烤煙主栽品種及地方晾曬煙對南方根結線蟲抗性評價

徐興陽， 趙虹龍 ，盧桂萍，李薇杰，李美燕，焦芳嬋

(1.云南省煙草公司昆明市公司，云南 昆明 650051；2. 云南省煙草農業科學研究院, 云南 昆明 650021)

【研究意義】根結線蟲病害在蔬菜、花卉、煙草、中藥材等大農業生產中普遍存在，在世界范圍內廣泛分布[1-5]。當前，昆明、文山等煙區的煙草根結線蟲為害較重，增加了煙葉生產成本，挫傷了煙農積極性[6-8]，而且當地大農業生產也受到不同程度的影響，特別是根結線蟲危害各種蔬菜呈普遍現象，通過有效技術措施或途徑降低根結線蟲危害作物的損失具有重要意義。【前人研究進展】受氣候或栽培條件的影響，土壤中根結線蟲的種類和數量處于動態變化中，某一年份的某區域可能是花生根結線蟲為主要種群或優勢種，而過一年或幾年該區域主要種群或優勢種可能改變為南方根結線蟲，而局部區域則是各種根結線蟲混合均衡發生[7-9]。隨著對根結線蟲防控技術的深入研究，已經有物理方法、化學方法、生物防治等多種方法及藥劑可供選擇，通過對它們進行合理、綜合的應用會收到很好的防控效果[10-13]。但是，這種防治辦法勢必會增加生產成本和農殘超標風險。【本研究切入點】為此，抗性品種選育是育種家們一直努力的方向，培育出可供生產上應用的抗病品種是一項最經濟、安全的有效手段[14]。當前，云南煙區主栽烤煙品種紅花大金元、K326、云煙87、云煙97等對根結線蟲的抗性均屬于單基因控制的垂直抗性，隨著種植年限的增加往往會導致其抗性發生退化或喪失抗性，對優質煙葉生產具有潛在威脅。【擬解決的關鍵問題】為此，擬對抗根結線蟲的普通(紅花)煙草資源，包括地方晾曬煙及云南煙區當前主栽烤煙品種進行田間抗性評價，為煙草抗病育種及制定優質煙葉生產技術提供指導依據。

1 材料與方法

1.1 試點概況

昆明市富民縣款莊鎮和平村委會，海拔2200 m，山地紅壤，質地屬于重壤，連續10年種植烤煙，最近幾年發現根結線蟲危害較重。2019年4月17日播種，5月31日移栽，8月底各參試材料煙株陸續進入中心花開放期，9月26日對耕層土壤取樣檢測根結線蟲種類及數量。土壤取樣根據根結線蟲發病程度分為重度發病區、中度發病區和輕度發病區3個檔次，每個層次隨機六點取樣，經對線蟲種類及數量進行檢測和鑒別，試驗田土壤中的線蟲均為南方根結線蟲，各發病檔次的線蟲數量差異較大(表1)。

1.2 供試材料

供試材料全部為普通煙草，包括來自國內地方晾曬煙及國內外烤煙共計20個。其中，15個根結線蟲綜合抗性為高抗(HR)煙草材料，3個具有南方根結線蟲為中抗(MR)的烤煙品種，以及1個綜合抗性為感病(S)對照和1個為垂直抗性對照(表2)。

1.3 試驗方法

對供試20個煙草樣品按照表2進行編號，3次重復，隨機排列，每小區種植20株，利用土壤本身的南方根結線蟲侵染煙株的根系，于煙株中心花開放期調查農藝性狀，于上部葉成熟期調查根結線蟲自然發病情況。田間施肥量按照每公頃施純氮75.0 kg，N∶P2O5∶K2O=1∶1∶3，不使用任何防治根結線蟲的藥劑，其余生產管理措施嚴格參照當地優質煙生產技術標準執行。

表1 不同程度發病區耕層土壤根結線蟲種類及數量

表2 供試普通煙草來源及根結線蟲抗性

續表2 Continued table 2

表3 煙草根結線蟲病發生程度分級指標

1.4 調查方法

1.4.1 根結線蟲調查方法 參照煙草病蟲害分級及調查方法(GB/T 23222-2008)，拔根檢查，分級標準如下：

0級：根部正常；

1級：1/4以下根上有少量根結；

3級：1/4 ～ 1/3根上有少量根結；

5級：1/3 ～ 1/2根上有根結；

7級：1/2以上根上有根結，少量次生根上發生根結；

9級：所有根上(包括次生根)長滿根結。

劃分病害發生程度標準參照煙草病害預測預報調查規程(YC/T 341.5-2010)執行，詳見表3。

1.4.2 主要農藝性狀調查方法 參照煙草農藝性狀調查測量方法(YC/T142-2010)，于普通煙草中心花開放期，測量株高(自然株高)、葉數(自然葉數)、莖粗、最大葉長寬和節距等指標，每小區調查5株求均值。于煙葉成熟期，調查地下部分根系鮮重、除一級側根外的根系(須根、二級及多級側根)鮮重、以及二者比例。二者比例按下式計算：

一級側根以外的根系占比( %)=一級側根以外的根系鮮重×100/地下部分根系鮮重。

1.5 數據統計與分析

煙草農藝性狀數據分析借助DPS數據統計軟件[21]，對數據開展多元分析、聚類分析、系統聚類、數據主成分轉換、歐式平方距離、離差平方和法的步驟依次選擇和處理。

2 結果與分析

2.1 煙草主要農藝性狀差異分析

表4、圖1表明，供試的20個普通煙草的主要農藝性狀有較大差異。通過對它們進一步聚類分析表明，可初步將其分為3個大類，第I 類包括NT01(68E-2)、NT02(SPG108)和NT07(NB-1)，第II類包括NT03(德江小黑煙)、NT11(湄潭大雞尾)、NT12(獅山曬煙)、NT18(NC95，抗病對照)和NT19(云煙87)，第III類包括NT04(NCTG70)、NT05(開陽大黑煙)、NT06(福泉尖葉折煙)、NT08(光柄大耳朵)、NT09(綏陽大蒲扇葉)、NT10(7402)、NT13(貴定尖葉折煙，感病對照)、NT14(WTY1012)、NT15(G278-15)、NT16(SA1215)、NT17(紅花大金元)和NT20(K326)。由此說明，烤煙和地方晾曬煙的農藝性狀存在較高的相似性，除第I 類均為地方晾曬煙之外，第II 、III類均含有地方晾曬煙和烤煙。

表4 主要生物學性狀

圖1 普通煙草主要農藝性狀系統聚類分析

表5 供試普通煙草田間抗性及其根系發育評價

2.2 南方根結線蟲抗性分析

表5表明，供試材料對南方根結線蟲的抗性差異較大，0～5級均有。其中，以NT15(G278-15)、NT15(SA1215)發生最輕為0級，NT04(NCTG70)次之為1級，NT20(K326)為2級，NT03(德江小黑煙)為3級，NT02(SPG108)，NT14(梧桐葉1012)、NT18(NC95)和NT19(云煙87)為4級，其余11個普通煙草均為5級。為此，結合表2可進一步表明，對混合根結線蟲抗性表現良好的抗性材料對單一南方根結線蟲抗性表現卻有較大差異；曾對南方根結線蟲均為中抗(MR)水平的3個主栽品種抗性已經發生了分離，其中以K326抗性最好，云煙87次之，紅花大金元抗性基本喪失。

2.3 煙草根系發育對南方根結線蟲的響應

表5表明，供試材料煙株根系發育有較大差異，單株地下部分鮮重從210～1080 g不等；須根占比差異也較大，變幅為3.2 % ～ 16.1 %。綜合而言，須根以NT04、NT06、NT10、NT15、NT16、NT18、NT19等7個代號對應的煙草根系發育良好，須根占比約15 %；須根以NT02、NT03、NT07、NT08、NT20等5個代號對應的煙草根系發育中等，須根占比約10 %；而須根以NT01、NT05、NT09、NT11、NT12、NT13、NT14、NT17等8個代號對應的煙草根系發育較差，須根占比約5 %。由此說明，煙草感染南方根結線蟲后其須根系的發育會受到明顯影響，且其發育不僅與感染程度有關，還與煙草自身響應機制等特性有關。

3 討 論

(1)地方晾曬煙與烤煙的植物學性狀相似性較高。所供試的煙草材料均屬于茄科 (Solanaceae)、煙草屬 (NicotianaL.)、普通煙亞屬 (Tabacum)和普通(紅花)煙草種(N.tabacumL.)，因采用的栽培和調制等方法各異，從而形成了晾曬煙、烤煙、香料煙、雪茄煙等不同的煙草類型[22]。

(2)普通煙草對根結線蟲綜合抗性與對某一根結線蟲的抗性屬于不同的概念。所供試的煙草材料中，除NC95和烤煙主栽品種外的地方晾曬煙材料均是綜合抗性評價，而對特定的南方根結線蟲抗性水平未做過相關評價。參試15個綜合抗性為高抗(HR)的地方晾曬煙材料中，僅有SA1215、G278-15、NCTG70、SPG108、德江小黑煙、WTY1012等6個種質資源具有不同抗性，其余9個材料的根結線蟲危害較為嚴重。

(3)烤煙主栽品種抗南方根結線蟲能力已出現退化現象。其中，K326與紅花大金元均審定于1988年，云煙87審定于2000年，當初審定時它們對南方根結線蟲均為中抗(MR)水平[18,20]。但從試驗結果顯示，這3個云南煙區推廣品種對南方根結線蟲的田間抗性表現有明顯差異，以K326抗性最好，其抗性退化不明顯；云煙87抗性水平與抗病對照(NC95)相當，其抗性也明顯退化；紅花大金元抗性基本喪失，其抗性水平與貴定尖葉折煙(感病對照)相當，發生程度為5級，其抗性嚴重退化，2006年王剛等[23]研究報道也有類似結果。

(4)南方根結線蟲侵染煙草根系后，除一級側根外的所有根系生長發育狀況表現有很大差異。從試驗結果看，南方根結線蟲發生較為嚴重的11個煙草材料中，福泉尖葉折煙與“7402”的須根、二級及多級側根發育良好，光柄大耳朵與“NB1”的發育中等，其余的發育較差。反之，抗性較好(病害發生程度0～3)的5個煙草材料均表現出須根、二級及多級側根發育良好。以往研究僅涉及品種自身抗性方面，其報道也多描述為煙株一旦感染根結線蟲，根部正常發育的細胞就會形成巨型的畸形細胞呈“根結”癥狀[24-25]，對入侵的根結線蟲也僅對線蟲種類進行鑒定的較多[4-6,26]，而有關感病品種的須根及各級側根根系發育影響程度、以及其根系發病后的表現形式等是否與入侵根結線蟲的種類、品種特性鮮見報道。

4 結 論

試驗表明，具有混合根結線蟲綜合抗性高抗的15個煙草材料中，有SA1215、G278-15、NCTG70、德江小黑煙、WTY1012和SPG108 6個材料對南方根結線蟲表現出不同程度的抗病性。其中，以G278-15、SA1215抗性最強，之后依次為NCTG70>德江小黑煙>SPG108、WTY1012；云南煙區主栽的3個烤煙品種中，對南方根結線蟲的抗性以K326退化不明顯，云煙87抗性明顯退化，而紅花大金元的抗性則基本喪失。