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第28卷 第5期 作　物　学　报 V ol. 28, N o. 5
2002 年9月　 713～ 717页 A CTA A GRONOM ICA S IN ICA pp. 713～ 717　 Sep t. , 2002
研究
简报 棉花枯、黄萎病的抗性筛选
Ξ
吴征彬　贺　青　陈　鹏
(华中农业大学, 湖北武汉 430070)
Screen ing of Resistance to F usa rium and Verticillium W ilts of Cotton
WU Zheng2B in　H E Q ing　CH EN Peng
(H uazhong A g ricultural U niversity , W uhan 430070, China)
　　棉花枯、黄萎病均是世界性棉花病害, 在我国
各大棉区也均有发生。我国每年因棉花枯、黄萎病
造成的皮棉损失约占棉花总产量的10%～ 20% , 严
重时可达60% 以上[ 1 ]。虽然防治棉花枯、黄萎病有
化学防治、农业防治和生物防治等多种方法, 但这
些方法不但成本高, 而且防治效果差。多年的生产
实践证明, 只有推广抗病品种, 才是最简单易行的
方法。所以棉花品种的抗病性, 历来受到棉花育种
学家和植物保护专家的高度重视[ 2 ] , 棉花抗病育种
也一直是我国棉花育种的重要目标。棉花的抗病性
鉴定是抗病育种程序中的重要环节, 棉花抗病性鉴
定准确与否直接关系到新品种抗病性选择的成败,
抗病性鉴定结果也能为新品种的推广提供指导和参
考[ 3 ]。
为了选育优质丰产抗病的棉花新品种和提高棉
花抗病鉴定水平, 受全国农技推广中心、湖北省种
子管理站和中棉所等单位的委托, 我们在华中农业
大学人工病圃, 对参加长江流域棉花品种区域试
验、湖北省棉花品种区域试验和国家棉花育种科技
攻关协作组 (南方棉区各协作单位)提供的45份陆地
棉新品种、新品系、新材料和新种质, 进行了抗枯、
黄萎病鉴定, 我们还结合本试验对棉花抗病鉴定技
术和育种技术进行了一些探讨, 现将试验结果整理
如下:
1　材料与方法
1. 1　供试材料
参加国家级长江流域棉花品种区域试验的新品
系 (种)有10个: 荆55173、赣棉9621、慈抗杂3号、苏
抗103、华杂302F 1、荆9621、徐244、赣棉9681、湘
杂 K25、泗棉3号。其抗病鉴定所用种子由各育种单
位直接提供。参加湖北省常规棉品种区域试验的新
品系有 9 个: B 950621、荆 25042、GK19、GK21、
4105、3108、3753、D 1、鄂棉18。参加湖北省杂交
棉区域试验的新杂交种有8个: 97228、H Z2103、
9603、167、KC9707、1109A 2H 808、97D 8、302F 2。
湖北省棉花品种区域试验抗病鉴定所用种子均由湖
北省种子管理站统一编号和统一供种。国家棉花区
试和湖北省棉花区试的27个参试新品系 (种)均同时
进行抗枯萎病和抗黄萎病鉴定。由“九五”国家棉花
育种科技攻关协作组提供的新材料和新种质共有18
个: 其中川 R 13、川 R 45、杂12、1091、9728106和
3009等6个材料同时进行抗枯萎病和抗黄萎病鉴定。
另9724107、9722006、9723102、3017、3070、3102
等6份材料仅进行抗枯萎病鉴定。川239、荆1029F 1、
荆1029F 2、3010、3012、3014共6份材料只进行抗黄
萎病鉴定。其鉴定所用种子分别由各育种单位直接
提供。试验中的供试材料可以代表我国长江流域棉Ξ 基金项目: 本项目得到了国家“九五”攻关项目的资助 (962002202210202) ; Supported by the N ational Key P ro ject of N inth“F ive Year”
(96200220210202)
作者简介: 吴征彬 (19562) , 男, 副教授。主要从事棉花抗性育种和抗性鉴定研究。
通讯作者: A uthor for correspondence: Tel: 027287286277 W u Zheng2bin (吴征彬) , H uazhong A g ricultural U niversity , W uhan in China.
Received on (收稿日期) : 2001208201; A ccep ted on (接受日期) : 2002203209

区棉花抗病育种的最新成果和最高水平。另本抗病
鉴定试验以鄂棉18号为感枯萎病对照品种 (CK1) ;
以冀棉11为感黄萎病对照品种 (CK2) , 加上2个感病
对照品种一共有47份材料分别进行抗枯萎病或抗黄
萎病鉴定。
1. 2　试验方法
抗病鉴定方法: 抗病鉴定在华中农业大学人工
枯萎病圃和人工黄萎病圃分别进行。
菌种来源: 在棉花枯萎病发生高峰期, 分别在
湖北省沙洋农场重病棉田采集棉花枯萎病株 (为7号
枯萎生理小种)、在湖北省武汉市新洲区重病田采
集棉花枯萎病株 (为8号枯萎生理小种) , 经室内分
离、培养、纯化和回接获得7号和8号枯萎生理小
种, 再用棉子培养扩繁后接种于病圃。因在棉花生
产中, 7号枯萎生理小种发病面积很大, 8号枯萎生
理小种发病面积很小, 考虑到生产的实际需要, 我
们在1号和2号枯萎病池只接7号枯萎小种, 在3号病
池则7号和8号枯萎小种各占50% , 3个病池接菌量
相等, 每1个病池为1个试验重复。黄萎病菌生理型
由河北农业大学提供的河北河间菌系和采自湖北天
门市棉田病株分离培养的天门菌系混合而成[ 4 ]。
试验设计: 试验均采用随机区组设计, 重复3
次 (均为1个病池作1次重复) , 单行区, 行长5m。棉
花采用营养钵育苗移栽, 4月15日播种, 4月30日移
栽。
本试验除人工接种保证病圃具有相当重的病原
菌压力外, 还在棉花发病高峰期间, 遇干旱时及时
向病池灌水, 以保持病圃湿度, 为棉株发病创造有
利条件, 两个感病对照品种的病指均在50左右, 发
病程度适中。病圃其它管理措施与一般棉田基本相
同。
抗病鉴定指标: 在枯、黄萎病发病高峰期
(6ö下旬～ 8ö初) 连续4次逐株对棉花的发病情况进
行全面考查, 在11月18日对全部棉株的病情作剖秆
考查, 参考有关资料[ 5～ 8 ]依棉株的发病情况将其分
为0、1、2、3、4级共5级, 然后根据调查资料计算其
病指、相对抗病指数 ( IR ) , 最后根据前、后期调查
的相对抗病指数的总平均值, 对各供试材料的抗病
性进行分级。其计算公式如下:
(1) 病指= 2 (各级病株×相应病级×100) ö(总
株数×最高病级4级)
(2) 相对抗病指数 ( IR ) = K ×鉴定材料病指
K= 50ö感病对照品种的实际病指　 (50为规定
感病对照品种的标准病指)
抗病分级标准: 参考有关资料[ 7, 8 ] , 按表1中的
分级标准, 将棉花的抗枯、黄萎病性分为É (免疫)、
HR (高抗)、R (抗病)、T (耐病)、和 S (感病) 5级。
表1　　棉花抗枯萎病、黄萎病分级标准
Table 1　　Standard for grading the resistance to F usa rium and Verticillium wilts of cotton
病害　D isease 指标　 Index É HR R T S
枯萎病　Fusarium w ilt IR 0. 0 0. 1～ 5. 0 5. 1～ 10. 0 10. 1～ 20. 0 ≥20. 1
黄萎病　V erticillium w ilt IR 0. 0 0. 1～ 10. 0 10. 1～ 20. 0 20. 1～ 35. 0 ≥35. 1
2　结果与分析
2. 1　棉花抗病鉴定结果
棉花抗病鉴定结果见表2。荆55173、苏抗103
等9份材料对枯萎病的抗性较好, 均达到抗级水平,
抗病材料占鉴定材料的23. 08%。赣棉9621和慈抗
杂3号等14份材料为耐病, 占35. 90%。赣棉9618和
泗棉3号等16份材料为感病, 占41. 02%。参试材料
中没有高抗枯萎病材料, 说明我国长江流域棉区棉
花抗枯萎病育种已经取得较好成绩, 目前已拥有相
当数量的抗枯萎病材料, 但这些材料对枯萎病的抗
性程度还不是十分理想, 需进一步提高新品种的抗
病性, 即争取其相对抗病指数达到5. 0以下[ 3 ]的目
标, 才能将枯萎病的危害所造成的经济损失, 减低
到最小程度。
抗黄萎病鉴定结果, 只有97228、川239和3012
等3份材料达到了抗级水平 (但其病指仍然较高) ,
占参试材料的7. 69% ; 耐病24份, 占参试材料的
61. 54% ; 感病12份, 占30. 77%。结果说明, 我国
长江流域棉区目前选育的棉花新材料对黄萎病的抗
性还不理想, 其抗性程度不如对枯萎病的抗性强,
也不能满足棉花生产的需要, 要争取其病指在7. 0
以下[ 3, 4 ]才能将黄萎病的危害降低到最小程度。因
此, 今后棉花抗病育种应该先主攻黄萎病, 再兼抗
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表2　　棉花抗枯、黄萎病鉴定结果
Table 2　　Evaluation results for F usa rium and Verticillium wilt of cotton resistance
供试材料 枯萎病 F. 黄萎病 V. 供试材料 枯萎病 F. 黄萎病 V. 供试材料 枯萎病 F. 黄萎病 V.
M aterial IR 抗级 IR 抗级 M aterials IR 抗级 IR 抗级 M aterials IR 抗级 IR 抗级
荆55173 8. 9 R 29. 5 T 3108 24. 1 S 35. 2 S 9722006 25. 8 S - -
赣棉9621 16. 3 T 34. 4 T 3753 11. 0 T 33. 6 T 9723102 8. 4 R - -
慈抗杂3号 17. 5 T 44. 5 S 鄂棉18 47. 1 S 45. 9 S 1091 27. 7 S 24. 8 T
苏抗103 7. 3 R 40. 5 S D 1 17. 7 T 25. 5 T 9728106 10. 0 R 24. 4 T
华杂302 16. 4 T 34. 4 T 97228 14. 8 T 14. 6 R 3009 18. 6 T 23. 3 T
荆9621 6. 6 R 32. 5 T HZ2103 33. 4 S 39. 9 S 3017 21. 7 S - -
徐244 6. 9 R 26. 7 T 9603 20. 6 S 31. 6 T 3070 22. 9 S - -
赣棉9618 46. 1 S 47. 7 S 167 40. 4 S 31. 2 T 3102 8. 1 R - -
湘杂 K25 14. 8 T 38. 5 S KC9707 13. 2 T 31. 4 T 川239 - - 18. 6 R
泗棉3号 37. 4 S 40. 3 S 1109A 2H 808 42. 2 S 44. 4 S 荆1029F1 - - 20. 4 T
鄂棉18CK1 50. 0 S - - 97D 8 21. 0 S 31. 3 T 荆1029F2 - - 21. 0 T
B950621 30. 6 S 40. 6 S 302F2 16. 2 T 35. 3 S 3010 - - 25. 1 T
25042 9. 8 R 23. 8 T 川R13 12. 7 T 23. 5 T 3012 - - 19. 0 R
CK19 10. 7 T 25. 9 T 川R45 17. 6 T 29. 9 T 3014 - - 24. 3 T
GK21 24. 1 S 40. 8 S 杂12 22. 9 S 30. 9 T 冀棉11CK2 - - 50. 0 S
4105 9. 9 R 28. 2 T 9724107 14. 5 T - -
枯萎病。
2. 2　不同时期病指的相关分析
我们将前4次调查的平均病指, 代表前期病指;
将拔秆时调查的剖秆病指, 代表后期病指; 将前、
后期病指再平均, 代表“平均病指”(即棉花全生育
期总平均病指, 并以总平均病指为依据对各参试材
料的抗病性进行抗性分级) , 然后将各 (1～ 5) 次调
查的病指、每2次调查的平均病指、每3次调查的平
均病指、每4次调查的平均病指, 分别与“平均病
指”作相关分析, 根据其相关程度的高低来判断抗
病鉴定中, 调查病害的最佳时期和调查病害的合适
次数, 为以后进行棉花抗枯、黄萎病鉴定提供参
考。其相关分析结果见表3。从表3中可看出, 28个
相关系数都达到了极显著水平, 说明各次或各个时
期调查的病指与“平均病指”具有很高的相关程度,
各次各时期调查的棉株发病情况与棉花全生育期总
的发病趋势基本一致, 从总体看, 本试验选择的调
查时间均在调查病情的适宜范围之内。但从表3也
可以看出, 各个相关系数之间还是存在有差异, 其
枯萎病指分析结果, 以第4õ5 (7ö26、11ö18) 两次的
平 均病指与“平均病指”相关性最高, r 达 0.
99083 3 , 说明7月26日和11月18日两次调查枯萎病
应为最佳时期, 此时调查的病指其代表性最好。其
余代表性较好的顺序依次是: 第2õ3õ4õ5 (7ö10、7ö
21、7ö26、11ö18)等4次, 其4次平均病指与“平均病
指”的相关系数 r 为0. 98313 3 、第5 (11ö18) 次 ( r=
0. 97943 3 ) 和第3õ4õ5 (7ö21、7ö26、11ö18) 等3次 ( r
= 0. 96413 3 ) , 它们的相关系数都在0. 9500以上。
其黄萎病指相关分析结果, 则以第3õ4õ5 (7ö21、
7ö26、11ö18)三次的平均病指与其“平均病指”相关
性最高, 相关系数 r 达0. 98013 3 , 其余代表性较好
的顺序依次是: 7ö26和11ö18日2次调查的平均病
指, 其相关系数 r 为0. 97673 3 , 11ö18日调查的病
指, r 为0. 94463 3 。结果说明: 拔秆时, 后期进行剖
秆考查其病情仍有必要; 而在棉花前期, 在枯、黄
萎病发病高峰期前后, 对棉花枯、黄萎病发病情况
应进行3～ 4次调查, 因调查次数太少则很难抓住棉
花发病的高峰期或最佳调查时期, 以前几次调查的
平均病指代表前期病指, 然后根据前、后 (剖秆考
查) 两个时期调查的总平均病指, 对棉花的抗病性
作出综合评价, 才能保证鉴定的准确性、可靠性、
全面性和代表性。
2. 3　棉花对枯、黄萎病抗性的相关分析
从同时进行抗枯萎病和黄萎病鉴定的33份材料
的抗性分析可以看出, 棉花对枯萎病的抗性一般优
于对黄萎病的抗性。从病指看, 33份材料的平均枯
萎病指为20. 44, 平均黄萎病指为32. 88, 黄萎病指
比枯萎病指高 12. 44, 即比枯萎病指平均高
60. 86%。在33份材料中, 仅有2份材料的枯萎病指
略高于黄萎病指, 只占鉴定材料的6. 06% ; 而枯萎
病指低于黄萎病指的材料则高达31份, 占鉴定材料
的93. 94%。对33份材料的枯萎病指和黄萎病指作
相关分析, 两者的相关系数为 r = 0. 58223 3
(r0. 05= 0. 344; r0. 01= 0. 443) , 其相关程度达到了极
5175期　　　　　　　　　　　　　　　　　吴征彬等: 棉花枯、黄萎病的抗性筛选　　　　　　　　　　　　　　　　　

表3　　棉花枯、黄萎病病指的相关分析
Table 3　　Correlation analysis of disease index to F usa rium and Verticillium wilts of cotton
单次病指 第1次 (6ö28) 第2次 (7ö10) 第3次 (7ö21) 第4次 (7ö28) 第5次 (11ö18)
相关系数 ( r) Fusarium 0. 9212 0. 9120 0. 8431 0. 7994 0. 9794
V erticillium 0. 8218 0. 8517 0. 8563 0. 8424 0. 9446
2次平均 第1. 2. 二次 第2. 3. 二次 第3. 4. 二次 第4. 5. 二次
相关系数 ( r) Fusarium 0. 9387 0. 8682 0. 8562 0. 9908
V erticillium 0. 8853 0. 8825 0. 8771 0. 9767
3次平均 第1. 2. 3. 三次 第2. 3. 4. 三次 第3. 4. 5. 三次
相关系数 ( r) Fusarium 0. 6854 0. 9119 0. 9641
V erticillium 0. 8668 0. 8994 0. 9801
4次平均 第1. 2. 3. 4. 四次 第2. 3. 4. 5. 四次
相关系数 ( r) Fusarium 0. 9394 0. 9831
V erticillium 0. 8885 0. 9172
　　说明: 理论值 r0. 05= 0. 312; r0. 01= 0. 403.
显著水平。试验结果说明, 当前我国南方棉区育成的
棉花新品种 (系)对枯萎病的抗性普遍优于对黄萎病
的抗性, 尽管棉花对枯、黄萎病的抗性存在差异, 尤
其是对黄萎病的抗性还不能满足生产的需要, 但从
本试验棉花品系对枯、黄萎病的抗性存在着极显著
的相关关系上看, 培育出兼抗棉花病的新品种还是
有可能的。
3　小结与讨论
3. 1　对棉花材料的抗病性评价
从2000年抗病鉴定结果总的情况看, 抗枯萎病
材料达9份, 已占鉴定材料总数的23. 08% ; 而抗黄
萎病材料则相对较少, 仅3份材料达抗级水平, 占
鉴定材料的7. 69%。说明我国长江流域棉区棉花抗
病育种已经取得重大进展, 但本年度参试材料中没
有高抗病材料, 抗黄萎病材料不仅比率小, 而且病
指还相对较高, 又说明棉花抗病育种任重而道远,
以后要不断提高棉花抗病育种水平和培育多抗品
种, 才能更好地满足棉花生产的需要。
从材料的来源看, 以国家级长江流域棉花区试
的参试品种 (系) 对枯萎病其整体抗性最好, 10个参
试材料中, 抗枯萎病材料有4个, 占40% , 在参试的
各类型材料中其抗枯萎病材料所占比率最高; 耐病
材料为4个, 占40% ; 感病材料仅2个, 占20% (包括
CK 泗棉3号) , 但没有抗黄萎病材料。“九五”棉花
育种攻关协作组 (南方棉区的协作单位)提供的材料
对枯萎病的抗性, 其整体抗性次之。在12个参试材
料中, 抗枯萎病材料3个, 占25. 00% ; 耐病材料4
个, 占33. 33% ; 感病材料5个, 占41. 67%。并且有
2份材料对黄萎病的抗性达到了抗级水平, 说明我
国棉花育种科技攻关的抗黄萎病种质创新方面取得
了进展, 为培育抗黄萎病品种提供了材料贮备, 对
选育抗黄萎病品种十分有利。
湖北省常规棉花品种区域试验的9个参试品系
对棉花枯萎病其整体抗病性一般, 其中抗枯萎病材
料仅2份, 占22. 22% ; 耐病3份, 占33. 33% ; 感病4
份, 占44. 44%。湖北省杂交棉区域试验的8个参试
杂交种抗枯萎病性最差, 没有抗枯萎病杂交种, 仅
3个杂交种达到耐病水平, 占37. 50% ; 其余5个杂
交种均为感病, 占参试杂交种的62. 50%。不过,
97228对黄萎病的抗性达到了抗级水平, 这一结果
说明利用杂种优势, 也许能更快提高棉花对黄萎病
的抗性。但从综合抗性水平看, 提高棉花杂交种的
抗病性应是湖北棉花育种工作的当务之急。近年
来, 棉花的杂种优势利用研究进展很快, 杂交种推
广面积扩大迅速, 如果将非抗病的杂交种推广到了
枯、黄萎病重病区, 势必对棉花生产造成重大损
失, 还会使现有棉田的棉花发病程度继续加重, 发
病面积不断扩大, 对以后的棉花生产造成潜在威
胁。因此, 对杂交棉品种的抗病性, 在选育品种时,
要充分重视; 在推广品种时, 则更应慎重。
3. 2　棉花鉴定中的病情调查
只有准确地掌握棉花品种的发病情况, 才有可
能对棉花品种的抗病性作出正确评价。病情调查在
棉花抗病鉴定中至关重要。病情调查, 其目标应是
“准确可靠”, 而方法则应为“简单易行”。棉花枯、
黄萎病在棉花一生中几乎都有发生, 但一般在棉花
的蕾期、花期到铃期阶段会出现发病高峰, 此时,
棉花的生长期, 正在由以“营养生长为主”, 逐渐转
向“营养生长和生殖生长并重”的生育阶段, 发病对
617　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　作　　物 　　学　　报　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　28卷

棉花的营养生长影响较大, 对生殖生长亦有较大的
影响, 进而影响棉花的丰产性, 所以此时期是调查
棉花病情的适宜时期。棉花进入吐絮期后, 随着气
温的升高和棉株抗病性、恢复能力的加强, 棉花的
发病程度会从高峰期逐渐减轻, 但此时棉株的生长
正在由“营养生长和生殖生长并重”阶段逐渐转向以
“生殖生长为主”的阶段, 而“生殖生长”对棉花的产
量和品质影响更大, 故关注棉花后期的发病情况,
对于全面准确掌握棉花因病造成的经济损失很有必
要, 所以在拔秆时, 对棉花进行剖秆考查病情仍然
重要, 尤其是指导抗病品种的选育更为必要。由于
棉花品种不同, 其长势、生育期和株型等各类性状
必然存在差异, 它们的耐害性和恢复能力也会具有
较大差异, 最终因病害造成的损失会明显不同, 只
有全面考虑棉花前期和后期的发病情况, 用“平均
病指”对棉花品种的抗病性进行综合评价, 才能较
为全面地反映棉花一生受棉花枯、黄萎病危害的实
际情况, 较为准确地反映出不同的棉花品种, 因受
枯、黄萎病危害而造成的实际经济损失[ 8 ]。从本试
验结果看, 在棉花的蕾、花、铃期阶段, 即在棉花
枯、黄萎病发病高峰期的前后, 对棉株发病情况连
续进行3～ 4次调查 (两次调查相隔7～ 10天) , 并以
此时期的平均病指代表前期病指, 然后在棉花拔秆
时再进行棉株剖秆病情考查, 以剖秆病指代表后期
病指, 最后将前、后期的病指平均, 以“平均病指”
对棉花的抗病性作出评价, 才能充分保证棉花抗病
鉴定结果的准确性和可靠性。
3. 3　棉花对枯、黄萎病的兼抗性
我国目前育成的抗病品种中, 抗枯萎病品种较
多, 但抗黄萎病品种很少, 而兼抗枯、黄萎病的品
种则更少。棉花抗黄萎病育种应该成为我国近阶段
棉花抗病育种主攻的重点。在棉花育种实践中, 抗
枯萎病育种因抗源丰富相对较容易成功, 抗黄萎病
育种因缺乏抗源则很困难, 这就使培育兼抗枯、黄
萎病的品种更难。解决了品种抗黄萎病问题就抓住
了培育兼抗枯、黄萎病品种的关键。当前抗黄萎病
育种的最大障碍是缺少优良抗黄萎病种质, 抗源的
贫乏是导致现有棉花品种抗病性差的主要原因, 所
以抗黄萎病育种的突破口应是先获得抗源。要想获
得新的理想抗源, 应从抗黄萎病种质创新着手, 即
采用转基因技术、远缘杂交、理化诱变等多种方法
创造抗病新种质; 通过大量收集品种资源, 集中鉴
定和广泛筛选以搜集抗病材料; 利用杂交、回交和
复式杂交等多种途径转育而获得抗病亲本, 为棉花
抗病育种积累丰富的物质基础。加上进一步提高抗
病育种技术, 则一定能够很快培育出抗黄萎病品
种。只要在抗黄萎病育种上有所突破, 就会加快培
育出兼抗枯、黄萎病新品种的进程。
References
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7175期　　　　　　　　　　　　　　　　　吴征彬等: 棉花枯、黄萎病的抗性筛选