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甜瓜白粉病抗性鉴定方法的比较

2015-05-08齐振宇孔德栋胡卫珍董正中孙晓梅于宁宁

实验科学与技术 2015年3期
关键词:小种活体离体

齐振宇,孔德栋,胡卫珍,金 蓉,董正中,孙晓梅,于宁宁

(1.浙江大学 农业试验站,杭州 310058;2.上海市农业科学院 审计处,上海 201403;3.浙江大学 农业与生物技术学院,杭州 310058)

甜瓜白粉病抗性鉴定方法的比较

齐振宇1,3,孔德栋1,胡卫珍1,金 蓉1,董正中1,孙晓梅2,于宁宁3

(1.浙江大学 农业试验站,杭州 310058;2.上海市农业科学院 审计处,上海 201403;
3.浙江大学 农业与生物技术学院,杭州 310058)

采用人工气候箱活体接种、离体叶片圆盘接种两种接种方法对6个甜瓜白粉病病原菌生理小种鉴别寄主进行白粉病接种试验。结果表明,两种方法的试验结果与鉴别寄主抗性相一致,能够准确测定6个甜瓜白粉病病原菌生理小种鉴别寄主对白粉病2F生理小种的感抗性。此外,采用离体叶片圆盘接种法,感病寄主之间病情指数差异不显著,而采用人工气候箱活体接种法,不同感病寄主之间病情指数有显著性差异。

白粉病;抗病性鉴定;离体叶片圆盘接种;人工气候箱活体接种

甜瓜白粉病(S.fuziginea)是甜瓜生产中主要的真菌病害之一,是甜瓜生产中发生范围广泛的一种流行性病害,发病后,造成甜瓜植株的生理障碍,并导致产品品质和产量的下降,对甜瓜产业化的发展影响日益严重。其已引起了各甜瓜生产国的重视,并积极开展甜瓜白粉病抗病性相关的研究[1-2]。从甜瓜白粉病病原菌的生理小种[3-4]、鉴别寄主[5]、鉴定方法[6-7]、抗性遗传特点[8-9]等方面进行了一些研究,并取得了一定成果。由于甜瓜白粉病菌是一种活体寄生菌,只能在活体寄主上寄生,无法通过人工培养基生长,故甜瓜白粉病抗病性鉴定有着较多困难,也一直是研究的关键。本研究引入白粉病抗性鉴别寄主作为试验材料,以甜瓜白粉病的2F生理小种作为接种菌原,对人工气候箱活体接种、离体叶片圆盘接种两种接种方法进行试验比较,拟为甜瓜抗白粉病相关研究提供参考。

1 材料与方法

1.1 人工气候箱活体接种法

1.1.1 试验甜瓜材料的准备

6个甜瓜白粉病病原菌生理小种鉴别寄主均由浙江大学园艺系蔬菜研究所提供。供试验材料在人工气候箱内生长,利用无菌基质进行穴盘育苗,出苗一周后,移栽至12 cm×12 cm的塑料钵中,白天温度28 ℃,夜间温度22 ℃,培养至5~6片真叶后供试验处理。

1.1.2 接种白粉菌孢子悬浮液的准备与接种

1.1.3 人工气候箱活体接种抗病分级标准

接种14 d后调查发病率和病情分级,每株取第2片真叶进行调查,并记载发病程度。单株病情分级标准参考郑耘、王萍[11-12]的报道。单株病情分级标准:0级,无病叶,叶片无病斑;1级,少量菌丝,无孢子;2级,少量菌丝体,有孢子产生;3级,大量菌丝体,有少量孢子产生;4级,大量菌丝体,产生大量孢子。

1.2 离体叶片圆盘接种法

1.2.1 试验甜瓜叶片圆盘的准备与接种

1.2.2 离体叶片圆盘接种抗病分级标准

离体叶片圆盘接种12 d后调查发病情况。离体叶片圆盘接种病情分级标准参考方中达的方法[13]。0级:无病,无菌丝;1级:病斑上有淡薄菌丝,无孢子;2级:菌丝较多,少量孢子;3级:菌丝较多,较多孢子;4级:大量菌丝,大量孢子。

1.3 数据分析方法

抗病性鉴定所有数据用SAS处理与分析。

2 结果与分析

2.1 不同鉴定方法的抗性比较

采用人工气候箱活体接种法和离体叶片圆盘接种法对6个甜瓜材料进行抗性鉴定试验,10 d后,PMR45的表现分别如图1和图2所示。当接种白粉病的2F生理小种后, PMR5、PI414723表现不发病,PMR45、 IranH、Topmark、Vedrantai表现发病。这与试验材料对接种病原生理小种的感抗反应结果一致。4个感病材料通过人工气候箱活体接种4 d后,肉眼不能看见病斑;接种7 d后,能够发现明显的病斑与菌丝体;14 d后,较多菌丝体与孢子产生。4个感病材料通过离体叶片圆盘接种法进行接种,接种4 d后,肉眼能发现少量菌丝体产生;7 d后能看到较大病斑和较多菌丝体;12 d后,发现较多孢子与大量菌丝体;18 d后接种叶片圆盘出现褐化,有些出现杂菌污染,如图3所示。

图1 PMR45人工气候箱活体接种法接种10 d后情况

图2 PMR45离体叶片圆盘接种法接种10 d后情况

图3 离体叶片圆盘接种法受污染情况

2.2 感病材料不同病情指数分析

2.2.1 人工气候箱活体接种法

表1 人工气候箱活体接种法试验结果

2.2.2 离体叶片圆盘接种法

表2 离体叶片圆盘接种法试验结果

3 结束语

传统的甜瓜白粉病抗性鉴定方法一般采用大田活体鉴定。离体叶片圆盘接种和人工气候箱活体接种两种方法与大田接种相比,可以节省栽种的空间及试验的材料,并且能够提供可控的试验环境,在接种不同的病原菌时,可防止非目的接种病原菌的侵入干扰[12]。因此,采用离体叶片圆盘接种和人工气候箱活体接种两种方法进行甜瓜白粉病抗性鉴定,都较大田接种工作量小,鉴定结果可靠性高。相比两种接种方法,通过离体圆盘接种法,需要进行培养基的配置且取样与消毒过程较多,对试验的条件要求也较高,而采用人工气候箱进行接种,简便易行,结果清晰。

以往甜瓜白粉病抗性鉴定方法的试验,对于接种的病原菌没有进行严格的寄主生理小种鉴定,以及分离、培养,选择接种的甜瓜材料的遗传背景也不清楚。本试验通过对鉴定后的白粉病2F生理小种孢子进行分离培养,选择6个甜瓜白粉病抗性鉴定寄主作为接种材料,进行不同接种方法的比较试验,验证鉴定方法的可行性与准确性。结果发现,两种方法的鉴定结果一致,都能把6个甜瓜白粉病寄主鉴定试验材料划分为2个类型:感病材料与抗病材料。这与试验材料对白粉病2F生理小种的感抗反应结果相符。说明两种方法都可用于甜瓜白粉病抗/感病性的鉴定。

从4个感病材料的发病结果来看,采用离体叶片圆盘接种法接种,发病时间短。这可能是进行离体叶片圆盘接种法的培养环境可控性更好,更适合接种甜瓜白粉菌的生长。采用人工气候箱活体接种法接种后,发病率和病情指数比离体叶片圆盘接种法要高,且通过该接种法能够将感病材料病情指数进行显著性区分,而离体圆盘接种法不能对感病材料病情指数进行显著性区分。这可能是采用离体叶片圆盘接种法接种,接种的叶片圆盘在离开甜瓜植株后,叶片的各种生理代谢过程逐渐减弱,提供给需要活体寄生的甜瓜白粉菌的营养较少,影响到白粉菌的生长与繁殖。另外,在试验后期,离体叶片圆盘接种法培养基上的叶片圆盘逐渐褐化或被杂菌污染,使得甜瓜白粉病病原菌生长环境更不适宜,从而影响了鉴定甜瓜白粉菌的发病率与病情指数。可见,采用人工气候箱活体接种法,能够区分不同鉴定材料的抗性能力,特别适合用于需要进行病情分级有关的研究。

[1] James D M,Pitrat M,Thomas C E,et a1.Powdery mildew resistance genes in muskmelon[J].Journal of the American Society for Horticultural Science,1987,112(1):63-65.

[2] Hosoya K,Narisawa K,Pitrat M,et a1.Race identification in powderymildew on melon in Japan[J].Plant Breeding,1999,118(3):259-262.

[3] 徐志毫,寿伟林,黄凯美,等.白粉病菌的生理小种及其对不同基因型甜瓜的致病性[J].浙江农业学报,1999,11(5):245-248.

[4] 王娟,宫国义,郭绍贵,等.北京地区瓜类蔬菜白粉病菌生理小种分化的初步鉴定[J].中国蔬菜,2006(8):7-9.

[5] 臧全宇,汪炳良,王毓洪,等.甜瓜白粉病抗性遗传育种研究进展 [J].北方园艺,2007(9):58-60.

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[12]王萍,王宏太,陈鸿,等.两种方法鉴定甜瓜白粉病抗性的比较[J].长江蔬菜,2010(8):96-98.

[13]方中达.植病研究方法[M].北京:中国农业出版社,1999:367.

Comparison of Methods for Identifying Disease Resistance to Powdery Mildew

QI Zhenyu1,3, KONG Dedong1, HU Weizheng1, JIN Rong1,DONG Zhengzhong1,SUN Xiaomei2, YU Ningning3

(1. Agricultural Experiment Station ,Zhejiang University, Hangzhou 310058, China;2.Department of Auditing, Shanghai Academy
Agricultural Sciences, Shanghai 201403, China;3.College of Agricultural and Biotechnology, Zhejiang University, Hangzhou 310058, China)

The use of artificial climate chamber in vivo and leaf disc method in vitro were inoculated for six species of powdery mildew pathogen identification of physiological host conducted powdery mildew inoculation test. The results of two methods are consistent with the identification of host resistance, and it can accurately distinguish six powdery mildew pathogen differentiating host powdery mildew of physiological races 2F sense resistance. In addition, using in vitro leaf disc inoculation, the difference of disease index between the susceptible hosts was not significant, while the use of artificial climate chamber in vivo inoculation, a significant difference of disease index among susceptible hosts were observed.

powdery mildew; resistance identification;leaf disc method in vitro; artificial climate chamber in vivo

2014-12-06;修改日期: 2015-01-04

浙江大学实验研究基金重点资助项目(188100-560101/024 )。

齐振宇(1976-),男,在职博士研究生,实验师,研究方向:设施园艺与环境控制。

Q33

B

10.3969/j.issn.1672-4550.2015.03.008

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