豌豆种质资源白粉病抗性鉴定

2012-05-13李敏权杨晓明

草原与草坪 2012年4期

曾亮，李敏权，，杨晓明

（1.甘肃农业大学草业学院/草业生态系统教育部重点实验室/甘肃省草业工程实验室/中－美草地畜牧业可持续发展研究中心，甘肃兰州730070；2.甘肃省农业科学院，甘肃兰州 730070）

豌豆白粉病是我国豌豆产区的主要病害之一［1］，从豌豆幼苗期至成株期各生育阶段均可受白粉病菌的侵染，主要为害叶片、茎蔓和种荚，常常造成结荚率低，籽粒皱瘪，成为影响豌豆产量和品质的突出问题［2，3］。在豌豆白粉病综合防治过程中，选育和利用抗病品种既是必不可少的一个重要环节，也是最为经济有效的简便措施［4－6］。由于豌豆白粉病是经由气流传播、专化性很强的病害，且孢子繁殖快、潜育期短［7－9］，因此，采用抗病育种措施来进行防治是有效措施之一。

鉴于此，于2009～2011年连续3年对来自国内外的535份豌豆材料白粉病田间自然发病情况做了详细调查，并在此基础上对初步筛选出的抗病材料进一步进行室内人工接种鉴定，以期为豌豆抗白粉病育种提供抗源材料，并为今后豌豆抗病品种的选育及其推广利用提供必要的科学依据。

1 材料和方法

1.1 试验地概况

试验在甘肃省农业科学院秦王川试验基地进行，试验地位于甘肃省兰州市永登县秦川镇，平均海拔2 100m，受地形和大气环流影响，气候具有明显的温带大陆性季风气候特征，四季分明，气候干燥，温差较大，日照充足，年降水量250～300mm，年最高气温38℃、最低气温零下20℃，年均气温6.5℃，无霜期123 d。供试豌豆材料于每年3月种植。

1.2 供试材料

供试材料535份，为甘肃省农业科学院作物研究所多年来从全国各地引进和选育材料，其中国内材料394份，国外材料141份。

1.3 试验方法

1.3.1 田间抗病性鉴定每年3月播种，各材料随机排列，3次重复。每材料3行，行长1.5m，行距0.6 m。试验田的土壤条件、肥水管理等均较一致。于每年豌豆白粉病发病期（7～10月）采取5点取样法，定点、定株调查田间豌豆白粉病发生流行情况，每点调查40片叶，每周调查1次，用网格法测菌体面积占总叶面积的比例。计算病情指数，并根据病情指数的大小划分材料的抗病类型。对初筛中表现中抗以上的材料在相同条件下进行重复鉴定，确定其抗性的稳定性。

1.3.2 室内接种鉴定幼苗接种鉴定在恒温室中进行，将筛选出的豌豆材料种子0.1%升汞消毒3min，然后无菌水冲洗4次，放入消毒培养皿的滤纸上，加适量灭菌水以保持种子吸水膨胀，放入25℃生长箱，发芽2d，待幼根长到1cm长时，移植到装有蛭石和草炭（比例为1∶2）的育苗盘（60cm×30cm×5cm）。将豌豆种子接种根瘤菌后，放入温室，温度控制在15～25℃，待幼苗长至三叶一心期时进行病原菌接种。取田间感染白粉病的植株叶片，吹去老孢子，用毛刷将新鲜孢子刷入蒸馏水中，加少量葡萄糖、两滴分散剂—土温20，混匀后用血球计数板进行计数，配成浓度为1.0×106个/mL的孢子悬浮液进行喷雾接种，以雾滴均匀布满叶片但不流失为宜。接种后置于人工气候箱内，保持28℃/20℃（昼温/夜温），空气相对湿度80%～85%，16h/8h（光照/黑暗）交替。7d后调查发病子叶数及其严重度，计算病情指数并划分抗病类型。

1.4 测定项目及方法

1.4.1 病害严重度及病情指数病害严重度：根据菌体覆盖单叶面积的比例，对病害的严重度进行分级，分级标准如下：

0级：叶片上无可见侵染

1级：菌体覆盖面积为单叶面积的0.1%～10%

2级：菌体覆盖面积为单叶面积的11%～35%

3级：菌体覆盖面积为单叶面积的36%～65%

4级：菌体覆盖面积为单叶面积的66%～90%

5级：菌体覆盖面积为单叶面积的91%～100%

根据病害严重度调查数据，计算各材料的病情指数，病情指数计算公式如下：

1.4.2 抗病性评价通过病情指数评价材料的抗病程度，抗白粉病类型划分为：病情指数0～2.0为高抗（HR），病情指数2～15为抗（R），病情指数15～40为中抗（MR），病情指数40～60为中感（MS），病情指数60～80为感病（S），病情指数80～100为高感（HS）［11］。

2 结果与分析

2.1 豌豆白粉病发生流行规律

兰州地区豌豆白粉病发病始期一般为7月中下旬；8月上中旬雨水较多、空气湿度较大时，病情迅速上升，进入发病高峰期，从发病始期到高峰期病情指数增长很快，几天之内就能迅速扩展，病情指数最高可达到80%；8月下旬至9月中下旬，温度偏高对病情的发展起到了一定的抑制作用，病情指数相对稳定；9月下旬至10月随着气温的下降病情逐渐减弱（图1）。

图1 兰州地区豌豆白粉病田间消长动态Fig.1 The developing and decline regularity of pea powdery mildew in Lanzhou

2009年和2010年，豌豆白粉病于7月中下旬始现，至9月上旬便达到发病高峰期，10月后随着温度的降低而逐渐减弱。2011年，由于雨季推迟且雨量较少，8月下旬病害才有零星发生，且整体发病较轻，发病高峰期病情指数约为往年的1/2（图1）。

2.2 豌豆种质资源田间白粉病抗性分析

以田间实际调查的535份豌豆材料3年来平均病情指数为依据对其种质资源进行抗病性评价，结果表明：表现出高抗的只有1个材料，占鉴定总数的0.19%；抗病材料2个，占总数的0.37%；中抗材料17个，占总数的3.18%（表1）；中感材料60个，占总数的11.12%；感病材料最多，达434个，占总数的81.12%；高感材料21个，占总数的3.93%。总体看来，在所有调查的材料中，感病材料远多于抗病材料，达到了鉴定总数的96.26%，而抗病材料只有总数的3.74%。

3 讨论

（1）豌豆白粉病在豌豆的整个生育期内都会发生，当环境条件适宜时，该病害发生过程相当明显，数量增长幅度也较大，几天之内便能迅速发展并造成大面积流行［12－15］。兰州地区降水通常集中在7～9月，7月开始进入雨季，8月下旬至9月入秋后昼暖夜凉、田间开始出现结露，此阶段是豌豆白粉病极易发生和流行期。9月末至10月初气温开始下降。因此，7月下旬至8月初为兰州地区豌豆白粉病防治的关键时期。

表1 20个田间表现出抗性的豌豆材料白粉病病情指数及抗性评价Table 1 The disease index and resistance evaluation of 20 pea varieties with the resistance in field

表2 20个豌豆材料室内接种鉴定结果Table 2 The result of indoor inoculated identification of 20pea varieties

（2）从图1中可以看出，兰州地区2011年豌豆白粉病发病始期较之前两年明显推迟，直至9月初田间才有零星病害发生，且整体发病较轻，发病高峰期病情指数为30，较之前两年高峰期病情指数在70～80有了明显的下降，分析其原因，主要是因为2011年雨季推迟，前期气候干燥炎热，不适于白粉病孢子的萌发和传播，后期虽然雨量增加，但随温度下降，对病情的发展起到了一定的遏制作用，所以2011年全年白粉病发病较轻。

（3）部分材料在苗期室内接种鉴定试验中表现出了与田间自然发病不同的抗性，田间表现为中抗的几个材料在室内接种试验中表现为中感或者感病，这种情况的出现是由多种原因造成的，比如：成株期鉴定抗病性是利用田间自然发病，而室内苗期鉴定采用人工接种，菌种的生理小种可能会影响到品系的鉴定结果［16－19］；田间与室内种植的环境、气候、土壤、耕作措施等因素的不同，也会对材料的抗病性产生一定的影响。另外，各材料苗期和成株期体内自身的生理生化特征结构（如体内所含糖类、蛋白质等物质的含量）不同，也可能导致成株期与苗期的抗病性不一致［20，21］，有关这方面的内容还需要进行更深入的研究。

4 结论

于2009～2011年连续3年对来自国内外的535份豌豆材料资源进行白粉病田间自然鉴定。结果表明，田间表现高抗的有1个材料，占鉴定总数的0.19%；抗病材料2个，占总数的0.37%；中抗材料17个，占总数的3.18%；中感材料60个，占总数的11.12%；感病材料434个，占总数的81.12%；高感材料21个，占总数的3.93%。通过对田间表现出抗性的20个材料进行室内苗期接种再鉴定表明，除了4个中抗材料的抗性发生了变化外，其余均与田间抗性表现一致。

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