全 文 : 收稿日期:2000 07 18
基金项目:国家自然科学基金(编号 39870559)项目。
作者简介:袁庆华(1959 ),女 ,天津人 ,副研究员。
苜蓿对褐斑病抗性筛选研究
袁庆华 , 张文淑
(中国农业科学院畜牧研究所 , 北京 100094)
摘要:在实验室条件下 , 就国内外收集的 250 份苜蓿种质材料幼苗对褐斑病的抗性进行了筛选和
评价。结果表明 , 苜蓿种质材料的抗病性存在很大差异 , 幼苗发病率为 11.1%~ 100%, 病情指数
为 4.1~ 73%。有 45 份(占总数 18%)的病指数低于 20%, 且全部为国外品种。大部分材料
(78%)的病指数为:20%~ 60%。病指数大于 60%的 10 份最敏感的材料中有 6 份来自国内 , 4 份
来自国外。
关键词:苜蓿;褐斑病;抗病性;筛选
中图分类号:S 551.7 文献标识号:A 文章编号:1004 5759(2000)04 0052 07
由苜蓿假盘菌(Pseudopeziza medicaginis)引起的苜蓿褐斑病(普通叶斑病)是一种世界性
的病害 ,常常造成牧草产量的较大损失[ 1 , 2] ,另外家畜采食后会引起流产 、不育等疾病 ,对畜牧
业有一定的影响 。对于牧草病害的防治 ,现在全世界都在向抗病育种的方向努力 ,普遍认为这
是病害防治的最有前途的方法。然而 ,抗病育种的关键性一步就是抗病材料的鉴定和筛选 。
早在 70 ~ 80年代 ,国外学者就对苜蓿褐斑病做了大量的田间病情调查 ,并开展了抗病性筛选
等方面的研究工作[ 3~ 5] 。国内也有少数学者[ 5 , 6]通过田间调查对品种的抗性作过一些研究 。
由于田间调查受时间 、地点 、生态条件及品种数量的限制 ,难以进行有效的抗病性筛选 ,常使优
良种质材料被埋没。笔者就收集到的 250份苜蓿种质材料进行了褐斑病的抗性筛选 ,目的是
筛选出抗病材料 ,为抗病育种提供基础 。
1 材料与方法
1.1 供试材料
供试苜蓿种质材料共 250份(表 1);其中 220份由中国农业科学院畜牧研究所提供 ,30份
由吉林省农业科学院畜牧分院提供 。国外引进 172份 ,国内育成品种或地方品种 78份。苜蓿
假盘菌菌种采自中国农科院畜牧研究所生长 6年的苜蓿试验地 。
1.2 研究方法
1.2.1 苜蓿幼苗的培养 苜蓿种子经 0.1%升汞消毒 3 min ,用灭菌水冲洗 4次 ,然后放在消
毒培养皿内的滤纸上 ,加适量的灭菌水以保持种子吸水膨胀 ,然后放入20 ℃的生长箱内 ,发芽
2 d ,待幼根长到 1 cm 长时 ,移置到 300 ml装有消毒土壤的塑料锥形花盆中 ,每盆 10株 ,8个
重复 ,并接种根瘤菌 ,放入温室内 ,温度为 10 ~ 30 ℃,待幼苗生长 35 d后进行病菌接种。
1.2.2 接种程序及方法 从田间采集具成熟子囊盘的苜蓿褐斑病叶片 ,然后放入标本夹中吸
水压干 ,将压干的病叶按一定的间隔平铺在平盘内的消毒滤纸上 ,叶面朝上 ,平盘大小 30 cm
×40 cm ,在病叶上加灭菌水 ,然后用干净的塑料薄膜将平盘盖封上 ,放入 10 ℃的生长箱内保
第 9 卷第 4 期
Vol.9 , No.4 草 业 学 报ACTA PRATACULTURAE SIN ICA 52-5812/2000
湿 24 h ,使叶片充分吸水 ,子囊盘膨胀。把待接种的盆栽苗放入 40 cm×50 cm 瓷盘内 ,盘上
放高 60 cm 的梯形架 ,然后把装有接种源的盘子倒扣在梯形架上 ,在苗的上部用塑料薄膜将四
周封上 ,防止子囊孢子扩散 ,并保持湿度 。然后放入生长箱内 ,接种温度为 20 ℃,相对湿度
100%,接种 48 h ,接种期间每隔 5 h 移动一次接种苗 ,以使接种均匀一致 。为了检查接种效
果 ,在培养盆盘内盆栽苗的花盆上 ,按一定间距放涂有一层水琼脂的载玻片 ,分别在 12 h 、24 h
及48 h检测子囊孢子弹射情况。接种后 ,将生长箱光照和温度定为两种设置:①25 ℃,光照 9
000 Lx ;②18 ℃、无光照 。两种设置每 12 h 依次交替变化。生长箱内相对湿度保持在98%以
上 ,存放 5 d ,然后移入温度为 15 ~ 28 ℃的温室内 , 14 d后开始测定病情 。
1.2.3 病情测定方法 病情分级是根据每个苜蓿单株上所有叶片上总病斑数目的多少来划
分的。把苜蓿以单株为单位划分级别 ,共分为 5 级 ,分级标准为:0级 ,无病斑;l级 ,病斑数在
10个以下;2级 ,病斑数在 1130个;3级 ,病斑数在 3150;4级 ,病斑数在 50个以上 。
1.2.4 抗病级别 将 250份苜蓿种质材料根据叶片病指数划分为 4个等级 ,即:病指数小于
20%定为高抗材料 , 20%~ 40%为中抗材料 , 40%~ 60%为中感材料 ,60%以上为高感材料。
2 结果与讨论
人工接种的 250份苜蓿种质材料中 ,在温室条件下均感染苜蓿褐斑病 ,叶片病情指数变化
范围为 4.1%~ 73%,植株发病率为 11.1%~ 100%。说明不同苜蓿种质材料对苜蓿褐斑病
的抗性差异变化很大。其频率分布如图 1 所示 。病指数小于 20%的高抗材料有 45 份 ,占
18%;病指数在 20%~ 40%的中抗材料有 113份 ,占 45.2%;病指数在 40%~ 60%的中感材
料有 82份 ,占32.8%;病指数在 60%以上的高感材料有 10份 ,占4%。由此可见 ,大多数种质
材料属于中抗或中感 ,其中 45份属于高抗材料。
图 1 不同病指数上的苜蓿种质材料数量分布
Fig.1 Distribution of alfalfa materials over disease
从表 2中可以看出 , 250份苜蓿种质材料中 ,国内种质材料有 78份 ,国外种质材料有 172
份。国外苜蓿种质材料中 ,属于高抗的材料有 45 份 、中抗的有 94 份 、中感的有 29份 ,高感的
有 4份 ,分别占国外苜蓿种质材料总数的 26.2%、54.7%、16.8%、和 2.3%。国内苜蓿种质材
料中 ,无高抗材料 ,中抗的有 19份 ,占24.4%、中感的有 53份 ,占67.9%、高感的有 6份 ,占7.
7%。在参试的 250份材料中 ,国外苜蓿材料对苜蓿褐斑病的抗病性比国内材料强。
·53·第 9 卷第 4 期 草业学报 2000 年
表 1 参试苜蓿种质材料的发病率和病情指数
Table 1 Infection rate and disease index of collected alfalfa materials
种质材料
Germplasm material
来源
S ource
发病率(%)
Infection
病情指数(%)
Disease index
苏普斯坦 M.sat iva cv.Superstan 美国 America 11.10 4.17
美国 2号 M.sat iva.America 2 美国 America 22.50 5.48
普罗亥苜蓿 M.sat iva cv.Prohi 加拿大 Canada 23.25 5.83
猎人河苜蓿 M.sat iva cv.Hunter river 澳大利亚 Aust ralia 23.00 5.85
普列洛夫卡 M.sat iva cv.Prerovaka 捷克 Czechoslovakia 16.50 6.25
WPS3P1苜蓿 M.sat iva cv.WPS3P1 美国 America 31.00 7.78
TW69苜蓿 M.sat iva cv.TW69 美国 America 31.00 7.80
英国苜蓿 M.sa tiva cv.* 英国 England 23.00 8.18
斑纳苜蓿 M.sa tiva cv.Banner 加拿大 Canada 22.25 9.10
普劳勒苜蓿 M.sat iva cv.Prow ler 加拿大 Canada 37.50 9.38
斯普雷多 2号 M.sat iva cv.Spredor 2 美国 America 38.00 10.25
WL318苜蓿 M .sativa cv..WL318 澳大利亚 Aust ralia 41.25 11.10
索伊尔施格 M.sat iva cv.Solulsagn 加拿大 Canada 22.00 11.15
奥兰加苜蓿 M.sat iva cv.Oranga 新西兰 New Zealand 41.25 11.15
美国 1号 M.sat iva cv.America 1 美国 America 42.00 12.05
美国苜蓿 M.sa tiva cv.* 美国 America 50.00 12.20
PG 塞特 M .sativa cv.PG sut ter 美国 America 36.00 12.65
安乔苜蓿 M.sa tiva cv.Anchor 加拿大 Canada 41.50 12.70
瓦洛苜蓿 M.sa tiva cv.Valor 加拿大 Canada 27.67 13.20
瑞典苜蓿 M.sa tiva cv.Sw eden 瑞典 Sw eden 32.00 13.47
伊鲁愧斯 M.sa tiva cv.Iroquois 美国 America 41.25 13.48
加拿大苜蓿 M.sat iva cv.* 加拿大 Canada 51.00 13.53
特鲁佩特 M.sa tiva cv.T rumpetor 加拿大 Canada 40.00 13.58
格拉切尔 M.sa tiva cv.Glacier 加拿大 Canada 33.33 13.90
C/W5苜蓿 M .sativa cv.C/W5 美国 America 53.33 14.17
普里美尔 M.sa tiva cv.Primail 加拿大 Canada 57.00 14.30
WL202G3057 M.sat iva cv.WL202G3057 加拿大 Canada 43.75 14.60
维多利亚 M.sa tiva cv.Victoria 美国 America 53.00 14.90
辛夫苜蓿 M.sa tiva cv.Synf 罗马尼亚 Roumanin 51.00 14.95
阿西苜蓿 M.sa tiva cv.ARC 美国 America 48.00 15.05
GT49R M .sativa cv.GT49R 日本 Japan 52.50 15.63
·54· ACTA PRATACULTURAE SINICA(Vol.9 , No.4) 12/ 2000
续表 1
种质材料
Germplasm material
来源
S ource
发病率(%)
Infection
病情指数(%)
Disease index
东德苜蓿 M.sa tiva cv.* 东德 Germany 56.50 15.63
阿佩斯(加)M.sat iva cv.Apex 加拿大 Canada 62.50 15.63
苏联兰花 M.sa tiva cv.* 苏联 Russia 38.33 16.27
蒂坦苜蓿 M.sai tva cv.Ti tan 加拿大 Canada 50.00 16.67
里格尔苜蓿 M.sat iva cv.Regal 加拿大 Canada 71.00 17.70
G-10苜蓿 M .sativa cv.G-10 美国 America 61.00 18.05
阿尔贡奎因苜蓿 M.sat iva cv , Igonquin 加拿大 Canada 49.00 18.13
先峰 532 M.sat iva cv.Pioneer 532 澳大利亚 Aust ralia 69.43 18.40
农内奥耶 M.sa tiva cv.* 美国 America 52.00 18.63
WL215苜蓿 M .sativa cv.WL215 澳大利亚 Aust ralia 47.00 18.78
斯普里德 M.sa tiva cv.Sp redor 加拿大 Canada 55.50 18.78
AS13R苜蓿 M.sat iva cv.AS13R 新西兰 New Zealand 63.00 19.15
520苜蓿 M.sat iva cv.520 加拿大 Canada 57.25 19.70
尤西坎戈 M.sa tiva cv.U.C.cango 美国 America 71.75 19.83
沙河苜蓿 M.sa tiva Shahe 河北 Hebei 42.40 21.48
哈尔滨苜蓿 M.sat iva Haerbin 哈尔滨 Haerbin 65.83 25.43
泾阳苜蓿 M.sa tiva Jingyang 陕西 Shaanxi 61.28 26.18
天水苜蓿 M.sa tiva cv.Tianshui 甘肃 Gansu 71.43 28.35
紫泥泉苜蓿 M.sat iva Ziniquan 新疆 Xinjiang 87.50 30.20
沙湾苜蓿 M.sa tiva Shaw an 新疆 Xinjiang 59.83 33.68
昌黎苜蓿 M.sa tiva Changli 兰州 Lanzhou 85.70 33.68
乾县苜蓿 M.sa tiva Qianxian 陕西 Shaanxi 86.60 34.60
敖汉苜蓿 M.sa tiva cv.Aohan 内蒙 Neimeng 100.00 36.90
保定苜蓿 M.sa tiva Baoding 河北 Hebei 92.85 37.10
图牧一号 M.sa tiva cv.T umu No.1 内蒙 Neimeng 82.93 37.15
和田苜蓿 M.sa tiva Hetian 新疆 Xinjiang 78.85 37.70
蔚县苜蓿 M.sa tiva cv.Weixian 河北 Hebei 80.35 37.73
萨尔图苜蓿 M.sat iva Saertu 黑龙江 Heilongjiang 94.00 37.75
富平苜蓿 M.sa tiva Fubing 陕西 Shaanxi 100.00 38.75
中兰 1号 M.sat iva cv.Zhonglan No.1 兰州 Lanzhou 95.83 39.30
和田苜蓿 M.sa tiva Hetian 新疆 Xinjiang 91.68 39.65
西宁苜蓿 M.sa tiva Xining 青海 Qinhai 92.25 39.85
呼图壁苜蓿 M.sat iva cv.Hutubi 新疆 Xinjiang 90.50 39.85
·55·第 9 卷第 4 期 草业学报 2000 年
续表 1
种质材料
Germplasm material
来源
S ource
发病率(%)
Infection
病情指数(%)
Disease index
晋南苜蓿 M.sa tiva cv.Jinnan 山西 Shanxi 95.10 60.20
韦林利亚 M.sa tiva Vularia 美国 America 100.00 61.90
宝鸡苜蓿 M.sa tiva Baoji 陕西 Shaanxi 100.00 63.40
天津苜蓿 M.sa tiva Tianjin 天津 Tianjing 100.00 64.98
瓦哈加思那 M.sat iva cv.Oaxaguena 美国 America 100.00 67.93
中山一号 M.sa tiva Zhongshan No.1 江苏 Jiansu 100.00 68.03
A8600213 M .sativa cv.A8600213 阿根廷 Argent ing 100.00 70.05
道逊苜蓿 M.sa tiva cv.Daw son 美国 America 100.00 71.28
青海苜蓿 M.sa tiva Qinghai 青海 Qinghai 100.00 71.85
永济苜蓿 M.sa tiva Yongji 山西 Shanxi 96.43 73.60
注:*引入时无原品种名或原品种名不详。
表 1中列出了病指数在 20%以下的苜蓿种质材料 。病指数在 20%以下的种质材料均来
源于国外。其中病指数最低的是来源于美国的苏普斯坦苜蓿 ,只有 4.17%,其次是美国 2号 、
普罗亥及猎人河等品种。抗病性最强的前 10份苜蓿种质材料的病指数在 4.7%~ 9.4%,发
病率在 11.1%~ 37.5%之间 。而后 35份苜蓿种质材料的病指数在 10.2%~ 19.8%,发病率
在 22%~ 71.7%。由于前 10份苜蓿种质材料具有较低的发病率和病情指数 ,可作为苜蓿抗
褐斑病的最主要的育种材料 ,而后 35份虽然病指数较前 10份高 ,但供试材料整体来看相对较
低 ,仍然可作为抗病材料 。
表 2 国内和国外苜蓿材料在不同抗病等级上的频率
Table 1 Frequency of domestic vs.foreign material present in different disease resistant class
抗病等级
Resistance
class
病指数范围(%)
Range of
disease index
总材料数
Total
number
国外材料数
Number of foreign
materials
国内材料数
Number of
domes tic materials
国外材料频率(%)
Frequency of
foreign materials
国内材料频率(%)
Frequency of dome-
st ic materials
高抗 HR <20 45 45 0 26.2 0
中抗 MR 2040 113 94 19 54.7 24.4
中感 MS 4060 82 29 53 16.8 67.9
高感 HS >60 10 4 6 2.3 7.7
总计 Total 250 172 78
250份苜蓿种质材料中属于中抗的材料共 113份 ,其中国外的有 94份 ,国内的有 19份 。
国外的苜蓿种质材料中主要有来源于美国的 32份 、加拿大的 27份 、澳大利亚的 10份以及日
本 、苏联 、英国和新西兰等其他国家的 25 份材料 。在国内使用较普遍的品种有安斯培 、拉达
克 、格林 、费纳尔 、萨兰斯 、大西洋 、堪利甫 、润布勒和埃及苜蓿等 ,其病指数范围为 20.88%~
37.13%、发病率范围为 49.75%~ 90.63%。
·56· ACTA PRATACULTURAE SINICA(Vol.9 , No.4) 12/ 2000
国内苜蓿种质材料中属于中抗的有 19份(表 1),病指数在 21.48%~ 39.85%、发病率在
42.4%~ 100%。病指数最低的是河北的沙河苜蓿 、哈尔滨苜蓿 、泾阳苜蓿等 。虽然这些种质
材料的抗病性不如国外品种 ,但相对而言比其他品种的抗病能力强 。本实验是在温室内人工
接种条件下进行的 ,由于感病条件和病菌生存条件十分有利 ,所以 ,苜蓿褐斑病的发病率和病
指数很可能要高于田间自然感病条件下的苜蓿的发病 。
250份苜蓿种质材料中属于中感的材料共 82份 ,其中国外的有 29 份 ,国内的有 53份 。
叶片病指数变化范围为 40.18%~ 59.53%,发病率变化范围为 75.9%~ 100%。属于此范围
最常用的苜蓿种质材料有晋南苜蓿 、土库曼苜蓿 、沧州苜蓿 、清水河苜蓿 、草原一号苜蓿 、肇东
苜蓿 、龙牧 801苜蓿 、秘鲁苜蓿 、龙牧 1号苜蓿及公农一号苜蓿等材料。这些材料比较容易感
染褐斑病 ,在某些条件下可能会造成产量损失 。
病指数在 60%以上的高感苜蓿种质材料有来自国内的 6 个品种和国外的 4个品种 。这
些种质材料的发病率除晋南苜蓿和永济苜蓿(发病率分别为 95.1%和 96.3%)外 ,其他 8个材
料发病率都是 100%。接种的 250份材料中 ,病情指数最高的是永济苜蓿 、青海苜蓿及美国的
道逊苜蓿 ,病指数分别为 73%、71.85%和 71.28%。这些材料都是严重的感病材料 ,应特别
注意种植结构和比例 ,最好不要在苜蓿褐斑病的高发地区使用。
3 结论
3.1 在所研究的国内外 250份苜蓿种质材料中 ,叶片病指数变化范围为 4.1%~ 73%、植株
发病率为 11.1%~ 100%。其中高抗苜蓿种质材料占 18%、中抗种质材料占 45.2%、中感种
质材料占 32.8%、高感种质材料占 4%。
3.2 在 250份苜蓿种质材料中 ,国外引进的品种有 172 份 ,国内育成品种或地方品种有 78
份。国外苜蓿材料中高抗的种质材料有 45 份 、中抗的有 94份 、中感的有 29 份 、高感的有 4
份 ,分别占国外种质材料总数的 26.2%、54.7%、16.8%和 2.3%;国内苜蓿材料中 ,没有一份
高抗材料 ,中抗的有 19份 、中感的有 53份 、高感的有 6份 ,分别占 0 、24.4%、67.9%和 7.7%。
3.3 250份苜蓿种质材料中筛选出病指数在 10%以下的 10 个抗病性最高的品种(均为国外
品种),这些品种是:苏普斯坦 、美国 2号 、普罗亥苜蓿 、猎人河苜蓿 、普列洛夫卡 、WPS3P1苜
蓿 、TW69苜蓿 、英国苜蓿 、斑纳苜蓿和普劳勒苜蓿 。这些品种对苜蓿褐斑病抗性很强 ,可以作
为抗病育种的重要遗传材料来源。
3.4 在 250份苜蓿材料中病情指数最高的 10份材料中有 6份材料来自国内 ,即:晋南苜蓿 、
宝鸡苜蓿 、天津苜蓿 、中山一号 、青海苜蓿和永济苜蓿 ,另外 4份来自国外 ,即:韦林利亚苜蓿 、
瓦哈加思那 、A8600213苜蓿和道逊苜蓿。这些材料对苜蓿褐斑病非常敏感 ,在该病高发区种
植时要特别小心 ,以免造成重大损失。
参考文献:
[ 1] 耿华珠.中国苜蓿[ M] .北京:中国农业出版社 , 1995 , 114-224.
[ 2] Wendy C , Morgan , Parbery D G.Effects of Pseudopeziza leaf spo t disease on g rowth and yield in Lucerne
[ J] .Aust J.Agric.Res.1977 , 28:1029-1040.
[ 3] Semeniuk G.Common leaf spot of alfalfa:ascospore discharge and plant infection in the field[ J] .Phy topath.
Z.1984 , 110:290-300.
[ 4] Semeniuk G.Common leafspot of alfalfa:ascospo re germina tion and disease development in rela tion to mois-
ture and temperature[ J] .Phy topath.Z.1984 , 110:281-289.
[ 5] 候天爵 , 白儒 ,王建锋.不同苜蓿品种对褐斑病抗性的研究[ J] .中国草地 , 1986 ,(4):44-45.
·57·第 9 卷第 4 期 草业学报 2000 年
[ 6] 陈申宽 , 姚国君.紫花苜蓿品种(种)对褐斑病抗性的研究[ J] .草业科学 , 1994 , 11(3):61-62.
Screening for resistance to common leafspot in alfal fa germplasms
YUAN Qing-hua , ZHANG Wen-shu
(Institute of Animal Science , CAAS , Beijing 100094 , China)
Abstract:An experiment w as conducted to screen and evaluate the resistance to common leafspot
in 250 alfalfa germplasms collected from both w ithin and outside China.The result showed re-
markable dif ference in resistance to the disease among the collected germplasms , w ith infection
percentage and disease index ranging from 11.1%100% and 4.1%73% respectively .There w ere
45 alfalfa materials w ith disease index below 20% which are all from foreign countries , while
most(78%)of the material studied had a disease index between 20% and 60%.The materials
w ith disease index over 60% consisted of six f rom w ithin China and four f rom foreign countries.
Key wards:alfalfa;common leafspot;resistance;screening
·58· ACTA PRATACULTURAE SINICA(Vol.9 , No.4) 12/ 2000