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Field comparison of the resistance of 33 alfalfa varieties to thrips

33个苜蓿品种对蓟马的田间抗性比较



全 文 :书犇犗犐:10.11686/犮狔狓犫20150319 犺狋狋狆://犮狔狓犫.犾狕狌.犲犱狌.犮狀
白宇,高兴珂,王业臣,陈中超,孙娟,万方浩,袁忠林.33个苜蓿品种对蓟马的田间抗性比较.草业学报,2015,24(3):187194.
BaiY,GaoXK,WangYC,ChenZC,SunJ,WanFH,YuanZL.Fieldcomparisonoftheresistanceof33alfalfavarietiestothrips.ActaPratac
ulturaeSinica,2015,24(3):187194.
33个苜蓿品种对蓟马的田间抗性比较
白宇1,高兴珂1,王业臣1,陈中超1,孙娟2,万方浩1,袁忠林1
(1.青岛农业大学农学与植物保护学院,山东省植物病虫害综合防控重点实验室,山东 青岛266109;
2.青岛农业大学动物科技学院,山东 青岛266109)
摘要:为了比较33个苜蓿品种对蓟马的抗性,明确苜蓿品种与受害指数、虫口密度,以及苜蓿株高与虫口密度的关
系,作者在第2、3茬苜蓿的营养生长期和初花期对单株蓟马虫口密度进行了调查,并对第3茬苜蓿初花期的受害
级别、株高进行了调查,用平均受害指数和模糊聚类法比较了苜蓿品种对蓟马的抗性,分析了平均虫口密度与苜蓿
株高及受害指数的关系。结果表明:所有苜蓿品种有虫株率均达100%,不同品种单株平均虫口密度范围为3.15~
8.55头/株。以受害指数法评价苜蓿品种的抗性,抗性最高的品种为Brarlfa53HQ,最感虫的品种为5S43;用模糊
聚类法得出抗性最强的品种为Baralfa421Q,感虫的品种包括5S43;虽然两种比较结果有一定的差别,但总体的趋
势趋于一致,模糊聚类法考虑的因素较多,能比较全面地评价苜蓿对蓟马的抗性,其评价结果更为可靠。单株虫口
密度与受害指数和株高关系表明,它们均存在明显的曲线关系,虫口密度与受害指数的曲线方程分别为狔=
(-113.2563+53.6489狓)/狓,与株高的曲线方程为狔=狓/(-0.0104+0.0230狓),经χ
2 检验,这两个方程的拟合程
度均很好。
关键词:苜蓿品种;蓟马;抗性比较   
犉犻犲犾犱犮狅犿狆犪狉犻狊狅狀狅犳狋犺犲狉犲狊犻狊狋犪狀犮犲狅犳33犪犾犳犪犾犳犪狏犪狉犻犲狋犻犲狊狋狅狋犺狉犻狆狊
BAIYu1,GAOXingke1,WANG Yechen1,CHENZhongchao1,SUNJuan2,WANFanghao1,YUANZhonglin1
1.犆狅犾犾犲犵犲狅犳犃犵狉狅狀狅犿狔犪狀犱犘犾犪狀狋犘狉狅狋犲犮狋犻狅狀狅犳犙犻狀犵犱犪狅犃犵狉犻犮狌犾狋狌狉犪犾犝狀犻狏犲狉狊犻狋狔,犓犲狔犔犪犫狅狉犪狋狅狉狔狅犳犘犾犪狀狋犇犻狊犲犪狊犲犪狀犱犘犲狊狋犐狀
狋犲犵狉犪狋犲犱犕犪狀犪犵犲犿犲狀狋狅犳犛犺犪狀犱狅狀犵犘狉狅狏犻狀犮犲,犙犻狀犵犱犪狅266109,犆犺犻狀犪;2.犆狅犾犾犲犵犲狅犳犃狀犻犿犪犾犛犮犻犲狀犮犲犪狀犱犜犲犮犺狀狅犾狅犵狔,犙犻狀犵犱犪狅
266109,犆犺犻狀犪
犃犫狊狋狉犪犮狋:Theaimofthisstudywastocomparetheresistanceof33alfalfavarietiestothrips,andtoclarifythe
relationshipbetweenpopulationdensityofthripsandalfalfaplantheightandplantdamageindex.Thethrip
populationofasinglebranchofeachofthe33varietieswascountedduringflowerdevelopmentandthemain
floweringperiodofthe2ndand3rdalfalfacutsofagrowingseason.Plantheightandseverityofdamagetoleaves
ofthesampledbranchwerealsoinvestigatedintheprimaryfloweringperiodpriortothe3rdcut.Thripresist
anceofthealfalfavarietieswascomparedusingadamageindexandfuzzyclusteringtechniques.Therelation
shipsbetweenpopulationdensityofthripsanddamageindexandplantheightwereanalyzedbyregression.Al
alfalfavarietiescarriedthripswiththripdensityrangingfrom3.15-8.55thrips/head.Asassessedbydamage
index,themostresistantvarietywasBararlfa53HQ,andtheleastresistantwas5S43.UsingFuzzycluster
第24卷 第3期
Vol.24,No.3
草 业 学 报
ACTAPRATACULTURAESINICA
2015年3月
March,2015
收稿日期:20141009;改回日期:20141210
基金项目:现代农业产业技术体系建设专项(CARS3533),青岛农业大学大学生创新项目(2013085)和山东省“泰山学者”建设工程专项资助。
作者简介:白宇(1993),男,山西大同人,本科生。Email:563203868@qq.com
通讯作者Correspondingauthor.Email:zhongliny@163.com
analysis,themostresistantvarietywasBaralfa421Q,whiletheleastresistantvarietywasagain5S43.Despite
somerankingdifferencesbetweenthetwomethods,thegeneralconclusionswerethesame.Sinceclusteranaly
sisusespopulationdensityanddamagegradeofleaves,itismoresuitableforevaluationofresistance.The
equationslinkingpopulationdensityanddamageindexandbranchheightwere,respectively,狔=(-113.2563
+53.6489狓)/狓,and狔=狓/(-0.0104+0.0230狓).Achisquaretest(χ
2)showedthetwoequationstobere
lated.
犓犲狔狑狅狉犱狊:alfalfavariety(犕犲犱犻犮犪犵狅狊犪狋犻狏犪);thrips;resistantcomparison
在我国北方地区苜蓿(犕犲犱犻犮犪犵狅狊犪狋犻狏犪)生产过程中,蓟马是最为重要的害虫类群之一[14]。在山东省苜蓿
蓟马的种类主要以牛角花蓟马(犗犱狅狀狋狅狋犺狉犻狆狊犾狅狋犻)为主,其次还有部分花蓟马(犉狉犪狀犽犾犻狀犻犲犾犾犪犻狀狋狅狀狊犪)和烟蓟马
(犜犺狉犻狆狊狋犪犫犪犮犻)。蓟马因其个体小、不易发现、发育历期短、世代重叠严重,对第二茬以后的各茬苜蓿危害严重,
造成苜蓿产量和品质下降。在蓟马大量发生时,苜蓿生长较高,植株密度较大,使用杀虫剂很难做到喷洒均匀,防
治效果很不理想,并且由于距离收获的时间较短,极易造成农药的残留污染,给防治工作带来很大的挑战[56]。实
践证明,利用植物品种的抗性控制植物病虫害的危害是最为有效的防治手段之一[1,7],对于有效控制植物病虫害
的发生起到了很大的作用。关于苜蓿对蓟马抗性研究国内已有一定的报道,袁庆华和张文淑[8]对苜蓿种质资源
对抗蓟马的抗性进行了研究;特木尔布和等[910]对苜蓿抗蓟马品系的生物学及解剖学特性进行了研究;胡桂馨
等[11]对苜蓿品种的抗性机制进行了研究;贺春贵等[3]、王彩香[4]、李彦忠等[12]对苜蓿品种的田间抗性进行了评
价。研究结果均表明,目前对蓟马高抗的苜蓿品种还很少,很多品种的抗性差异并不特别显著。苜蓿对蓟马的抗
性比较复杂,有些是由于形态学特征的差异、有些是体内代谢产物不同、有些是以株高较高或分枝数量增多的补
偿作用而对蓟马表现出抗性,这些抗性可能表现为对蓟马种群数量的影响,也可能表现为耐害性方面。目前由于
国内栽培的苜蓿品种繁多,不同地区栽培的品种不同,或栽培后的抗性表现不尽相同,很有必要在不同地区引进
和种植不同的苜蓿品种,并评价其对蓟马的抗性,以筛选适应本地种植的优质、高产苜蓿品种。本研究依据贺春
贵等[3]的田间分级评价标准,用平均受害指数对来自国内外33个苜蓿品种进行了田间抗蓟马的比较,同时以平
均单株虫口密度、叶片受害级别为指标进行聚类分析,以比较对苜蓿抗性的评价方法;以单株虫口密度与受害指
数和平均株高的回归分析,明确苜蓿对蓟马抗性的内在关系。本研究以期筛选出适合于青岛地区种植的品种,为
苜蓿生产提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 研究区概况
试验地点位于山东省青岛市胶州市胶莱镇,属北温带半湿润东亚季风气候,具有显著的海洋性气候特征。全
年平均气温12.2℃,夏季平均气温23℃,冬季平均气温5℃;年平均降水量755.6mm,年平均无霜期210d;土壤
属沙壤土,土质疏松,土地肥沃。以作物种植为主,主要作物有小麦(犜狉犻狋犻犮狌犿犪犲狊狋犻狏狌犿)、玉米(犣犲犪犿犪狔狊)、马铃
薯(犛狅犾犪狀狌犿狋狌犫犲狉狅狊狌犿)、花生(犃狉犪犮犺犻狊犺狔狆狅犵犪犲犪)、生姜(犣犻狀犵犻犫犲狉狅犳犳犻犮犻狀犪犾犲)等。
1.2 供试品种
供试的33个苜蓿品种是国家牧草产业技术体系青岛试验站种植的苜蓿品种,既有国内品种,如中牧3号、新
牧1号、新牧2号、天山苜蓿、公农1号、甘农1号、甘农4号、新疆大叶等,也有美国、加拿大等地的品种,如
Baralfa321Q、Baralfa421Q、Bar003 A123136F、Aurora、TG4 CW044026、WL319HQ、WL323、WL343、
WL363HQ、5S43等。
1.3 供试虫源
田间自然虫源,田间蓟马为混合种群,以牛角花齿蓟马为主。
1.4 田间试验设计
33个品种于2013年4月随机播种,每个品种占地面积3m×5m,种植在青岛农业大学胶州试验站内。种
881 草 业 学 报 第24卷
植过程中正常管理,未施任何化学农药。
1.5 调查及抗性评价方法
1.5.1 单株虫口密度调查  共进行4次调查,调查时间分别于第二茬苜蓿营养生长期的2014年5月31日,
显蕾初期的6月8日,第三茬苜蓿营养生长期的6月29日,显蕾初期的7月6日进行。每小区随机取点4个,每
样点查5株苜蓿。调查时用A4白纸做托盘,将每株苜蓿植株放在纸上抖动,然后统计纸上的蓟马成、若虫数量。
虫量的单位:头/株。
1.5.2 受害程度调查  于2014年7月6日进行调查。每小区随机取样点4个,每样点随机调查5株苜蓿上
的全部叶片,按贺春贵等[3]建立的苜蓿叶片受害程度分级标准(表1),分别统计其受害级别。按下式计算其受害
指数,并以受害指数为标准,进行不同品种之间抗性比较。
受害指数= [∑(受害级叶片数×受害级代表值)/(调查总叶片数×受害最高级值)]×100%
表1 苜蓿叶片受蓟马危害的分级标准
犜犪犫犾犲1 犜犺犲犮犾犪狊狊犻犳犻犮犪狋犻狅狀狊狋犪狀犱犪狉犱狅犳犪犾犳犪犾犳犪犾犲犪狏犲狊犻狀犳犲狊狋犲犱犫狔狋犺狉犻狆狊
受害叶分级Grade 被害症状Symptoms
0 叶片绿色,正常,无任何蓟马危害。Leavegreen,normal,notanydamage.
1 叶片绿色,有个别虫伤斑点或轻微扭曲,叶基本平展。Leavegreen,somespotorlightlyshrink,butmostlyflat.
2 叶片绿色,有明显虫伤,伤口愈合成线或斑,叶片开始皱缩、变形。Leavegreen,obviousdamagescarovertolinesorspots,the
leavebegantocrimpleandbecomesdeformed.
3 叶片基本绿色或因明显皱缩变成深绿色,虫伤多且几乎全叶皱缩,部分边缘或中间虫伤愈合部干枯变白或形成空洞,全叶变
形,并部分开始卷曲。Leavegreenordeepgreenwithobviousfold,almostcompletecrimp,somedamageontheedgeorcentre
ofleavebecomeswhiteorcavitywithlosingwater.Altheleavebecomesdeformedandsomepartbegantocurl.
4 叶片内折卷合扭曲,1/3以上部分干枯变成白色,状如茶叶丝。Leavewindinwardfromedges,over1/3leavebecomeswhite
becauseoflosingwater,theshapeistealikecurled.
1.5.3 模糊聚类法评价苜蓿品种的抗性  以每个苜蓿品种4次调查的虫口密度和每个苜蓿品种受蓟马危害
后的5个受害级别作为指标(用每株上不同级别叶片百分率的平均值)进行模糊聚类分析。模糊聚类的结果与受
害指标法评价结果进行比较。
1.5.4 植株生长高度测定  在对苜蓿叶片受害级别调查之后,用卷尺对苜蓿植株的高度进行测量。
1.6 数据分析方法
利用SPSS10.0对不同品种单株虫口密度与株高、单株虫口密度与受害指数的关系进行曲线回归分析,共用
了16种曲线拟合,选用其中最好的回归方程并进行卡方检验;对不同品种间的受害指数进行方差分析及多重比
较[13]。不同品种抗性的模糊聚类分析用DPSv6.55进行。
2 结果与分析
2.1 受害指数法评价不同品种对蓟马抗性的差异
不同品种的株高、单株平均虫口密度及平均受害指数如表2。由表2可以看出,33个不同苜蓿品种均可受到
蓟马的危害,田间调查表明苜蓿植株被害率达100%。不同苜蓿品种单株平均虫口密度3.15~8.55头/枝,平均
5.07头/枝;株高36.53~57.73cm,平均株高48.65cm;平均受害指数18.3660%~46.0960%,平均值为
29.78%。方差分析表明,苜蓿品种之间的株高、单株虫口密度和平均受害指数均存在显著差异(犘<0.05)。
以平均受害指数来评价苜蓿品种抗性,受害指数越低,表明其抗性越高,受害指数越高,表明其抗性越低。各
品种之间的抗性指数的方差分析见表3,由表3可以看出,各品种受害指数之间存在显著差异(犘<0.05);经由
Duncan氏新复极差法进行多重比较,Brarlfa53HQ抗性最强,受害指数最小,为18.3660% ,但与其后的20个
981第3期 白宇 等:33个苜蓿品种对蓟马的田间抗性比较
品种[Baralfa421Q、WL323、TG7CW2883、无名3、敖汉苜蓿、无名4、TG3(CW0530)、Bar003A123136F、三得
菲、甘农4号、公农1号、三得利、WL319HQ、南澳、WL343、加拿大、甘农1号、赛迪10、中牧3号、Baralfa321Q]
差异不显著,与其余的12个品种差异显著。5S43(美国)苜蓿受害指数最高,为46.0960%,表明其抗性较差,但
它与其前面的7个品种(新疆大叶、WL363HQ、赛特、无名1、Milionaire、无名2、新牧1号)差异不显著。由于目
前尚无用受害指数评价苜蓿抗性的指标标准,还无法准确确定哪些品种为抗性品种,哪些为感性品种。
表2 33个苜蓿品种对蓟马田间抗性测定结果
犜犪犫犾犲2 犜犺犲狉犲狊狌犾狋狊狅犳狉犲狊犻狊狋犪狀犮犲狅犳33犪犾犳犪犾犳犪狏犪狉犻犲狋犻犲狊狋狅狋犺狉犻狆狊犻狀犳犻犲犾犱
品种
Varieties
平均株高
Average
height
(cm)
单株虫口密度
Averagedensity
ofthrips
(head/branch)
平均受害指数
Average
damageindex
(%)
品种
Varieties
平均株高
Average
height
(cm)
单株虫口密度
Averagedensity
ofthrips
(head/branch)
平均受害指数
Average
damageindex
(%)
Brarlfa53HQ 51.07abcdefg 4.100efgh 18.3660a 甘农1号 Gangnong1 36.53k 3.900fgh 28.1300abcde
Baralfa421Q 50.73abcdefgh 3.600h 20.8360ab 赛迪10Sadie10 49.33bcdefghij 3.675gh 28.1340abcde
WL323 49.60bcdefghij 4.455efgh 21.6640ab 中牧3号Zhongmu3 47.93bcdefghij 4.350efgh 28.7200abcde
TG7CW2883 55.53a 4.025efgh 21.6680ab Baralfa321Q 44.13ghijk 4.400efgh 28.8880abcde
无名3Nameunknown346.47defghij 4.425efgh 22.1600ab TG4CW044026 46.13efghij 4.400efgh 31.4460bcdef
敖汉苜蓿 Aohan 45.40fghij 3.725gh 23.0620abc WL525Q 48.80bcdefghij 5.050defg 31.6160bcdef
无名4Nameunknown447.27cdefghij 3.925fgh 23.1680abc 新牧2号Xinmu2 42.33ijk 7.175bc 33.6040cdefg
TG3(CW0530) 55.27abc 3.600h 23.9652abc 天山苜蓿 Tianshan 50.13abcdefghi5.425de 33.9020cdefg
Bar003A12-3136F 55.27abc 3.150h 25.0640abc 新疆大叶Xinjiangdaye 41.87jk 3.825fgh 37.1240defgh
三得菲Sandifi 57.73a 4.600efgh 25.5460abc WL363HQ 54.33abcd 6.150cd 38.2420efgh
甘农4号 Gannong4 36.80k 3.375h 26.2980abcd 赛特Sitel 54.53abc 7.825ab 39.4960fgh
公农1号 Gongnong1 50.67abcdefgh 4.500efgh 26.3420abcd 无名1Nameunknown1 42.67hijk 8.075ab 39.8720fgh
三得利Sandeli 54.87abc 3.575h 26.3780abcd Milionaire(Canada) 43.53ghijk 8.550a 40.3920fgh
WL319HQ 53.33abcdef 4.900defg 26.4080abcd 无名2Nameunknown2 43.33ghijk 8.225ab 41.4400fgh
南澳Aurora 52.87abcdef 3.725gh 27.0400abcd 新牧1号Xinmu1 50.67abcdefgh 7.800ab 42.2780gh
WL343 54.13abcde 5.100defg 27.1660abcd 5S43(America) 42.93hijk 8.550a 46.0960h
加拿大Canada 49.20bcdefghij 5.175def 28.1100abcde
 不同字母表示差异显著(犘<0.05)。Differentlettermeansignificantdifferenceat犘<0.05.
2.2 不同品种之间抗性的聚类分析
以受害指数评价苜蓿对蓟马的抗性差异,没有
考虑到虫口数量和各受害级别对品种抗性的影响,
并且平均受害指数是一个综合指标,对抗性的评价
势必造成一定的偏差。因此,有必要将虫口密度与
各受害级别作为指标,采用模糊聚类的方法进一步
对品种抗性进行评价。由于调查数据的量纲不同,
首先对同一苜蓿品种4次调查的平均单株蓟马数量
表3 不同品种之间受害指数方差分析
犜犪犫犾犲3 犞犪狉犻犪狀犮犲犪狀犪犾狔狊犻狊狉犲狊狌犾狋狅犳犱犻犳犳犲狉犲狀狋狏犪狉犻犲狋犻犲狊
来源
Source
平方和
SS
自由度
df
均方
MS
F Sig.
品种间Betweengroups 8323.709 32 260.116 5.119 0.0000
品种内 Withingroups 6708.039 132 50.818
总计 Total 15031.748 164
及5个受害级别百分率的平均数进行标准化处理,结果如表4,并聚类得到图1。
由图1可以将品种对蓟马的抗性分为3类,其中Baralfa421Q对蓟马的抗性最强,为抗虫品种,Bar003A12
3136F与Baralfa321Q次之,其他各品种之间的抗性距离差异不大,属抗性较差的品种。
这一结果与用受害指数法评价结果有一定差别。在以受害指数法评价苜蓿品种抗性时,虽然Baralfa421Q、
091 草 业 学 报 第24卷
Bar003A123136F和Baralfa321Q不是抗性最强的品种,但也属于抗性较强的品种之一,与抗性最强的Brarlfa
53HQ品种没有差别。但在用聚类方法分析中,Brarlfa53HQ属于抗性较差的品种。这种变化的原因可能与单
株虫口密度以及各受害级别叶片百分率对品种抗性的综合影响有关。用聚类方法可能直观看出品种抗性之间的
距离,易于判断品种的抗性,加之其考虑到较多的因素,评价可能更为客观。
表4 蓟马种群数量及各受害级别数据的标准化值
犜犪犫犾犲4 犛狋犪狀犱犪狉犱犱犪狋犪狅犳狋犺狉犻狆狊狆狅狆狌犾犪狋犻狅狀狊犪狀犱犵狉犪犱犲狊狅犳犱犪犿犪犵犲
品种Varieties
调查时间Investigatetime
5月31日
31,May
6月8日
8,June
6月29日
29,June
7月6日
6,July
受害级别Gradesofdamage
0 1 2 3 4
中牧3号Zhongmu3 -0.0844 0.0553 -0.3556 -0.2347 1.1056 -1.0373 -0.2593 0.9008 -0.2256
新牧1号Xinmu1 -0.1165 -0.0366 -0.0804 1.6662 -1.2844 -0.1556 0.9833 1.4172 1.9251
新牧2号Xinmu2 0.1293 0.0225 0.2499 1.0016 -0.2227 -0.0495 0.5196 0.5644 0.0885
天山苜蓿Tianshan 0.0278 -0.1943 0.0113 0.1208 -0.1669 -0.0320 0.5116 0.4558 0.0449
公农1号Gongnong1 -0.2874 -0.2140 -0.2455 -0.2347 0.9272 0.2877 -0.8135 -0.0577 -0.2376
甘农1号Gannong1 0.2789 0.1473 0.1214 -0.9147 0.2925 0.1822 0.1029 0.0867 -0.6290
甘农4号Gannong4 -0.2073 -0.1483 -0.2088 -0.9610 0.9408 -0.1119 -0.2993 -0.5416 0.6472
新疆大叶Xinjiangdaye -0.2126 -0.1812 -0.0437 -0.8219 -0.6310 0.0326 0.3732 1.3173 0.4402
敖汉苜蓿Aohan -0.2393 -0.1483 -0.1354 -0.8065 1.1347 0.1577 -0.3471 -0.7044 -0.9415
TG3(CW0530) -0.1218 -0.1746 -0.2455 -0.7910 0.6537 0.6946 -0.2964 -0.8497 -0.5930
Baralfa321Q -0.2874 -0.2140 -0.0254 -0.4819 -0.3705 1.6180 -2.3938 -1.0366 0.8462
Baralfa421Q 5.5005 5.5214 5.2884 -0.2636 -2.2251 0.5994 -1.5646 -0.4437 -0.6295
Bar003A123136F -0.7255 -0.5556 -1.3464 -2.0892 -2.2845 -4.3653 -2.6581 -1.5044 -1.0433
Aurora -0.1485 -0.3060 -0.5391 -0.4665 0.3090 0.8542 -0.4831 -0.2723 -0.2744
TG4CW044026 -0.0951 -0.2140 -0.4474 -0.1265 -0.4565 0.4911 0.4827 0.4017 -0.4801
加拿大Canada -0.0417 -0.0892 0.2682 -0.2501 -0.2130 0.8417 0.5257 -0.6971 -0.5053
WL319HQ -0.1485 -0.1943 0.0480 -0.5438 0.1550 0.9458 -0.1058 -0.5210 -0.7633
WL323 -0.2874 -0.1418 -0.3740 -0.1574 1.2476 0.1237 -0.3298 -0.9129 -0.8906
WL343 -0.2340 -0.2600 0.1765 -0.2192 0.4522 -0.0554 0.6247 -0.7223 -0.3839
WL363HQ -0.1485 -0.2863 -0.1171 0.6771 -0.9586 -0.2951 1.4675 0.7176 0.7053
5S43 -0.1592 -0.1877 0.2499 1.8516 -1.2901 -1.0727 0.9753 2.6045 2.8248
无名1Nameunknown1 -0.2126 -0.0564 0.1214 1.6662 -0.8597 -0.5814 0.8484 1.7468 1.2272
无名2Nameunknown2 -0.2340 0.0816 0.1765 1.7125 -0.9881 -0.8643 1.6814 1.1587 1.2952
大富翁 Milionaire -0.2981 -0.2797 -0.0988 2.1452 -0.9221 -0.4874 1.0673 1.3019 1.4431
赛特Sitel -0.2767 -0.0695 -0.1538 1.7434 -0.6693 -0.6702 1.0629 0.9852 1.8029
三得菲Sandefi -0.2661 -0.2666 -0.4657 0.0126 0.7158 0.0530 0.3744 -0.9094 -0.7074
Brarlfa53HQ -0.1485 -0.2140 -0.2088 -0.5129 1.5519 1.0124 -1.3458 -1.3894 -0.9089
TG7CW2883 -0.0630 -0.2140 -0.2822 -0.4974 1.4971 -0.0048 -0.5302 -0.8652 -0.9349
三得利Sandeli -0.2554 -0.2928 -0.6675 -0.4510 0.4954 0.2128 0.3830 -0.6766 -0.9233
赛迪10Sadie10 -0.0844 -0.1943 -0.3189 -0.6828 0.4504 -0.0652 0.4070 -0.3348 -0.4818
WL525Q -0.1592 -0.2009 -0.1354 0.0126 -0.0782 0.0849 0.5164 0.1795 -0.2107
无名3Nameunknown3 -0.1913 -0.1746 -0.0621 -0.4356 0.7422 1.1184 -0.7291 -0.8856 -1.0433
无名4Nameunknown4 -0.2019 -0.3191 -0.1538 -0.6674 0.9496 0.5379 -0.7514 -0.5132 -0.4834
 注:用DPSv6.55对标准化后的数据进行聚类(用欧氏距离和最短距离进行聚类),得出图1。
 Note:DatawerestandardizedandclusteringwiththesoftwareofDPSv6.55(clusteringusingtheEuclideandistanceandtheshortestdistance),the
clusteringfigureasFig.1.
191第3期 白宇 等:33个苜蓿品种对蓟马的田间抗性比较
2.3 蓟马的种群数量与受害指数和株高之间的关系
图1 不同品种抗蓟马聚类图
犉犻犵.1 犆犾狌狊狋犲狉犻狀犵犳犻犵狌狉犲狅犳犱犻犳犳犲狉犲狀狋狏犪狉犻犲狋犻犲狊
狅犳犪犾犳犪犾犳犪犪犵犪犻狀狊狋狋犺狉犻狆狊
 
用两种方法分析了苜蓿品种对蓟马的抗性,结果
表明:很多品种之间对蓟马的抗性差异不显著。蓟马
的种群数量会对苜蓿的受害程度造成影响;各品种植
株的高度是影响产量的重要因素,蓟马种群数量与植
株高度的关系能揭示苜蓿抗虫性的内在原因,因此,本
研究采用16个曲线回归方程,以2014年7月6日调
查的不同品种平均单株蓟马种群数量与平均受害指数
及平均株高(表2中的数据)进行回归分析。结果表明
蓟马种群数量与受害指数和株高均有明显的曲线关系
(图2,图3)。其中单株虫口密度与受害指数之间的拟
合程度最高的曲线方程为狔=(-113.2563+53.6489
狓)/狓,相关系数狉=0.9693,经χ
2 检验,χ
2=27.588<
χ

0.05=46.194,此曲线可以很好地拟合虫口与受害指
数之间的关系。单株虫口密度与株高之间拟合程度最
高的方程为狔=狓/(-0.0104+0.0230狓),相关系数
狉=0.9558,经χ
2 检验,χ
2=19.6549<χ

0.05=46.194,
证明本曲线可以很好地拟合虫口与株高之间的关系。
由图2可以看出,不同品种的单株蓟马虫口密度
越高,其受害指数越大,但随着虫口的增多,增长逐渐
变缓。由图3可知,虫口数量越大,其株高越低,除品
种本身特性外,蓟马虫口密度影响苜蓿的株高,从而影
响其产量。
图2 单株虫口密度与受害指数的回归曲线
犉犻犵.2 犚犲犵狉犲狊狊犻狅狀犮狌狉狏犲狅犳犱犲狀狊犻狋狔狅犳狋犺狉犻狆狊犪狀犱犱犪犿犪犵犲犻狀犱犲狓
图3 单株虫口密度与株高的回归曲线
犉犻犵.3 犚犲犵狉犲狊狊犻狅狀犮狌狉狏犲狅犳犱犲狀狊犻狋狔狅犳狋犺狉犻狆狊犪狀犱狆犾犪狀狋犺犲犻犵犺狋
3 结论与讨论
田间调查表明,33个品种的被害率为100%,说明在田间这些苜蓿对蓟马的危害无绝对抗性,苜蓿对蓟马的
抗性普遍较差,品种之间的抗性差异呈渐变趋势。以受害指数进行分析表明,受害指数在28.8880%以下的品种
291 草 业 学 报 第24卷
有21个,它们之间抗性无差异,抗性相对较强;其他12个品种抗性相对较差。
采用模糊聚类分析方法是评价苜蓿抗性的一种比较好的方法。李彦忠等[12]用模糊聚类的方法很好地对苜
蓿品种的抗性进行了研究,但他是在蓟马危害普遍率100%的情况下,以枝条中有干枯叶片枝条的比率作为蓟马
危害的严重度,这种表示方法与贺春贵等[3]的方法比较不够精细,也没有考虑到蓟马种群数量对受害程度的影
响。本研究利用模糊聚类方法,利用了4次调查的蓟马种群数量以及危害叶片的级别作为指标进行的分析,虽然
结果与采用受害指数法的方法所得的结果有一些差异,但也有共同之处,即抗性较强的品种和抗性差的品种有一
定的相似性。由于模糊聚类方法充分考虑到了虫口密度和受害级别对抗性的关系,其分析结果可能更为可靠一
些。
在本研究的33个品种中,只有4个品种对蓟马的抗性有过报道[3,11],其中公农1号和三得利为中抗品种,新
疆大叶和赛特为感虫品种。本研究以受害指数法提出的结果与他们相似,而用聚类的方法则把他们都划分到了
感虫品种之中了,这与评价方法有关。昆虫与植物之间依靠十分复杂的化学信息物质进行联系和交流,这些化学
信息物质可引起昆虫行为和生理上的不同反应[14]。植物品种对害虫的抗性可分为3个方面,即避害性、耐害性
和抗生性[15]。从每个品种的危害率为100%来看,品种的避害性和抗生性不强,品种的抗性与其耐害性有一定的
关系,这种耐害性可能与苜蓿品种叶片的物理结构(如刚毛数量、表皮层厚度等)、生物学特性和体内代谢产物有
一定关系[911]。虫口数量的多少是造成危害的重要因素,虽然品种的抗性与虫口基数之间的关系可能并非线性
关系。吴梅香等[16]用烟粉虱虫口密度评价菜用大豆(犌犾狔犮犻狀犲犿犪狓)对烟粉虱的抗性;王彩香[4]研究表明,在苗期
不同苜蓿品种的单株蓟马虫口数量与危害指数呈正相关关系,即苜蓿苗期单株上蓟马虫口数量越高,危害越严
重;Fathi[17]在田间研究了马铃薯品种对烟蓟马(犜犺狉犻狆狊狋犪犫犪犮犻)的抗性,结果表明品种的抗性与蓟马种群数量和
受害指数都明显相关。但贺春贵等[3]研究表明,苜蓿品种的受害程度与株高及虫量无关。当然,在评价作物品种
的抗性时,仅以虫口密度评价品种的抗性并不一定合理,Joshi等[18]研究了甘蔗(犛犪犮犮犺犪狉犪犿狅犳犳犻犮犻狀犪狉狌犿)品种对
蔗腹齿蓟(犉狌犾犿犲犽犻狅犾犪狊犲狉狉犪狋犪)抗性评价方法,通过对90个品种抗性的评价,发现用种群数量评价甘蔗抗性的相
关性比较低,而用受害表现症状来评价甘蔗的抗性比较可靠。评价苜蓿品种对害虫的抗性评价方法还有很多,如
金娟等[19]通过组建蚜虫生命表,以内禀增长率作为抗性指标评价苜蓿品种对2种色型豌豆蚜(犃犮狔狉狋犺狅狊犻狆犺狅狀
狆犻狊狌犿)的抗性。
品种的抗性与外界的刺激也有很大的关系,如害虫取食的刺激、分泌的唾液、外界其他物质均能激发植物的
免疫反应也能导致植物的抗性发生变化。李西等[20]研究了铅胁迫对3种草坪草生长和生理特性的影响,孙凌霞
等[21]用SO2 熏蒸法对4种草坪草的抗性诱导进行了研究,他们的研究表明,处理后的草相关酶活性呈不同浓度
的增加,抗性提高。马晖玲和房媛媛[22]从信号传导、基因表达水平、细胞防御结构和生理响应等层面阐述了诱导
抗病性植株体内相关物质的变化规律。
本研究只在田间对虫口密度与株高、受害程度的关系进行了研究,每个品种的抗性机理,如叶片大小、绒毛密
度、表皮结构、叶色等农艺性状对抗性的关系尚需进一步研究。
犚犲犳犲狉犲狀犮犲:
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