广东省烟草主栽品种病毒病抗性评价
2016-10-08孙丽霞杨雷亮吴颖儿李华平邱德义陈定虎王章根中山出入境检验检疫局广东中山58400华南农业大学农学院广东广州5064
孙丽霞,杨雷亮,,吴颖儿,李华平,管 维,邱德义,陈定虎,王章根(.中山出入境检验检疫局,广东 中山 58400;.华南农业大学农学院,广东 广州 5064)
广东省烟草主栽品种病毒病抗性评价
孙丽霞1,杨雷亮1,2,吴颖儿1,李华平2,管 维1,邱德义1,陈定虎1,王章根1
(1.中山出入境检验检疫局,广东 中山 528400;
2.华南农业大学农学院,广东 广州 510642)
为测定广东省7个烟草主栽品种对TMV和CMV的抗性情况,采用TMV侵染的普通烟叶系列稀释液(CK、1∶10、1∶100、1∶1 000、1∶10 000、1∶100 000)作浓度梯度,选用K326作中感品种对照,机械摩擦接种法接种7个烟草品种(K326、云烟87、RG17、9601、9032、MSK326、MS96-7)。同时,对不同烟草品种选用评价浓度1∶40稀释度进行CMV接种,对接种后20 d的病情指数和9 d的发病率进行分析。结果表明:从各项自然及接种TMV后的农艺产量性状来看,云烟87、RG17和9601表现相对较好。其中以1∶10 000稀释度作为评价浓度进行攻毒接种,接种70 d后的病情指数: MS96-7最低为81.06,9032最高为95.46;接种30 d后统计发病率: MS96-7最低为71.21%,RG17最高为100.00%。其中MS96-7表现为中抗,云烟87 、RG17、9601、9032、K326和MSK326表现为中感;云烟87抗CMV扩展特性最强,9601 抗CMV扩展特性最弱;RG17为CMV高感品种,其余5 个(含新育成的品种MS96-7、MSK326)为CMV中感至高感间的品种。总体上,没有一个品种表现对TMV免疫或高抗水平,同时,也没有一个品种表现对CMV免疫、高抗或中抗水平。
广东省;烟草;品种;病毒病;抗性;评价
孙丽霞,杨雷亮,吴颖儿,等 . 广东省烟草主栽品种病毒病抗性评价[J].广东农业科学,2016,43(7):18-24.
由烟草花叶病毒(Tobacco mosaic virus,TMV)和黄瓜花叶病毒(Cucumber mosaic virus,CMV)引起的烟草病毒病是广东省烟区主要病害之一[1]。幼年期或大田初期感染,植株矮小,不能开片,损失达5%~70%;旺长期感染,损失达30%~50%[2-7]。广东省现有的烟草主栽品种中,K326品质最好,烤制的烟叶香味浓郁,田间抗性表现相对较好,是对TMV中感、对CMV中感的品种;云烟87抗青枯病,烟叶叶梗细,易于烤制,高等级烟叶比例高,深受大埔和蕉岭等地烟农喜爱;RG17对TMV、CMV为高感或中感品种,抗青枯病,但品质差,叶梗粗大,不易烤制,在部分青枯病发生严重的地区多有种植;9601和9032不抗青枯病,但植株高大,产量高,在始兴及南雄、五华的部分地区有种植。MS96-7、 MSK326为刚推广不久的品种。
王凤龙等[8]鉴定了922 份烟草种质资源对CMV的室内苗期抗病性,筛选出16 份高抗种质、165 份中抗种质、416 份中感种质和325份高感种质,未发现免疫种质,并建议K326或RG17作为室内鉴定的CMV中感对照。陈学平等[9]进行了包含K326在内的7 个烟草品种对TMV 抗性差异比较研究。许美玲[10]以K326为对照,从田间鉴定评价初步筛选出的10 种质中又筛选出抗TMV品种2 个、中抗TMV品种3 个。蒋乾坤等[11]通过大田抗性鉴定中烟90、黄筋蔸、OX2028、RG8、V2、云烟201、云烟87烟草品种对普通烟草花叶病的感病性,得到OX2028和云烟201病情指数较低,可进行示范性推广。杨华兵等[12]通过塑料大棚内摩擦接种,分析了21个烟草品种的症状特征和对辣椒叶脉斑驳病毒的抗性,MD609、巴斯玛1号和云烟97为感病,MSK326、MS云烟87、MS云烟85、红花大金元等18个供试品种为高感。
目前广东省烤烟种植面积约为2万hm2,主要分布在粤北韶关的南雄、始兴以及粤东梅州的梅县、五华、大埔等市县。广东省烟叶产区主要分布在粤北韶关市,按烟田面积由多到少依次为南雄、始兴、乐昌、乳源等县(县级市);其次在粤东梅州市,按烟田面积由多到少依次为五华、梅县、大埔、蕉岭等县。现有田间主栽普通烟草面积从多到少依次为K326、云烟87、9601、9032、RG17、MS96-7等品种。随着国际市场和烟草工业对烟叶品质要求的提高以及气候变化、作物布局和栽培制度等的改变,我国烟草病虫害的发生呈上升趋势,有必要针对广东省烟草主栽品种病毒病抗性进行评价,但目前尚未有人对广东省现有的7 个烟草主栽品种进行过全面的TMV和CMV抗性评价工作。本研究旨在明确现有主栽品种对烟草花叶病的抗性情况及接种后农艺产量性状的差异,指导生产。
1 材料和方法
1.1试验材料
心叶烟(Nicotiana glutinosa)由华南农业大学植物病毒实验室保存。哈瓦娜38号烟草(Nicotiana tabacum var. havana 38)种子由厦门华侨亚热带植物引种园明艳林老师赠。普通烟草品种K326、云烟87、RG17、9601、9032、MSK326、MS96-7在2013年由广东省烟草南雄科学研究所赠,并于当年开始育苗和接种试验。
TMV普通株系、CMV-37番茄株系由华南农业大学植物病毒研究室保存。
1.2试验方法
1.2.1TMV抗性评价接种试验 以枯斑法接种心叶烟作浓度参照,采用TMV侵染的普通烟哈瓦娜38号嫩叶进行1∶10系列稀释,分别为1∶10、1∶100、1∶1 000、1∶10 000、1∶100 000,采用空白接种缓冲液为对照,以K326作中感品种对照。选用生长期一致的3~4叶期各烟草品种进行摩擦接种,每个品种每个浓度梯度接种6 棵。这7个品种包括K326、云烟87、RG17、9601、9032、MSK326和MS96-7,其中后两种为新育成品种。除浓度梯度对照外的处理统一用评价浓度1∶10 000进行接种,6次重复,每个重复11 棵烟草,每隔3 d重复接种1次,共3次,接种后30 d和70 d,按调查分类标准观测严重度,并拍摄记录症状,最后测量每棵供试烟草的株高、三片腰叶的纵横径、总叶数和鲜叶总重。
综合对比接种与否(即1∶10 000接种浓度与CK之间)的农艺产量性状各指标差别(受损量及受损率等),以确定各品种自然农艺产量性状差异、接种发病后农艺产量性状差异和农艺产量性状耐病性差异,再以K326为对照种,最终得出各品种的病理抗性划分。
受损量=接种后农艺产量性状指标值-未接种CK农艺产量性
1.2.2CMV抗性评价接种试验 采用空白接种缓冲液为空白对照,选用K326作中感品种对照。选用生长期一致的3~4 叶期各烟草品种,进行评价浓度(1∶40稀释度)常规摩擦接种,共设4 个重复,每个重复5 棵各烟草品种,每隔3 d重复接种1次,共3次,接种后9、20 d按调查分类标准观测严重度,并拍摄记录症状。
1.2.3分类调查方法标准和品种抗性等级划分 严重度分级标准(以整株为单位):0级:全株无病;1级:心叶脉明或轻微花叶,或上部1/3(含1/3)叶片花叶,但不变形;2级:1/3~1/2(含1/2)叶片花叶、或少数叶片变形,或主脉变黑,病株矮化为正常株的1/3左右;3级:1/2以上但未全株叶片花叶、变形或主侧脉坏死,或病株矮化为正常烟株的1/2左右;4级:全株叶片花叶、严重变形或坏死,病株矮化为正常株高的1/4~3/4。
病情指数(DI)计算公式:
品种抗性等级划分为免疫、高抗、中抗、中感和高感5级。各品种抗性分级以K326作为中感对照差异性比较得出。
用SPSS13.0统计软件进行数据分析,采用邓肯氏新复极差检验法进行多重比较。
2 结果与分析
2.1TMV抗性评价
2.1.1各烟草品种的病情指数 从病情指数分析发现,各品种对TMV并未表现特别高的抗性。从接种后70 d的病情指数比较结果(图1)发现,这7个品种的病情指数由高到低依次为9032、RG17、9601、K326、MSK326、云烟87、MS96-7。其中,MS96-7这一新育成的品种对TMV抗性最强,与其他6 个品种具有显著差异;9032与MS96-7、MSK326、云烟87相比,具有显著差异,抗性最差;其余5 种品种,除MSK326和云烟87两个品种和MS96-7、9032都存在显著差异之外,5 个品种之间抗性差异不显著,总体介于中间水平。
图1 TMV接种后70 d各烟草品种病情指数
从发病率情况分析可知,各烟草品种对TMV的抗扩展性都表现不佳,接种后30 d发病率都高达85%以上。虽然各品种在接种后的前30 d无明显差异,但在接种30 d后,MS96-7发病率明显低于其他品种。接种后30 d的发病率显著性比较结果(图2)显示,发病率由高到低依次为RG17、云烟87、9601、K326、MSK326、9032和MS96-7。其中,MS96-7这一新品种抗TMV扩展特性最强,与其他6 个品种具有显著差异;其他6 个品种间则不存在显著差异。
图2 TMV接种后30 d各烟草品种发病率
可见,云烟87、RG17、9601、K326这4个品种和新育成的MSK326都属于中感品种,另一新育成的品种MS96-7则属于中抗水平。在抗和高抗品种缺乏的前提下,在TMV危害较重的烟区,推荐种植MS96-7这一较为中抗的品种。
2.1.2各烟草品种接种后的腰叶纵径 从表1可以看出,接种后70 d,各品种腰叶纵径由小到大依次为K326、9601、MSK326、MS96-7、9032、RG17和云烟87,且RG17、云烟87与其他品种具有显著差异;而未接种病毒的对照各品种差异显著性比较纵径由小到大依次为K326、MSK326、MS96-7、9601、云烟87、9032、RG17,且K326、MSK326与其他品种具有显著差异。从这个变化比较受损率可知:云烟87是显著抗TMV所造成的纵径变短的品种,K326是比较不抗TMV所造成的纵径变短的品种。
2.1.3各烟草品种接种后的腰叶横径 从表2可以看出,由同一评价浓度不同品种间各品种比较可知接种后70 d,横径由小到大依次为K326、9601、MSK326、MS96-7、9032、RG17和云烟87,且RG17、云烟87与其他品种具有显著差异;而未接种病毒的对照各品种差异显著性比较横径由小到大依次为K326、MSK326、MS96-7、9601、云烟87、9032和RG17,且RG17与其他品种具有显著差异。可见,云烟87是显著抗TMV所造成的横径变短的品种。
表1 TMV对各烟草品种腰叶纵径(cm)的影响(接种后70 d)
表2 TMV对各烟草品种腰叶横径(cm)的影响(接种后70 d)
2.1.4各烟草品种接毒后的鲜叶总重 从表3可以看出,接毒后70 d,鲜叶总重由少到多依次为K326、9032、MSK326、云烟87、MS96-7、RG17和9601,且9032与其他品种都具有显著性差异;而未接种病毒的对照各品种差异性比较鲜叶总重由少到多依次为云烟87、MSK326、 RG17、MS96-7、K326、9032和9601,且9601 和MS96-7、云烟87具有显著性差异。故从这个变化比较受损率可知:云烟87是显著抗TMV所造成的鲜叶总重变少的品种,K326和9032是比较不抗TMV所造成的鲜叶总重变少的品种。
2.1.5各烟草品种接毒后的单叶鲜重 从表4可以看出,接毒后70 d,单叶鲜重由少到多依次排序为K326、MSK326、MS96-7、9032、RG17、9601和云烟87,且RG17、9601、云烟87三者之间无显著性差异,但与其他品种具有显著性差异;而未接种病毒的对照各品种差异性比较单叶鲜重由少到多排列依次为:云烟87、MSK326、K326、RG17、9601、9032和MS96-7,且9032和云烟87具有显著性差异,其余未见显著性差异。故从这个变化比较受损率可知:云烟87是显著抗TMV所造成的单叶鲜重变少的品种,而K326是比较不抗TMV所造成的单叶鲜重变少的品种。
表3 TMV对各烟草品种鲜叶总重(g)的影响(接种后70 d)
表4 TMV对各烟草品种单叶鲜重的影响(接种后70 d)
2.1.6发病对各烟草品种农艺产量性状的影响 比较不发病的各品种对照农艺产量性状指标可知:株高云烟87显著较大;RG17、云烟87的腰叶纵径显著较大;RG17的腰叶横径显著较大;9601鲜叶总重显著较大;9032、RG17和云烟87腰叶纵横径比显著较大;9032单叶鲜重显著较大;总叶数9601显著较多;综上,从不发病时的各项农艺产量性状来看,云烟87、RG17、9601和9032表现较好,推荐作为花叶病发生较少的地区参考用种。
比较接种发病后的各品种主要农艺产量性状可知:RG17、云烟87的腰叶纵径显著较大;RG17、云烟87、9601和MS96-7的腰叶横径显著较大;9601和MS96-7鲜叶总重显著较大;RG17 、9601和云烟87单叶鲜重显著较大。综上,从接种发病后的各项农艺产量性状来看,云烟87、RG17、9601和MS96-7表现较好。
2.1.7各烟草品种农艺产量性状耐病性分析 接种后的农艺产量性状与自然状态下相比较,表现较好的都是云烟87、RG17和9601。从个体水平上分析TMV与烟草互作,对比接种与否各品种腰叶纵横径、鲜叶总重和单叶鲜重的受损率可知:互作中云烟87表现出来的受损率显著最低,在TMV与其互作时表现出较好的农艺产量性状耐病性。表明云烟87具有较好的对TMV的农艺产量性状耐病性。
2.2CMV抗性评价
2.2.1CMV接种后20 d各烟草品种的病情指数 最终病情指数的计算取接种后20 d最后一次的观测值,对于用评价接种浓度1∶40稀释度评价各品种对CMV抗性的可行性分析验证同TMV。经过显著性比较,结果发现:评价浓度可行,各烟草品种对CMV并未表现特别高的抗性。由接种后20 d的病情指数比较结果(图3)发现,这7个烟草品种的病情指数由高到低依次为RG17、云烟87、MSK326、9032、9601、K326和MS96-7。其中,MS96-7对CMV抗性最强,与其他除K326外的5 个品种具有显著性差异;K326与RG17也具有显著性差异;除MS96-7和RG17外的5 个品种间不具有显著性差异。以K326为CMV中感品种参照,则新育成的MS96-7为CMV中感品种,RG17为CMV高感品种,其余(含新育成的品种MSK326)为CMV中感至高感间的品种。
图3 CMV接种后20 d各烟草品种病情指数
2.2.2CMV接种后9 d各烟草品种的发病率 从发病率来看,各品种对CMV的抗扩展性都表现不佳,接种后11 d发病率基本达到100%。接种后9 d,云烟87发病率明显低于其他品种,通过各品种的发病率显著性比较结果(图4)发现,发病率由高到低依次为9601、K326、MS96-7、MSK326、RG17、9032和云烟87。
图4 CMV接种后9 d各烟草品种发病率
其中,云烟87这一品种抗CMV扩展特性最强,与K326、MS96-7、9601具有显著性差异;9601这一品种抗CMV扩展特性最弱,与云烟87、9032具有显著性差异;9032和云烟87之间不具有显著性差异,仅和9601具有显著性差异;除云烟87和9601外其他5 个品种间则不存在显著性差异。
3 结论与讨论
栽培抗病品种是防治植物病害最经济、最有效的途径,也是防治病毒病的最根本措施,而系统的品种抗性评价是进行选育种和推广种植的基础。本试验7个主栽品种病毒抗性评价在广东省是首次进行,也未见我国其他省份相关文献报道,新品种MS96-7和MSK326这两个杂种F1代品种的病毒抗性情况更未见报道。
广东省当前主栽品种的抗性评价情况:(1)总体上,没有一个品种表现对TMV免疫或高抗水平,其中MS96-7表现为中抗,云烟87、RG17、9601、9032、K326和MSK326表现为中感。(2)广东省缺乏免疫、高抗或中抗CMV的主栽品种,RG17为CMV高感品种,其余5 个为CMV中感至高感间的品种。(3)从各项农艺产量性状来看,云烟87、RG17和9032表现较好。云烟87具有较好的对TMV的农艺产量性状耐病性。
本研究验证了K326可作为室内鉴定的CMV中感对照,但却在RG17的CMV抗性上与王凤龙等[8]的结果有差异。王凤龙等报道RG17可作为CMV中感品种,而本研究测定其为高感品种。究其原因可能是实验条件的不同,导致了抗性表现不同;也可能是两次实验所用RG17的抗性不同,因为同一品种在经过连续多年的高压(病原)选择、筛选种植,有可能提高其抗性。
关于对接种前后TMV农艺产量性状及耐病性的评价,本研究结果显示,云烟87、RG17表现显著好于对照K326。潘建菁等[13]也已进行过以K326作对照,对9个烟草品种性状进行比较试验,发现CV85显著好于K326。进行这类评价的原因在于病理抗性更注重花叶等导致的内在品质变化,农艺产量性状及耐病性的评价更注重叶大小、重量等外在变化。对于良种选育和烟草花叶病发生较少地区选用合适栽培品种都有着很大的指导意义。
因此,针对烟草花叶病发生较少的地区,推荐种植云烟87、RG17和9032;对于梅州和韶关等TMV发生较重的地区,推荐种植新品种MS96-7;对于清远连州县级市等CMV发生较重的地区,应避免种植RG17这一高感品种,同时需要考虑引种事宜。国内外的种质资源中,许美玲等[14]鉴定的高抗TMV品种有Coker176、PVH03、PVH05、PVH06、PVH08、懒出头、牡单81-56、牡单80-7、牡单82-5-1、H423、6349、22-22、B22、8022、W 3-1-1、朝鲜抗赤、筑波1号、V amorr48、Ky12、 Carifonia valle(美国)、Candel(加拿大)和落地黄(中国安徽);王凤龙等鉴定的高抗CMV品种有神农大叶烟、晋太18号、柳叶青和新农3-1。这些种质资源都可以酌情参考选用。因条件所限,本研究未能对广东省7 个品种的CMV农艺产量性状耐病性加以评价,关于7个品种的经济性状比较也尚需补充。至于大田的抗病性评价工作也需要深入开展,室内苗期抗性评价的结果是否与大田的抗病性结果具有相关性尚待验证。
[1] 黄婷. 烟草品种对烟草花叶病毒病和黄瓜花叶病毒病的抗病性鉴定研究[D]. 杨凌:西北农林科技大学,2012.
[2] 青玲,牛颜冰,吴楚钊,等. 部分烟区烟草病毒病病原检测及复合侵染分析[J]. 烟草科技,2009(12):58-64.
[3] 陈保善,高乔婉,骆学海,等. 广东省烟草花叶病病原病毒的鉴定[J]. 病毒学报,1986,2 (2):166-174.
[4] 翟玉俊,刘红海,李星亮,等. 烟草病毒检测技术研究进展[J]. 农产品加工·学刊,2009 (4):83-88.
[5] 宋婷婷,陈荣溢,杨雷亮. 应用多重RT—PCR检测烟草上的TMV和CMV[J]. 辽宁农业科学,2007(1):53-54.
[6] Hu Q,Niu Y,Zhang K,et al. Virus-derived transgenes expressing hairpin RNA give immunity to Tobacco mosaic virus and Cucumber mosaic virus[J]. VIROL J,2011,8:41.
[7] Dai J,Cheng J,Huang T,et al. A multiplex reverse transcription PCR assay for simultaneous detection of five tobacco viruses in tobacco plants [J]. J Virol Methods,2012,183(1):57-62.
[8] 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.
[9] 陈学平,夏凯,孔繁明,等. 烟草品种对TMV抗性差异的比较研究[J]. 中国烟草科学,2001 (1):3-5.
[10] 许美玲. 优质抗病烤烟种质资源的筛选[J]. 中国农学通报,2006,22(10):402-406.
[11] 蒋乾坤,田茂成,巢进,等. 烟草品种对普通花叶病的田间抗性鉴定[J]. 安徽农业科学,2010 (29):16282-16283.
[12] 杨华兵,刘勇,李文正,等. 烟草品种辣椒叶脉斑驳病毒病的症状与抗病性鉴定[J]. 云南农业大学学报(自然科学),2014(1):22-26.
[13] 潘建菁,巫升鑫,陈顺辉,等. 几个烤烟种质的抗病性比较鉴定[J]. 中国烟草科学,2004,25 (1):18-21.
[14] 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.
(责任编辑 白雪娜)
Evaluation on the resistance to tobacco virus disease of tobacco dominating cultivars in Guangdong province
SUN Li-xia1,YANG Lei-liang1,2,WU Ying-er1,LI Hua-ping2,GUAN Wei1,
QIU De-yi1,CHEN Ding-hu1,WANG Zhang-gen1
(1. China Inspection and Quarantine Bureau,Zhongshan 528400,China;
2. College of Agriculture,South China Agricultural University,Guangzhou 510642,China)
In order to evaluate the resistance to TMV and CMV of 7 main cultivars from Guangdong province,by using concentration grades (0,1∶10,1∶100,1∶1 000,1∶10 000,1∶100 000) of TMV-infected tobacco leaves as contrasts on Nicotiana glutinosa,the seedlings of 7 cultivars of tobacco (K326,YUNYAN87,RG17,9601,9032,MSK326,MS96-7),were respectively inoculated at the concentration of 1∶10 000 by method of common friction inoculation. According to the results of agricultural product characters on the 70th day after inoculation,YUNYAN87,RG17 and 9601 were better in agricultural product characters;According to the DI (Disease index) on the 70th day after inoculation,MS96-7 was the lowest (81.06),and 9032 was the highest (95.46);According to the incidence of disease on the 30th day after inoculation,MS96-7 was the lowest (71.21%),RG17 was the highest (100.00%). There was no immune or high-resistant cultivar to TMVin Guangdong province,and MS96-7 was identified as middle-resistant cultivar to TMV,the others (K326,YUNYAN87,RG17,9601,9032,MSK326) were identified as middle-susceptible cultivars. By using method of common friction inoculation,tobacco seedlings of 7 cultivars were respectively inoculated by CMV at the concentration of 1:40 dilution. From the results of DI on the 20th day after inoculation,the percentage of seedlings with classic symptom on the 9th day after inoculation,YUNYAN87 was identified as the most resistant to the movement of CMV among 7 cultivars,9601 was identified as the most susceptible cultivar among 7 cultivars. And RG17 was identified as the high-susceptible cultivar,the resistant levels of others were middle and high-susceptible to CMV. There was no immune,high-resistant cultivar to TMV in Guangdong province,and there was no immune,high-resistant or middle-resistant cultivar to CMV.
Guangdong province;tobacco;cultivars;tobacco virus disease;resistance;evaluation
S436. 418. 12
A
1004-874X(2016)07-0018-07
2016-02-16
广东烟草专卖局项目;国家质量监督检验检疫总局科技计划项目(2015IK081);国家质量监督检验检疫总局质检公益性行业科研专项(201410080)
孙丽霞(1979-),女,硕士,农艺师,E-mail:14650913@qq.com
杨雷亮(1980-),男,博士,高级农艺师,E-mail:49104098@qq.com