豆是一种重要的油料、粮食和饲料作物，是植物蛋白和油脂的主要来源，是全球食物链的重要组成部分[1]。主要由平头炭疽菌（Colletotrichum truncatum）侵染引起的大豆炭疽病是世界大豆产区重要的真菌性病害之一，可侵染大豆子叶、叶片、叶柄、茎秆、荚果和种子[2]，一般田块豆荚发病率为30%，重病田块豆荚发病率达50%以上[3]。选育和合理利用抗病品种是防治大豆炭疽病最经济、有效、安全的措施。因此，鉴定并利用大豆抗炭疽病遗传资源，选育抗性品种对大豆产业具有重要意义[4]。【前人研究进展】1992 年我国大豆种质资源专题组对全国各省、市已入国家库的2 034份大豆品种材料进行苗期抗炭疽病鉴定的结果表明，我国菜用大豆品种资源对炭疽病抗性的差异非常明显，其变异系数高达269.02。绝大多数品种或材料为感病型，但也具有一定数量的抗病材料，如蔓生品种和龙油豆、紫花皮和矮生品种Lamaniere等[5]。1995 年，Ghimire 等鉴定了美国33 个大豆品种对炭疽病的抗性，IBRN-6、IBRN-11 等6 个品种抗性较好[6]。Sharma 等对85 个大豆品种进行炭疽病抗性鉴定，AB136 和G2333 等12 个品种表现为抗病[7]。【本研究切入点】作物抗病性鉴定是选育、获得抗性品种不可或缺的重要环节。为此，针对我国大豆品种（系）对炭疽病抗性缺乏系统、客观评价的问题，笔者于2011—2019 年连续9 年开展大豆新品种（系）抗炭疽病鉴定。【拟解决的关键问题】明确我国大豆品种对炭疽病的抗病性变化情况，分析不同组别大豆品种对炭疽病的抗性状况，以期为我国大豆品种的抗病育种和种植品种的区域布局提供参考。

1 材料与方法

1.1 供试材料

1.1.1 菌株平头炭疽菌菌株FJLH12、FJPT08、FJSM09、FJLY18 分别采集自福建省龙海市榜山镇芦州村、莆田市庄边镇泮洋村、三明市梅列区洋溪镇上街村、龙岩市上杭县茶地镇茶地村，均由福建省农业科学院植物保护研究所分离保存，并进行致病性测定。

1.1.2 培养基 马铃薯葡萄糖琼脂培养基（PDA 培养基）：将马铃薯200 g 切片，加水煮沸30 min，用四层纱布过滤，取上清液加入葡萄糖20 g、琼脂粉16 g，加热至琼脂粉完全溶解，加水定容至1 000 mL，在121℃下高压湿热灭菌25 min。马铃薯葡萄糖培养基（PDB 培养基）：将马铃薯200 g 切片，加水煮沸30 min，用四层纱布过滤，取上清液加入葡萄糖20 g，加水定容至1 000 mL，250 mL 三角瓶中装入150 mL培养基，在121℃下高压湿热灭菌25 min。

1.1.3 大豆品种（系） 2011—2019 年累计鉴定7组（代号S1 至S7）、590 份大豆品种（系）。S1：国家热带亚热带地区春大豆组（Spring soybean group of tropical and subtropical areas）91 份、S2：国家热带亚热带地区夏大豆组（Summer soybean group of tropical and subtropical areas）13 份、S3：国家鲜食大豆春播组（Fresh soybean spring sowing group）85 份、S4：国家鲜食大豆夏播组（Fresh soybean summer sowing group）52 份、S5：国家长江流域春大豆组（Spring soybean group of Yangtze river basin）78 份，以上种质材料均由农业农村部全国农业技术推广服务中心提供；S6：福建省大豆新品种组（New soybean varieties group of Fujian province）156 份，由福建省农业厅种子管理总站提供；S7：其他新品种组（Other new variety groups）115 份，由四川省农业科学院经济作物研究所、浙江省种子管理总站、山西省农业科学院经济作物研究所、湖北省种子管理局等单位提供。

1.2 方法

1.2.1 大豆炭疽病菌接种体制备 将保存在滤纸片上的各供试菌株转至PDA 培养基平板上，28 ℃培养5 d，用直径5 mm 的打孔器在菌落边缘打取菌饼，将菌饼转入PDB 液体培养基中，每瓶转5 个菌饼，于150 r·min−1、28 ℃黑暗振荡培养7 d，过滤后用血球计数板检测分生孢子浓度，制成浓度为1×105CFU·mL−1的悬浮液，将各供试菌株孢子悬浮液按相同比例混合后作为接种体，备用[8]。

1.2.2 大豆品种种植 参鉴大豆品种种植在福建省莆田市庄边镇吉云村试验基地。各参鉴品种露地播种5 行，每行6 株，行距30 cm，株距15 cm，品种采用随机排列，3 次重复。每个重复四周种植感病品种2 行，作为保护行。全生育期内不使用杀菌剂，杀虫剂的使用根据鉴定圃内害虫发生种类和程度而定，接种前后15 d 不施用任何药剂。

1.2.3 接种方法 于大豆始荚期，将鉴定圃土壤浇水至湿润，然后在接种体中加入0.1%的吐温80，于大豆幼嫩豆荚上进行喷雾接种，每100 株植株喷1 000 mL 孢子悬浮液，于25～30 ℃覆膜保湿2 d 后打开薄膜两端通风，接种3～5 d 后移去薄膜。

1.2.4 病情调查 对照品种为感病品种毛豆75 和毛豆3 号，发病程度达到感病等级（S），于病情稳定时开始调查各参鉴品种所有植株的结实豆荚（不少于200 个豆荚）。病情分级标准如下，0 级：豆荚无病斑；1 级：豆荚上有褐点型小病斑，病斑面积≤整个豆荚面积的5%；3 级：豆荚上出现典型病斑，整个豆荚面积的5%＜病斑面积≤整个豆荚面积的10%；5 级：豆荚上出现典型病斑，整个豆荚面积的10%＜病斑面积≤整个豆荚面积的25%；7 级：豆荚上出现典型病斑，整个豆荚面积的25%＜病斑面积≤整个豆荚面积的50%；9 级：豆荚上出现典型病斑，病斑面积占整个豆荚面积的50%以上。

调查记录参鉴品种炭疽病的病情，利用下列公式计算各品种病情指数，根据病情指数评价各参鉴品种的抗性水平，抗病程度分为5 级，高抗（HR）：DI=0，抗病（R）：0＜DI＜10，中抗（MR）：10≤DI＜20，中感（MS）：20≤DI＜40，感病（S）：40≤DI＜60，高感（HS）：DI≥60[9]。计算不同年份、不同组别抗性品种占供试品种的比例，即抗性品种比率（RR）。

病情指数（DI）=∑[（各级病荚数×相对病荚数值）÷（调查总荚数×9）]×100

抗性品种比率（RR）=[（高抗品种数+抗病品种数+中抗品种数）÷总品种数]×100%

2 结果与分析

2.1 大豆品种对炭疽病抗性鉴定结果

2011—2019 年累计鉴定590 份大豆品种（系），共鉴定出抗病品种70 个，比率为11.86%；中抗品种143 个，比率为24.24%；中感品种219 个，比率为37.12%；感病品种148 个，比率为25.08%；高感品种10 个，比率为1.69%；没有出现高抗品种（图1）。

图 1 2011—2019 年大豆品种抗炭疽病鉴定结果Fig. 1 Assessment on anthracnose-resistance of varieties of soybean, 2011-2019

2.2 不同年份抗炭疽病鉴定结果

2011—2019 年参鉴品种抗病品种（R）比率范围为0～36.00%，其中：2012 年比率最高；其次为2013 年，为32.00%；2016 年最低。2011—2019 年中抗品种（MR）比率范围为13.64%～36.00%，其中：2013 年比率最高；其次为2015 年，为34.09%；2016年最低。2011—2019年中感品种（MS）比率范围为4.26%～50.47%，其中：2018 年比率最高；其次为2017 年，为50.00%；2011 年最低。2011—2019 年感病品种（S）比率范围为8.00%～40.91%，其中：2016 年比率最高；其次为2012 年，为40.00%；2013年最低。

在连续9 年的鉴定中，抗性品种比率（RR）范围为13.64%～68.00%，各年度病情指数均值分别为36.92、23.49、18.41、28.79、27.58、37.33、28.01、28.00 和30.34。2013 年抗性品种比率最高（68.00），病情指数均值最小（18.41）；其次是2012 年，抗性品种比率为52.00%，病情指数均值为23.49；2016 年抗性品种比率最低，仅为13.64%，病情指数均值为37.33（表1）。

2.3 不同组别品种抗炭疽病鉴定结果

由表2 看出，2011—2019 年590 份参鉴品种抗病品种（R）、中抗品种（MR）、中感品种（MS）、感病品种（S）、高感品种（HS）的比率范围分别为1.18%～30.77%、4.71%～40.38%、28.21%～51.30%、0～50.59%和0～5.88%。S1、S2、S3、S4、S5、S6和S7 组别大豆品种的病情指数均值分别为19.86、15.75、41.22、20.27、29.49、30.85 和28.78，S2 组和S1 组的病情指数均值明显低于其他组别。各组别的抗性品种比率范围为5.89%～69.23%，其中：S2 组比率最高，其次为S4 组（57.69%），S3 组比率最低。

S1 组累计鉴定出抗病品种（R）、中抗品种（MR）共52 份，桂0521-2、桂H49、莆豆11、粤春2010-1等21 份品种为抗病品种，桂605、泉豆12、中黄39等31 份品种为中抗品种（表3）。S2 组累计鉴定出抗病品种（R）、中抗品种（MR）共9 份，贡夏369-37、桂166、粤夏2011-4、粤夏2013-2 为抗病品种，南夏豆25、圣豆16、粤夏2012-1 等5 份品种为中抗品种（表4）。S3 组累计鉴定出抗病品种（R）、中抗品种（MR）共5 份，桂610 为抗病品种，中黄19、K丰77-2、科力源12 号、苏春15-2 为中抗品种（表5）。S4 组累计鉴定出抗病品种（R）、中抗品种（MR）共30 份，苏菜13-009、苏菜201、苏菜50016、苏鲜豆19 号等9 份品种为抗病品种，油11-57、福豆9 号、衢鲜5 号等21 份品种为中抗品种（表6）。S5 组累计鉴定出抗病品种（R）、中抗品种（MR）共23 份，贡6140、科豆2 号、南充9707-23-2、浙H0634 等6 份品种为抗病品种，鄂豆010、鄂豆012、浙H0431等17 份品种为中抗品种（表7）。S6 组累计鉴定出抗病品种（R）、中抗品种（MR）共61 份，福豆71、惠豆1 号、莆豆5 号等23 份品种为抗病品种，闽豆06B12-1、福豆1014、莆豆11 等38 份品种为中抗品种（表8）。S7 组累计鉴定出抗病品种（R）、中抗品种（MR）共33 份，衢0811-2、苏豆18 号等6 份品种为抗病品种，川鲜1802、川鲜1804、浙农1801等27 份品种为中抗品种（表9）。

表 1 不同年份大豆品种抗炭疽病鉴定结果Table 1 Anthracnose-resistance of soybean shown in different years

表 2 不同组别大豆品种抗炭疽病鉴定结果Table 2 Anthracnose-resistance of soybean from different crop groups

表 3 国家热带亚热带地区春大豆组（S1）抗病品种Table 3 Resistant varieties in S1 group

续上表

表 4 国家热带亚热带地区夏大豆组（S2）抗病品种Table 4 Resistant varieties in S2 group

表 5 国家鲜食大豆春播组（S3）抗病品种Table 5 Resistant varieties in S3 group

表 6 国家鲜食大豆夏播组（S4）抗病品种Table 6 Resistant varieties in S4 group

表 7 国家长江流域春大豆组（S5）抗病品种Table 7 Resistant varieties in S5 group

表 8 福建省大豆新品种（系）组（S6）抗病品种Table 8 Resistant varieties in S6 group

续上表

表 9 其他新品种（系）组（S7）抗病品种Table 9 Resistant varieties in S7 group

3 讨论与结论

炭疽菌属（ColletotrichumCorda）真菌种类多，是一类重要的植物病原菌，是子囊菌中最常见和最重要的一个属，在超过460 种木本和草本植物上引起炭疽病[10−14]。炭疽菌具有繁殖快、产孢量大、潜伏侵染和多次再侵染等特性，导致炭疽病难以防治，常造成巨大的经济损失。基于其科学和经济价值，炭疽菌属在世界上重要的植物病原真菌中位列第八[15]。据报道，造成大豆炭疽病的病原菌有很多种，包括平头炭疽菌（C. truncatum）[2]、毁灭炭疽菌（C. destructivum）[16]、胶胞炭疽菌（C.gloeosporioides）[17]、禾生炭疽菌（C. graminicola）[18]、黑线炭疽菌（C. dematium）[19]、辣椒炭疽菌（C.capsici）[20]和C. chlorophyti[21−22]，而造成我国大豆炭疽病的主要病原菌为平头炭疽菌[23−25]。林敬州等用平头炭疽菌孢子悬浮液作为接种体采用喷雾接种法对76 份大豆种质资源进行抗性鉴定，抗性品种占供试材料比例为38.16%[23]。徐晶用平头炭疽菌孢子悬浮液作为接种体采用离体叶片点滴法对浙江59 份大豆品种进行炭疽病的抗性鉴定，大部分品种对JS11-32 菌株表现出抗性，抗性品种的比例高达96.61%；33 份品种对TB8-15 菌株表现出抗性，抗性品种比例为55.93%[24]。可见，不同接种方法、不同接种体对试验结果影响较大。本研究在豆荚形成初期采用喷雾接种法接种豆荚，连续9 年感病对照品种（毛豆75 和毛豆3 号）病情指数均达到感病等级，获得了较稳定的鉴定结果。

本研究结果表明，2011—2019 年不同年份间大豆炭疽病抗性品种比率为13.64%～68.00%，其中2016 年最低，2013 年最高，其余年份间抗性品种比率范围为28.70%～57.69%，这表明我国部分大豆种质资源对炭疽病具有较好抗性。在不同组别大豆品种对比中，国家热带亚热带地区夏大豆组和春大豆组病情指数均值低于其他组别，其抗性品种比率较高，分别为69.23%和57.15%，这可能与国家热带亚热带地区大豆炭疽病发病严重，品种选育过程中经过自然筛选有关。鲜食大豆春播组抗性品种比率较低，仅为5.89%，这表明我国春播鲜食大豆品种中缺乏抗病品种，仍需加强春播鲜食大豆抗病材料和品种的选育研究。