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草莓新品种晶玉对炭疽病和灰霉病的抗性鉴定

2015-08-08韩永超曾祥国向发云陈丰滢顾玉成

湖北农业科学 2015年13期
关键词:灰霉病炭疽病抗性

韩永超 曾祥国 向发云 陈丰滢 顾玉成

摘要:采用田间试验和人工接种的方法对‘晶玉、‘晶瑶、‘丰香和‘甜查理的炭疽病以及灰霉病抗性进行了鉴定和比较。结果表明,草莓(Fragaria ananassa Duch.)新品种‘晶玉对炭疽病具有中等抗性水平,其抗性水平低于‘甜查理,但高于‘晶瑶和‘丰香;‘晶玉对灰霉病具有一定的耐病性,具有花不易感灰霉病和果实发病率显著低于‘甜查理的优点。

关键词:草莓(Fragaria ananassa Duch.);炭疽病;灰霉病;抗性

中图分类号:S668.4;S432.4+2;S432.4+4 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2015)13-3153-04

DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2015.13.021

Resistance Identification of Strawberry Cultivar Jingyu to

Anthracnose and Gray Mold

HAN Yong-chao, ZENG Xiang-guo, XIANG Fa-yun, CHEN Feng-ying, GU Yu-cheng

(Institute of Industrial Crops, Hubei Academy of Agricultural Sciences, Wuhan 430064, China)

Abstract: Resistance of strawberry cultivars ‘Jingyu、‘Jingyao、‘Toyonoka and ‘Sweet Charlie to anthracnose and gray mold were identificated by field trials and artificial inoculation. The results indicated that strawberry cultivar ‘Jingyu was medium resistance against anthrancnose, which resistance was lower than ‘Sweet Charlie and higher than ‘Jingyao and ‘Toyonoka; ‘Jingyu was tolerance to gray mold, which blossom was highly resistance to gray mold and the incidence of botrytis fruit rot was significantly lower than ‘Sweet Charlie.

Key words: strawberry(Fragaria ananassa Duch.); anthracnose; gray mold; resistance

近年来,草莓(Fragaria ananassa Duch.)的种植面积不断扩大,而草莓炭疽病和灰霉病的危害却越来越严重。每年6~9月育苗期间,炭疽病大量发生,严重影响草莓生产苗繁育的数量和质量。2012年湖北省育苗期草莓炭疽病平均发病率高达45.4%[1]。目前已报道的能引起草莓根颈腐烂病的炭疽病菌主要有3种,分别为胶孢炭疽菌(Colletotrichum gloeosporioides)、尖孢炭疽菌(C. acutatum)和草莓炭疽菌(C. fragariae)[2-4]。研究者通过病原菌的形态和ITS 序列对病原菌进行分类鉴定,认为中国草莓炭疽病的主要病原物为胶孢炭疽菌[5,6]。但由于炭疽菌属各种病原菌的形态差异小以及ITS序列保守度高,胶孢炭疽菌和尖孢炭疽菌事实上是复合种[7-9]。引起湖北省武汉市草莓根颈腐烂病的主要病原为胶孢炭疽复合种内的C. siamense[10]。草莓炭疽病是高温病害,主要在育苗期和缓苗期发生,但结果期很少发生。灰霉病是草莓结果期的主要病害。

灰霉病是最具毁灭性的气传病害之一,存在于200多种植物上[11],在全球广泛分布。病原灰葡萄孢(Botrytis cinerea Pers.)是富克葡萄孢盘菌(Botryotinia fuckeliana Whetzel.)的无性型,是一种非专化性的死体病原菌。在气候温暖潮湿的环境下,灰葡萄孢的侵染会导致一些作物,物别是果实、蔬菜和观赏花卉的品质和产量严重下降[12]。灰霉病在整个草莓生产季节都可发病,可以侵染草莓的花、果实、叶片等部位。果实是草莓上最具经济价值的器官。由于没有果皮,草莓果实容易受到物理损伤和病原菌侵染,是最容易腐烂的果实之一。果实灰霉病的发生严重影响果实的产量,是草莓采收前和采收后最影响经济价值的重要病害[11-13]。

抗病育种是病害防治最经济有效的办法,‘晶玉草莓是以‘甜查理为母本,‘晶瑶为父本杂交育成的早熟草莓新品种[14]。在生产过程中表现出高产、抗病等优良特性,本研究将通过田间试验以及人工接种的方式对‘晶玉的灰霉病和炭疽病抗性进行鉴定。

1 材料与方法

1.1 植物材料

用于田间鉴定与人工接种鉴定的草莓品种有‘晶玉、‘晶瑶、‘丰香和‘甜查理。

1.2 炭疽病菌株及分生孢子制备

炭疽病菌株Nj-2,分离自江苏省南京市发病草莓植株上,经鉴定属于胶孢炭疽复合种内的C. siamense。从菌落边缘取菌丝块,接种于新的PDA平板中央,将平板置于28 ℃和近紫外灯(12 h光照/12 h黑暗)下培养。7 d后用无菌水将平板上的分生孢子洗下来,测定分生孢子的浓度,并将分生孢子浓度稀释至约106个/mL备用。

1.3 炭疽病人工接种鉴定

于2014年6月下旬用装有人工基质(草炭∶珍珠岩=1∶1)的塑料钵接种匍匐茎苗。待匍匐茎苗在塑料钵基质内扎根约20 d后,从母株处剪断匍匐茎,将匍匐茎苗用于抗性鉴定。在取人工接种20 d前停止施用杀菌剂。于2014年7月,将试验地土壤翻松并在其上方搭建小拱棚。每个草莓品种选择9棵长势良好,没有明显病害的匍匐茎苗用于接种。将长有草莓苗的塑料钵置于翻好的土壤中,将塑料钵下部约1/3埋于翻松的土壤中,浇透水。待草莓叶表面的水分干燥后,将浓度为106个/mL的分生孢子悬浮液倒入喷壶中。用喷壶向草莓植株的各个部位均匀喷雾,每株草莓喷分生孢子液约20 mL。用塑料膜将拱棚盖住。白天有阳光时,将塑料膜从两边各开一个小口通风口,使棚内温度保持在28 ℃左右。晚上将塑料膜完全盖严,以保湿。

1.4 炭疽病抗性田间鉴定

草莓品种对炭疽病的田间抗性鉴定于2014年在湖北省武汉市东西湖区东山农场草莓育苗基地进行。于2014年4月初定植于未种植过草莓的地块,每品种50株,株距为0.5 m,所有供试材料在试验结束前均未进行任何药剂防治。

1.5 灰霉病抗性田间鉴定

灰霉病抗性的田间鉴定于2014年在湖北省农业科学院试验基地进行。于2013年10月将5个草莓品种的生产苗定植于连作地块,每品种100株,株距为18 cm,所有供试材料在开始调查前1个月内不施用杀菌剂。其他水肥等管理措施均为常规管理。

1.6 病害调查

炭疽病抗性人工接种鉴定在接种后第7天时,分别逐棵调查植株上所有叶片、叶柄、匍匐茎的病情指数。草莓炭疽病分级标准主要以病斑的长度或直径为依据(表1),计算每个草莓品种9株植株的平均病情指数。

炭疽病田间抗性鉴定在2014年8月25日草莓炭疽病发病高峰期,调查不同草莓品种的炭疽病病情指数,病情指数分级方法同人工接种鉴定。

2014年2月灰霉病发病高峰期,调查草莓果实和花灰霉病发病情况。草莓灰霉病分级标准如表2。

2 结果与分析

2.1 炭疽病抗性人工接种鉴定

采用菌株Nj-2的分生孢子接种7 d后‘晶玉和‘丰香叶片炭疽病发病率和病情指数显著高于‘晶瑶和‘甜查理。不同草莓品种叶柄的炭疽病病情指数差异不显著(表3),其中‘晶玉和‘甜查理的叶柄、匍匐茎上形成大量长度小于1 mm的病斑,数量较多,但是扩展慢;‘晶瑶和‘丰香的叶柄、匍匐茎上病斑数量较少,但是病斑长度一般都大于10 mm,且环绕叶柄和匍匐茎一周,导致叶柄折断或未扎根的匍匐茎子苗死亡。

2.2 炭疽病抗性田间鉴定

在草莓炭疽病发病高峰期统计草莓炭疽病的田间发病率。田间鉴定中‘晶玉和‘甜查理的叶片、叶柄和匍匐茎对炭疽病的抗性都显著低于‘晶瑶与‘丰香(表3)。

2.3 灰霉病抗性田间鉴定

草莓品种‘晶瑶和‘丰香果实灰霉病的发病率分别为4.8%和4.0%,显著低于‘晶玉和‘甜查理;‘甜查理果实灰霉病发病率和病情指数都显著高于其他三个品种,发病果实占总果实数量的比例为28.2%,病情指数为11%(表4)。

草莓的花器官受灰霉菌侵染发病会影响坐果率从而影响最终产量。由表4可以看出,草莓品种‘晶瑶和‘丰香的花器官易感灰霉病,而‘晶玉和‘甜查理的花不易感染灰霉病(田间有极少量花感染灰霉病,但随机调查数据无感染花器官)(表4)。

3 结论与讨论

炭疽病和灰霉病分别是草莓育苗期和生产期的主要病害,是草莓产业发展的主要问题之一。在育苗期,炭疽病在田间的危害主要是通过侵染匍匐茎和叶柄影响子苗的发苗量,对叶片的侵染会对植株的光合作用造成影响,但并不会造成植株立即死亡;在生产期,草莓灰霉病主要发生在冬春季低温潮湿环境下,灰葡萄孢主要侵染草莓的花朵和果实造成严重的产量损失。草莓新品种‘晶玉是由湖北省农业科学院经济作物研究所选育的优良品种,在田间具有优质、抗病、香味浓郁等[14,15]特性。本研究通过田间和人工接种对‘晶玉的抗性水平进行进一步明确。

炭疽病的抗性鉴定结果显示,在田间鉴定试验中,草莓品种‘晶玉和‘甜查理的叶片、叶柄、匍匐茎炭疽病的病情指数显著低于‘晶瑶和‘丰香。人工接种C. siamense菌株Nj-2后,不同草莓品种叶片、叶柄和匍匐茎炭疽病抗性表现有差异。‘晶玉的叶片炭疽病病情指数显著高于‘甜查理和‘晶瑶;叶柄和匍匐茎的抗性规律与田间表现一致,‘晶玉和‘甜查理的叶柄、匍匐茎对炭疽病的抗性显著高于‘丰香和‘晶瑶。一般认为‘晶瑶易感炭疽病[16],与本研究的结果相符。叶片炭疽病抗性在田间试验和人工接种试验中表现不一致可能与田间的环境条件影响有关。一般认为叶柄和匍匐茎感染炭疽病对植株的直接危害较为严重,叶柄和匍匐茎炭疽病易造成母株根茎感染炭疽病死亡,同时匍匐茎感染炭疽病还会导致尚未扎根的匍匐茎子苗死亡[4]。综合分析不同草莓品种叶片、叶柄、匍匐茎在人工接种和田间试验中的炭疽病病情指数,所测定的4个草莓品种对炭疽病的抗性水平由大到小依次为:‘甜查理、‘晶玉、‘丰香、‘晶瑶。

灰霉病可以侵染草莓花、果实、叶片、叶柄等部位,但其中花和果实感染灰霉病会直接导致果实减产或失去经济价值[11-13]。为此本研究主要分析了不同草莓品种田间生产过程中花和果实的灰霉病发病率和病情指数,以此反映不同草莓品种对灰霉病的抗性水平。田间试验的结果显示,‘甜查理的果实发病率达到28.2%,显著高于其他三个品种。‘晶玉的果实发病率为14.6%,‘丰香和‘晶瑶果实灰霉病发病率最低。而不同草莓品种萼片对灰霉病的抗性水平却不同,在田间试验过程中,‘晶玉和‘甜查理只有极少部分花感染灰霉病,以致于在随机调查过程中没有统计到发病的花朵。‘晶玉同时具有花高抗灰霉病和果实灰霉病发病率较低的优点,在田间生产中较耐灰霉病。

草莓的叶片与其他部位对炭疽病的抗性存在明显差异,其抗性水平差异的原因有待进一步研究。草莓果实和花对灰霉病抗性存在明显差异,在抗性鉴定和抗病育种过程中应将两者结合起来分析。对田间试验和人工接种试验结果进行综合分析表明,草莓新品种‘晶玉具有中抗炭疽病和耐灰霉病的特性。

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