棉花枯、黄萎病抗性鉴定技术创新与应用

棉花枯、黄萎病抗性鉴定技术创新与应用

获奖名称： 河南省科学技术进步奖

      获奖等级： 一等奖

     获奖年度： 2014  

     获奖人员： 朱荷琴、简桂良、冯自力、郭红甫、李志芳、金石桥、宋晓轩、张西岭、师勇强、卢美光、赵丽红、郑紘爽、胡小平、齐放军、张文蔚

成果信息：

枯萎病和黄萎病是世界棉花生产上的毁灭性病害，被称为棉花的“癌症”, 在我国棉花生产上经常大面积重度发生。种植抗病品种是控制其危害的最经济有效措施，准确评价品种的抗病性是品种选育、审定和推广的核心。针对相关理论基础研究不足、关键技术不完善及没有统一规范的国家标准等问题，经过近二十年研究，创建了准确、快速、规范的抗病评价技术体系，促成一批抗（耐）病品种通过国家或省级审定，取得了突破性创新成果。 1、研究明确了我国棉花枯、黄萎病菌的分型和分布，创立了抗病鉴定的标准菌系。研究表明，我国三大棉区的枯萎病菌存在3、7、8号3个小种，7号小种致病力最强、广泛分布于我国各棉区，为优势小种，局部地区7号小种内的菌系出现了变异；3号和8号小种分别局限于新疆吐鲁番地区和湖北新州地区，确定抗枯萎病鉴定以7号小种为标准菌系。我国三大棉区的棉花黄萎病菌遗传分化明显，新疆菌株与内地菌株属于不同的SSR类群；落叶型菌株在我国三大棉区均有出现；我国的棉花黄萎病菌存在强、中、弱三种致病力类型，中等致病力菌株为优势类型；黄河流域棉区和长江流域棉区的菌株以中等致病力菌株为主，致病力水平较高，抗黄萎病鉴定选用中等偏强致病力菌株；新疆棉区以弱致病力菌株为主，致病力水平较低，抗黄萎病鉴定选用中等致病力菌株。据此，已筛选出适合我国三大棉区抗枯、黄萎病鉴定的标准菌株，建立了标准菌株资源库及其生物学性状、致病力、SSR指纹图谱等信息档案，为抗病鉴定技术体系的建立奠定了基础。 2、创建了国际上前所未有的棉花抗枯、黄萎病性“相对病情指数”评价方法，制定了枯萎病和黄萎病抗性评价国家标准，首次实现了全国范围抗病评价的统一“度量衡”。本研究创建的相对病情指数评价方法解决了多年来抗性鉴定中同一材料在不同环境条件下鉴定结果差距大，没有可比性，难以确定其抗病性的疑难问题，实现了抗病鉴定不同地点、不同时间之间的横向和纵向的可比性，为棉花种质资源的筛选和利用提供了方便，为抗病品种的审定和推广提供了科学依据。通过创新规范人工接种技术、标准对照、病情分级标准和抗病类型划分标准，创建标准化的抗性评价指标“相对病情指数”，完善评价技术，制定了国际上唯一的棉花枯萎病和黄萎病抗性评价国家标准，不仅广泛应用于抗病育种及相关研究，而且成为国家和省级品种区试和审定的法定评价依据。 3. 发明了准确快速的棉花黄萎病抗性鉴定方法---蛭石沙土无底纸钵定量蘸菌液法。针对棉花黄萎病成株期鉴定周期长、操作难度大，已有的苗期鉴定方法接种技术不完善等问题，创建了以微伤根接种技术为核心的抗黄萎病苗期快速鉴定新方法---蛭石沙土无底纸钵定量蘸菌液法。该方法最大限度保护了棉苗根部原有的抗、感病特性，充分体现了病原菌与寄主的识别互作机制，棉苗发病适中，鉴定结果准确度高，克服了以往针刺接种、纸钵撕底蘸根接种或切根接种的弊病，与成株期鉴定结果极显著相关（ｒ＝0.936454），鉴定周期仅45天左右，较成株期鉴定140天左右缩短近100天。鉴定过程快捷、环保，环境条件可控性强，可实现一年多批次鉴定，已广泛应用于棉花品种（系）抗黄萎病性的筛选鉴定，为大批量棉花材料的抗病性鉴定提供了技术保障，加快了抗病品种的选育进程。 创建了规模最大、技术水平一流的棉花抗病鉴定技术平台，准确鉴定评价6541个棉花品种（系）和资源材料，筛选出抗病新品系1105个；推荐333个抗（耐）病品种通过国家或省级审定。至2011年，经推荐审定的品种累计推广2.8亿亩，近三年增加经济效益26.9亿元，使枯萎病和黄萎病从猖獗危害到有效控制。项目制定国家标准2项，获国家发明专利3件，发表论文37篇，其中SCI论文5篇。