菜用大豆品種資源對大豆花葉病毒病的抗性評價

宋榮浩, 顧衛紅, 馬 坤, 楊紅娟, 朱麗華, 李超漢, 智海劍

(1. 上海市農業科學院植物保護研究所，上海市設施園藝重點實驗室, 上海 201106；2. 上海市農業科學院園藝研究所，上海 201106； 3. 南京農業大學大豆研究所，南京 210095)

?

菜用大豆品種資源對大豆花葉病毒病的抗性評價

宋榮浩1, 顧衛紅2*, 馬 坤2, 楊紅娟2, 朱麗華2, 李超漢2, 智海劍3

(1. 上海市農業科學院植物保護研究所，上海市設施園藝重點實驗室, 上海 201106；2. 上海市農業科學院園藝研究所，上海 201106； 3. 南京農業大學大豆研究所，南京 210095)

對40個供試菜用大豆品種進行了抗2個SMV流行株系的鑒定。結果表明，有4個品種抗SC-3株系, 分別是‘蘇鮮4號’、‘浙鮮豆5號’、‘奎豐4號’和‘KVS124’; ‘浙農8號’和‘蘇鮮4號’抗SC-7 株系，‘蘇鮮4號’兼抗SC-3和SC-7株系。這些品種可作為抗源用于抗病品種選育和與抗性遺傳相關的研究。此外，還鑒定篩選出‘通豆6號’、‘青酥2號’、‘青酥4號’、‘青酥5號’和‘青酥6號’等5個品種對SMV 的主要流行株系SC-3表現耐病，這些品種可直接用于菜用大豆的生產。研究還顯示，來自江蘇地區的育成品種抗性相對較好，而來自上海崇明的地方大豆品種資源抗性普遍較差，這可能與該地區流行的SMV株系的類型相關。

菜用大豆； 品種資源； 大豆花葉病毒病； 抗性評價

菜用大豆是我國南方地區居民喜食的傳統特色蔬菜[1]，近二十年，已迅速發展成為我國出口的大宗蔬菜[2-3]，年栽培面積已達33.3萬hm2以上。隨著菜用大豆栽培面積的不斷擴大，各類病害發生逐年加重，其中，大豆花葉病毒(Soybeanmosaicvirus， SMV)病是眾多大豆病害中影響最大、地域分布最廣的病害，它不僅可致植株大量落花落莢，嚴重影響鮮莢的產量，還可造成鮮莢嚴重畸形，大大影響鮮莢的外觀品質，已成為我國南方地區菜用大豆出口生產的重要障礙[4-5]。選育和推廣抗SMV的菜用大豆新品種是解決該問題的最為經濟有效的途徑。

目前，國內針對糧用大豆抗SMV的育種研究報道較多，且已有一大批糧用大豆品種育成[6-7]，但有關菜用大豆抗SMV的育種研究報道較少。近年來，我國雖有菜用大豆新品種育成的報道[8-10 ]，但因這些品種的抗病性不穩定或受生態型及栽培適應性的限制，尚未能在我國大面積推廣應用。為提高我國菜用大豆品種對SMV的抗病性，國家大豆品種審定委員會已將新品種對SMV的抗性作為參試品種的必測指標，表現感病的品種不能參加區試或審定。因此，在目前尚無理想抗病品種情況下, 必須首先尋找對我國主要流行或強致病SMV株系表現抗病的種質, 以便直接利用或作為抗病育種的親本材料。

1 材料與方法

1.1 供試菜用大豆品種和SMV株系

供試菜用大豆品種資源的名稱、來源及類型等見表1，包括來源于上海崇明的地方優良菜用大豆品種資源，從臺灣亞洲蔬菜研究發展中心(簡稱AVRDC)和日本等地引進的部分菜用大豆品種資源及江蘇、浙江和上海地區自選育成的部分菜用大豆代表品種。

表1 供試菜用大豆品種資源的來源和類型

供試SMV株系為SC-3和SC-7, 其中SC-3是黃淮海和長江流域大豆產區的弱毒優勢株系, SC-7是黃淮海、長江流域以及北方春大豆產區的強毒優勢株系[11]。2 個株系在防蟲溫室內隔離繁殖，保存在感病大豆品種‘南農1138-2 ’上。

1.2 網室人工接種鑒定及抗性評價標準

SMV接種參照Zhi等[12]的方法，于2012年春將40個菜用大豆品種播種于南京農業大學江浦實驗站防蟲網室內。采用盆栽方式，每個品種播種4盆，出苗后去除種傳病苗，每盆定苗10株。每個株系接種2盆，設2個重復。在第1對真葉和第1片復葉展開時分別接種1次，接種30 d 后癥狀穩定時調查各品種的病情。

各品種的病情調查主要包括癥狀類型、發病率和病級。癥狀類型主要分花葉和壞死2種，并根據花葉和壞死的程度各分為5級，如在同一植株上同時出現花葉、壞死2種癥狀時, 病級取級別高者，在此基礎上計算病情指數[12]。單株病情分級標準參照智海劍等[13]的方法，品種抗性分類根據病情指數分為6級。高抗: 無可見系統癥狀, 病情指數為0; 抗病: 病情指數在1～20之間; 中抗: 病情指數在21 ～ 35之間; 中感: 病情指數在36 ～ 50 之間; 感病: 病情指數在51～70之間; 高感: 病情指數大于70。

1.3 大田自然感SMV程度調查

于2012年4月9日和2013年4月11日，連續兩年采用地膜覆蓋露地栽培方式，將40份菜用大豆品種資源種植于上海市農業科學院園藝研究所良種試驗場。大田試驗設3個重復，每品種每個重復播種3行，行長3 m，行距0.45 m，株距0.35 m，播種時每穴播種2粒，出苗后再定苗1株，按常規春大豆生產進行大田管理，于開花結莢始期調查各品種資源在自然發病情況下的病情表現。大田各品種感SMV的嚴重度分級標準參照蓋鈞鎰等[14]的方法。

2 結果與分析

2.1 網室內人工接種SMV抗性鑒定結果

在網室內隔離條件下，人工接種鑒定40份菜用大豆品種資源對SMV的抗性，結果見表2。由表2可見，品種間對SMV 2 個流行株系的抗性表現有差異。 供試品種中，對SC-3表現抗病的品種有‘蘇鮮4號’、‘奎豐4號’、‘浙鮮豆5號’和‘KVS124’等，對SC-7表現抗病的品種有‘蘇鮮4號’和‘浙農8號’。上述品種雖然對SC-3或SC-7表現系統感染, 不具有抗侵染特性, 但具有較好的抗擴展特性, 尤其‘蘇鮮4號’的病情指數較低，可作為菜用大豆抗擴展特性遺傳育種研究的抗源[15]。而且，‘蘇鮮4號’對SMV 的2個株系同時表現抗擴展特性,是對SC-3和SC-7表現疊合抗性的優良菜用大豆種質資源。

表2 供試菜用大豆品種資源對SMV兩個流行株系的抗性反應1)

1) DI: 病情指數；RR: 抗性評價；HR: 高抗；R: 抗?。籑R: 中抗；MS: 中感；S: 感??；HS: 高感。

DI: Disease index; RR: Resistance result; HR: High resistant; R: Resistant; MR: Moderate resistant; MS: Moderate susceptible; S: Susceptible; HS: High susceptible.

此外，供試品種中，對SC-3表現中抗的品種有‘上海青’、‘浙農8號’、‘蘇鮮2號’、‘通豆六號’、‘AVR-1’、‘AVR-3’、‘AVR-9’、‘綠光74’、‘青酥2號’、‘青酥4號’、‘青酥5號’、‘青酥6號’、‘早生白毛’和‘濃姬’，對SC-7表現中抗的品種有‘奎豐4號’、‘AVR-3’‘AVR-9’、‘青酥2號’和‘青酥6號’，其中‘AVR-9’、‘青酥2號’和‘青酥6號’等對SC-3和SC-7同時表現中抗；‘KVS124’對SC-3和SC-7分別表現為抗和中抗，是具有疊合耐病性的優良菜用大豆品種資源。

進一步根據各品種的來源地分布進行抗性分析，結果發現，來自江蘇的5個育成品種接種SC-3和SC-7株系后平均病情指數分別為26.6 和35.4；來自浙江的5個育成品種接種SC-3和SC-7后平均病情指數分別為31.8和50.0；來自上海的5個育成品種接種SC-3和SC-7后平均病情指數分別為36.2和42.6；來自臺灣的10個品種接種SC-3和SC-7后平均病情指數分別為34.9 和45.9。此結果顯示江蘇產區的品種對SMV的抗性總體表現較好，大部分品種具有疊合抗性，與智海劍等的研究結果一致[15]。來自浙江、上海和臺灣(AVRDC)的育成品種對SMV的抗性表現相當，大部分品種對SC-3表現中抗，而對SC-7表現感病。

來自日本的品種接種SC-3和SC-7后的平均病情指數分別為41.6 和55.8, 表明日本的大多數品種對SC-3和SC-7的抗性較差。而來自上海崇明的10個地方大豆品種接種SC-3和SC-7后的平均病情指數為46.5 和51.7,表明崇明的地方品種資源對SC-3和SC-7的抗性較差。

2.2 大田自然感SMV程度調查結果

表3列出了供試品種在上海地區大田露地自然栽培條件下，對SMV的感病程度。結果顯示，供試品種中沒有免疫品種，表現抗病的品種有10個，分別是‘蘇鮮2號’、‘蘇鮮4號’、‘奎豐4號’、‘浙農8號’、‘浙鮮豆5號’、‘AVR-1’、‘AVR-9’、‘KVS124’、‘青酥2號’和‘青酥6號’；表現中抗(耐病)的品種有21個，主要為來自江蘇、浙江和上海等地自選育成的新品種及來自臺灣(AVRDC)的部分品種；表現感病的品種有9個，主要為來源于上海崇明島的地方品種。供試品種中沒有發現嚴重感病的品種。

表3 大田自然條件下不同來源菜用大豆品種資源感染SMV的程度1)

1) 表中數據為兩年調查的平均值。

The data in the table are mean values of two years.

表3的結果顯示,不同品種對SMV的感病程度有較大差異，總體表現與室內鑒定結果一致。但在大田露地自然栽培條件下，大部分品種對SMV的感病程度比室內人工接種鑒定結果明顯減輕，品種的病級大都在0～3級，這可能是由于所鑒定年份是SMV的非主要株系流行年份，或是該鑒定年份流行的SMV株系毒性較低。

3 討論

本研究發現，不同菜用大豆品種接種同一個病毒株系, 以及同一個菜用大豆品種接種不同的病毒株系之后,其抗性存在差異, 由此說明品種和株系間存在相互作用。供試的菜用大豆品種資源中沒有對SMV 2個株系表現高抗的品種，但不同來源的菜用大豆品種資源對SMV的抗性存在顯著差異。來自江蘇地區的品種資源對SMV 的 2 個流行株系的抗性明顯強于其他地區，可能是因為江蘇地區是SMV的高發地區，病毒株系復雜, 且致病力強，所以在病害流行的選擇壓力下,該地區育成的品種累積了較多的抗性基因,從而表現出較好的抗性。接種SMV的 2 個流行株系后,來源于浙江和上海地區新育成菜用大豆品種的平均病情指數也相對較低，顯示浙江和上海地區新育成菜用大豆品種的抗性總體較好。

其次，來源于臺灣(AVRDC)的品種資源對SMV 2 個流行株系的抗性差異較大，大部分品種表現感病，但從中鑒定篩選出‘KVS124’對SC-3表現抗病同時對SC-7表現中抗的雙抗種質，此外，還篩選出‘AVR-1’、‘AVR-3’、‘AVR-9’和‘綠光74’等4個對SC-3表現較好數量抗性的資源，而且這些種質兼具優異農藝性狀，部分品種在國內有一定面積的推廣，是開展菜用大豆抗病和優質育種的優異資源。

本研究發現，來源于日本的 5 個菜用大豆品種資源對SMV的 2 個流行株系的抗性相對較差，而且這些品種引進國內后，因栽培適應性較差，均未能在我國推廣。來源于上海崇明的地方品種資源對SMV 2個流行株系的抗性普遍較差，這和以往大豆對SMV 的抗源多來自農家品種或地方品種[16-17], 新培育的品種很少[18]的結果不一致。這可能是因為所接種的SC-3和SC-7株系均為黃淮和長江流域的流行株系, 它們雖然在其他地區普遍存在, 但可能因崇明島嶼的天然阻隔，這兩個株系在崇明地區不存在，或是非主要流行株系, 當地的品種不是在這兩個株系的侵染壓力下自然選擇保留下來，因此，這些品種對SMV 2個株系的抗性較差。

在大田自然栽培條件下,大多數品種的感病程度明顯減輕，且沒有發現嚴重感病的品種。這可能是因為在正常年份,田間自然侵染壓力較小,品種的癥狀反應較輕。其次，在大田自然條件下流行的大豆花葉病毒實際上是多個株系的混合群體,其中1～2個株系可能是流行株系,在群體中占有相對較高比率[11]。因此,各品種的大田抗病性反應具有相對的代表性。

目前，我國多數地區育成推廣的專用型菜用大豆品種都是‘AGS292’和‘臺75-1’的衍生種。本研究的結果表明，這兩個品種對SMV 2個株系的抗性都較差，這可能是導致我國各地菜用大豆SMV發生逐年加重的原因。長期以來，我國菜用大豆品種的遺傳基礎狹窄, 缺乏有效的抗源, 導致我國菜用大豆的抗病育種難以取得突破性進展。本研究利用SMV的SC-3和SC-7流行株系對來源于江蘇、浙江、上海、臺灣和日本等地的40份菜用大豆品種進行 抗SMV的室內人工接種鑒定，從江蘇產區的育成品種中篩選出2個對SC-3和SC-7流行株系表現抗病的品種；從浙江產區的育成品種中篩選出 1 個對SMV的 2 個流行株系表現抗病的品種，這些抗病品種可以作為菜用大豆抗病育種的親本[19]。同時，還篩選出一批對SMV的 2 個流行株系表現耐病的品種，這些耐病品種大部分都是近幾年育成的新品種, 綜合農藝性狀優良,可以直接應用于生產，而且在抗病育種上也具有一定的應用價值。

[1] 蓋鈞鎰，王明軍，陳長之. 中國毛豆生產的歷史淵源與發展 [J]. 大豆科學，2002, 21(1): 7-13.

[2] 顧衛紅，鄭洪建，張燕，等．菜用大豆的國際需求及科研生產動態[J]. 上海農業學報，2002，18(2):45-48.

[3] 徐有，王鳳敏，默邵景，等．我國菜用大豆的研究現狀與發展趨勢[J]. 河北農業科學，2012，16(4):42-45.

[4] 覃雅芳，袁清，應珊婷，等. 菜用大豆出口日本風險分析和對策建議[J]. 浙江農業科學,2013(8)：1031-1033.

[5] 楊加銀. 菜用大豆育種目標與策略的商榷[J]. 種子，2004，23(12):46-47.

[6] 楊華,李凱,楊清華,等.國內部分新品種對大豆花葉病毒抗性的鑒定[J].華北農學報,2008,23(Si):252-255.

[7] 智海劍,蓋鈞鎰,陳應志,等.2002-2004年國家大豆區試品種對大豆花葉病毒抗性的評價[J].大豆科學，2005，24(3)：189-194.

[8] 楊紅娟,顧衛紅,宋榮浩,等.菜用大豆新品種‘青酥五號’的選育[J].上海農業學報，2011，27(3)：35-38.

[9] 朱申龍，傅旭軍，朱丹華，等. 菜用大豆‘浙鮮豆5號’的選育與特征特性[J]. 浙江農業學報, 2011，23(4)：655-660.

[10]龔亞明，胡齊贊，茅國夫，等. 菜用大豆新品種浙農6號的選育[J]. 中國蔬菜，2010(2)：82-84.

[11]王修強, 蓋鈞鎰, 濮祖芹. 黃淮和長江中下游地區大豆花葉病毒株系鑒定與分布[J]. 大豆科學,2003， 22 (2)：102-106.

[12]Zhi Haijan, Gai Junyi. Performances and variety evaluation of quantitative resistance toSoybeanmosaicvirusin soybeans [J]. Agricultural Science in China, 2004, 3 (4): 247-253.

[13]智海劍, 蓋鈞鎰, 何小紅. 大豆對SMV 數量(程度)抗性的綜合分級方法研究[J]. 大豆科學,2005,24 (1)：5-11.

[14]蓋鈞鎰, 胡盆珠, 崔章林,等. 大豆資源對SMV 株系抗性的鑒定[J]. 大豆科學, 1989, 8 (4)：323-330.

[15]智海劍, 蓋鈞鎰, 何小紅. 大豆對SMV 抗侵染與抗擴展的遺傳分析[J]. 作物學報， 2005，31(10)：1260-1264.

[16]馬淑梅. 中國大豆品種對大豆花葉病毒(SMV)病抗病性鑒定結果[J]. 大豆科學，1991，10(3)：240-244.

[17]陳怡. 大豆種質對SMV1 號株系的抗性遺傳[J]. 黑龍江農業科學，1999(1)：4-6.

[18]王月明，侯春燕，張孟臣，等.河北省推廣大豆品種對6個SMV株系的抗性鑒定[J].華北農學報，2006，21(增刊)：183-186.

[19]智海劍, 蓋鈞鎰. 大豆對大豆花葉病毒抗侵染與抗擴展育種應用的討論[ J]. 作物雜志，2005(3)： 4-6.

Identification of Soybean mosaic virus resistance in vegetable soybean

Song Ronghao1，Gu Weihong2，Ma Kun2，Yang Hongjuan2，Zhu Lihua2，Li Chaohan2, Zhi Haijian3

(1. Institute of Plant Protection, Shanghai Academy of Agricultural Sciences, Shanghai Key Lab of Protected Horticultural Technology, Shanghai 201106, China; 2. Horticultural Research Institute,Shanghai Academy of Agricultural Sciences, Shanghai 201106,China; 3. Soybean Research Institute, Nanjing Agricultural University, Nanjing 210095, China)

Forty vegetable soybean varieties or landraces collected from different regions were tested for theSoybeanmosaicvirus(SMV) resistance to two strains, SC-3 and SC-7. The results showed that four varieties, ‘Suxian 4’, ‘Zhexiandou 5’, ‘Kuifeng 4’, and ‘KVS124’, were resistant to strain SC-3, and two varieties, ‘Suxian 4’ and ‘Zhenong 8’, were resistant to strain SC-7. ‘Suxian 4’ was resistant to the two strains. These resistant varieties can be utilized in resistance breeding or used for studying the genetic mechanism of SMV resistance. Several varieties, including ‘Tongdou 6’, ‘Qingsu 2’, ‘Qingsu 4’,‘Qingsu 5’, and ‘Qingsu 6’, were tolerant/resistant to strain SC-3, and also have other excellent agronomic traits. These varieties could be used directly in vegetable soybean production. In addition, varieties from Jiangsu Province had relatively more SMV resistance than those from other regions, and those landraces from Shanghai Chongming island were generally more susceptible than those from other regions, which might be due to different prevalent SMV strains in different regions.

vegetable soybean； variety；Soybeanmosaicvirus； resistance evaluation

2014-03-12

2014-04-09

上海市科委重點科技攻關項目(12391900900)；上海市科技興農重點攻關項目[滬農科攻字(2013)第1-3號]；上海市科技興農推廣項目[滬農科推字(2011)第2-3號]

S 435.651

A

10.3969/j.issn.0529-1542.2015.02.031

* 通信作者 E-mail: Guwh518@163.com