烟草品种对烟草花叶病毒病和黄瓜花叶病毒病的抗性鉴定

2012-08-27柯美福吴云锋成巨龙

植物保护 2012年5期

黄婷，柯美福，陈伟，吴云锋，成巨龙

（1.陕西省烟草研究所，西安 710061；2.西北农林科技大学植保学院，旱区作物逆境生物学国家重点实验室，农业部西北黄土高原作物有害生物综合治理重点实验室，植保资源与病虫害治理教育部重点实验室，杨凌 712100；3.安康市烟草公司，安康 725000）

黄婷1，2，柯美福3，陈伟2，吴云锋2，成巨龙1＊

由烟草普通花叶病毒（TMV）和烟草黄瓜花叶病毒（CMV）引致的烟草病毒病是世界烟草主产区普遍发生且危害严重的侵染性病害，每年给烟叶生产造成了重大的经济损失。本文采用温室苗期接种鉴定的方法，对16份烟草种质进行了TMV和CMV的抗病性鉴定。结果表明：不同的烟草品种对TMV和CMV的抗病性存在较大差异。在供试种质中，对TMV表现免疫的有‘牛耳烟’、‘8301’、‘台烟7号’、‘三生－NN’共4份材料；表现抗病的有‘吉烟5号’、‘双抗70’、‘大护脖香’、‘秦烟95’共4份材料；表现中抗的有‘铁把子’、‘中烟15’、‘秦烟98’、‘中烟98’共4份材料；表现中感的有‘NC89’、‘翠碧1号’、‘云烟97’共3份材料；表现感病的只有‘秦烟97’。对CMV表现中抗的材料有1份，是‘铁把子’；表现中感的有‘秦烟95’、‘三生－NN’、‘8301’、‘牛耳烟’、‘翠碧1号’共5份材料；表现感病的有‘秦烟98’、‘云烟97’、‘中烟98’、‘NC89’、‘大护脖香’、‘双抗70’、‘秦烟97’、‘中烟15’、‘台烟7号’、‘吉烟5号’共10份材料。研究发现，‘铁把子’是兼抗这两种病毒病的材料。本研究明确了我国16个烟草品种资源的抗病性水平，为抗耐病品种的利用与品种合理布局提供科学依据，同时为烟草抗病毒病育种的亲本选择提供抗源信息。

烟草；品种；烟草花叶病毒；烟草黄瓜花叶病毒；抗病性鉴定

烟草病毒病是全世界烟草主产区普遍发生且危害严重的侵染性病害，已成为威胁我国烟叶生产的主要病害，且有日趋加重之势。据1989－1991年统计，仅花叶型病毒病（TMV、CMV、TEV、PVY）所造成的经济损失就达37%［1］。尤其是由烟草普通花叶病毒（Tobaccomosaicvirus，TMV）和烟草黄瓜花叶病毒（Cucumbermosaicvirus，CMV）引致的烟草花叶病毒病分布广，发病频率高，严重危害烟草生产［2］。据全国烟草侵染性病害调查组对我国烟草上的TMV和CMV发生危害较重的14个产烟省区的调查统计，仅1989－1991年，TMV和CMV平均每年发生面积达18.5万hm2以上，产量损失8 864.58万kg，直接经济损失2 347.23万元人民币［3］。近年来，由于烟草栽培品种的单一化及种植面积不断扩大，使其危害性呈逐年上升的趋势，严重影响了烟草的产量和质量，造成重大的经济损失。选育和利用抗病品种是控制烟草病毒病最经济有效的方法［4］。研究表明，抗病性强的品种，烟草病毒病的发生程度低于非抗病品种，且产生的损失小［5－6］。因此，推广抗（耐）病性较强的优质品种是烟草种植的当务之急，而抗病性鉴定是烟草新品种选育过程中不可缺少的步骤。

近几年来，中国农业科学院烟草研究所对922份烟草种质资源进行了CMV的抗病性鉴定，筛选出了一些抗病品种［7］，中国烟草育种研究（南方）中心针对抗病种质资源筛选需要，选育出一批TMV、黑胫病等主要病害的抗性资源，推荐给育种者选择利用［8－10］。目前，田间烟草病毒病的危害多为两种或多种病毒复合侵染，增加了烟草病毒病防治的难度。而在生产上应用的抗多种病毒病的品种还很不足，抗源遗传基础狭窄是制约抗病毒病育种研究的关键因素之一。因此，本研究于2010－2011年连续两年对16份烟草种质资源进行了TMV和CMV的抗病性鉴定，以期为抗源材料的筛选、抗病品种的选育和利用提供科学依据，加快我国烟草抗病毒病育种进程。

1 材料与方法

1.1 试验材料

1.1.1 供试种质

供试种质由中国烟草北方中心提供，来源于国家烟草种质资源库，共有‘牛耳烟’、‘8301’、‘台烟7号’、‘三生－NN’、‘吉烟5号’、‘双抗70’、‘大护脖香’、‘秦烟95’、‘铁把子’、‘中烟15’、‘秦烟98’、‘中烟98’、‘NC89’、‘翠碧1号’、‘云烟97’、‘秦烟97’16份待鉴定材料。TMV的抗病对照为‘秦烟95’，感病对照为‘NC89’；CMV感病对照为‘秦烟98’。

1.1.2 供试毒源

TMV、CMV纯毒源由本实验室分别经过心叶烟枯斑分离和鉴别寄主黄瓜进行分离提纯。并采用多重PCR方法对毒源进行了分子鉴定［11］，确认为TMV、CMV纯毒源后分别接种在‘K326’和‘三生－NN’上繁殖保存。

1.2 试验设计

试验在陕西省西北农林科技大学植物病理试验站防虫温室内进行，不设重复，每个品种36株。3月中旬采用塑料育苗盘育苗，育苗全程纱网覆盖。

1.3 试验方法

1.3.1 病毒接种

将4g TMV、CMV病叶分别加入在研钵中，加入100g 0.01mol／L磷酸缓冲液（pH＝7.0）研磨，制成浓度为4%的接种物。于6月下旬采用人工汁液摩擦法接种病毒。

1.3.2 病害分级与调查方法

每年7月下旬到8月上旬调查2次，选择病害高发期，逐株调查烟株的叶片数、株高和病级。

病害分级标准按烟草行业标准YC／T39－1996规定执行［12］。计算出各参试品种的平均病情指数（D）和抗性指数（RI）。鉴定结果计算公式如下：

其中，DI为参试品种的病情指数，Do为感病对照品种的病情指数。

以病情指数为基础，采用相对抗病性方法评价其抗病程度，根据抗性指数进行抗性划分。抗性水平分为：免疫（I）、抗病（R）、中抗（MR）、中感（MS）、感病（S）。TMV的抗性评价根据抗性指数分为：抗病（R），RI≤－1.0；中抗（MR），－1.0＜RI＜0.0；中感（MS），0.0≤RI＜1.0；感病，RI≥1.0。CMV的抗性评价根据抗性指数分为：抗病（R），RI≤－1.0；中抗（MR），－1.0＜RI＜－0.5；中感（MS），－0.5≤RI＜0.0；感病（S），RI≥0.0。

2 结果

2.1 品种抗病性鉴定

供试的16个烟草品种在接种TMV和CMV 7d后开始陆续发病，45d后，病害发生的程度明显严重，此时，对各烟草品种进行了病情调查。调查结果（表1）表明，在鉴定的16份烟草种质资源中，不同的烟草品种对TMV和CMV的抗病性有较大差异。

调查发现接种TMV的各烟草品种，‘牛耳烟’、‘8301’、‘台烟7号’、‘三生－NN’共4份材料，下部老叶产生枯斑，上部新叶正常，植株健康生长，属于免疫类型；‘吉烟5号’、‘双抗70’、‘大护脖香’、‘秦烟95’等4份材料，发病期较晚，病情发展缓慢，发病症状较轻，叶片出现轻微花叶而不变形，抗性指数≤－1.0，属于抗病类型；‘铁把子’、‘中烟15’、‘秦烟98’、‘中烟98’共4份材料发病的症状较明显，叶片斑驳和花叶，抗性指数为－1.0～0.0，属于中抗类型；‘NC89’、‘翠碧1号’、‘云烟97’共3份材料，发病期较早，发病症状较重，叶片严重花叶，叶边缘向背面卷曲，叶基松散，抗性指数为0.0～0.5，属于中感类型；仅‘秦烟97’1份材料，发病症状严重，植株矮化，叶片花叶皱缩呈畸形，叶尖呈鼠尾状，抗性指数≥0.5，属于感病类型。

调查发现接种CMV的各烟草品种，‘铁把子’叶片出现轻微花叶和斑驳，抗性指数－1.0～－0.5，属于中抗类型；‘秦烟95’、‘三生－NN’、‘8301’、‘牛耳烟’、‘翠碧1号’共5份材料，发病期较早，发病症状较重，叶片严重花叶，叶边缘向上翻卷，叶基伸长，抗性指数－0.5～0.0，属于中感类型；‘秦烟98’、‘云烟97’、‘中烟98’、‘NC89’、‘大护脖香’、‘双抗70’、‘秦烟97’、‘中烟15’、‘台烟7号’、‘吉烟5号’共10份材料，发病症状最重，植株严重矮化，叶片变窄严重花叶，叶片扭曲畸形，叶面革质化，叶尖细长，抗性指数≥0.0，属于感病类型。

综合分析鉴定结果，兼抗TMV和CMV两种病毒病的材料有1份，即‘铁把子’，占供试材料的8.33%。这些鉴定筛选出来的抗病品种，对以后利用种植抗病品种防治病毒病，抗TMV、CMV育种是极其重要的宝贵资源，在今后的抗病育种中可以参考和利用。

2.2 病毒侵染对烟草生长发育的影响

调查结果表明（图1、图2），病毒侵染对各烟草品种的叶片数、株高的影响不同。其中，对TMV表现抗病的品种‘双抗70’叶片数减少3.92%，植株矮化程度为2.39%。而对TMV表现感病的品种‘NC89’叶片数减少18%，植株矮化程度为5.6%。同样，对CMV表现抗病的品种‘铁把子’叶片数减少10.67%，植株矮化程度为5.01%。而对CMV表现感病的品种‘吉烟5号’叶片数减少16.67%，植株矮化程度为26.02%。可见，病毒侵染对抗病性较强的烟草品种的生长发育以及产量的影响较小，而对感病品种影响较大。因此，在我国烟草生产中应该大力推广抗病性较强的优质品种，减少病毒侵染对产量的影响。

3 讨论

系统地搜集、保存、评价和研究抗源是抗病育种工作最重要的基础。作者连续2年通过温室人工接种鉴定的方法，明确了烟草种质资源对烟草花叶病毒病（TMV）和烟草黄瓜花叶病毒病（CMV）的抗病性。鉴定结果表明，不同的烟草品种对TMV和CMV的抗病性存在较大差异。在供试的16个烟草品种中，对TMV表现免疫的材料有4份，表现抗病和中抗的材料有8份，对CMV表现抗病的材料仅有1份。在目前我国各烟区这两种病毒病发生普遍严重、抗源缺乏的情况下，这些抗TMV和CMV的优良品种可结合综合性状应用于生产，或为抗病育种提供优良的种质资源。今后应在此基础上，明确主要抗源的遗传规律，再通过杂交、回交等手段将抗病基因重组并进行多代选择，培育出能同时抵抗多种病害、抗性水平高且综合性状优良的烟草新品种。

我国地域辽阔，气候多样，环境条件对抗性鉴定结果影响较大，尤其是气候变化所带来的是一种综合效应，它可导致病毒类群结构、毒源植物及数量、虫媒种类及数量、烟草本身的抗病性等发生变化，直接或间接地影响到烟草的抗病性［13－17］，从而使供试品种对TMV和CMV抗性评价中常出现不同省份区域间的一些差异。

本研究在烟草品种对病毒病的抗病性鉴定中，采用了曾士迈先生所提出的相对抗性指数法［18］。相对抗性指数法一经测算出来，可按其数值大小划分感抗等级。同时还需要几种标准品种，以它们的相对抗性为标准，划分感抗等级［18］。因为病情的发展受植株自身遗传抗病性、生育阶段、环境条件、病毒接种势等众多因素的影响，在不同的批次间同一品种的鉴定结果（发病率和病情指数）往往存在差异，导致不同批次间所得出的结果（发病率和病情指数）很难比较。这就要求引入对照品种以消除环境因素等所引起的差异。

虽然我国保存烟草种质资源现有4 042份，居世界首位［19］，但对现有烟草种质资源的挖掘和利用与国外尚有很大距离，在很大程度上制约了烟草种质资源作用的发挥，影响了我国烟草抗病毒病育种水平。因此，应全面开展烟草种质资源抗病毒病的筛选和鉴定，以充分发掘利用抗病毒病种质资源，为烟草抗病毒病育种提供具有更高水平抗性的抗源材料。

［1］朱贤朝.我国烟草病害［M］.北京：中国农业出版社，2002.

［2］朱小平，陈曦，周翼衡，等.转复制酶基因抗病毒烟草的研究［J］.中国烟草学报，1998，4（1）：20－23.

［3］陈瑞泰，朱贤朝，王智发，等.全国16个主产烟省（区）烟草侵染性病害调研报告［J］.中国烟草科学，1997，14（1）：1－7.

［4］蒙世贵，胡启贤，吕道林.灭蚜宁防治烟蚜药效试验［J］.烟草科技，2002（8）：47－48.

［5］马国胜，郭红，陈娟.浅析皖北烟草脉斑病连年发生并间歇式暴发原因及对策［J］.植物保护，2000，26（4）：26－28.

［6］王凤龙.烟草病毒病综合防治技术［J］.烟草科技，2002（4）：43－45.

［7］王凤龙，时焦，钱玉梅，等.烟草种质资源对黄瓜花叶病毒抗性鉴定研究［J］.中国烟草科学，2000，21（3）：1－4.

［8］许美玲，赵立红，杨彦明，等.抗主要病害烟草种质资源的筛选［J］.种子，2005，24（7）：59－61.

［9］许美玲，赵立红，段玉琪，等.抗TMV烟草种质资源材料的筛选和综合评价［J］.中国烟草学报，2005，11（1）：29－31.

［10］许美玲.中国烟草育种研究（南方）中心烟草品种资源研究概况［J］.云南农业大学学报，2000（2）：71－75.

［11］郑轩，成巨龙，吴云锋，等.中国五种烟草病毒TMV、CMV、TEV、PVY、TVBMV的多重RT－PCR同步检测［J］.植物病理学报，2011，41（2）：146－153.

［12］朱贤朝，石金开.烟草病害分级及调查方法［S］.中华人民共和国行业标准，YC／T39－1996，国家烟草专卖局，1996－04－03发布.

［13］王秀敏，成巨龙，吴云锋，等.用甘蔗花叶病毒生物防治烟草蚀纹病毒病［J］.植物病理学报，2006，36（2）：171－173.

［14］张满让，成巨龙，安德荣.影响陕西烟草蚜传病毒病发生因子的研究［J］.中国烟草学报，2000，6（3）：27－31.

［15］陈荣平，冯春才，王春军，等.部分烟草种质资源的PVY抗性鉴定［J］.中国烟草科学，2009，30（S1）：56－58.

［16］Gooding G V Jr，Kennedy G G.Resistance in tobacco breeding line NC744to potato virus Y and inoculation by aphids［J］.Plant Disease，1985，69：396－397.

［17］王秀敏，郝兴安，吴云锋，等.陕西烟草病毒病毒原鉴定及种群区系分布［J］.烟草科技，2005（8）：38－42.

［18］中国农科院作物品种资源所.作物品种资源研究方法［M］.北京：农业出版社，1985：218.

［19］张虹，苏建东，程多福.聚焦烟草育种［J］.中国烟草，2005（4）：54.

Identification of tobacco variety resistance toTobaccomosaic virusandCucumbermosaicvirus

Huang Ting1，2， Ke Meifu3， Chen Wei2， Wu Yunfeng2， Cheng Julong1
（1.ShaanxiResearchInstituteofTobacco，Xi’an710061，China；2.CollegeofPlantProtection，StateKey LaboratoryofCropStressBiologyinAridAreas，KeyLaboratoryofIntegratedManagementofCropPestsontheLoess Plateau，MinistryofAgriculture，KeyLaboratoryofPlantProtectionResourcesandPest Management，MinistryofEducation，NorthwestA＆FUniversity，Yangling712100，China；3.AnkangBranchofShaanxiProvincialTobaccoCompany，Ankang725000，China）

Tobaccomosaicvirus（TMV）andCucumbermosaicvirus（CMV）are two of the most significant plant viruses，which cause great economic losses to tobacco production worldwide each year.The identification and evaluation of 16 tobacco varieties resistant to TMV and CMV were carried out by artificial inoculation in the greenhouses.The results showed that the immunity to TMV appeared in 4 varieties，including‘niueryan’，‘8301’，‘taiyan7’and‘samsun－NN’；the resistance to TMV appeared in4 varieties，including‘jiyan5’，‘shuangkang70’，‘dahuboxiang’，‘qinyan95’；moderate resistance to TMV appeared in 4 varieties，including ‘tiebazi’，‘zhong yan15’；‘qinyan98’and‘zhongyan98’；moderately susceptible varieties were comprised of‘NC89’，‘cuibi1’and‘yunyan97’；susceptible varieties included only‘qinyan97’.Moderate resistance to CMV included‘tiebazi’；mod－erately susceptible varieties appeared in5 varieties，including‘qinyan95’，‘samsun－NN’，‘8301’，‘niueryan’and‘cuibi1’；susceptible varieties were comprised of 10 varieties，including‘qinyan98’，‘yunyan97’，‘zhongyan98’，‘NC89’，‘dahuboxiang’，‘shuangkang70’，‘qinyan97’，‘zhongyan15’，‘taiyan7’and‘jiyan5’.In this study，‘tiebazi’was resistant to both virus diseases.In addition，we found that different resistant tobacco varieties had different impacts upon the output and quality of tobacco.This study evaluated 16 tobacco varieties for resistance to the two viruses，and the results obtained could not only be utilized to provide the basis for selection and variety deployment，but also as parent materials in breeding for resistance.

tobacco； variety；Tobaccomosaicvirus；Cucumbermosaicvirus； resistance identification

S 432.41

10.3969／j.issn.0529－1542.2012.05.024

2011－12－05

2011－12－25

中国烟草总公司科技重点项目（110200902046）；高等学校学科创新引智计划（B07049）

＊通信作者E－mail：julongc＠126.com