葫芦自交系苗期白粉病抗性鉴定
2015-04-29耿丽华宋顺华徐秀兰吴萍宫国义
耿丽华 宋顺华 徐秀兰 吴萍 宫国义
摘 要: 为了明确现有葫芦种质资源对白粉病的抗性程度,为进一步选育抗白粉病砧木品种奠定基础,通过苗期人工接种的方法,对50份葫芦自交系进行白粉病抗性鉴定,结果表明:供试材料中有5份属抗病类型,8份材料为中抗类型,25份材料为中感类型,12份材料为感病类型。因此,供试葫芦自交系中存在着有利用价值的抗白粉病材料。
关键词: 葫芦; 白粉病; 抗性; 鉴定
Evaluation for resistance of inbred lines of bottle gourd to powdery mildew at seedling stage
GENG Lihua,SONG Shunhua, XU Xiulan, WU Ping, GONG Guoyi
(Beijing Vegetable Research Center, Beijing Academy of Agriculture and Forestry Sciences, Key Laboratory of Biology and Genetic Improvement of Horticultural Crops (North China), P. R. China, Key Laboratory of Urban Agriculture (North), Ministry of Agriculture, P. R. China, Beijing, 100097, China)
Abstract:In order to understand the resistance level of our bottle gourd materials to powdery mildew,total of 50 inbred lines were evaluated for resistance to powdery mildew by inoculating spore suspension at seedling stage. The results showed that among the test 50 materials,there were 5 materials showed resistance,8 materials showed middle resistance,25 materials showed middle susceptible,and 12 materials showed susceptible. This study indicated that the materials had resistant genes which had a potential value for selection and breeding of powdery mildew resistant rootstocks.
Key words: Bottle gourd; Powdery mildew; Resistance; Evaluation
白粉病(Erysiphe cucurbitacearum)是一种广泛发生的世界性病害,在葫芦科作物上都严重发生。由于白粉病潜育期短,一个生长季节可繁殖多代,且繁殖率高,产生的孢子可借助空气大范围传播和侵染,严重影响葫芦科作物的正常生长。随着保护地瓜类生产的面积迅速扩大,在高温高湿环境下,病害发生后能在田间快速传播,导致产量和果实品质下降。虽然喷施农药和实施轮作能够在一定程度上减少白粉病的发生,但是防治白粉病最为有效的途径是选育和推广抗白粉病的瓜类新品种,抗白粉病育种已经成为国内外瓜类生产国的主要育种目标之一。
葫芦是西瓜生产中的重要嫁接砧木,选育和种植抗白粉病的葫芦砧木品种,是西瓜生产中降低白粉病危害的有效途径之一,发掘葫芦抗白粉病的种质资源将有助于加快葫芦抗白粉病的育种进程。
关于葫芦白粉病人工接种及抗病性鉴定研究报道极少,此前未见关于葫芦白粉病人工接种方法和葫芦对白粉病病原的抗感反应标准的报道。本研究参照王娟等[1]的甜瓜白粉病人工接种方法和甜瓜对白粉病的抗感反应分级的标准,同时考虑到与甜瓜相比,子叶平展期接种后的相同生长时间内葫芦生长快、叶片数多,其症状表现也与甜瓜不完全一致,因此使用时根据具体情况加以了改进。
本研究对50份葫芦自交系材料进行了白粉病的抗性鉴定,以筛选出较好的抗病材料,为抗病砧木品种的选育提供依据,加快向西瓜生产提供抗病葫芦砧木品种的进程。
1 材料与方法
1.1 材料
50份供试葫芦材料编号、名称和来源见表1,均为北京市农林科学院蔬菜研究中心育成的自选系。白粉病菌来源于北京市农林科学院蔬菜研究中心设施大棚内的发病植株。
1.2 方法
1.2.1 试验设计 试验于2014年春季在北京市农林科学院蔬菜研究中心试验农场的温室内进行。种子播种在盛有灭菌土的8 cm×8 cm 营养钵内,每一个钵内播种1粒种子。每一种葫芦材料接种20株幼苗,3次重复。植株之间的距离以生长2周不互相接触为宜,其他水肥措施按正常管理。
1.2.2 接种 于子叶展平期,采用孢子悬浮液喷雾法接种,采集感白粉病的叶片,收集新鲜白粉病菌孢子到蒸馏水中,充分振荡打散孢子团,配制浓度为1×105个·mL-1的孢子悬浮液。用喷雾器把孢子悬浮液喷到叶片表面。接种后保持温度25~28 ℃/18~20 ℃(昼/夜)。
1.2.3 抗病性调查级别划分和统计 人工接种后5~7 d开始发病,10~12 d充分发病后开始调查病情。病情级别划分参照徐向丽等[2]所用标准并稍加改进:0级,整株无病斑;1级,仅子叶有少量病斑或茎上有少量病斑,占整株的比例10%以下;3级,茎和子叶都有少量病斑,占整株的比例10%~20%;5级,茎和子叶有较多病斑,占整株的比例21%~50%;7级,茎和子叶布满病斑,真叶有病斑,占整株的比例51%~80%;9级,植株因感病而死。
根据调查结果按如下公式计算病情指数(DI):
DI/%=Σ(发病级别×发病株数)/(最高病级×总株数)×100
根据病情指数DI确定抗感等级。 抗感分级标准为: DI<20%为抗病(R); 20%≤DI<40%为中抗(RS);40%≤DI≤60%为中感(SR);DI>60%为感病(S)。
2 结果与分析
供试的50份葫芦自交系材料,经过苗期人工接种白粉病菌后,其病情指数平均值在8.99%~77.78%(表1),病情指数相差很大,这一方面说明供试自交系之间的抗感差异十分明显,另一方面也说明本试验所采用的人工接种方法可以将种质之间的抗感差异表现出来,用来进行葫芦白粉病抗性鉴定是可行的,这为今后进一步的葫芦人工接种白粉病抗性鉴定和筛选打下了基础。
在本试验供试的50份葫芦自交系材料中,没有发现对白粉病免疫的葫芦材料,发现有抗病材料,其中有5份材料属抗病类型,其病情指数为8.99%~19.95%,占鉴定总数的10%,这些抗病材料分别是HL39、HL47、HL12、HL41、HL44,其病情指数分别为8.99%、 13.07%、 15.03%、 17.04% 和
19.95%,可见其中以HL39自交系的病情指数最低,抗性最好。
有8份葫芦自交系材料为中抗类型,占鉴定总数的16%,病情指数为20.26%~37.78%,这8份材料分别是HL40、HL42、HL11、HL50、HL48、HL31、HL49 和HL45,其病情指数分别为为20.26%、22.92%、23.53%、24.60%、30.07%、30.37%、31.85%和37.78%。
25份材料为中感类型,占鉴定总数的50%,病情指数为40.74%~59.72%;12份材料为感病类型,占鉴定总数的24%,病情指数为61.11%~77.78%。其中自交系HL1病情指数高达77.78%,最易感病。
3 讨 论
瓜类白粉病作为一种重要的病害,已经受到国内外研究者的重视。瓜类白粉病菌分布因国家或地区不同而有着不同种类的病原菌,而且优势种也存在差别。据国外报道,有3个属6个种的真菌均可引起葫芦科植物白粉病[2-4]。已有的研究 [5-10]表明,我国瓜类白粉病病原菌主要是单囊壳属单囊壳菌(Sphaerotheca fuliiginea)和白粉菌属二孢白粉菌(E. cichoracearum)。北京地区瓜类蔬菜白粉病由S. fuliginea所致,且存在2个生理小种,即小种1和2France,优势生理小种是小种2France[1]。这些工作为开展瓜类白粉病防治、引进抗源材料和选育抗病品种奠定了基础。
葫芦是重要的西瓜砧木,是西瓜生产中降低连作障碍的不良影响和防治西瓜枯萎病的重要嫁接砧木之一。据报道[11],以葫芦为砧木嫁接的西瓜品质好,选用适当的品种可以提高抗病性和产量,好的葫芦砧木品种对于西瓜生产具有重要的应用价值。但是,关于葫芦抗白粉病的相关研究报道很少,雷娟利等[12]对1份葫芦材料进行了抗白粉病鉴定,并由其F1代的抗性表现判断其抗白粉病基因为隐性基因控制。今后需要加强葫芦抗白粉病遗传规律的研究,以利于推进抗病育种进程。
由于此前没有葫芦对白粉病病原的抗感反应标准,本试验中的单株的病情分级标准和群体的抗感标准都是参照甜瓜的标准,而相比甜瓜,子叶平展期接种后的相同生长时间内葫芦生长快叶片数量多,其症状表现与甜瓜的并不完全一致,因此使用时依据具体情况加以了改进。今后还需要进一步完善葫芦单株的病情分级标准和群体的抗感标准,使更能准确地反映出葫芦种质的抗感情况,使获得的鉴定结果更加准确可靠。
对于本研究从试验材料中鉴定得到的5份抗白粉病、8份中抗白粉病的葫芦种质材料,其人工苗期接种鉴定结果与田间表现能否一致,有待于进一步观察其在田间自然感病条件下的抗感表现来加以验证。以此为基础,结合前人取得的瓜类作物抗白粉病的研究工作,进一步了解葫芦白粉病抗性的遗传规律,有的放矢地采取适合的育种手段,将有助于推进葫芦抗病品种选育工作的进程。
参考文献
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