棉花枯、黃萎病抗性鑒定技術創新與應用

獲獎名稱： 河南省科學技術進步獎

      獲獎等級： 一等獎

     獲獎年度： 2014  

     獲獎人員： 朱荷琴、簡桂良、馮自力、郭紅甫、李志芳、金石橋、宋曉軒、張西嶺、師勇強、盧美光、趙麗紅、鄭紘爽、胡小平、齊放軍、張文蔚

成果信息：

枯萎病和黃萎病是世界棉花生產上的毀滅性病害，被稱為棉花的“癌癥”, 在我國棉花生產上經常大面積重度發生。種植抗病品種是控制其危害的最經濟有效措施，準確評價品種的抗病性是品種選育、審定和推廣的核心。針對相關理論基礎研究不足、關鍵技術不完善及沒有統一規范的國家標準等問題，經過近二十年研究，創建了準確、快速、規范的抗病評價技術體系，促成一批抗（耐）病品種通過國家或省級審定，取得了突破性創新成果。 1、研究明確了我國棉花枯、黃萎病菌的分型和分布，創立了抗病鑒定的標準菌系。研究表明，我國三大棉區的枯萎病菌存在3、7、8號3個小種，7號小種致病力最強、廣泛分布于我國各棉區，為優勢小種，局部地區7號小種內的菌系出現了變異；3號和8號小種分別局限于新疆吐魯番地區和湖北新州地區，確定抗枯萎病鑒定以7號小種為標準菌系。我國三大棉區的棉花黃萎病菌遺傳分化明顯，新疆菌株與內地菌株屬于不同的SSR類群；落葉型菌株在我國三大棉區均有出現；我國的棉花黃萎病菌存在強、中、弱三種致病力類型，中等致病力菌株為優勢類型；黃河流域棉區和長江流域棉區的菌株以中等致病力菌株為主，致病力水平較高，抗黃萎病鑒定選用中等偏強致病力菌株；新疆棉區以弱致病力菌株為主，致病力水平較低，抗黃萎病鑒定選用中等致病力菌株。據此，已篩選出適合我國三大棉區抗枯、黃萎病鑒定的標準菌株，建立了標準菌株資源庫及其生物學性狀、致病力、SSR指紋圖譜等信息檔案，為抗病鑒定技術體系的建立奠定了基礎。 2、創建了國際上前所未有的棉花抗枯、黃萎病性“相對病情指數”評價方法，制定了枯萎病和黃萎病抗性評價國家標準，首次實現了全國范圍抗病評價的統一“度量衡”。本研究創建的相對病情指數評價方法解決了多年來抗性鑒定中同一材料在不同環境條件下鑒定結果差距大，沒有可比性，難以確定其抗病性的疑難問題，實現了抗病鑒定不同地點、不同時間之間的橫向和縱向的可比性，為棉花種質資源的篩選和利用提供了方便，為抗病品種的審定和推廣提供了科學依據。通過創新規范人工接種技術、標準對照、病情分級標準和抗病類型劃分標準，創建標準化的抗性評價指標“相對病情指數”，完善評價技術，制定了國際上唯一的棉花枯萎病和黃萎病抗性評價國家標準，不僅廣泛應用于抗病育種及相關研究，而且成為國家和省級品種區試和審定的法定評價依據。 3. 發明了準確快速的棉花黃萎病抗性鑒定方法---蛭石沙土無底紙缽定量蘸菌液法。針對棉花黃萎病成株期鑒定周期長、操作難度大，已有的苗期鑒定方法接種技術不完善等問題，創建了以微傷根接種技術為核心的抗黃萎病苗期快速鑒定新方法---蛭石沙土無底紙缽定量蘸菌液法。該方法最大限度保護了棉苗根部原有的抗、感病特性，充分體現了病原菌與寄主的識別互作機制，棉苗發病適中，鑒定結果準確度高，克服了以往針刺接種、紙缽撕底蘸根接種或切根接種的弊病，與成株期鑒定結果極顯著相關（ｒ＝0.936454），鑒定周期僅45天左右，較成株期鑒定140天左右縮短近100天。鑒定過程快捷、環保，環境條件可控性強，可實現一年多批次鑒定，已廣泛應用于棉花品種（系）抗黃萎病性的篩選鑒定，為大批量棉花材料的抗病性鑒定提供了技術保障，加快了抗病品種的選育進程。 創建了規模最大、技術水平一流的棉花抗病鑒定技術平臺，準確鑒定評價6541個棉花品種（系）和資源材料，篩選出抗病新品系1105個；推薦333個抗（耐）病品種通過國家或省級審定。至2011年，經推薦審定的品種累計推廣2.8億畝，近三年增加經濟效益26.9億元，使枯萎病和黃萎病從猖獗危害到有效控制。項目制定國家標準2項，獲國家發明專利3件，發表論文37篇，其中SCI論文5篇。