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玉米粗缩病严重度和抗病反应类型划分标准的研究与探讨

   回顾了玉米粗缩病严重度和抗病反应类型划分标准研究进展情况。通过分析比较不同划分标准,结合实践,以内容简洁、易于理解、便于操作、贴近实际为原则,推导出了5级抗病反应类型标准,并推荐使用5级严重度标准。
关键词玉米粗缩病;严重度;抗病反应类型;标准
中图分类号S435.131 文献标识码A DOI编码1.3969/j.issn.16-65.213.7.18
Study and Discussion on the Standard of Maize Rough Dwarf Virus Severity and Disease-resistant Type
SONG Chao-yu,LI Zhen-qing,GONG Ming-bo,WANG Sheng-jian,GAO Jun-ling
(Qingdao Academy of Agricultural Sciences,Qingdao,Shandong 2661,China)
Abstract Study on the standard of maize rough dwarf virus severity and disease-resistant type was reviewed. By comparision of different method, the standard of maize rough dwarf virus 5-stage disease-resistant type and 5-stage severity was inferred, based on the principles of concise,realistic and easy to understand and operate.
Key words maize rough dwarf virus;severity;disease-resistant type;standard
近几年,玉米粗缩病在江苏、山东、河南、河北等地大面积发生,特别是春玉米、套种地区病害严重,部分地区夏玉米也受到粗缩病的影响1。玉 米粗缩病被成为玉米的“癌症”,已经成为威胁我国玉米生产的重病害。据王安乐等2研究认为,玉米粗缩病由多个微效多基因控制,病株病情表现具有连续 性,因此玉米粗缩病发病程度用病级来表示更为准确。由于研究目的不同,不同研究者采取的分级标准不尽相同,因此影响了研究结果间的可比性、联系性,增加了 研究成果的综合应用难度。
1 一般作物病害评价指标
1.1 发病率
即发病植株或植物器官(叶片、根、茎、果实、种子等)占调查植株总数或器官总数的百分率,用以表示发病的普遍程度。
1.2 严重度
即植株或器官的罹病面积所占的比率或对植株或器官为害的严重程度。严重度用分级法表示,即根据一定的标准,将发病的严重程度由轻到重划分出几个级别,分别用各级代表值或发病面积百分率表示。
1.3 病情指数
是全面考虑发病率与严重度两者的综合指标。当严重度用分级代表值表示时,病情指数=1×∑(各级病叶(株)数×各级代表值)/(调查总叶 (株)数×最高级代表值)。当严重度用百分率表示时,病情指数=发病率×严重度×1。病情指数数值越大,表示调查群体的发病率和严重度均较高。
1.4 抗病反应类型
按照作物对病害的反应类型,较为细分的方式分为免疫(I)、高抗(HR)、抗(R)、中抗(MR)、中感(MS)、感(S)、高感(HS)7类。不同病害,评价反应类型的指标数值区间不一致。
2 玉米粗缩病病级标准的研究概况
陈巽祯等3以株高、雌雄穗形状、叶片症状等将玉米粗缩病严重度分成~4级。其中级为健株;1级为比健株稍矮,雄穗轴短,散粉不良,果 穗稍短;2级为比健株矮1/2左右,顶部叶丛生,雄穗短缩,雄花发育不良,果穗为健穗1/2左右;3级株高为健株1/3,顶部叶小而丛生,雄穗小没有花 粉,果穗小,花丝少,结实差;4级为严重矮缩,雄穗抽不出,无果穗或有穗无粒,一般早枯死。
吉贞芳等4依据田间危害程度划分为~4级。其中级为健株;1级为株型正常,只是在心叶基部及中脉显症;2级为株型稍矮,中上部节间略 短,叶片显症,雄穗短,雌穗小或丛生;3级为株型矮小(约25 cm),叶浓绿且厚脆,无雌穗;4级为全株枯死。王安乐等5根据株高降低的严重程度表示玉米感染粗缩病的严重度。
张会孔等6依据产量指标和株高制订了~5级的分级标准。其中级为健株;1级为产量损失5%以下,株高是健株的2/3;2级为产量损 失51%~65%,株高为健株2/3;3级为产量损失66%~8%,株高为健株3/5;4级为产量损失81%~95%,株高为健株3/5;5级为产量损 失96%以上,株高为健株1/2以下。并以掖单13号为研究对象对分级标准进行了验证分析,但其调查的256个病株样本中,85.16%的样本株基本绝 产,影响了其验证结果的真实性和重演性。
在陈巽祯出的分级标准基础上,苗洪芹等725年出了简化的~4级标准,其中级为健株;1级为株高是健株株高的4/5左右,仅 上部几个叶片叶背面有白色蜡泪状突起;2级为株高是健株株高的2/3左右,整株显症;3级为株高是健株株高的1/2左右,整株显症;4级为株高是健株株高 的1/3以下,整株显症或早枯死。以西玉3号为对象验证表明,该分级标准客观地反映了不同级别病株所造成的产量损失。路银贵等8对农大18、郑单 958、德农18等3个品种的株高和单株产量调查数据整理,经分析表明,当粗缩病的病情严重度为,1,2,3,4级时,病株产量相当健株产量比率分别为 1%,75%,5%,25%,%。3个品种在产量损失率相同的情况下,相当健株株高比率一致。这组比值与各病级中病株株高相当于健株株高的比值一 致,充分验证了该分级标准的可行性。
  从以上研究者的划分标准来看,在级为健株划分意见一致,感病株病级划分为3~4的级别;以产量作为指标难以在田间直观调查;评价性状太多时,容易 高评价难度和准确度。苗洪芹出的~4级标准内容简洁明了,以株高为主判断依据,田间实施容易,经过多个品种的验证表明,病级与产量损失率呈现明显的 相关性,因此推荐该病级标准作为以后玉米粗缩病育种、栽培及病理研究的适用标准9-11。
3 抗病反应类型的划分标准研究概况
吉贞芳等4按照病情指数划分为免疫、高抗、抗、中抗、感病5个类型,病情指数分别为、~1.、1.1~2.、 2.1~3.、3.。路银贵等12按照成株期病情指数划分为5个反应类型,其中成株期病情指数~1.为高抗,病株率1.1~5.为 抗,5.1~1.为中抗,1.1~3.为感,3.1~1.为高感。
王安乐等5出抗病指数=(平均株高/标准株高)×1%,把株高作为粗缩病的发病参数,划分出免疫、高抗、中抗、感病4个反应类型, 其对应的抗病指数分别为1.、.8~1.、.6~.8、小于.6。孟有儒13、杨兴飞等14根据病株率划分为5个反应类型,其中病株 率%~1.%为高抗,1.1%~5.%为抗,5.1%~1.%为中抗,1.1%~3.%为感病,3.1%~1.%高感。
也有研究把病级、抗病反应类型综合在一起划分。刘志增等15依据株高和叶片症状将病株分成~3级。其中级(高抗)为健株;1级(中 抗)为比健株矮1/4~1/3,少数上部叶片显症;2级(中感)为比健株矮1/3~1/2,中部以上叶片显症;3级(高感),比健株矮1/2以上,全株叶 片显症。
农业行业标准16中,按照发病株率把玉米粗缩病划分5个反应类型。发病株率%~3.%为高抗(1级),3.1%~1.%为抗(3级),1.1%~2.%为中抗(5级)、2.1%~4.%为感(7级),4.1%~1%为高感(9级)。
以病情指数划分玉米粗缩病的反应类型,能综合反映出被调查玉米群体对玉米粗缩病的抗病性。假设群体为1株,按~4级病级标准7,可 模拟出不同病情指数情况下的极端发病情况(表1)。在作物栽培、肥料、育种及其他相关试验统计比较中,一般认为产量损失率不超过5%为减产不明 显,5%~1%为减产。因此,以产量损失率为指标,参照路银贵等12的划分标准和国家行业标准16,兼顾抗病指数和发病率两项指标,推导出5级 抗病反应类型划分标准(表2)。
新的划分标准中,增加了必的“免疫”类型,减少了与“抗”、“感”容易混淆的“中抗”、“中感”水平,在字面意义上,4个类型具有一定的对应关系,便于记忆、理解和操作应用。
4 使用Excel进行数据统计的方法
病情指数计算公式中,∑(各级病叶数或株数×各级代表值)表示的是调查各叶片或单株病级值之和,计算时直接对调查玉米单株的病级求和即可。在 统计病情指数和发病率时,手工计算较为复杂,且易出错,现介绍一种使用Microsoft Excel 函数机型统计的简易方法。
建立如图1表格,分别建立以下函数。
按1行,每行最多株数为2为例,则第1行株数D3=COUNT(D11D3),病情指数 D4=1*SUM(D11D3)/(D3*4),感病率=SUM(D6D1);各病级单株所占比例%分别为级 D6=1*COUNTIF(D11D3,)/D3,1级D7=1*COUNTIF(D11D3,1)/D3,2级 D8=1*COUNTIF(D11D3,2)/D3,3级D9=1*COUNTIF(D11D3,3)/D3,4级 D1=1*COUNTIF(D11D3,4)/D3。然后利用“选择性粘贴”把第1行公式复制到其他各行。均值列株数的均值 C3=AVERAGE(D3M3),然后把该公式复制到感病率和各病级所占比例的C6、C7……,C1单元格中。病情指数的均值 C4=SUM(D3*D4,E3*E4,……,M3*M4)/SUM(D3M3)。在“田间发病病级”中输入各行调查结果后,各统计指标均已正确计算出 来。
5 讨 论
推荐的5级病级标准和推导出的5级抗病反应类型均具有内容简洁、贴近实际、易于理解的特点。玉米粗缩病的发生普遍度和严重度受环境、品种(自交系)、灰飞虱等多种因素影响17-18,因此两个评价标准还需在育种、栽培和病理研究中边利用,边改进和完善。
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