大豆种质资源对大豆孢囊线虫3号和4号生理小种的抗性鉴定

孔祥超， 李红梅， 耿 甜， 黄文坤， 彭德良＊

（1．南京农业大学植物保护学院，南京 210095；2．中国农业科学院植物保护研究所，植物病虫害生物学国家重点实验室，北京 100193）

大豆孢囊线虫（Heteroder a gl ycines，soybean cyst nematode，简称SCN）最早由俄罗斯的Jacze－wski于1899年在中国东北发现［1］，是引起大豆产量损失最严重的病害之一［2］，目前已经在 世界大豆主产区美国和中国广泛发生和危害，零星发生的国家包括阿根廷、巴西、智利、哥伦比亚、厄瓜多尔、巴拉圭、印度、印度尼西亚、伊朗、日本、蒙古、朝鲜半岛和俄罗斯的远东和阿穆尔地区［3］。我国的黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古、山西、山东、河南、河北、安徽、江苏和浙江等10多个省（区）的栽培大豆，均不同程度地受到大豆孢囊线虫的危害，受害面积达200多万h m2，在我国东北和黄淮海产区几乎普遍发生，一般减产30%～50%，严重时甚至绝产［4］，引起的大豆损失为1．2亿元［1］。

不同的大豆孢囊线虫群体，由于致病力不同而划分为不同的生理小种。1970年，Gol den等利用‘Pickett’、‘Per king’、‘PI88788’、‘PI90763’及感病的‘Lee’作为鉴别品种，根据各地的大豆孢囊线虫在这些品种上繁殖能力的不同，首先鉴定出1～4号生理小种［5］，这套鉴别品种和鉴定方法后来成为国际上通用的大豆孢囊线虫生理小种鉴定方法。1988年Riggs等用Gol den提出的4个标准鉴别品种，设计了大豆孢囊线虫16个生理小种的划分方案，得到国际同行的公认和采纳［6］。我国已先后发现大豆孢囊线虫1号～7号生理小种，其中4号小种的侵染力最强，在我国主要分布于黄淮海大豆产区，3号和1号生理小种主要在我国东北大豆产区发生和危害［7－10］，大豆生理小种的毒性随着大豆抗性品种的连续种植而发生变化［11］。

为了控制大豆孢囊线虫的危害，国内外采用了多种防治方法，包括物理和化学防治、生物防治以及农业栽培措施等方法，其中最经济有效的方法是选育和利用抗病品种［12－14］，选育抗病品种的工作首先要筛选大豆品种的抗源［15－16］。因此，本研究在温室条件下进行了国内外大豆种质资源对黑龙江省大豆孢囊线虫3号生理小种和河北省大豆孢囊线虫4号生理小种的抗性鉴定，以期初步了解我国大豆种质资源的抗性水平，并为今后大豆抗病品种选育和抗病品种的利用提供理论依据。

1 材料和方法

1．1 大豆种质资源

300份国内外大豆种质资源均由中国农业科学院作物科学研究所国家大豆种质资源库提供，其中国内的大豆品种，分别来自我国东北地区的辽宁、吉林和黑龙江等大豆主产区，黄淮海地区的安徽、河北和江苏等省，以及南方地区的广东、广西、云南、贵州和浙江等省。

1．2 抗性鉴定方法

采用PVC柱鉴定的方法测定大豆种质资源对大豆孢囊线虫3号和4号生理小种的抗性水平。3号生理小种来自黑龙江省嘉荫县红光乡燎原村，由黑龙江省农业科学院大豆研究所提供；4号生理小种来自河北省廊坊中国农业科学院植物保护研究所科研中试基地。

大豆孢囊线虫3号小种100 mL病土中孢囊平均数为40个，4号小种100 mL病土中孢囊平均数为30个。PVC管为直径3 c m，长30 c m。将上述两个小种的病土分装于PVC管中，每管装病土300 mL，每管播各种质资源3粒种子，每种质资源重复5管；试验同时设置美国感病品种‘Lee68’和中国感病品种‘早熟18’作为对照。PVC管置于25～27℃温室内，待大豆出苗后，每管定苗2株。大豆出苗30～40 d后，倒出PVC管中的病土，调查每株根系的白色孢囊数，计算每个大豆种质资源的单株孢囊平均数。

根据中国大豆资源抗孢囊线虫鉴定分级标准进行大豆种质的抗性评价，抗性分级标准为：根系孢囊数量为0时为免疫，0．1～3．0时为高抗，3．1～10．0为中抗，10．1～30．0为感病，而30以上则为高感［13］。

2 结果与分析

2．1 大豆种质资源对大豆孢囊线虫3号和4号生理小种的抗性鉴定

300个大豆种质资源对大豆孢囊线虫3号生理小种抗性鉴定结果表明（表1），79个大豆品种和资源表现为抗病，其中12个品种表现为免疫，占测试品种的4．0%，28个品种表现为高抗，占测试品种的9．3%，39个品种表现为中抗，占测试品种的13．0%。有221个大豆品种和资源对3号小种表现为高感或感病，占测试品种的73．7%，其中108个品种对3号生理小种表现为高感，113个品种表现为感病。

在79份对大豆孢囊线虫3号生理小种表现抗病的种质中 表现免疫或高抗的‘中黄26’、‘东农4号’、‘抗线8号’、‘晋品82’、‘黑河3号’和‘合交8号’等品种是目前我国大豆产区的当家品种；表现免疫或高抗的种质材料‘遂宁风台酱色豆’、‘元秣黑豆’、‘大屯小黑豆’、‘赤不流黑豆’、‘白城秣食豆’、‘诏安秋大豆’、‘灰皮支黑豆’、‘小粒秣食豆’、‘花绿黄豆’和‘八月白’等可作为抗大豆孢囊线虫3号生理小种的育种骨干亲本材料（表2）。

表1 大豆种质资源对大豆孢囊线虫3号和4号生理小种的抗性鉴定评价结果

表2 大豆种质资源对大豆孢囊线虫3号生理小种抗性鉴定结果

300份大豆种质资源对大豆孢囊线虫4号生理小种的抗性鉴定结果（表1）表明，77个大豆种质资源对4号小种表现抗病，其中8个材料表现为免疫，占测试品种的2．7%，18个品种表现为高抗，占测试品种的6%，51个品种表现为中抗，占测试品种的17%。213份种质材料表现为高感和感病，占测试品种的70．9%。

在77个对大豆孢囊线虫4号小种表现抗病的种质材料中，目前生产上推广的品种如‘晋品78’、‘晋品82’和‘抗线2号’对大豆孢囊线虫4号小种表现高抗或接近免疫；‘元钵黑豆’、‘小白花黑豆’、‘黑黑豆’、‘PI437654’、‘落叶黑豆’、‘赤不流黑豆’、‘大黑豆’、‘三股条黑豆’、‘黑滚豆’、‘崖奴小黑豆’和‘泰兴牛毛黄乙’等种质材料对4号小种表现高抗或接近免疫，可作为抗4号生理小种的育种骨干亲本材料，特别是‘PI437654’目前是正在利用的抗大豆孢囊线虫4号小种的育种骨干亲本材料（表3）。

表3 大豆种质资源对大豆孢囊线虫4号生理小种抗性鉴定结果

2．2 大豆孢囊线虫3号和4号生理小种对部分大豆种质的毒力比较

通过盆栽试验进行了大豆孢囊孢虫3号和4号生理小种对20个大豆品种与资源的毒力强弱的初步比较，从表4中可以看出，‘09C277－2’、‘09C195－2’、‘09C1428－1’、‘09C209－2’和‘抗线8号’这5个大豆种质，对3号生理小种表现为免疫，而对4号生理小种 表 现 为 中 抗、感 病 或 高 感。 ‘09C215－3’、‘09C1305－1’、‘09C1352－1’、‘09C183－2’、‘09C153－2’、‘09C234－2’、‘09C292－3’和‘09C165－1’这8个种质资源，对大豆孢囊线虫3号生理小种表现为高抗，而对4号生理小种表现为中抗或感病；‘09C290－1’、‘09C101－3’、‘09C226－1’、‘中牟铁角二糙’、‘二叶子黄豆’、‘沙县乌豆’和‘信阳羊眼豆’这7个种质资源对3号生理小种表现为中抗，而对4号生理小种表现为感病。测定结果表明大豆品种资源对大豆孢囊线虫3号和4号生理小种的抗性表现有明显差异。此外，4号生理小种在所测大豆种质资源上的单株孢囊平均数，都高于用3号生理小种所做的测定，表明大豆孢囊线虫3号和4号生理小种对这些大豆种质资源的毒力有明显差异，4号生理小种对这些大豆种质资源的毒力比3号生理小种强。

表4 大豆种质资源对大豆孢囊线虫3号和4号生理小种的抗性比较

3 讨论

采用来自黑龙江的大豆孢囊线虫3号生理小种对300个大豆种质资源进行的抗性鉴定结果表明，73．7%的大豆品种表现为感病或高感，表明这些种质资源不宜在东北大豆孢囊线虫3号小种的发生区域推广种植；而‘福寿’、‘河南早丰1号’、‘黑河51’和‘九农22’等67个种质资源表现为高抗或者中抗，可以在东北地区进行适当面积种植，而‘中黄26’、‘东农4号’和‘抗线8号’等12个免疫的品种，可以和高抗或中抗品种在东北地区进行轮作种植，一方面可降低田间大豆孢囊线虫群体密度，另一方面可降低品种抗性的选择压力，从而有效减轻大豆孢囊线虫的危害。

从300个大豆种质资源对采自河北廊坊的大豆孢囊线虫4号生理小种的抗性鉴定结果可以看出，70．9%的大豆种质资源表现为感病或高感，这些种质资源不宜在河北地区推广种植。在测定的种质资源中，有‘元钵黑豆’、‘小白花黑豆’和‘黑黑豆’等8个表现为免疫，‘三股条黑豆’、‘崖奴小黑豆’、‘落叶黑豆’和‘黑粒中品03－5296’等18个种质资源表现为高抗而‘绥07－1671’、‘八月白’、‘铁荚青’和‘压破车’等51个种质资源表现为中抗。在河北地区通过对这些表现免疫、高抗或中抗的种质资源进行合理的品种布局与轮作种植，可以较好地控制大豆孢囊线虫的危害。

对大豆孢囊线虫3号生理小种和4号生理小种的毒力比较发现，所测定的20个大豆种质资源对这两个生理小种的敏感性有明显不同，大多数的种质资源用4号生理小种接种时，其根系的孢囊数要明显多于用3号生理小种接种的数目，这表明大豆孢囊线虫4号生理小种对这些大豆种质资源的毒力要高于3号生理小种，这可能与大豆孢囊线虫不同生理小种间的毒性基因差异有关，大豆孢囊线虫生理小种与不同大豆品种之间的亲和互作研究有待开展。

大力推广抗病品种在控制大豆孢囊线虫危害和保障大豆产量中发挥着非常重要的作用，在不同的大豆孢囊线虫生理小种分布区域，通过轮作种植与其相对应的免疫、高抗和中抗品种，可以有效地减轻大豆孢囊线虫病的发生和危害。本研究所鉴定出的抗病品种与资源，不仅对农业生产中利用抗病品种合理布局具有指导意义，而且为大豆抗孢囊线虫病的品种培育提供了重要的抗源材料。

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