抗叶霉病不同基因型番茄的光合特性

赵河+毛秀杰+叶景学

摘要：以抗叶霉病不同基因型的感病番茄品系61、抗病番茄品系16、番茄组合1661（16为母本，61为父本的杂交组合）为材料，苗期人工接种叶霉病病菌，测定植株叶片光合特性的变化。结果表明，随着叶霉病病菌接种时间的延长，感病品系61胞间CO2浓度表现为增长趋势，叶片净光合速率、气孔导度、蒸腾速率均呈降低趋势。组合1661、抗病品系16的光合参数变化不大。番茄叶霉病侵染明显抑制感病番茄品系植株的光合作用，而对抗病番茄无明显影响。

关键词：番茄；叶霉病；光合特性

中图分类号：S641.201文献标志码：A文章编号：1002-1302（2014）11-0185-02

番茄叶霉病是一种真菌性病害，随着我国保护地面积的不断扩大，其在我国产生的危害也越来越大，给我国番茄生产造成了巨大损失[1]。目前，关于番茄叶霉病研究主要集中于生理小种鉴定、抗病资源筛选[2]、分子标记辅助育种等方面，有关番茄叶霉病侵染引起番茄植株光合特性变化的报道较少。本试验通过苗期人工接种当地番茄叶霉病病菌，侵染抗病、感病及杂交种番茄，测定植株叶片光合特性的变化，以期为番茄种质资源研究、叶霉病抗性鉴定及品种筛选提供依据。

1材料与方法

1.1材料

番茄抗病品系16、番茄感病品系61、番茄组合1661（16为母本，61为父本的杂交组合）由河北科技师范学院番茄育种课题组提供，2013年7—11月在河北科技师范学院温室大棚进行试验。于当地种植番茄温室采取发病菌叶，参照王美琴等的方法[3]，在PDA培养基上对叶霉病菌进行分离、纯化后使用。

1.2方法

番茄抗病品系16、番茄感病品系61、番茄组合1661幼苗[LL]长至2叶1心期时移植营养钵，每小区30株，重复3次。幼苗长至3～5张真叶时喷雾接种叶霉病病菌，接种孢子浓度为0.1亿个/mL，对照组喷施清水。接种前后保湿24h，接种后白天温度维持在25℃左右，夜间温度在12℃左右。接种前1d及接种后1、5、10、15d利用GFS-3000型便携式光合仪（德国WALZ公司）测定番茄植株叶片的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、胞间CO2浓度。每个品系（组合）随机挑选生长发育程度相同的3株，测定部位为从顶部向下完全展开的第4张真叶，设置光量子通量为1000mol/（m2·s），叶温为25℃，重复3次。

2结果与分析

2.1不同基因型番茄光合特性

接种前，番茄品系16与61的净光合速率差异极显著。接种后，品系16净光合速率上升幅度为14.64%，品系61净光合速率下降幅度为31.75%，二者下降幅度差异极显著。品系16、品系61接种前气孔导度差异极显著，接种后差异不显著。品系61的气孔导度下降幅度为23.01%，极显著高于品系16、组合1661（表1）。

2.2接种前后不同基因型番茄的净光合速率变化

接种后，品系16与组合1661净光合速率整体变化幅度均较小，品系61下降幅度较大。各品系（组合）在接种后1d净光合速率均增加。接种后1～15d番茄品系61净光合速率呈下降趋势，组合1661与品系61相比下降幅度不明显；品系16净光合速率在接种后先呈上升趋势，随后下降到接种前水平（图1）。

2.3接种前后不同基因型番茄的气孔导度变化

各品系（组合）接种第1天气孔导度均下降，番茄品系61的气孔导度接种后下降幅度最大，番茄品系16、组合1661气孔导度变化幅度较小，并随接种时间的增加逐渐恢复到接种前的水平（图2）。

2.4接种前后不同基因型番茄的胞间CO2浓度变化

各品系（组合）接种后胞间CO2浓度均呈上升趋势，品系16、组合1661上升幅度较小，品系61上升幅度较大。品系16接种后1～5d略有上升，随后恢复到接种前的水平；组合1661胞间CO2浓度较接种前相比有小幅上升；品系61接种后胞间CO2浓度上升明显，说明叶霉病病菌对感病番茄的胞间CO2浓度影响较大，对抗病番茄影响较小（图3）。

2.5接种前后不同基因型番茄的蒸腾速率变化

接种后1～15d，番茄品系16叶片蒸腾速率基本不变；组合1661、品系61接菌后1d叶片蒸腾速率均有所增加，随后组合1661叶片蒸腾速率缓慢下降并恢复至接种前水平，番茄61叶片蒸腾速率则持续下降。说明叶霉病病菌侵染对感病番茄的叶片蒸腾速率影响较大，抗病番茄基本不受影响（图4）。

3结论与讨论

本研究表明，番茄品系16与61的净光合速率接种前差异极显著，二者下降幅度差异极显著。品系16、61接种前气孔导度差异极显著，接种后差异不显著。品系61的气孔导度下降幅度极显著大于品系16、组合1661。番茄品系16与1661的胞间CO2浓度接种前差异极显著，组合1661同品系16胞间CO2浓度接种前后差异均极显著。番茄品系16与61接种后15d蒸腾速率差异达极显著。品系61接种后蒸腾速率与接种前相比下降了27.43%。接种前1d，番茄品系16与61的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率差异均极显著。随着叶霉病病菌接种时间的延长，感病品系61胞间CO2浓度表现为增长趋势，而叶片净光合速率、气孔导度、蒸腾速率均呈降低趋势。组合1661、抗病品系16的光合参数变化不大。这与以往报道的番茄白粉病[4]、番茄黄化曲叶病[5]、黄瓜靶斑病[6]对植物光合作用的影响一致。叶片光合速率降低的主要原因是病菌侵染引起植物气孔部分关闭，导致植物光合作用受到抑制[7]。柯玉琴等认为，感病品种受抑制程度大于抗病品种[8]，张振贤等的研究结果[9]也证实了这一观点。番茄叶霉病菌侵染导致植株叶片光合能力下降，但也导致CO2的供应能力超出植株光合机构同化的能力，因此短时间内感病品种胞间CO2浓度增加[10]。可见，番茄叶霉病侵染导致感病番茄光合作用受到抑制，而对抗病番茄无明显影响。

参考文献：

[1]陈宇飞.我国番茄叶霉病研究进展[J].东北农业大学学报，2000，31（4）：411-414.

[2]张桂芝，杨昇，牛柏忠，等.番茄叶霉病生理小种鉴定和抗源筛选[J].北方园艺，2003（3）：53-53.

[3]王美琴，王海荣，刘慧平，等.番茄叶霉病菌的生物学特性研究[J].山西农业大学学报：自然科学版，2003，23（4）：303-307.

[4]吴昊，董华芳，许延波.番茄白粉病对番茄叶片光合特性的影响[J].安徽农业科学，2011，39（15）：9006-9008.

[5]于力，阎君，郭世荣，等.番茄黄化曲叶病毒侵染对番茄叶片光合及荧光特性的影响[J].上海农业学报，2012，28（3）：22-25.

[6]樊仲庆，谢永成，查仙芳.靶斑病对黄瓜光合作用的影响[J].江苏农业科学，2013，41（8）：158-159.

[7]郭兴启，李向东，朱汉城，等.马铃薯Y病毒（PVY）的侵染对烟草叶片光合作用的影响[J].植物病理学报，2000，30（1）：94-95.

[8]柯玉琴，潘廷国，方树民.青枯菌侵染对烟草叶片H2O2代谢、叶绿素荧光参数的影响及其与抗病性的关系[J].中国生态农业学报，2002，10（2）：36-39.

[9]张振贤，周绪元，陈利平.主要蔬菜作物光合与蒸腾特性研究[J].园艺学报，1997，24（2）：52-57.

[10]艾希珍，王秀峰，郭延奎，等.弱光亚适温和低温对黄瓜气孔特性及叶绿体超微结构的影响[J].中国农业科学，2006，39（10）：2063-2068.

摘要：以抗叶霉病不同基因型的感病番茄品系61、抗病番茄品系16、番茄组合1661（16为母本，61为父本的杂交组合）为材料，苗期人工接种叶霉病病菌，测定植株叶片光合特性的变化。结果表明，随着叶霉病病菌接种时间的延长，感病品系61胞间CO2浓度表现为增长趋势，叶片净光合速率、气孔导度、蒸腾速率均呈降低趋势。组合1661、抗病品系16的光合参数变化不大。番茄叶霉病侵染明显抑制感病番茄品系植株的光合作用，而对抗病番茄无明显影响。

关键词：番茄；叶霉病；光合特性

中图分类号：S641.201文献标志码：A文章编号：1002-1302（2014）11-0185-02

番茄叶霉病是一种真菌性病害，随着我国保护地面积的不断扩大，其在我国产生的危害也越来越大，给我国番茄生产造成了巨大损失[1]。目前，关于番茄叶霉病研究主要集中于生理小种鉴定、抗病资源筛选[2]、分子标记辅助育种等方面，有关番茄叶霉病侵染引起番茄植株光合特性变化的报道较少。本试验通过苗期人工接种当地番茄叶霉病病菌，侵染抗病、感病及杂交种番茄，测定植株叶片光合特性的变化，以期为番茄种质资源研究、叶霉病抗性鉴定及品种筛选提供依据。

1材料与方法

1.1材料

番茄抗病品系16、番茄感病品系61、番茄组合1661（16为母本，61为父本的杂交组合）由河北科技师范学院番茄育种课题组提供，2013年7—11月在河北科技师范学院温室大棚进行试验。于当地种植番茄温室采取发病菌叶，参照王美琴等的方法[3]，在PDA培养基上对叶霉病菌进行分离、纯化后使用。

1.2方法

番茄抗病品系16、番茄感病品系61、番茄组合1661幼苗[LL]长至2叶1心期时移植营养钵，每小区30株，重复3次。幼苗长至3～5张真叶时喷雾接种叶霉病病菌，接种孢子浓度为0.1亿个/mL，对照组喷施清水。接种前后保湿24h，接种后白天温度维持在25℃左右，夜间温度在12℃左右。接种前1d及接种后1、5、10、15d利用GFS-3000型便携式光合仪（德国WALZ公司）测定番茄植株叶片的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、胞间CO2浓度。每个品系（组合）随机挑选生长发育程度相同的3株，测定部位为从顶部向下完全展开的第4张真叶，设置光量子通量为1000mol/（m2·s），叶温为25℃，重复3次。

2结果与分析

2.1不同基因型番茄光合特性

接种前，番茄品系16与61的净光合速率差异极显著。接种后，品系16净光合速率上升幅度为14.64%，品系61净光合速率下降幅度为31.75%，二者下降幅度差异极显著。品系16、品系61接种前气孔导度差异极显著，接种后差异不显著。品系61的气孔导度下降幅度为23.01%，极显著高于品系16、组合1661（表1）。

2.2接种前后不同基因型番茄的净光合速率变化

接种后，品系16与组合1661净光合速率整体变化幅度均较小，品系61下降幅度较大。各品系（组合）在接种后1d净光合速率均增加。接种后1～15d番茄品系61净光合速率呈下降趋势，组合1661与品系61相比下降幅度不明显；品系16净光合速率在接种后先呈上升趋势，随后下降到接种前水平（图1）。

2.3接种前后不同基因型番茄的气孔导度变化

各品系（组合）接种第1天气孔导度均下降，番茄品系61的气孔导度接种后下降幅度最大，番茄品系16、组合1661气孔导度变化幅度较小，并随接种时间的增加逐渐恢复到接种前的水平（图2）。

2.4接种前后不同基因型番茄的胞间CO2浓度变化

各品系（组合）接种后胞间CO2浓度均呈上升趋势，品系16、组合1661上升幅度较小，品系61上升幅度较大。品系16接种后1～5d略有上升，随后恢复到接种前的水平；组合1661胞间CO2浓度较接种前相比有小幅上升；品系61接种后胞间CO2浓度上升明显，说明叶霉病病菌对感病番茄的胞间CO2浓度影响较大，对抗病番茄影响较小（图3）。

2.5接种前后不同基因型番茄的蒸腾速率变化

接种后1～15d，番茄品系16叶片蒸腾速率基本不变；组合1661、品系61接菌后1d叶片蒸腾速率均有所增加，随后组合1661叶片蒸腾速率缓慢下降并恢复至接种前水平，番茄61叶片蒸腾速率则持续下降。说明叶霉病病菌侵染对感病番茄的叶片蒸腾速率影响较大，抗病番茄基本不受影响（图4）。

3结论与讨论

本研究表明，番茄品系16与61的净光合速率接种前差异极显著，二者下降幅度差异极显著。品系16、61接种前气孔导度差异极显著，接种后差异不显著。品系61的气孔导度下降幅度极显著大于品系16、组合1661。番茄品系16与1661的胞间CO2浓度接种前差异极显著，组合1661同品系16胞间CO2浓度接种前后差异均极显著。番茄品系16与61接种后15d蒸腾速率差异达极显著。品系61接种后蒸腾速率与接种前相比下降了27.43%。接种前1d，番茄品系16与61的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率差异均极显著。随着叶霉病病菌接种时间的延长，感病品系61胞间CO2浓度表现为增长趋势，而叶片净光合速率、气孔导度、蒸腾速率均呈降低趋势。组合1661、抗病品系16的光合参数变化不大。这与以往报道的番茄白粉病[4]、番茄黄化曲叶病[5]、黄瓜靶斑病[6]对植物光合作用的影响一致。叶片光合速率降低的主要原因是病菌侵染引起植物气孔部分关闭，导致植物光合作用受到抑制[7]。柯玉琴等认为，感病品种受抑制程度大于抗病品种[8]，张振贤等的研究结果[9]也证实了这一观点。番茄叶霉病菌侵染导致植株叶片光合能力下降，但也导致CO2的供应能力超出植株光合机构同化的能力，因此短时间内感病品种胞间CO2浓度增加[10]。可见，番茄叶霉病侵染导致感病番茄光合作用受到抑制，而对抗病番茄无明显影响。

参考文献：

[1]陈宇飞.我国番茄叶霉病研究进展[J].东北农业大学学报，2000，31（4）：411-414.

[2]张桂芝，杨昇，牛柏忠，等.番茄叶霉病生理小种鉴定和抗源筛选[J].北方园艺，2003（3）：53-53.

[3]王美琴，王海荣，刘慧平，等.番茄叶霉病菌的生物学特性研究[J].山西农业大学学报：自然科学版，2003，23（4）：303-307.

[4]吴昊，董华芳，许延波.番茄白粉病对番茄叶片光合特性的影响[J].安徽农业科学，2011，39（15）：9006-9008.

[5]于力，阎君，郭世荣，等.番茄黄化曲叶病毒侵染对番茄叶片光合及荧光特性的影响[J].上海农业学报，2012，28（3）：22-25.

[6]樊仲庆，谢永成，查仙芳.靶斑病对黄瓜光合作用的影响[J].江苏农业科学，2013，41（8）：158-159.

[7]郭兴启，李向东，朱汉城，等.马铃薯Y病毒（PVY）的侵染对烟草叶片光合作用的影响[J].植物病理学报，2000，30（1）：94-95.

[8]柯玉琴，潘廷国，方树民.青枯菌侵染对烟草叶片H2O2代谢、叶绿素荧光参数的影响及其与抗病性的关系[J].中国生态农业学报，2002，10（2）：36-39.

[9]张振贤，周绪元，陈利平.主要蔬菜作物光合与蒸腾特性研究[J].园艺学报，1997，24（2）：52-57.

[10]艾希珍，王秀峰，郭延奎，等.弱光亚适温和低温对黄瓜气孔特性及叶绿体超微结构的影响[J].中国农业科学，2006，39（10）：2063-2068.

摘要：以抗叶霉病不同基因型的感病番茄品系61、抗病番茄品系16、番茄组合1661（16为母本，61为父本的杂交组合）为材料，苗期人工接种叶霉病病菌，测定植株叶片光合特性的变化。结果表明，随着叶霉病病菌接种时间的延长，感病品系61胞间CO2浓度表现为增长趋势，叶片净光合速率、气孔导度、蒸腾速率均呈降低趋势。组合1661、抗病品系16的光合参数变化不大。番茄叶霉病侵染明显抑制感病番茄品系植株的光合作用，而对抗病番茄无明显影响。

关键词：番茄；叶霉病；光合特性

中图分类号：S641.201文献标志码：A文章编号：1002-1302（2014）11-0185-02

番茄叶霉病是一种真菌性病害，随着我国保护地面积的不断扩大，其在我国产生的危害也越来越大，给我国番茄生产造成了巨大损失[1]。目前，关于番茄叶霉病研究主要集中于生理小种鉴定、抗病资源筛选[2]、分子标记辅助育种等方面，有关番茄叶霉病侵染引起番茄植株光合特性变化的报道较少。本试验通过苗期人工接种当地番茄叶霉病病菌，侵染抗病、感病及杂交种番茄，测定植株叶片光合特性的变化，以期为番茄种质资源研究、叶霉病抗性鉴定及品种筛选提供依据。

1材料与方法

1.1材料

番茄抗病品系16、番茄感病品系61、番茄组合1661（16为母本，61为父本的杂交组合）由河北科技师范学院番茄育种课题组提供，2013年7—11月在河北科技师范学院温室大棚进行试验。于当地种植番茄温室采取发病菌叶，参照王美琴等的方法[3]，在PDA培养基上对叶霉病菌进行分离、纯化后使用。

1.2方法

番茄抗病品系16、番茄感病品系61、番茄组合1661幼苗[LL]长至2叶1心期时移植营养钵，每小区30株，重复3次。幼苗长至3～5张真叶时喷雾接种叶霉病病菌，接种孢子浓度为0.1亿个/mL，对照组喷施清水。接种前后保湿24h，接种后白天温度维持在25℃左右，夜间温度在12℃左右。接种前1d及接种后1、5、10、15d利用GFS-3000型便携式光合仪（德国WALZ公司）测定番茄植株叶片的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、胞间CO2浓度。每个品系（组合）随机挑选生长发育程度相同的3株，测定部位为从顶部向下完全展开的第4张真叶，设置光量子通量为1000mol/（m2·s），叶温为25℃，重复3次。

2结果与分析

2.1不同基因型番茄光合特性

接种前，番茄品系16与61的净光合速率差异极显著。接种后，品系16净光合速率上升幅度为14.64%，品系61净光合速率下降幅度为31.75%，二者下降幅度差异极显著。品系16、品系61接种前气孔导度差异极显著，接种后差异不显著。品系61的气孔导度下降幅度为23.01%，极显著高于品系16、组合1661（表1）。

2.2接种前后不同基因型番茄的净光合速率变化

接种后，品系16与组合1661净光合速率整体变化幅度均较小，品系61下降幅度较大。各品系（组合）在接种后1d净光合速率均增加。接种后1～15d番茄品系61净光合速率呈下降趋势，组合1661与品系61相比下降幅度不明显；品系16净光合速率在接种后先呈上升趋势，随后下降到接种前水平（图1）。

2.3接种前后不同基因型番茄的气孔导度变化

各品系（组合）接种第1天气孔导度均下降，番茄品系61的气孔导度接种后下降幅度最大，番茄品系16、组合1661气孔导度变化幅度较小，并随接种时间的增加逐渐恢复到接种前的水平（图2）。

2.4接种前后不同基因型番茄的胞间CO2浓度变化

各品系（组合）接种后胞间CO2浓度均呈上升趋势，品系16、组合1661上升幅度较小，品系61上升幅度较大。品系16接种后1～5d略有上升，随后恢复到接种前的水平；组合1661胞间CO2浓度较接种前相比有小幅上升；品系61接种后胞间CO2浓度上升明显，说明叶霉病病菌对感病番茄的胞间CO2浓度影响较大，对抗病番茄影响较小（图3）。

2.5接种前后不同基因型番茄的蒸腾速率变化

接种后1～15d，番茄品系16叶片蒸腾速率基本不变；组合1661、品系61接菌后1d叶片蒸腾速率均有所增加，随后组合1661叶片蒸腾速率缓慢下降并恢复至接种前水平，番茄61叶片蒸腾速率则持续下降。说明叶霉病病菌侵染对感病番茄的叶片蒸腾速率影响较大，抗病番茄基本不受影响（图4）。

3结论与讨论

本研究表明，番茄品系16与61的净光合速率接种前差异极显著，二者下降幅度差异极显著。品系16、61接种前气孔导度差异极显著，接种后差异不显著。品系61的气孔导度下降幅度极显著大于品系16、组合1661。番茄品系16与1661的胞间CO2浓度接种前差异极显著，组合1661同品系16胞间CO2浓度接种前后差异均极显著。番茄品系16与61接种后15d蒸腾速率差异达极显著。品系61接种后蒸腾速率与接种前相比下降了27.43%。接种前1d，番茄品系16与61的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率差异均极显著。随着叶霉病病菌接种时间的延长，感病品系61胞间CO2浓度表现为增长趋势，而叶片净光合速率、气孔导度、蒸腾速率均呈降低趋势。组合1661、抗病品系16的光合参数变化不大。这与以往报道的番茄白粉病[4]、番茄黄化曲叶病[5]、黄瓜靶斑病[6]对植物光合作用的影响一致。叶片光合速率降低的主要原因是病菌侵染引起植物气孔部分关闭，导致植物光合作用受到抑制[7]。柯玉琴等认为，感病品种受抑制程度大于抗病品种[8]，张振贤等的研究结果[9]也证实了这一观点。番茄叶霉病菌侵染导致植株叶片光合能力下降，但也导致CO2的供应能力超出植株光合机构同化的能力，因此短时间内感病品种胞间CO2浓度增加[10]。可见，番茄叶霉病侵染导致感病番茄光合作用受到抑制，而对抗病番茄无明显影响。

参考文献：

[1]陈宇飞.我国番茄叶霉病研究进展[J].东北农业大学学报，2000，31（4）：411-414.

[2]张桂芝，杨昇，牛柏忠，等.番茄叶霉病生理小种鉴定和抗源筛选[J].北方园艺，2003（3）：53-53.

[3]王美琴，王海荣，刘慧平，等.番茄叶霉病菌的生物学特性研究[J].山西农业大学学报：自然科学版，2003，23（4）：303-307.

[4]吴昊，董华芳，许延波.番茄白粉病对番茄叶片光合特性的影响[J].安徽农业科学，2011，39（15）：9006-9008.

[5]于力，阎君，郭世荣，等.番茄黄化曲叶病毒侵染对番茄叶片光合及荧光特性的影响[J].上海农业学报，2012，28（3）：22-25.

[6]樊仲庆，谢永成，查仙芳.靶斑病对黄瓜光合作用的影响[J].江苏农业科学，2013，41（8）：158-159.

[7]郭兴启，李向东，朱汉城，等.马铃薯Y病毒（PVY）的侵染对烟草叶片光合作用的影响[J].植物病理学报，2000，30（1）：94-95.

[8]柯玉琴，潘廷国，方树民.青枯菌侵染对烟草叶片H2O2代谢、叶绿素荧光参数的影响及其与抗病性的关系[J].中国生态农业学报，2002，10（2）：36-39.

[9]张振贤，周绪元，陈利平.主要蔬菜作物光合与蒸腾特性研究[J].园艺学报，1997，24（2）：52-57.

[10]艾希珍，王秀峰，郭延奎，等.弱光亚适温和低温对黄瓜气孔特性及叶绿体超微结构的影响[J].中国农业科学，2006，39（10）：2063-2068.