煙草青枯病抗性的配合力分析

孫學(xué)永，錢益亮，王新勝，張麗娜

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煙草青枯病抗性的配合力分析

孫學(xué)永1，錢益亮1，王新勝2，張麗娜2

（1.安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院煙草研究所，合肥 230031；2.安徽省煙草專賣局，合肥 230022）

選用16份青枯病抗性有差異的煙草種質(zhì)，完全雙列雜交方法配制組合，于2010、2011年在煙草青枯病病圃鑒定其抗性，分析青枯病抗性的配合力。結(jié)果表明，煙草青枯病抗性種質(zhì)間一般配合力差異顯著；其中種質(zhì)RG11、NC86、C17、歙圓四號(hào)一般配合力抗性效應(yīng)最強(qiáng)，K346、巖煙97、K326、LMFC34次之；煙草青枯病抗性種質(zhì)間大部分特殊配合力指標(biāo)差異不顯著。綜上認(rèn)為，一般情況下可按煙草青枯病抗性強(qiáng)強(qiáng)組合應(yīng)用于育種。

煙草；青枯病抗性；完全雙列雜交；配合力

煙草青枯病是我國南方煙區(qū)產(chǎn)生重要危害的病害之一，尤其是輪作年限較短的煙區(qū)危害嚴(yán)重，影響煙區(qū)的穩(wěn)定與發(fā)展，而選育抗病品種是經(jīng)濟(jì)有效的解決方法[1]。目前我國煙草育種仍以雜交育種為主，雜種一代的利用日益得到重視并選育出國家審定品種，其中配合力的研究起到了重要的作用，提高了我國煙草育種的效率[2]。近年在煙草產(chǎn)量、品質(zhì)、經(jīng)濟(jì)價(jià)值、抗性等性狀的配合力方面開展了研究[3-13]，但尚未見關(guān)于煙草青枯病抗性的配合力分析，本研究針對(duì)該性狀進(jìn)行分析，以期為煙草青枯病抗性育種提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

依據(jù)作者鑒定的煙草種質(zhì)[14]，從中選擇不同抗性水平的種質(zhì)于2009年（15份種質(zhì)）、2010年（增加長脖黃共16份種質(zhì)）配制一組包括親本自交及正交雙列雜交組合F1，共P(P+1)/2個(gè)試驗(yàn)材料。種質(zhì)名稱為：云煙85、K326、LMAFC34、Coker86、白色種、RG11、DB101、NC86、K346、G80、巖煙97、Coker176、C17、歙圓四號(hào)、K399、長脖黃。其中C17是安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院煙草所自育品系；長脖黃僅在2011年試驗(yàn)中有雙列雜交F1相應(yīng)組合。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 田間試驗(yàn)設(shè)計(jì) 隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，3次重復(fù)，以DB101為抗性對(duì)照、長脖黃為感病對(duì)照，在2010、2011年兩年度鑒定煙草青枯病抗性。

1.2.2 抗性鑒定方式 所有材料種植在安徽省宣城市寒亭鎮(zhèn)義興村安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院煙草研究所青枯病病圃。采用發(fā)明專利“煙草青枯病抗病性田間高密度鑒定方法”，授權(quán)專利號(hào)：ZL200910144985.4所述方法，平畦高密度栽培，4444株/667m2，每小區(qū)32株[15]。

1.2.3 病級(jí)調(diào)查 分別在始病期后5、15、25 d左右調(diào)查發(fā)病狀況，其方法按YC/T 39—1996“煙草病蟲害分級(jí)及調(diào)查方法”執(zhí)行。

1.2.4 數(shù)據(jù)分析 采用軟件Microsoft Excel 2003對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行初步整理并計(jì)算發(fā)病率及病情指數(shù)，應(yīng)用軟件DPS V7.05版中的雙列雜交相應(yīng)程序（親本及一組F1材料Griffing配合力分析）分析配合力。

2 結(jié) 果

2.1 煙草青枯病一般配合力

方差分析結(jié)果（固定模型）表明，煙草青枯病各個(gè)調(diào)查時(shí)期的發(fā)病率及病情指數(shù)的一般配合力都達(dá)到5%顯著差異水平，其效應(yīng)多重比較見表1、表2。發(fā)病率及病情指數(shù)的數(shù)值越大說明其感病程度越高，即抗病性越差；發(fā)病率及病情指數(shù)的一般配合力效應(yīng)值越小，說明抗性的配合力越強(qiáng)。表1、表2的數(shù)據(jù)表明，各個(gè)品種的效應(yīng)值有負(fù)有正，在2010年試驗(yàn)中效應(yīng)值全部為負(fù)的種質(zhì)有：RG11、NC86、巖煙97、C17、歙圓四號(hào)；正負(fù)都有種質(zhì)為：K346、K326、LMFC34、Coker176、G80、白色種；其余種質(zhì)的效應(yīng)為正值。在2011年試驗(yàn)中效應(yīng)值全部為負(fù)的種質(zhì)有：K326、LMFC34、RG11、NC86、K346、Coker176、C17、歙圓四號(hào)、K399；正負(fù)值都有的種質(zhì)為：巖煙97；其余種質(zhì)的效應(yīng)為正值。兩年度中效應(yīng)值都為負(fù)的種質(zhì)是RG11、NC86、C17、歙圓四號(hào)，這4個(gè)種質(zhì)（系）的負(fù)向效應(yīng)也最強(qiáng)，是在煙草青枯病抗性育種配合力親本較好的種質(zhì)資源，尤其是歙圓四號(hào)，它是國內(nèi)地方種質(zhì)資源，其親緣關(guān)系可能與其他3個(gè)種質(zhì)不同，值得進(jìn)一步分析研究；K346、巖煙97、K326、LMFC34次之；國內(nèi)抗性對(duì)照DB101在兩年試驗(yàn)中的一般配合力效應(yīng)都為正值，說明在本試驗(yàn)地點(diǎn)的參試種質(zhì)中其抗性效應(yīng)較弱；兩年抗性表現(xiàn)最不穩(wěn)定的種質(zhì)為K399；云煙85、長脖黃的正向效應(yīng)值最大說明其抗性的一般配合力效應(yīng)最小。

2.2 煙草青枯病特殊配合力

2010年試驗(yàn)中各病情指標(biāo)特殊配合力的方差分析表明（表3），發(fā)病率（7月6日）、病情指數(shù)（7月15日）未達(dá)顯著水平（值大于0.05），其余的特殊配合力效應(yīng)達(dá)到顯著水平差異，其中7月26日的發(fā)病率及病情指數(shù)都達(dá)顯著差異；2011年試驗(yàn)中各病情指標(biāo)特殊配合力的方差分析表明（表3），其效應(yīng)都未達(dá)顯著差異。

表1 2010年煙草青枯病各調(diào)查期一般配合力效應(yīng)

注：同列內(nèi)數(shù)字后小寫字母相同表示未達(dá)到5%顯著差異，表2同。

表2 2011年煙草青枯病各調(diào)查期一般配合力效應(yīng)

表3 煙草青枯病各調(diào)查期抗性特殊配合力方差分析P值

以2010年7月26日病情指數(shù)的特殊配合力效應(yīng)為例分析（表4）。負(fù)向效應(yīng)值最大為（云煙85×巖煙97）F1組合、其次為（歙圓四號(hào)×C17）F1組合、（歙圓四號(hào)×云煙85）F1組合、（C17×白色種）F1組合，這些組合的青枯病抗性效應(yīng)強(qiáng)，可能是F1利用或煙草青枯病抗性雜交育種的較好組合。

表4 煙草青枯病特殊配合力效應(yīng)

注：數(shù)據(jù)為2010年7月26日病情指數(shù)分析結(jié)果。

3 討 論

3.1 煙草青枯病抗性配合力應(yīng)用的適宜范圍

育種者希望培育的抗性品種在所有具推廣前景的地區(qū)都能產(chǎn)生高效的抗性。然而歷史經(jīng)驗(yàn)表明病害的發(fā)生不僅年份間差異較大（病害較輕的年份并不能顯示抗性品種的優(yōu)越性），更重要的是抗性的表現(xiàn)與推廣地區(qū)的病原菌有重要關(guān)系[16]，本研究的煙草青枯病也不例外。我國煙草青枯病病菌當(dāng)前不僅有生理小種、生化型的分類方式[17-19]，而且有演化型等較多的分類系統(tǒng)[20-21]，然而對(duì)育種者來說更重要的是根據(jù)致病力來分類，這就決定了培育廣適性抗性品種的難度。本研究中的病圃地點(diǎn)在安徽省皖南煙區(qū)，有可能試驗(yàn)的結(jié)果僅適用于與該煙區(qū)青枯病病菌相同或相近的區(qū)域。

本研究的目的是煙草青枯病抗性種質(zhì)群體的配合力狀況。但是，一方面煙草青枯菌的分布決定了本研究結(jié)果的應(yīng)用范圍，另一方面在配合力數(shù)據(jù)分析的模型應(yīng)用上也有局限性。本試驗(yàn)采用較多的煙草青枯病抗性有差異的種質(zhì)（從主觀試驗(yàn)規(guī)模上較多，但從統(tǒng)計(jì)學(xué)觀點(diǎn)可能種質(zhì)數(shù)量并不多），但作者不認(rèn)為這些種質(zhì)是從抗性種質(zhì)群體抽出來的一個(gè)隨機(jī)樣本（其實(shí)并未隨機(jī)，而是考慮了抗性差異性、抗性階梯性、種質(zhì)來源、育種應(yīng)用等因素），具有群體的代表性，所以可能不符合隨機(jī)模型對(duì)數(shù)據(jù)群體的要求；故在分析時(shí)僅采用了固定模型，所得結(jié)論只涉及試驗(yàn)材料本身，不能輕意推廣至所有煙草青枯病抗性材料。但是作者所選材料較多，而且包括了國內(nèi)外、烤煙、曬晾煙等多方面種質(zhì)，其抗性程度不同且呈階梯性，表明具有一定代表性，本研究結(jié)果也有一定代表性，能夠在品種選育中應(yīng)用。

3.2 煙草青枯病抗性特殊配合力

本研究煙草青枯病抗性各個(gè)調(diào)查時(shí)期各項(xiàng)指標(biāo)的一般配合力都達(dá)到顯著差異水平，而特殊配合力表現(xiàn)不一致（表3），僅有2010年7月26日調(diào)查數(shù)據(jù)發(fā)病率及病情指數(shù)都達(dá)顯著差異，故列出了該次調(diào)查病情指數(shù)的特殊配合力分析結(jié)果，并指出了幾個(gè)效應(yīng)強(qiáng)的組合。但這并不表明整個(gè)試驗(yàn)抗性群體的特殊配合力能夠這樣應(yīng)用，只能說明如果在一般配合力組合間決選時(shí)差異不大或難以確定時(shí)，可以參考一些特殊配合力分析結(jié)果，例如方差分析顯著的調(diào)查時(shí)期或指標(biāo)，所以本研究主要考慮一般配合力，一般情況下可按煙草青枯病抗性強(qiáng)強(qiáng)組合應(yīng)用于育種。當(dāng)然煙草青枯病抗性配合力的差異可能涉及到加性效應(yīng)、非加性效應(yīng)以及遺傳率等抗性遺傳方面的問題，有待以后研究討論。

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Analyses of Combining Capacity of Resistant to Tobacco Bacterial Wilt

SUN Xueyong1, QIAN Yiliang1, WANG Xinsheng2, ZHANG Lina2

(1. Tobacco Research Institute of Anhui Academy of Agricultural Science, Hefei 230031, China; 2. Anhui Provincial Company of China National Tobacco Corporation, Hefei 230022, China)

It is efficient measure in controlling tobacco bacterial wilt to take full advantage of resistant germplasm and breeding resistant varieties. The objective of evaluating its combining ability is to improve breeding efficiency. Sixteen of tobacco germplasm, including different resistant to bacterial wilt and its F1cross by diallel mating design were identified in disease field of Anhui province in China in 2010 & 2011. The results showed that the general combining ability of tobacco resistant to bacterial wilt among varieties was significant difference, RG11, NC86, C17, Sheyuan 4 had the highest effect, and K346, Yanyan 97, K326, LMFC34 were the next. The specific combining ability was not significant difference. As a result, the screening of crosses among parents in resistance breeding program could be according to its highest resistance to tobacco bacterial wilt.

tobacco; resistant to bacterial wilt; diallel mating design; combining capacity

S572.08

1007-5119（2014）01-0072-04

10.13496/j.issn.1007-5119.2014.01.013

安徽省煙草專賣局、中國煙草總公司面上項(xiàng)目“煙草優(yōu)質(zhì)抗青枯病聚合育種及其抗性基因分析”（20100551003）；安徽省煙草專賣局項(xiàng)目“煙草青枯病抗性高通量鑒定體系的構(gòu)建及育種研究“（AHKJ2007-11）

孫學(xué)永，男，博士，副研究員，主要從事煙草抗性育種研究。E-mail：sxyyxscn@sohu.com

2012-08-06

2012-11-12