不同向日葵品種資源室內抗列當水平鑒定

石必顯，雷中華，吳 偉，向理軍

(1.新疆農業科學院經濟作物研究所，烏魯木齊 830091；2. 新源縣農業技術推廣中心，新疆新源 835800)

不同向日葵品種資源室內抗列當水平鑒定

石必顯1，雷中華1，吳 偉2，向理軍1

(1.新疆農業科學院經濟作物研究所，烏魯木齊 830091；2. 新源縣農業技術推廣中心，新疆新源 835800)

【目的】篩選抗列當的向日葵品種資源，為我國向日葵的品種推廣及向日葵抗列當育種工作提供參考和依據。【方法】溫室條件下，培養杯內種植向日葵品種資源，通過利用根系誘導列當萌發的方法，對收集到的向日葵品種資源進行抗列當水平鑒定。【結果】油用向日葵品種資源中抗列當材料較多，包括免疫材料3份，高抗材料5份；食用向日葵品種資源中抗列當材料較少，高抗列當的材料僅1份，其余多為易感或高感材料。【結論】油用向日葵品種資源中的抗列當材料較多，整體抗列當水平明顯高于食用向日葵品種資源。作為抗源，免疫或高抗列當的油用向日葵資源可用作于向日葵的抗列當育種。

向日葵；抗列當；資源；室內鑒定

0 引 言

【研究意義】向日葵是我國重要的油料作物之一，主要分布于東北、華北、西北的半干旱或輕鹽堿地區。向日葵列當是一種危害向日葵根系的檢疫性寄生性雜草，在世界各地對向日葵生產造成嚴重威脅[1]。近些年，由于從國外大量調入向日葵種子以及種植高感列當的食用向日葵品種，導致向日葵列當大量發生，危害日趨嚴重，在我國多省均有報道[2-5]。目前，國內外尚沒有開發出針對向日葵列當有效的防除方法。培育和推廣抗列當的向日葵品種是一項最經濟有效、簡而易行的措施，但篩選具有抗性的向日葵材料和品種是向日葵抗列當育種和向日葵新品種推廣的前提。【前人研究進展】2000年于海燕等[6]研究報道，用吉林省向日葵列當對52份向日葵材料進行鑒定，結果顯示品種間對列當抗性差異很大。2007年王鵬冬等[7]報道了山西省食用向日葵種質資源對當地列當抗性的初步鑒定結果：有免疫材料、抗性材料和高感列當材料。2012年張經常等[8]研究報道，從北屯向日葵常規種“三道眉”中找到了抗列當單株，并選育出了免疫當地列當的食用向日葵品種。2013年王文軍[9]利用盆栽接種鑒定的方法，鑒定了一批黑龍江地區的向日葵資源，發現抗列當基因主要存在于外源材料、油葵材料和雜交種材料當中。向日葵列當存在生理小種的分化[10]，不同生理小種的致病力不同,篩選種資資源的前提就是要明確向日葵列當的生理小種類型。石必顯等[11]利用國際通用向日葵列當鑒別寄主，鑒定出目前我國向日葵列當的生理小種有A、D、E、G四種類型,其中D小種是我國主要的向日葵列當生理小種，在我國的分布最為廣泛。【本研究切入點】利用在我國分布最為廣泛的D生理小種，對收集到的向日葵品種資源進行抗性評價分析。【擬解決的關鍵問題】通過室內培養杯種植向日葵接種列當的方法，快速篩選抗列當的向日葵資源，為抗列當的向日葵品種推廣和抗列當育種工作打下基礎。

1 材料與方法

1.1 材 料

參試向日葵品種資源共計38份，主要是當前我國各省的向日葵主栽品種或品系，包括油用向日葵品種資源14份，食用向日葵品種資源24份。向日葵列當采自于新疆阿勒泰地區187團公安農場，生理小種類型為D類型，是當前我國分布最為廣泛的向日葵列當生理小種類型。

1.2 方 法

1.2.1 試驗設計

溫室條件下，在培養杯中種植各向日葵品種資源，并進行列當的接種，誘導列當種子對向日葵根系的寄生。

配制培養土：分別準備營養土、蛭石、沙子。然后，按營養土∶蛭石∶沙子=2∶1∶1的比例配制成培養土備用。然后配制接種物：按250 mg列當種子對0.5 kg培養土的比例，將列當種子與土壤混合均勻，制成接種物備用。

裝培養杯：用150 mL塑料杯，杯底打兩個2 mm的孔，敷上一層濾紙，先裝入1/3杯培養土，再裝入1/3杯接種物，然后裝入1/5杯培養土。

向日葵種子的催芽、播種：將向日葵種子在溫水中浸泡2 h，然后播入杯中，每杯播種2～3粒，每一待鑒定品種播種10杯，覆蓋1.5 cm厚的培養土。做好標簽，按順序擺放在光照溫室培養(溫度20～28℃、相對空氣濕度約40%、光照強度為10 000 lx，光照時長14 h/d)。

當向日葵出苗后3～4葉期，進行定苗工作，每杯留1株苗，植株生長期間適時適量澆水，保持杯內土壤濕度不要太大，否則不利用列當種子對向日葵根系的寄生。

1.2.2 鑒定

出苗后35 d，小苗長出7～9片真葉，此時列當根瘤大量出現。將被測苗從杯中取出，用水沖洗干凈根部，被侵染的向日葵根系上可發現有“根瘤”狀突起或根狀莖，通過肉眼即可鑒定。記載被侵染株數和每株上侵染的列當個數，計算寄生率和寄生程度。列出鑒定標準[7]，計算公式如下：表1

寄生率(F%)=小區內被侵染向日葵植株數量/小區內向日葵植株數量×100%.

寄生強度(I)=小區內列當數/小區內被侵染向日葵植株數量.

寄生程度(AD)=小區內列當數/小區內的向日葵植株數量.

表1 抗列當等級鑒定標準

Table 1 Identification standards of the broomrape resistance level

抗性等級Resistancegrade寄生率(F%)Parasitism(%)寄生程度(AD)Parasiticdegree免疫Immune00高抗Highresistant010

2 結果與分析

2.1 抗性鑒定結果

經過對38份向日葵品種資源進行抗列當鑒定，發現免疫列當的向日葵品種資源有3份：龍葵雜7號，新葵雜23號和AR 7-1614；高抗材料有7份，包括S 606，白葵雜6號，新葵雜7號等；抗性資源有巴葵138，內葵雜3號，新食葵6號等8份，；易感材料有包括JK 601，赤3006，SH 363等在內的9份資源；高感材料有15份，包括龍食葵2號，LD 5009，科陽1號等。表2

表2 不同向日葵資源抗列當水平

Table 2 Broomrape resistance level of different sunflower resources

抗性水平Resistancelevel材料名稱Materialname免疫Immune白葵雜6號，新葵雜23號，AR7-1614高抗HighresistantS606，龍葵雜7號，H76/702，赤CY102，F08-2，S18抗Resistant巴葵138，新食葵6號，龍葵雜4號，赤3009，甘10138，H74/42R，新葵雜7號，JK103易感SusceptibleJK601，赤3006，SH363，科陽7號，H4/46，3638C，AD66，內葵雜3號，LSK15，RH318，H74/21R高感Highsensible龍食葵2號，LD5009，科陽1號，3939，龍食葵3號，H78/702，三道眉，H76/21R，KAXS11-14，S05-2

2.2 差異顯著性

2.2.1 不同抗性水平的食葵品種間差異顯著性

對不同抗性水平的食葵品種在寄生率、寄生程度和寄生強度上進行差異顯著性分析。研究表明,5%顯著水平上，不同抗性水平的食葵品種在寄生率方面呈現出差異，如高感列當品種龍食葵2號、5009和龍食葵3號與易感列當品種JK601、RH318和科陽7號間差異顯著，后者又與抗性品種新食葵6號、JK103、巴葵138以及高抗品種H76/702差異顯著。1%極顯著水平上，龍食葵2號、RH318、新食葵6號和H76/702之間在寄生率方面差異顯著。寄生程度和寄生強度方面，雖然不同材料間的差異不盡相同，但整體上高感材料與易感材料以及抗性材料間差異顯著，例如龍食葵2號與JK601和巴葵138之間在1%水平上差異顯著。表3

表3 不同抗性水平的食葵品種間寄生指標差異顯著性

Table 3 Parasitic index significant difference analysis of confectionary varieties with different broomrape resistance levels

材料名稱Materialname寄生率(%)Parasiticrate顯著水平Significantlevel寄生程度Parasiticdegree顯著水平Significantlevel寄生強度Parasiticstrength顯著水平Significantlevel龍食葵2號100 00aA32 90aA32 90aALD500996 67abA30 37bB31 03aA龍食葵3號86 67bcAB14 10cC15 17bBJK60176 67cdB8 10dD9 50cCRH31876 67cdB6 97dDE7 93cdCD科陽7號73 33dB5 37eE6 23dDE新食葵6號46 67eC3 23fF3 73eEFJK10336 67efCD1 70gFG3 13eF巴葵13830 00fgDE1 37gG2 70eFH76/70220 00gE0 57gG1 60eF

注: 小寫字母表示5%水平差異顯著性，大寫字母表示1%水平差異極顯著性,下同

Note: Lowercase letters mean significant difference at 5% and uppercase letters mean 1%level,the same as below

表4 不同抗性水平的油葵品種間寄生指標差異顯著性

Table 4 Parasitic index significant difference analysis of oil-sunflower varieties with different broomrape resistance levels

材料名稱Materialname寄生率(%)Parasiticrate顯著水平Significantlevel寄生程度Parasiticdegree顯著水平Significantlevel寄生強度Parasiticstrength顯著水平SignificantlevelKAXS11-14100 00aA12 50aA12 50aAAD6683 33bAB6 23bB8 13bB內葵雜3號76 67bB4 97cC6 43cC甘1013846 67cC2 00dD3 80dD新葵雜7號43 33cCD1 23deDE2 33eES1826 67dDE0 50efEF2 00efE龍葵雜7號16 67dEF0 30efEF1 83efES60616 67dEF0 27efEF1 37fE新葵雜23號0eF0fF0gF白葵雜6號0eF0fF0gF

2.2.2 不同抗性水平的油葵品種間差異顯著性

對不同抗性水平的油葵品種在寄生率、寄生程度和寄生強度上進行差異顯著性分析。結果表明，不同抗性水平的油葵品種在寄生率、寄生程度和寄生強度方面呈現出不同差異。5%顯著水平上，高感列當材料KAXS11-14、易感品種內葵雜3號與抗性品種S18之間差異顯著，這些資源都與免疫列當的品種新葵雜23號、白葵雜6號之間差異顯著。寄生程度上，KAXS11-14、AD66、內葵雜3號、新葵雜7號與S606之間差異顯著。寄生強度方面，免疫資源新葵雜23號與S606、S18、甘10 138之間差異顯著。1%極顯著水平上，寄生率方面，AD66、內葵雜3號、甘10138等之間差異顯著；寄生程度方面，KAXS11-14、內葵雜3號、S18之間差異顯著；寄生強度方面，不同材料間的也呈現出不同的差異。表4

2.3 油葵品種資源與食葵品種資源抗性對比

參試38份材料中，油葵品種資源共有14份，其中免疫材料3份，占比7.8%；食葵品種資源24份，免疫材料0份。高抗材料中，油葵有5份，食葵僅有1份；抗性材料中，油葵3份、食葵5份，分別占比7.8%和13.2%；易感和高感材料中，食葵有18份，占比47.4%，油葵3份，共占比7.8%。通過對比可知，油葵品種資源中有較多材料對列當具有抗性，少數能夠免疫列當；食用品種資源中只有1份高抗材料，其他材料多為易感或高感材料。可見，向日葵抗列當的基因較多的存在于油用向日葵資源中，食用向日葵資源里較少。表5

表5 油葵品種資源與食葵品種資源間的抗性對比

Table 5 Resistance comparison analysis between oil sunflowers and confectionary variety resources

材料類型Materialtype抗性水平Resistancelevel免疫Immune高抗Highresistant抗Resistant易感Susceptible高感Highsensible份數Number百分率Percent份數Number百分率Percent份數Number百分率Percent份數Number百分率Percent份數Number百分率Percent油葵OilSunflower37 8513 237 825 212 6食葵Confectionary0012 6513 2923 7923 7

3 討 論

向日葵列當存在生理小種的分化，不同生理小種對向日葵的致病力也不一樣，鑒定材料抗性的前提就是要明確向日葵列當的生理小種類型。試驗所用的列當種子采自新疆阿勒泰地區187團公安農場，經鑒定生理小種屬于D類型。目前D類型生理小種的向日葵列當是目前我國分布最廣泛的向日葵列當[11]，對我國向日葵產業的危害最為嚴重。用此列當來篩選向日葵品種資源具有很好的實踐指導意義，可以為向日葵品種的推廣和向日葵抗列當育種提供重要依據。

近些年，由于油葵籽粒收購價格較低的原因，油葵種植面積在逐漸減少。與油葵相比，食葵籽粒收購價要高的多，且產量與油葵相當或高于油葵，所以高效益促使食葵種植面積逐漸擴大。鑒定結果發現油葵品種資源中抗列當的材料較多，而食葵品種資源中抗列當的材料較少，這也正是我國近些年列當快速爆發的原因：即大量種植易感列當的食葵品種。篩選出抗性品種資源，然后通過與其他性狀優良的食葵材料雜交轉育等方法進行遺傳改良[12]，可將抗性基因加以利用，進而選育出商品性好、抗列當的食葵品種，這是當前向日葵育種家最需解決的問題。

試驗通過對我國當前主栽向日葵品種或品系進行抗列當鑒定，發現免疫列當的品種3份，高抗的品種5份。對鑒定材料的抗性指標進行差異顯著性分析得出，不同抗性水平的材料之間存在不同程度上的差異，分析結果與各材料的抗、感列當分級有著緊密的關系。對于有抗性的食葵品種，可以進行示范推廣種植，對于免疫或高抗列當的油葵品種，可通過與優良食葵材料雜交并繼續鑒定等方法加以轉化利用。

在我國，向日葵列當存在更高級別的生理小種G[11]，目前只分布于內蒙古自治區的巴盟地區。Goncharov S V等[13]研究表明G生理小種的侵染力極強，其所對應的抗列當基因是OR7。隨著抗性材料的收集與豐富，今后將選用級別更高、侵染力更強的列當小種來篩選向日葵資源，進而選育抗性更高的向日葵新品種。

4 結 論

通過利用向日葵列當D生理小種對38份向日葵品種資源進行鑒定，發現油用向日葵品種資源中抗列當材料較多，包括免疫材料3份，高抗材料5份；食用向日葵品種資源中抗列當材料較少，高抗材料僅1份，其余多為易感或高感材料。可見，油用向日葵品種資源中的抗列當材料較多，整體抗列當水平明顯高于食用向日葵品種資源。作為抗源，免疫或高抗列當的油用向日葵資源可用作于向日葵的抗列當育種。

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Fund project:Supported by the Science and Technology Support Program of Xinjiang Uygur Autonomous Region ( 201431102) and the National Sunflower Industry System Construction Program (nycytx-21)

Indoor Resistance Level Identification of Different Sunflower Resources against Broomrape

SHI Bi-xian1, LEI Zhong-hua1, WU Wei2, XIANG Li-jun1

(1.ResearchInstituteofEconomicCrops,XinjiangAcademyofAgriculturalSciences,Urumqi830091,China; 2.AgriculturalTechnologyExtensionCenterofXinyuanCounty，XinyuanXinjiang835800,China)

【Objective】 To screen the broomrape-resistant sunflower variety resources, and provide reference and evidence for promotion of sunflower variety and sunflower broomrape-resistant breeding in our country. 【Method】Under greenhouse conditions, plant sunflower variety resources in culture cup were cultivated and by using the method of root-induced germination of broomrape, the broomrape-resistant level of the collected sunflower variety resources was identified.【Result】Oil sunflower resources had more broomrape-resistant materials, including 3 immunization materials and 5 high resistant materials. Confectionary sunflower resources had few broomrape-resistant materials, including only 1 high resistant material, and the rest were mostly susceptible or highly susceptible materials.【Conclusion】Oil sunflower resources have more broomrape-resistant materials than confectionary sunflower resources, and the broomrape-resistant level is higher than confectionary sunflower resources. As a source of resistance, immune or highly broomrape-resistant oil sunflower resources can be used in sunflower broomrape-resistant breeding.

sunflower; broomrape resistant; resources; indoor identification

10.6048/j.issn.1001-4330.2016.01.014

2015-05-15

自治區科技支撐項目(201431102); 國家向日葵產業體系建設項目 (nycytx-21)

石必顯(1981)，男，助理研究員,博士研究生，研究方向為向日葵育種與栽培，(E-mail)sbx5212001@163.com

向理軍(1965-)，男，研究員，研究方向為向日葵育種與栽培，(E-mail)junxl@xaas.ac.cn

S435.655

A

1001-4330(2016)01-0108-06