Disease resistance evaluation of 32 alfalfa varieties in Xinjiang

doi:10.11686/cyxb2020519

Abstract

Abstract:

This research aimed to identify disease resistant， high-yielding alfalfa （Medicago sativa） varieties suitable for planting in Xinjiang and was conducted in Hutubi， Changji City， Xinjiang in 2018 and 2019. Disease incidence and disease indexes were scored on two dates in both years for 32 alfalfa varieties. In total， yield data for 5 cuts were collected and plant survival percentage was measured in 2019. Diseases observed included： Phoma leaf spot and black stem， powdery mildew， alfalfa yellow leaf blotch， Stemphylium leaf spot and Cercospora leaf spot. Among these， the most important were powdery mildew， Phoma leaf spot and black stem， and alfalfa yellow leaf blotch， with the highest incidence of these three diseases being 97.08%， 100.00% and 57.14%， respectively. The resistance of each variety to each disease was evaluated following standardized scoring systems， and “gray incidence degree analysis” was used to analyze the characteristics of each variety and provide a combined trait score based on disease resistance， yield and survival. The 32 tested varieties were categorized as having “high resistance” （HR）， “resistance” （R）， “medium resistance” （MR）， “low resistance” （LR）， or as “susceptible” （S） to each of the three main diseases. Among the 32 tested alfalfa varieties， for resistance to Phoma leaf spot and black stem， the numbers of varieties in each of these 5 categories were： 17 HR， 8 R， 4 MR， 1 LR and 2 S. For alfalfa powdery mildew， the numbers of varieties in each category were： 0 HR， 1 R， 8 MR， 5 LR and 18 S. For alfalfa yellow leaf blotch， there 29 HR varieties， 3 R varieties and no MR， LR， or S varieties. The total yields over two seasons for the different varieties ranged from 22.48 t·ha^-1 for “Longdong” to 29.52 t·ha^-1 for “Longwei 3010”. No freezing injury occurred in any of the tested varieties； all survived well. Plant survival was greater than 80% for all varieties and was above 90% for 22 varieties. The five varieties with the highest combined trait scores from gray analysis were “Phabulous” （score 0.942）， “WL363HQ” （0.897）， “Zhongmu No.3” （0.877）， “Aohan” （0.853） and “Dryland” （0.850）， while the five lowest-scoring varieties were Salt-tolerant Star （score 0.650）， WL343HQ （0.679）， Shockwave （0.699）， Instict （0.718） and Longdong （0.721）.

Key words: Medicago sativa, disease resistance, gray incidence degree analysis

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Figures/Tables 10

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编号 Number	品种名 Varieties	生产国 Countries	来源 Seeds sources	千粒重 Thousand-grain-weight （g·thousand grains^-1）	播种量 Sowing rate （g·m^-2）
1	WL343HQ	美国America	北京正道公司Beijing Zhengdao Company	4.59±0.03abc	4.0
2	WL354HQ	美国America	北京正道公司Beijing Zhengdao Company	4.87±0.04ab	4.9
3	北极熊Polar bear	美国America	北京百斯特公司Beijing Best Company	2.08±0.03de	2.1
4	甘农5号Gannong No.5	中国China	甘肃省农业科学院Gansu Academy of Agricultural Sciences	1.95±0.04de	1.8
5	甘农9号Gannong No.9	中国China	甘肃省农业科学院Gansu Academy of Agricultural Sciences	1.96±0.04de	1.7
6	皇冠Phabulous	加拿大Canada	北京克劳沃公司Beijing Clover Company	1.98±0.08de	1.9
7	旱地Dryland	美国America	北京克劳沃公司Beijing Clover Company	2.22±0.09de	2.2
8	前景Vision	加拿大Canada	北京百斯特公司Beijing Best Company	2.14±0.04de	2.1
9	雷霆Instict	美国America	北京百斯特公司Beijing Best Company	1.80±0.04de	1.6
10	巨能2 Magnum 2	美国America	北京克劳沃公司Beijing Clover Company	2.37±0.15de	2.1
11	巨能7 Magnum 7	美国America	北京克劳沃公司Beijing Clover Company	2.12±0.05de	1.9
12	康赛Kangsai	美国、加拿大America， Canada	北京佰青源畜牧业科技发展有限公司Beijing Baiqingyuan Animal Husbandry Technology Development	3.18±0.07bcde	3.4
13	耐盐之星Salt-tolerant star	美国America	北京克劳沃公司Beijing Clover Company	2.43±0.18de	2.1
14	骑士T DSA01-T	美国、加拿大America， Canada	北京佰青源畜牧业科技发展有限公司Beijing Baiqingyuan Animal Husbandry Technology Development	2.80±0.08cde	2.7
15	WL319	美国America	北京正道公司Beijing Zhengdao Company	3.96±0.02abcd	3.8
16	甘农6号Gannong No.6	中国China	甘肃省农业科学院Gansu Academy of Agricultural Sciences	1.81±0.04de	1.8
17	阿尔冈金Algonquin	加拿大Canada	北京克劳沃公司Beijing Clover Company	1.81±0.08de	1.8
18	敖汉苜蓿Aohan	中国China	内蒙古农业大学Inner Mongolia Agricultural University	1.85±0.06de	1.7
19	中苜1号Zhongmu No.1	中国China	中国农业科学院Chinese Academy of Agricultural Sciences	1.81±0.08de	1.6
20	中苜3号Zhongmu No.3	中国China	中国农业科学院Chinese Academy of Agricultural Sciences	1.98±0.05de	1.7
21	龙威3010 Longwei 3010	美国America	甘肃猛犸农业公司Gansu Mengma Agricultural Company	1.82±0.08de	1.7
22	公农5号Gongnong No.5	中国China	中国农业科学院Chinese Academy of Agricultural Sciences	1.89±0.07de	2.1
23	陇东苜蓿Longdong	中国China	购自曹致中From CAO Zhi-zhong	5.45±3.52a	1.7
24	WL363HQ	美国America	北京正道公司Beijing Zhengdao Company	4.87±0.04ab	4.1
25	WL168HQ	美国America	北京正道公司Beijing Zhengdao Company	3.94±0.04abcd	3.9
26	阿迪娜Adrenalin	美国、加拿大America， Canada	新疆农业大学Xinjiang Agricultural University	2.23±0.04de	2.0
27	甘农4号Gannong No.4	中国China	甘肃省农业科学院Gansu Academy of Agricultural Sciences	1.56±0.08e	1.5
28	甘农3号Gannong No.3	中国China	甘肃省农业科学院Gansu Academy of Agricultural Sciences	2.00±0.04de	1.8
29	SR4030	加拿大Canada	北京克劳沃公司Beijing Clover Company	2.09±0.00de	1.8
30	新牧4号Xinmu No.4	中国China	新疆农业大学Xinjiang Agricultural University	1.78±0.07de	1.5
31	MF4020	加拿大Canada	北京克劳沃公司Beijing Clover Company	2.01±0.00de	1.9
32	冲击波Shockwave	美国America	北京百斯特公司Beijing Best Company	2.13±0.01de	2.1

编号 Number	品种名 Varieties	生产国 Countries	来源 Seeds sources	千粒重 Thousand-grain-weight （g·thousand grains^-1）	播种量 Sowing rate （g·m^-2）
1	WL343HQ	美国America	北京正道公司Beijing Zhengdao Company	4.59±0.03abc	4.0
2	WL354HQ	美国America	北京正道公司Beijing Zhengdao Company	4.87±0.04ab	4.9
3	北极熊Polar bear	美国America	北京百斯特公司Beijing Best Company	2.08±0.03de	2.1
4	甘农5号Gannong No.5	中国China	甘肃省农业科学院Gansu Academy of Agricultural Sciences	1.95±0.04de	1.8
5	甘农9号Gannong No.9	中国China	甘肃省农业科学院Gansu Academy of Agricultural Sciences	1.96±0.04de	1.7
6	皇冠Phabulous	加拿大Canada	北京克劳沃公司Beijing Clover Company	1.98±0.08de	1.9
7	旱地Dryland	美国America	北京克劳沃公司Beijing Clover Company	2.22±0.09de	2.2
8	前景Vision	加拿大Canada	北京百斯特公司Beijing Best Company	2.14±0.04de	2.1
9	雷霆Instict	美国America	北京百斯特公司Beijing Best Company	1.80±0.04de	1.6
10	巨能2 Magnum 2	美国America	北京克劳沃公司Beijing Clover Company	2.37±0.15de	2.1
11	巨能7 Magnum 7	美国America	北京克劳沃公司Beijing Clover Company	2.12±0.05de	1.9
12	康赛Kangsai	美国、加拿大America， Canada	北京佰青源畜牧业科技发展有限公司Beijing Baiqingyuan Animal Husbandry Technology Development	3.18±0.07bcde	3.4
13	耐盐之星Salt-tolerant star	美国America	北京克劳沃公司Beijing Clover Company	2.43±0.18de	2.1
14	骑士T DSA01-T	美国、加拿大America， Canada	北京佰青源畜牧业科技发展有限公司Beijing Baiqingyuan Animal Husbandry Technology Development	2.80±0.08cde	2.7
15	WL319	美国America	北京正道公司Beijing Zhengdao Company	3.96±0.02abcd	3.8
16	甘农6号Gannong No.6	中国China	甘肃省农业科学院Gansu Academy of Agricultural Sciences	1.81±0.04de	1.8
17	阿尔冈金Algonquin	加拿大Canada	北京克劳沃公司Beijing Clover Company	1.81±0.08de	1.8
18	敖汉苜蓿Aohan	中国China	内蒙古农业大学Inner Mongolia Agricultural University	1.85±0.06de	1.7
19	中苜1号Zhongmu No.1	中国China	中国农业科学院Chinese Academy of Agricultural Sciences	1.81±0.08de	1.6
20	中苜3号Zhongmu No.3	中国China	中国农业科学院Chinese Academy of Agricultural Sciences	1.98±0.05de	1.7
21	龙威3010 Longwei 3010	美国America	甘肃猛犸农业公司Gansu Mengma Agricultural Company	1.82±0.08de	1.7
22	公农5号Gongnong No.5	中国China	中国农业科学院Chinese Academy of Agricultural Sciences	1.89±0.07de	2.1
23	陇东苜蓿Longdong	中国China	购自曹致中From CAO Zhi-zhong	5.45±3.52a	1.7
24	WL363HQ	美国America	北京正道公司Beijing Zhengdao Company	4.87±0.04ab	4.1
25	WL168HQ	美国America	北京正道公司Beijing Zhengdao Company	3.94±0.04abcd	3.9
26	阿迪娜Adrenalin	美国、加拿大America， Canada	新疆农业大学Xinjiang Agricultural University	2.23±0.04de	2.0
27	甘农4号Gannong No.4	中国China	甘肃省农业科学院Gansu Academy of Agricultural Sciences	1.56±0.08e	1.5
28	甘农3号Gannong No.3	中国China	甘肃省农业科学院Gansu Academy of Agricultural Sciences	2.00±0.04de	1.8
29	SR4030	加拿大Canada	北京克劳沃公司Beijing Clover Company	2.09±0.00de	1.8
30	新牧4号Xinmu No.4	中国China	新疆农业大学Xinjiang Agricultural University	1.78±0.07de	1.5
31	MF4020	加拿大Canada	北京克劳沃公司Beijing Clover Company	2.01±0.00de	1.9
32	冲击波Shockwave	美国America	北京百斯特公司Beijing Best Company	2.13±0.01de	2.1

抗病植株数 The disease-resistant plant （%）	抗病级别 Resistance levels	抗病级别缩写 Abbreviation for resistance levels
0~5	易感 Susceptible	S
6~14	低抗 Low resistance	LR
15~30	中抗 Medium resistance	MR
31~50	抗性 Resistance	R
>50	高抗 High resistance	HR

抗病植株数 The disease-resistant plant （%）	抗病级别 Resistance levels	抗病级别缩写 Abbreviation for resistance levels
0~5	易感 Susceptible	S
6~14	低抗 Low resistance	LR
15~30	中抗 Medium resistance	MR
31~50	抗性 Resistance	R
>50	高抗 High resistance	HR

编号Number	品种名 Varieties	苜蓿茎点霉叶斑与黑茎病 Alfalfa phoma leaf spot and black stem				苜蓿白粉病 Alfalfa powdery mildew				苜蓿黄斑病 Alfalfa yellow leaf blotch
		2018年9月		2019年9月		2018年9月		2019年9月		2018年9月		2019年9月
		发病率 Disease rate （%）	抗性级别Resistance levels	发病率 Disease rate （%）	抗性级别Resistance levels	发病率 Disease rate （%）	抗性级别Resistance levels	发病率 Disease rate （%）	抗性级别Resistance levels	发病率 Disease rate （%）	抗性级别Resistance levels	发病率 Disease rate （%）	抗性级别Resistance levels
1	WL343HQ	54.46± 9.80abc	R	97.08± 10.28a	S	38.21± 13.21abcd	HR	100.00± 0.00a	S	16.90± 6.90a	HR	0.00± 0.00a	HR
2	WL354HQ	32.14± 6.91abc	HR	41.67± 24.06abcdef	HR	8.33± 8.33d	HR	100.00± 0.00a	S	17.14± 6.06a	HR	4.17± 4.17a	HR
3	北极熊 Polar bear	25.89± 10.25abc	HR	13.57± 9.43f	HR	20.71± 11.97abcd	HR	100.00± 0.00a	S	14.17± 9.46a	HR	15.00± 15.00a	HR
4	甘农5号 Gannong No.5	65.77± 17.56ab	R	50.83± 17.81abcdef	R	7.74± 4.49d	HR	97.08± 10.28a	S	15.48± 8.99a	HR	0.00± 0.00a	HR
5	甘农9号 Gannong No.9	71.13± 11.79a	MR	29.58± 12.37cdef	HR	50.71± 10.80abcd	R	79.11± 22.54a	MR	11.90± 7.90a	HR	6.25± 6.25a	HR
6	皇冠Phabulous	3.57± 3.57c	HR	67.86± 23.60abcdef	R	17.14± 10.17bcd	HR	98.48± 10.95a	S	39.05± 16.45a	HR	0.00± 0.00a	HR
7	旱地Dryland	64.88± 12.72ab	R	53.04± 18.35abcdef	R	19.17± 8.21abcd	HR	100.00± 0.00a	S	37.08± 15.37a	HR	5.21± 3.13a	HR
8	前景Vision	54.46± 9.80abc	R	41.96± 15.59abcdef	HR	19.29± 13.47abcd	HR	50.00± 28.87a	R	48.81± 8.81a	HR	7.14± 7.14a	HR
9	雷霆Instict	49.70± 16.96abc	HR	83.04± 10.45abcd	MR	48.04± 16.48abcd	HR	100.00± 0.00a	S	33.81± 13.81a	HR	0.00± 0.00a	HR
10	巨能2 Magnum 2	37.50± 23.94abc	HR	24.11± 16.84def	HR	25.89± 10.25abcd	HR	80.36± 34.15a	MR	20.71± 11.97a	HR	4.55± 4.55a	HR
11	巨能7 Magnum 7	12.50±1 2.50c	HR	35.12± 20.97abcdef	HR	20.71± 11.97abcd	HR	74.11± 27.02a	MR	22.50± 13.15a	HR	9.62± 9.62a	HR
12	康赛Kangsai	4.17± 4.17c	HR	33.75± 19.72abcdef	HR	34.23± 15.46abcd	HR	96.19± 13.75a	S	23.81± 15.79a	HR	5.56± 5.56a	HR
13	耐盐之星 Salt-tolerant star	37.50± 14.23abc	HR	70.24± 20.24abcdef	MR	10.71± 10.71d	HR	72.62± 16.54a	MR	39.05± 8.41a	HR	25.00± 15.00a	HR
14	骑士T DSA01-T	46.73± 14.23abc	HR	48.33± 13.23abcdef	HR	10.00± 10.00d	HR	100.00± 0.00a	S	48.57± 18.18a	HR	5.43± 5.43a	HR
15	WL319	47.92± 16.80abc	HR	92.86± 7.14abc	LR	52.08± 9.51abcd	R	84.52± 8.99a	MR	19.58± 7.08a	HR	5.21± 5.21a	HR
16	甘农6号 Gannong No.6	25.00± 14.43abc	HR	18.33± 10.67ef	HR	41.07± 19.80abcd	HR	92.08± 13.70a	LR	37.14± 21.79a	HR	0.00± 0.00a	HR
17	阿尔冈金 Algonquin	25.00± 14.43abc	HR	37.86± 21.93abcdef	HR	61.79± 13.21a	R	90.00± 10.00a	LR	41.67± 15.00a	HR	4.90± 4.90a	HR
18	敖汉苜蓿 Aohan	37.50± 23.94abc	HR	42.14± 21.04abcdef	HR	49.46± 18.43abcd	HR	75.00± 25.00a	MR	30.48± 12.29a	HR	25.20± 15.07a	HR
19	中苜1号 Zhongmu No.1	20.83± 12.50abc	HR	78.57± 23.74abcde	MR	29.64± 10.81abcd	HR	98.75± 11.25a	S	34.58± 8.91a	HR	0.00± 0.00a	HR
20	中苜3号 Zhongmu No.3	29.17± 17.18abc	HR	48.81± 21.85abcdef	HR	19.05± 11.17abcd	HR	98.21± 19.37a	S	50.48± 28.87a	R	4.81± 4.81a	HR
21	龙威3010 Longwei 3010	14.58± 8.59bc	HR	95.83± 4.17ab	S	22.14± 14.30abcd	HR	100.00± 0.00a	S	29.29± 12.36a	HR	10.00± 10.00a	HR
22	公农5号 Gongnong No.5	18.75± 18.75bc	HR	30.95± 17.98cdef	HR	45.71± 10.52abcd	HR	95.83± 4.17a	S	32.14± 17.04a	HR	5.00± 5.00a	HR
23	陇东苜蓿 Longdong	18.75± 18.75bc	HR	20.83± 20.83def	HR	61.31± 22.47ab	R	100.00± 0.00a	S	36.67± 17.80a	HR	5.21± 5.21a	HR
24	WL363HQ	19.64±1 2.16bc	HR	64.29± 23.69abcdef	R	16.96± 10.45bcd	HR	100.00± 0.00a	S	38.81± 10.15a	HR	0.00± 0.00a	HR
25	WL168HQ	3.57± 3.57c	HR	13.57± 9.43f	HR	43.04± 16.03abcd	HR	95.00± 5.00a	S	33.57± 22.54a	HR	15.00± 9.57a	HR
26	阿迪娜 Adrenalin	3.87± 2.25c	HR	61.07± 18.68abcdef	R	12.14± 7.23cd	HR	91.96± 17.40a	LR	25.48± 8.81a	HR	5.00± 5.00a	HR
27	甘农4号 Gannong No.4	16.67± 16.67bc	HR	40.00± 23.09abcdef	HR	16.07± 5.92cd	HR	70.00± 23.80a	MR	50.42± 12.59a	R	0.00± 0.00a	HR
28	甘农3号 Gannong No.3	18.75± 18.75bc	HR	18.57± 14.21ef	HR	7.14± 7.14d	HR	86.61± 7.77a	LR	49.29± 20.71a	HR	10.71± 10.71a	HR
29	SR4030	37.80± 15.43abc	HR	38.69± 22.47abcdef	HR	55.71± 22.02abc	R	99.11± 10.95a	S	26.67± 14.14a	HR	14.71± 14.71a	HR
30	新牧4号 Xinmu No.4	35.42± 22.15abc	HR	59.29± 21.61abcdef	R	16.90± 6.90bcd	HR	100.00± 0.00a	S	38.81± 10.15a	HR	0.00± 0.00a	HR
31	MF4020	26.49± 14.34abc	HR	50.89± 22.51abcdef	R	12.50± 12.50cd	HR	89.58± 6.25a	LR	25.42± 5.15a	HR	0.00± 0.00a	HR
32	冲击波 Shockwave	27.38± 16.54abc	HR	32.86±1 9.11bcdef	HR	16.07± 11.80cd	HR	85.00± 9.57a	MR	57.14± 15.69a	R	20.00±1 1.55a	HR