棉鈴黑果病與農藝性狀的關系研究

雷亞柯，賈朝陽，劉德征，馬威，張景峰，莊秋麗，穆相華

（周口市農業科學院/河南省作物分子育種與生物反應器重點實驗室，河南周口466001）

棉鈴黑果病與農藝性狀的關系研究

雷亞柯，賈朝陽*，劉德征，馬威，張景峰，莊秋麗，穆相華

（周口市農業科學院/河南省作物分子育種與生物反應器重點實驗室，河南周口466001）

以39份黃河流域棉區品種（品系）為材料，對黃萎病病指、鈴重和單株鈴數等12個農藝性狀與棉鈴黑果病的3個病害指標（單株黑果鈴數、病株率和單株黑果鈴率）的關系進行研究。結果表明：單株黑果鈴數是棉鈴黑果病的核心指標；每個指標的決定性因子均有6個，育種家可利用所建立的該病害3個指標的回歸方程在正常年份對其發生情況進行有效預測；多數農藝性狀對該病指標的影響以直接效應為主，其中黃萎病發病率、鈴重、單株鈴數、株高、單株果枝數和霜后花率的影響較大，且同一農藝性狀對該病3個指標的效應正負相同。在棉鈴黑果病抗性育種中，可在保持原有株高和霜后花率基本不變情況下，適當提高棉花黃萎病抗性、鈴重、單株鈴數和果枝數。

棉花；棉鈴黑果??；相關性分析；通徑分析

棉鈴病害有20多種，棉鈴黑果病是1種常見且危害嚴重的棉鈴病害，其致病菌是1種半知菌亞門的真菌——棉色二孢（Diplodia gossypina）。該病會使棉鈴變黑、僵化，直至霉爛脫落，失去經濟利用價值；在長江流域年均發病率在20%左右，嚴重影響棉花產量和品質[1-2]。近些年，黃河流域棉區在9―10月份收花時節時常遇到連陰雨，棉鈴黑果病危害嚴重，所以有必要從育種角度對棉鈴黑果病進行研究。棉鈴黑果病誘發因素和致病性等方面的研究報道[2-8]很多，但對棉鈴黑果病發病率與農藝性狀的關系報道甚少。本研究以39份棉花材料為基礎，分別分析棉鈴黑果病3個指標 (單株黑果鈴數、病株率和單株黑果鈴率)與株高、單株鈴數等12個農藝性狀的關系，希望對棉花育種工作者有所幫助。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

39份材料均為黃河流域棉區種植的品種 （品系），其中12份為審定品種：冀豐103、圣豐1號、國欣棉11號、冀棉169、冀1516、中植棉 936、魯創棉107、冀棉 228、豫棉 668、魯棉研 21、周棉 6號和周棉8號，其余材料為自育品系。

1.2 試驗方法

試驗于2010年進行，采用營養缽育苗移栽方式種植，4月20日播種，5月15日移栽，行長6.5 m，株距 0.3 m，行距 0.97 m，密度 3.6萬株·hm－2，4行區，3重復。

調查的農藝性狀指標有12個：黃萎病發病率（x1）、黃萎病病指（x2）、始果枝節位（x3）、盛花期歷時（x4，d）、鈴重（x5，g）、衣分（x6）、籽指（x7，g）、單株鈴數（x8）、株高（x9，cm）、單株果枝數（x10）、霜后花率（x11）、籽棉單產（x12，kg·hm－2）；棉鈴黑果病的調查指標為單株黑果鈴數（y1）、病株率（y2）和單株黑果鈴率（y3）。于9月18日調查單株黑果鈴數、黑果鈴病株率和單株黑果鈴率，每個重復調查20株，分別記錄每個單株的黑果鈴數和健鈴數（青鈴和吐絮鈴）。單株黑果鈴數均值占單株鈴數均值（黑果鈴和健鈴數之和）的百分比即為單株黑果鈴率，棉鈴黑果病發病株數占調查株數的百分比即為病株率。黃萎病發病率和黃萎病病指調查依照程凱等[9]的方法，霜后花率為10月25日后收獲的籽棉產量占總產量的百分比。

數據整理采用MS Office 2010，統計分析軟件采用DPS 16.05。

2 結果與分析

2.1 不同品種之間棉鈴黑果病指標的差異性比較

從表1可以看出，棉鈴黑果病3個指標在不同品種之間均存在顯著差異（0.01＜P≤0.05，下同），尤其病株率存在極顯著差異（P≤0.01，下同），表明不同材料對該病的抗性確實存在差異，也說明試驗所選材料有效。

2.2 棉鈴黑果病3個指標之間的相關性分析

由表2可以看出，單株黑果鈴數、病株率和單株黑果鈴率兩兩之間均為正相關關系，相關性極顯著。單株黑果鈴數與病株率、單株黑果鈴率的相關系數均大于病株率與單株黑果鈴率的相關系數，說明單株黑果鈴數在3個指標中起主要作用。

表1 不同品種棉鈴黑果病3個指標的方差分析結果

表2 棉鈴黑果病3個指標之間的相關性分析

2.3 棉鈴黑果病3個指標的主要影響因子

利用逐步回歸分析分別擬合了棉鈴黑果病3個指標的回歸方程，經檢驗均已達極顯著水平，結果見表3。

從表3可以看出，每個棉鈴黑果病指標均有6個主要影響因子，其中對單株黑果鈴數（y1）和單株黑果鈴率（y3）影響較大的農藝性狀相同，分別是黃萎 病發 病 率 （x1）、鈴 重 （x5）、衣 分 （x6）、單 株 鈴 數（x8）、株高（x9）和霜后花率（x11）；而對單株黑果鈴率影響較大的6個農藝性狀是黃萎病病指（x2）、盛花期歷時（x4）、鈴重（x5）、單株鈴數（x8）、株高（x9）和單株果枝數（x10）；3 個回歸方程中，都存在鈴重（x5）、單株鈴數（x8）和株高（x9），說明這 3 個指標的改良對降低棉鈴黑果病3個指標具有重要意義；同時，3個回歸方程中均沒有果枝始節位（x3）和籽指（x7），說明這2個指標對棉鈴黑果病影響相對較小。

表3 棉鈴黑果病3個指標與12個農藝性狀指標的回歸分析

2.4 農藝性狀與棉鈴黑果病3個指標的通徑分析

在逐步回歸分析基礎上，對棉鈴黑果病不同指標的主要影響因子進行通徑分析，結果見表4。

由表4可知，在效應值大小方面，僅個別農藝性狀對該病某個指標的間接效應大于或接近它的直接效應，說明這些農藝性狀對該病的影響主要是依靠直接效應。直接效應因子中，鈴重（x5）和單株鈴數（x8）對該病3個指標均為負向效應，而株高（x9）均為正向效應；對于單株黑果鈴數（y1）與單株黑果鈴率（y3），6個因子效應的正負表現一致，大小也比較接近，說明在育種中只需關注兩者之一進行改良即可。另外，同一農藝性狀對該病3個指標的直接效應，盡管大小不同，但正負表現一致，這為該病抗性的同時改良提供了可行性依據。

單株黑果鈴數（y1）的直接效應因子中，負向效應的有 4個，其中鈴重（x5）和霜后花率（x11）的影響較大，正向效應的是黃萎病發病率（x1）和株高（x9），其效應都較大；而間接效應因子中，衣分(x6)和單株鈴數（x8）通過霜后花率（x11）的效應相對較高，且均為正向效應。病株率（y2）主要影響因子中，正、負效應各有 3個，其中鈴重（x5）和單株果枝數（x10）的負向效應較大，株高（x9）的正向效應相對較大；而間接效應因子中，盛花期歷時（x4）和單株果枝數（x10）通過株高（x9）的效應相對較高，均高于各自的直接效應，且效應正負與各自直接效應相反。各因子對單株黑果鈴率（y3）的效應與在單株黑果鈴數（y1）中的類似，僅單株鈴數（x8）的效應變大，成為負向效應中影響最大的因子。

表4 棉鈴黑果病3個指標與12個農藝性狀指標的通徑分析結果

3 討論與結論

本試驗中的棉鈴黑果病3個指標在品種間均存在顯著差異，這說明通過品種遺傳改良來提高棉花對棉鈴黑果病的抗性是可行的。

棉鈴黑果病單株黑果鈴數、病株率和單株黑果鈴率3個指標兩兩之間存在很顯著的正相關關系，且單株黑果鈴數與其他2個病害指標的相關性很高，所以在育種改良時，從單株黑果鈴數著手可能會起到較好的效果。

在逐步回歸分析和通徑分析中，發現除始果枝節位和籽指外，其他10個農藝性狀對棉黑果鈴病均有重要影響，其中黃萎病發病率、鈴重、單株鈴數、株高、單株果枝數和霜后花率對該病影響較大，且同一農藝性狀對該病的3個指標的效應正負相同，因此育種上可以協同降低這3個指標。

從對棉鈴黑果病影響較大的6個農藝性狀的直接效應看，在育種改良中要在降低黃萎病發病率和株高的同時，適當提高鈴重、單株鈴數、單株果枝數和霜后花率。這不僅可提高棉花品種對棉鈴黑果病的抗性，而且可提高黃萎病抗性和改良產量性狀。但是，在一定范圍內，棉花株高與產量成正相關[10]，降低株高會減少產量，并且降低株高的同時提高單株果枝數必然會使棉株通風透光性變差，這將有可能加重棉鈴黑果病的發生[3]；因此，不推薦從降低株高方面來提高棉鈴黑果病抗性。另外，增加霜后花率不能保證產量增加[11]，且一般霜后花的纖維品質不佳，同時還導致后茬作物無法及時耕種，所以，通過提高霜后花率來提高棉鈴黑果病抗性的途徑也是不可取的。因此，為了提高棉鈴黑果病抗性，育種改良時可在原有株高和霜后花率保持基本不變的情況下，適當提高棉花黃萎病抗性、鈴重、單株鈴數和果枝數。

[1]田坤發.棉花鈴病的發生與防治[J].湖北植保，1999(3)：9-10.

[2]中國農業科學院棉花研究所.中國棉花栽培學[M].上海：上?？茖W技術出版社，2013：985-988.

[3]中國農作物病蟲害編輯委員會.中國農作物病蟲害 (上冊)[M].北京：農業出版社，1979：600-602.

[4]黃奔立，朱華，王學明，等.棉鈴黑果病菌生物學特性的研究[J].江蘇農學院學報，1997，18(4)：57-60.

[5]朱華，黃奔立，陳夕軍，等.棉鈴黑果病菌生物學特性與品種抗性反應[J].江蘇農學院學報，1998，19(4)：35-38.

[6]諸鳳丹，唐賽文.棉花鈴病的發生規律與防治對策[J].南方農業，2012，6(5)：19-20.

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[8]朱華，黃奔立，梁繼農，等.棉花品種對三種鈴病的抗性測定[J].江蘇農業研究，1999，20(2)：64-66.

[9]程凱，江歡歡，沈標，等.棉花黃萎病拮抗菌的篩選及其生物防治效果[J].植物營養與肥料學報，2011，17(1)：166-174.

[10]李胄，劉有良，劉黨培.陸地棉皮棉產量與植株性狀相關性研究[J].西北農業學報，1997，6(3)：44-49.

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Relationship among Cotton Diplodia Boll Rot and Agronomic Traits of Cotton

Lei Yake,Jia Chaoyang*,Liu Dezheng,Ma Wei,Zhang Jingfeng,Zhuang Qiuli,Mu Xianghua

S435.621

A

1000-632X（2017）10-0012-04

10.11963/1000-632X.lykjcy.20170930

2017-07-07

*通信作者：jcy2309@163.com

周口市重大科技攻關計劃（13030101）