解读陆地棉（Gossypium hirsutum L.）对棉叶蝉（Amrasca biguttula biguttula (Ishida)）的寄主植物耐受性

《Phytoparasitica》：Deciphering host plant tolerance in upland cotton (Gossypium hirsutum L.) against Amrasca biguttula biguttula (Ishida)

　　

摘要

棉叶蝉（Amrasca biguttula biguttula（Ishida））是陆地棉（Gossypium hirsutum L.）上最具破坏性的刺吸式害虫之一，可造成高达40%的产量损失。由形态、生理和生化性状介导的寄主植物抗性（HPR）在植物防御刺吸式害虫中发挥着关键作用。为此，本研究在2021年和2022年Kharif季节评估了127份多样化的陆地棉基因型，利用相关性和多元回归分析阐明了叶片毛状体性状和生化成分与叶蝉种群的关系，确定了它们对害虫发生的相对贡献，并鉴定了耐虫、高产的基因型作为育种的潜在供体。基于两年的田间评估，四个基因型，即H 1652、HS 45、H 1655和DL 1，被鉴定为对叶蝉具有耐受性，而五个基因型高度感虫。三个基因型（B 61–2128、H 1652和SHAHD 50）的籽棉产量显著高于耐虫对照RS 2013（100.37克/株），分别为118.65、115.03和111.97克/株。叶蝉种群与叶蝉危害等级（r = 0.77**）和总糖含量（r = 0.62**）呈强正相关，与棉酚含量（r = ?0.77**）、叶片毛状体密度（r = ?0.68**）和总酚含量（r = ?0.67**）呈强负相关（** P ≤ 0.01）。多元回归分析表明，这些性状共同解释了叶蝉种群变异的75.88%，其中仅叶片毛状体密度就占45.33%。叶片毛状体密度、毛状体长度以及糖、酚、单宁和棉酚含量均表现出高遗传力和高遗传进展，表明加性基因作用占主导地位，直接选择的空间较大。叶片毛状体密度和酚含量成为棉花中叶蝉种群的主要决定因素，与所鉴定的耐虫、高产基因型一起，可用于同时改良产量和叶蝉耐受性。

棉叶蝉（Amrasca biguttula biguttula（Ishida））是陆地棉（Gossypium hirsutum L.）上最具破坏性的刺吸式害虫之一，可造成高达40%的产量损失。由形态、生理和生化性状介导的寄主植物抗性（HPR）在植物防御刺吸式害虫中发挥着关键作用。为此，本研究在2021年和2022年Kharif季节评估了127份多样化的陆地棉基因型，利用相关性和多元回归分析阐明了叶片毛状体性状和生化成分与叶蝉种群的关系，确定了它们对害虫发生的相对贡献，并鉴定了耐虫、高产的基因型作为育种的潜在供体。基于两年的田间评估，四个基因型，即H 1652、HS 45、H 1655和DL 1，被鉴定为对叶蝉具有耐受性，而五个基因型高度感虫。三个基因型（B 61–2128、H 1652和SHAHD 50）的籽棉产量显著高于耐虫对照RS 2013（100.37克/株），分别为118.65、115.03和111.97克/株。叶蝉种群与叶蝉危害等级（r = 0.77**）和总糖含量（r = 0.62**）呈强正相关，与棉酚含量（r = ?0.77**）、叶片毛状体密度（r = ?0.68**）和总酚含量（r = ?0.67**）呈强负相关（** P ≤ 0.01）。多元回归分析表明，这些性状共同解释了叶蝉种群变异的75.88%，其中仅叶片毛状体密度就占45.33%。叶片毛状体密度、毛状体长度以及糖、酚、单宁和棉酚含量均表现出高遗传力和高遗传进展，表明加性基因作用占主导地位，直接选择的空间较大。叶片毛状体密度和酚含量成为棉花中叶蝉种群的主要决定因素，与所鉴定的耐虫、高产基因型一起，可用于同时改良产量和叶蝉耐受性。