棉花黄萎病抗性评价关键技术及分子检测方法研究

摘要

棉花黄萎病作为土传性维管束病害，严重制约着棉花生产。其发病时间长，化学防治和生物防治难度大，种植抗病品种是最经济有效的措施。无论是抗病育种材料的筛选还是棉花品种审定，准确评价品种的黄萎病抗性是技术核心。棉花黄萎病对棉株的影响是全方位、多因素的，要综合各项指标联合评定。本研究以2014年农业部主推的14个棉花品种为试验材料，系统研究了黄萎病抗病鉴定关键技术，确定了病圃的标准接菌量，建立了与产量相关的分级标准等。以不同抗病性的28个棉花品种为研究对象，初步探索了基于qPCR抗病性的快速检测方法。主要结果如下：
　　1.在人工病圃内进行小区试验，通过设置浓度梯度，用实际病情指数衡量感病品种冀棉11在不同接菌浓度下的发病程度，来确定不同接种方法的最佳接菌量。根据发病均匀度和病情指数的可信度得知，小区接种和行沟接种的最佳接菌量分别为60 g/㎡和10 g/m。
　　2.以中植棉2号，鲁棉研28，中棉所50，中棉所49和中棉所63为试验材料，以10株为单位，分别与100株的大群体的病情指数进行分析比较。结果显示，当调查株数大于等于50株时，偏离率均小于5％，属于较为可信的范畴。因此50株为最小调查株数。
　　3.通过分析耐病品种鲁棉研28和中棉所63的产量和发病级别的关系，初步制定了新的病情分级标准，按照植株发病面积分为五级：0级（0%）、1级（1%-33%）、2级（34%-66%），3级（67%-99%）和4级（100%），两个品种均表现随着病情级别的增加产量逐渐降低，且不同级别的病株之间差异达到显著水平，1、2、3和4级病株分别比健康植株（0级）减产20.9%、34.4%、50.1%和71.6%，病级间产量差异显著。
　　4.2014年农业部主推的14个棉花品种为试验材料，以中植棉2号和冀棉11为抗、感对照，根据2014年和2015年两年数据来比较相对病情指数和相对AUDPC对棉花品种抗病性的判定差异。利用多次调查获得相对AUDPC对不同品种的抗性评价一致性（100%）明显高于发病高峰期获得的相对病指(75%),结果更为稳定可靠。
　　5.通过分析不同生育期的鲁棉研21和中棉所63黄萎病发生严重度对纤维品质的影响，结果显示随着发病级别的增加，纤维长度和马克隆值显著降低，黄萎病对比强度、伸长率和整齐度的影响在不同年份和不同品种之间有差异；
　　6.基于荧光定量PCR技术，并结合重病田的发病情况，以不同抗病性的28个棉花品种为研究对象，探讨棉苗根部病菌定殖量和抗性之间的关系，确定接菌后1天为最佳取样时间，定殖病菌 DNA含量和品种病情指数呈现出明显相关性。初步确定品种根部病菌 DNA浓度在0~1 pg ng-1之间为抗性品种，1~2 pg ng-1之间的是耐病品种，大于2 pg ng-1的为感病品种。
　　综上所述，该研究的结果表明正确把握病圃菌量、建立和产量相关的病害分级标准、保证科学可靠的样本量、选择稳定性高的评价方法是对棉花品种黄萎病抗性真实反映的基础，也是规范棉花抗性评价方法的关键所在。本试验为完善制定抗病鉴定技术操作规程，规范抗性评价方法，促进棉花抗病品种的选育、审定和推广提供了科学依据。

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第一章 引 言

1.1 棉花黄萎病简介

1.2 棉花黄萎病的致病机理与侵染循环

1.3 现有黄萎病抗病鉴定技术

第二章 病圃中黄萎病菌的接种技术研究

2.1 试验材料

2.2 试验方法

2.3 试验结果

2.4 结论与讨论

第三章 确定小区最低调查株数

3.1 试验材料

3.2 试验方法

3.3 试验结果

3.4 结论与讨论

第四章 基于棉花产量损失程度的调查分级标准的修订

4.1 试验材料

4.2 试验方法

4.3 试验结果

4.4 结论与讨论

第五章 棉花品种黄萎病抗性评价方法比较

5.1 试验材料

5.2 试验方法

5.3 试验结果

5.4 结论与讨论

第六章 棉花黄萎病对纤维品质的影响

6.1 试验材料

6.2 试验方法

6.3 试验结果

6.4 结论与讨论

第七章 基于qPCR的棉花抗黄萎病性快速鉴定方法

7.1 试验材料

7.2 试验方法

7.3 试验结果

7.4 结论与讨论

第八章 全文结论

参考文献

致谢

作者简历