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向日葵资源列当抗性研究



全 文 :向日葵资源列当抗性研究
王文军
(黑龙江省农业科学院经济作物研究所,150086,黑龙江哈尔滨)
摘 要 通过 2 年盆栽接种鉴定试验,研究
向日葵资源对列当的抗性,并对资源抗性规律进
行分析。结果表明: 对 41 份向日葵资源进行抗性
分析,其中免疫材料 25 份,高抗材料 2 份,抗性材
料 7 份,易感材料 6 份,高感材料 1 份;抗源在外源
材料、油用材料、杂交种中广泛存在,本地资源中
没有免疫材料。
关键词 向日葵;品种资源;列当;抗性;抗源
向日葵列当为一年生草本植物,是我国进境
植物检疫对象[1]。列当种子小似粉尘,但数目极
多。它易粘附在果实、种子或根茬上进行传播,也
能借风力、水流、人畜及农具等进行传播,还能随
寄主种子调运而传播更远,一旦传入很难根除。
列当种子在土壤中可存活 10 年以上[2],在寄主根
部分泌物刺激下即可萌发[3]。
近年来对向日葵主产区调查发现,向日葵列
当发生普遍,而且危害严重[4]。由于列当是根寄
生杂草,在出土之前,就已经给寄主正常生长发育
造成严重的影响,所以很难及时防治[5]。有效的
途径是选育抗列当向日葵品种,才能从根本上解
决列当寄生带来的严重危害,从而提高农业种植
经济效益。因此,通过向日葵资源的列当抗性鉴
定试验研究向日葵资源对列当的抗性,并对抗性
规律进行分析,为抗性资源改良和利用提供依据,
为向日葵抗列当育种奠定基础。
1 材料与方法
1. 1 供试材料
向日葵资源 41 份,其中油用资源 28 份,食用
资源 13 份。试验材料中杂交种 5 份;常规品种 9
份;保持系 12 份;恢复系 15 份。列当种子从黑龙
江省依安、富裕、林甸等地采集,将列当种子充分
混合,并在干燥条件下保存。
1. 2 试验方法
本试验于 2008 年、2009 年采用人工接种鉴定
作者简介:王文军,助理研究员,主要从事向日葵研究
基金项目:国家向日葵产业技术体系建设资助项目( CARS - 16)
收稿日期: 2013 - 04 - 17 ;修回日期: 2013 - 04 - 26
技术[6]进行的盆栽试验,试验设 3 次重复。
播种盆先装二分之一的培养土,将列当与土
壤的混合物散放于接种盆的中部(约 3 000 粒列当
种子) ,再装入培养土直至距盆沿 4cm 处,待播种。
每个培养盆中播种 3 粒向日葵种子,然后覆 2cm
培养土,浇透水。列当萌发的土壤湿度为最大田
间持 水 量 的 70% ~ 85%,温 度 控 制 在 15 ~
25℃[7]。部分列当出土时,进行根部鉴定,寄主侧
根上有牙管吸附的块茎即列当[8]。同时调查寄生
率 F(%)、寄生程度 AD。
1. 3 鉴定标准
鉴定标准[9]见表 1,计算公式如下:
寄生率 F(%)=小区内被侵染向日葵植株数
量 /小区内向日葵植株数量 × 100
寄生程度 AD =小区内列当数 /小区内向日葵
植株数量
表 1 列当抗性等级鉴定标准
抗性等级 寄生率 F(%) 寄生程度 AD
免疫 0 0
高抗 0 < F≤35 0 < AD < 1
抗 F≤70 AD≤10
感 70 < F≤100 AD≤10
高感 35 < F≤100 AD > 10
2 结果与分析
2. 1 抗性鉴定结果
对 41 份向日葵资源进行抗性分析。其中免疫
材料 25 份,占供试材料的 60. 98%;高抗材料 2
份,占供试材料的 4. 88%;抗性材料 7 份,占供试
表 2 供试材料对列当的抗性结果
抗性水平 材料名称
免疫 8604,RDGT,R01244,N0420,SF187,A920,04TR,8830,
S277,RU073,03107B,97115B,97114B,97109B,
96102B,96101B,90108B,HA89,86103B,02104B,杂
8B,龙食杂 1 号,龙葵杂 3 号、龙葵杂 4 号、龙葵杂 6 号
高抗 龙食杂 2 号,02102B
抗性 龙食葵 1 号、龙食葵 2 号、鹤达、08-2、8813、08-1、R5
易感 丰晟葵花、海葵 1 号、ALBE、9301、9302、龙食葵 3 号
高感 蒙华
92
作物杂志 Crops 2013. 3
DOI:10.16035/j.issn.1001-7283.2013.03.011
材料的 17. 07%;易感材料 6 份,占供试材料的
14. 63%;高感材料 1 份,占供试材料的 2. 44%(详
见表 2)。
2. 2 差异显著性分析
分别对寄生率和寄生程度进行差异显著性分
析,结果详见表 3。
表 3 寄生率和寄生程度差异显著性分析
材料类型 材料名称 寄生率(%) 寄生程度
抗性
评价
食葵品种 蒙华 100. 0aA 11. 11aA 高感
食葵品种 海葵一号 100. 0aA 8. 56abABC 易感
食葵品种 丰晟葵花 100. 0aA 5. 89abcdABCD 易感
食葵品种 龙食葵 3号 88. 89abAB 9. 56aAB 易感
油葵恢复系 9302R 88. 89abAB 5. 67abcdeABCD 易感
油葵恢复系 9301R 88. 89abAB 6. 0abcABCD 易感
油葵恢复系 ALBE 77. 78abABC 6. 0abcABCD 易感
食葵品种 BK-1 66. 67abcABCD 5. 67abcdeABCD 抗
食葵品种 鹤达 66. 67abcABCD 3. 44bcdeBCD 抗
食葵品种 龙食葵 1号 66. 67abcABCD 2. 55cdeBCD 抗
食葵品种 龙食葵 2号 55. 57bcdABCDE 5. 78abcdABCD 抗
油葵恢复系 8813R 33. 33cdeBCDE 1. 67cdeCD 抗
食葵品种 BK -2 33. 33cdeBCDE 1. 78cdeCD 抗
油葵恢复系 R5 22. 22deCDE 1. 0cdeCD 抗
油葵保持系 02102B 22. 22deCDE 0. 56cdeD 高抗
食葵杂交种 龙食杂 2号 11. 11eDE 0. 22deD 高抗
龙葵杂 3号 0eE 0eD 免疫
等 25份材料
注:小写字母表示 5%水平差异显著性,大写字母表示 1%水平差异
极显著性
寄生率差异显著性分析:在 5%显著水平上,
蒙华、海葵一号、丰晟葵花、龙食葵 3 号、9302R、
9301R、ALBE、08-1、鹤达、龙食葵 1 号、龙食葵 2 号
与免疫材料寄生率差异显著,8813R、08-2、R5、
02102B、龙食杂 2 号与免疫材料寄生率差异不显
著。在 1%极显著水平上,蒙华、海葵一号、丰晟葵
花、龙食葵 3 号、9302R、9301R、ALBE、BK-1、鹤
达、龙食葵 1 号与免疫材料寄生率差异极显著,其
它材料与免疫材料差异不显著。
寄生程度差异显著性分析:在 5% 显著水平
上,蒙华、海葵一号、丰晟葵花、龙食葵 3 号、
9301R、ALBE、龙食葵 2 号与免疫材料寄生程度差
异显著。9302R、08-1、鹤达、龙食葵 1 号、8813R、
08-2、R5、02102B、龙食杂 2 号与免疫材料差异不
显著。在 1%极显著水平上,蒙华、丰晟葵花、龙食
葵 3 号与免疫材料寄生程度差异极显著,其它材
料与免疫材料差异不显著。
2. 3 抗性规律分析
2. 3. 1 油用向日葵资源与食用向日葵资源抗性
分析 试验中,油用资源中有 22 份免疫材料,3 份
易感材料,其余为抗性材料。食用资源有 3 份材
料对列当免疫,1 份高抗列当材料,其他材料多为
易感或高感材料(见表 4)。可见抗性基因主要存
在油用向日葵资源中,食用向日葵较少。
表 4 油用资源与食用资源抗性分析
材料类型
抗性等级
免疫
份数 百分率(%)
高抗
份数 百分率(%)

份数 百分率(%)
易感
份数 百分率(%)
高感
份数 百分率(%)
油用材料 22 53. 66 1 2. 44 3 7. 32 3 7. 32 0 0
食用材料 3 7. 32 1 2. 44 4 9. 76 3 7. 32 1 2. 44
合计 25 60. 98 2 4. 88 7 17. 08 6 14. 64 1 2. 44
2. 3. 2 杂交种与常规品种抗性分析 本试验中,
油用向日葵杂交种全部免疫,食用向日葵杂交种
为免疫或高抗材料,其中龙食杂 1 号对列当免疫,
龙食杂 2 号为高抗列当材料。常规品种中无免疫
材料,多为易感材料或高感材料(见表 5)。列当
抗性是显性遗传,杂交种亲本之一具有抗性基因,
则该杂交种也应具有抗性。目前选育的三系材料
大多具有抗性基因,所以杂交种普遍抗性较强。
表 5 杂交种与常规品种抗性分析
材料类型
抗性等级
免疫
份数 百分率(%)
高抗
份数 百分率(%)

份数 百分率(%)
易感
份数 百分率(%)
高感
份数 百分率(%)
杂交种 4 28. 57 1 7. 14 0 0 0 0 0 0
常规品种 0 0 0 0 5 35. 71 3 21. 42 1 7. 14
合计 4 28. 57 1 7. 14 5 35. 71 3 21. 42 1 7. 14
2. 3. 3 外源材料与当地材料抗性分析 所有免
疫和高抗列当的材料都是外源材料,外源材料大
多具有抗列当基因(见表 6) ,主要原因是国外向
日葵育种以抗列当作为重要的育种目标。而当地
资源相对感列当较重,没有免疫或高抗材料。外
源材料中抗性基因较多,当地材料抗源较少。
03
作物杂志 Crops2013. 3
表 6 外源材料与当地材料抗性分析
材料类型
抗性等级
免疫
份数 百分率(%)
高抗
份数 百分率(%)

份数 百分率(%)
易感
份数 百分率(%)
高感
份数 百分率(%)
外源材料 25 60. 98 2 4. 88 2 4. 88 1 2. 44 0 0
当地材料 0 0 0 0 5 12. 20 5 12. 20 1 2. 44
合计 25 60. 98 2 4. 88 7 17. 08 6 14. 64 1 2. 44
3 讨论
试验用列当种子从向日葵主产区黑龙江省依
安、富裕、林甸三县采集,基本包含了黑龙江省的
列当种子类型。本试验没有对列当生理小种进行
鉴定,不能确定试验用列当是哪种生理小种,也不
能确定试验所得到的抗性材料携带哪种基因。由
于列当总出现变异,形成新的生理小种,要选育新
型抗源,则应通过与野生向日葵进行种间杂交而
将抗性基因导入栽培向日葵中[10]。
本试验首次对黑龙江省向日葵种质资源进行
列当抗性鉴定,试验材料基本包含了黑龙江省的
各种材料类型,并对向日葵种质资源的列当抗性
规律进行了分析,为向日葵抗列当育种工作奠定
了基础。对于抗性较强资源可以直接利用,如果
易感材料其他性状优良,可以通过与抗性材料杂
交或基因导入等方法进行遗传改良,将感列当试
材改良为抗列当试材[11]。对于改良材料必须进行
连续多年的抗性鉴定,从而淘汰感病严重材料,即
对改良材料的选育与鉴定工作同时进行。
对鉴定材料进行差异显著性分析得出,在寄
生率和寄生程度方面,与免疫材料均极显著相关
的材料全部为高感或易感列当材料,差异都不显
著的均属于高抗列当材料。鉴定材料与免疫材料
在寄生率和寄生程度方面差异显著性的综合分析
结果与该材料的抗、感列当分级有着紧密的关系,
对抗列当育种体系的构建具有重要意义。
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Research of Broomrape Resistance
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Wang Wenjun
(Institute of Industrial Crops,Heilongjiang Academy of Agricultural Sciences,Harbin 150086,Heilongjiang,China)
Abstract Based on the identification test of two years pot inoculation,this thesis studied the orobanche weed re-
sistance of sunflower resources,researched distribution law of anti-source. The results showed that forty-one sunflow-
er resources resistance were analysed,including twenty-five immune materials,two high resistance materials,seven
resistant materials,six susceptible materials,and one high sensitive material. The resistance sources widely existed in
outside source material,oil materials,hybrids and were not found in the local resources.
Key words Sunflower;Broomrape;Resistance;Resistance source
13
作物杂志 Crops 2013. 3