玉米粗縮病嚴(yán)重度和抗病反應(yīng)類型劃分標(biāo)準(zhǔn)的研究與探討

宋朝玉 李振清 等

摘 要：回顧了玉米粗縮病嚴(yán)重度和抗病反應(yīng)類型劃分標(biāo)準(zhǔn)研究進(jìn)展情況。通過分析比較不同劃分標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合實(shí)踐，以內(nèi)容簡(jiǎn)潔、易于理解、便于操作、貼近實(shí)際為原則，推導(dǎo)出了5級(jí)抗病反應(yīng)類型標(biāo)準(zhǔn)，并推薦使用5級(jí)嚴(yán)重度標(biāo)準(zhǔn)。

關(guān)鍵詞：玉米粗縮病；嚴(yán)重度；抗病反應(yīng)類型；標(biāo)準(zhǔn)

中圖分類號(hào)：S435.131 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2013.07.018

Study and Discussion on the Standard of Maize Rough Dwarf Virus Severity and Disease-resistant Type

SONG Chao-yu，LI Zhen-qing，GONG Ming-bo，WANG Sheng-jian，GAO Jun-ling

（Qingdao Academy of Agricultural Sciences，Qingdao，Shandong 266100，China）

Abstract： Study on the standard of maize rough dwarf virus severity and disease-resistant type was reviewed. By comparision of different method， the standard of maize rough dwarf virus 5-stage disease-resistant type and 5-stage severity was inferred， based on the principles of concise，realistic and easy to understand and operate.

Key words： maize rough dwarf virus；severity；disease-resistant type；standard

近幾年，玉米粗縮病在江蘇、山東、河南、河北等地大面積發(fā)生，特別是春玉米、套種地區(qū)病害嚴(yán)重，部分地區(qū)夏玉米也受到粗縮病的影響[1]。玉米粗縮病被成為玉米的“癌癥”，已經(jīng)成為威脅我國(guó)玉米生產(chǎn)的重要病害。據(jù)王安樂等[2]研究認(rèn)為，玉米粗縮病由多個(gè)微效多基因控制，病株病情表現(xiàn)具有連續(xù)性，因此玉米粗縮病發(fā)病程度用病級(jí)來表示更為準(zhǔn)確。由于研究目的不同，不同研究者采取的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)不盡相同，因此影響了研究結(jié)果間的可比性、聯(lián)系性，增加了研究成果的綜合應(yīng)用難度。

1 一般作物病害評(píng)價(jià)指標(biāo)

1.1 發(fā)病率

即發(fā)病植株或植物器官（葉片、根、莖、果實(shí)、種子等）占調(diào)查植株總數(shù)或器官總數(shù)的百分率，用以表示發(fā)病的普遍程度。

1.2 嚴(yán)重度

即植株或器官的罹病面積所占的比率或?qū)χ仓昊蚱鞴贋楹Φ膰?yán)重程度。嚴(yán)重度用分級(jí)法表示，即根據(jù)一定的標(biāo)準(zhǔn)，將發(fā)病的嚴(yán)重程度由輕到重劃分出幾個(gè)級(jí)別，分別用各級(jí)代表值或發(fā)病面積百分率表示。

1.3 病情指數(shù)

是全面考慮發(fā)病率與嚴(yán)重度兩者的綜合指標(biāo)。當(dāng)嚴(yán)重度用分級(jí)代表值表示時(shí)，病情指數(shù)=100×∑（各級(jí)病葉（株）數(shù)×各級(jí)代表值）/（調(diào)查總?cè)~（株）數(shù)×最高級(jí)代表值）。當(dāng)嚴(yán)重度用百分率表示時(shí)，病情指數(shù)=發(fā)病率×嚴(yán)重度×100。病情指數(shù)數(shù)值越大，表示調(diào)查群體的發(fā)病率和嚴(yán)重度均較高。

1.4 抗病反應(yīng)類型

按照作物對(duì)病害的反應(yīng)類型，較為細(xì)分的方式分為免疫（I）、高抗（HR）、抗（R）、中抗（MR）、中感（MS）、感（S）、高感（HS）7類。不同病害，評(píng)價(jià)反應(yīng)類型的指標(biāo)數(shù)值區(qū)間不一致。

2 玉米粗縮病病級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的研究概況

陳巽禎等[3]以株高、雌雄穗形狀、葉片癥狀等將玉米粗縮病嚴(yán)重度分成0～4級(jí)。其中0級(jí)為健株；1級(jí)為比健株稍矮，雄穗軸短，散粉不良，果穗稍短；2級(jí)為比健株矮1/2左右，頂部葉叢生，雄穗短縮，雄花發(fā)育不良，果穗為健穗1/2左右；3級(jí)株高為健株1/3，頂部葉小而叢生，雄穗小沒有花粉，果穗小，花絲少，結(jié)實(shí)差；4級(jí)為嚴(yán)重矮縮，雄穗抽不出，無果穗或有穗無粒，一般提早枯死。

吉貞芳等[4]依據(jù)田間危害程度劃分為0～4級(jí)。其中0級(jí)為健株；1級(jí)為株型正常，只是在心葉基部及中脈顯癥；2級(jí)為株型稍矮，中上部節(jié)間略短，葉片顯癥，雄穗短，雌穗小或叢生；3級(jí)為株型矮小（約25 cm），葉濃綠且厚脆，無雌穗；4級(jí)為全株枯死。王安樂等[5]根據(jù)株高降低的嚴(yán)重程度表示玉米感染粗縮病的嚴(yán)重度。

張會(huì)孔等[6]依據(jù)產(chǎn)量指標(biāo)和株高制訂了0～5級(jí)的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。其中0級(jí)為健株；1級(jí)為產(chǎn)量損失50%以下，株高是健株的2/3；2級(jí)為產(chǎn)量損失51%～65%，株高為健株2/3；3級(jí)為產(chǎn)量損失66%～80%，株高為健株3/5；4級(jí)為產(chǎn)量損失81%～95%，株高為健株3/5；5級(jí)為產(chǎn)量損失96%以上，株高為健株1/2以下。并以掖單13號(hào)為研究對(duì)象對(duì)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了驗(yàn)證分析，但其調(diào)查的256個(gè)病株樣本中，85.16%的樣本株基本絕產(chǎn)，影響了其驗(yàn)證結(jié)果的真實(shí)性和重演性。

在陳巽禎提出的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上，苗洪芹等[7]2005年提出了簡(jiǎn)化的0～4級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，其中0級(jí)為健株；1級(jí)為株高是健株株高的4/5左右，僅上部幾個(gè)葉片葉背面有白色蠟淚狀突起；2級(jí)為株高是健株株高的2/3左右，整株顯癥；3級(jí)為株高是健株株高的1/2左右，整株顯癥；4級(jí)為株高是健株株高的1/3以下，整株顯癥或提早枯死。以西玉3號(hào)為對(duì)象驗(yàn)證表明，該分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)客觀地反映了不同級(jí)別病株所造成的產(chǎn)量損失。路銀貴等[8]對(duì)農(nóng)大108、鄭單958、德農(nóng)18等3個(gè)品種的株高和單株產(chǎn)量調(diào)查數(shù)據(jù)整理，經(jīng)分析表明，當(dāng)粗縮病的病情嚴(yán)重度為0，1，2，3，4級(jí)時(shí)，病株產(chǎn)量相當(dāng)健株產(chǎn)量比率分別為100%，75%，50%，25%，0%。3個(gè)品種在產(chǎn)量損失率相同的情況下，相當(dāng)健株株高比率一致。這組比值與各病級(jí)中病株株高相當(dāng)于健株株高的比值一致，充分驗(yàn)證了該分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的可行性。

從以上研究者的劃分標(biāo)準(zhǔn)來看，在0級(jí)為健株劃分意見一致，感病株病級(jí)劃分為3～4的級(jí)別；以產(chǎn)量作為指標(biāo)難以在田間直觀調(diào)查；評(píng)價(jià)性狀太多時(shí)，容易提高評(píng)價(jià)難度和準(zhǔn)確度。苗洪芹提出的0～4級(jí)標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容簡(jiǎn)潔明了，以株高為主要判斷依據(jù)，田間實(shí)施容易，經(jīng)過多個(gè)品種的驗(yàn)證表明，病級(jí)與產(chǎn)量損失率呈現(xiàn)明顯的相關(guān)性，因此推薦該病級(jí)標(biāo)準(zhǔn)作為以后玉米粗縮病育種、栽培及病理研究的適用標(biāo)準(zhǔn)[9-11]。

3 抗病反應(yīng)類型的劃分標(biāo)準(zhǔn)研究概況

吉貞芳等[4]按照病情指數(shù)劃分為免疫、高抗、抗、中抗、感病5個(gè)類型，病情指數(shù)分別為0、0～10.0、10.1～20.0、20.1～30.0、30.0。路銀貴等[12]按照成株期病情指數(shù)劃分為5個(gè)反應(yīng)類型，其中成株期病情指數(shù)0～1.0為高抗，病株率1.1～5.0為抗，5.1～10.0為中抗，10.1～30.0為感，30.1～100.0為高感。

王安樂等[5]提出抗病指數(shù)=（平均株高/標(biāo)準(zhǔn)株高）×100%，把株高作為粗縮病的發(fā)病參數(shù)，劃分出免疫、高抗、中抗、感病4個(gè)反應(yīng)類型，其對(duì)應(yīng)的抗病指數(shù)分別為1.0、0.8～1.0、0.6～0.8、小于0.6。孟有儒[13]、楊興飛等[14]根據(jù)病株率劃分為5個(gè)反應(yīng)類型，其中病株率0%～1.0%為高抗，1.1%～5.0%為抗，5.1%～10.0%為中抗，10.1%～30.0%為感病，30.1%～100.0%高感。

也有研究把病級(jí)、抗病反應(yīng)類型綜合在一起劃分。劉志增等[15]依據(jù)株高和葉片癥狀將病株分成0～3級(jí)。其中0級(jí)（高抗）為健株；1級(jí)（中抗）為比健株矮1/4～1/3，少數(shù)上部葉片顯癥；2級(jí)（中感）為比健株矮1/3～1/2，中部以上葉片顯癥；3級(jí)（高感），比健株矮1/2以上，全株葉片顯癥。

農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)[16]中，按照發(fā)病株率把玉米粗縮病劃分5個(gè)反應(yīng)類型。發(fā)病株率0%～3.0%為高抗（1級(jí)），3.1%～10.0%為抗（3級(jí)），10.1%～20.0%為中抗（5級(jí)）、20.1%～40.0%為感（7級(jí)），40.1%～100%為高感（9級(jí)）。

以病情指數(shù)劃分玉米粗縮病的反應(yīng)類型，能綜合反映出被調(diào)查玉米群體對(duì)玉米粗縮病的抗病性。假設(shè)群體為100株，按0～4級(jí)病級(jí)標(biāo)準(zhǔn)[7]，可模擬出不同病情指數(shù)情況下的極端發(fā)病情況（表1）。在作物栽培、肥料、育種及其他相關(guān)試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)比較中，一般認(rèn)為產(chǎn)量損失率不超過5%為減產(chǎn)不明顯，5%～10%為減產(chǎn)。因此，以產(chǎn)量損失率為指標(biāo)，參照路銀貴等[12]的劃分標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)[16]，兼顧抗病指數(shù)和發(fā)病率兩項(xiàng)指標(biāo)，推導(dǎo)出5級(jí)抗病反應(yīng)類型劃分標(biāo)準(zhǔn)（表2）。

新的劃分標(biāo)準(zhǔn)中，增加了必要的“免疫”類型，減少了與“抗”、“感”容易混淆的“中抗”、“中感”水平，在字面意義上，4個(gè)類型具有一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系，便于記憶、理解和操作應(yīng)用。

4 使用Excel進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)的方法

病情指數(shù)計(jì)算公式中，∑（各級(jí)病葉數(shù)或株數(shù)×各級(jí)代表值）表示的是調(diào)查各葉片或單株病級(jí)值之和，計(jì)算時(shí)直接對(duì)調(diào)查玉米單株的病級(jí)求和即可。在統(tǒng)計(jì)病情指數(shù)和發(fā)病率時(shí)，手工計(jì)算較為復(fù)雜，且易出錯(cuò)，現(xiàn)介紹一種使用Microsoft Excel 函數(shù)機(jī)型統(tǒng)計(jì)的簡(jiǎn)易方法。

建立如圖1表格，分別建立以下函數(shù)。

按10行，每行最多株數(shù)為20為例，則第1行株數(shù)D3=COUNT（D11：D30），病情指數(shù)D4=100*SUM（D11：D30）/（D3*4），感病率=SUM（D6：D10）；各病級(jí)單株所占比例%分別為：0級(jí)D6=100*COUNTIF（D11：D30，0）/D3，1級(jí)D7=100*COUNTIF（D11：D30，1）/D3，2級(jí)D8=100*COUNTIF（D11：D30，2）/D3，3級(jí)D9=100*COUNTIF（D11：D30，3）/D3，4級(jí)D10=100*COUNTIF（D11：D30，4）/D3。然后利用“選擇性粘貼”把第1行公式復(fù)制到其他各行。均值列株數(shù)的均值C3=AVERAGE（D3：M3），然后把該公式復(fù)制到感病率和各病級(jí)所占比例的C6、C7……，C10單元格中。病情指數(shù)的均值C4=SUM（D3*D4，E3*E4，……，M3*M4）/SUM（D3：M3）。在“田間發(fā)病病級(jí)”中輸入各行調(diào)查結(jié)果后，各統(tǒng)計(jì)指標(biāo)均已正確計(jì)算出來。

5 討 論

推薦的5級(jí)病級(jí)標(biāo)準(zhǔn)和推導(dǎo)出的5級(jí)抗病反應(yīng)類型均具有內(nèi)容簡(jiǎn)潔、貼近實(shí)際、易于理解的特點(diǎn)。玉米粗縮病的發(fā)生普遍度和嚴(yán)重度受環(huán)境、品種（自交系）、灰飛虱等多種因素影響[17-18]，因此兩個(gè)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)還需要在育種、栽培和病理研究中邊利用，邊改進(jìn)和完善。

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