不同葡萄品种对霜霉病的抗性

刘 丽, 刘长远, 王 辉, 关天舒, 于舒怡, 李柏宏

(辽宁省农业科学院植物保护研究所,沈阳 110161)

不同葡萄品种对霜霉病的抗性

刘 丽, 刘长远*, 王 辉, 关天舒, 于舒怡, 李柏宏

(辽宁省农业科学院植物保护研究所,沈阳 110161)

葡萄霜霉病是葡萄生产上重要的病害之一,通过对辽宁省不同葡萄品种进行室内离体叶片接种和田间自然发病情况调查,以期为葡萄抗性品种的选育和葡萄霜霉病的防治提供科学依据。结果表明,在供试品种中,没有对霜霉病完全免疫的品种,室内离体叶片接种和田间调查结果基本一致,不同品种间霜霉病的抗性存在差异。供试的65个品种中,室内离体叶片接种评价高抗品种3个,抗病品种23个,感病品种24个,高感品种15个；田间自然发病调查评价高抗品种1个,抗病品种19个,感病品种35个,高感品种10个。欧美杂交品种(系)相对欧亚杂交品种(系)较抗病。

葡萄； 霜霉病； 抗病性； 聚类分析

葡萄霜霉病Plasmoparaviticola(Berk.etCurtis) Berl.etde Toni为专性寄生病害,是危害葡萄生产的重要病害之一,在世界上主要葡萄产区均有分布[1-2]。葡萄霜霉病主要危害叶片,可造成叶片焦枯早落,新梢生长不良,果实产量降低、品质变劣,植株抗寒性差,轻者导致减产30%～50%,重者达80%以上[3-4]。高温多湿是引起该病流行的主要环境因子。不同葡萄品种对霜霉病的抗病性存在显著差异,所以受害程度也不一样[5-6]。欧亚种葡萄Vitisvinifera是我国主要的栽培品种,但一般都不抗霜霉病[7]。生产中防治葡萄霜霉病除应用栽培措施控制外,主要采用化学防治。由于化学防治的成本高,容易对环境造成压力,还会使病原菌产生抗药性,所以选育和推广抗病品种是综合防治葡萄霜霉病的有效措施之一。本研究通过田间自然发病调查和室内离体叶片接种的方法,对65个葡萄品种进行抗霜霉病评价,旨在筛选出抗病性强的优良品种直接用于葡萄生产,或作为抗病育种的原始材料。

1 材料与方法

1.1 供试葡萄品种(系)

供试65个葡萄品种(系)选自辽宁省兴城果树资源圃和沈阳农业大学葡萄资源圃,经过多年栽培观察,品种抗性稳定。在65个供试品种(系)中欧美杂交品种有26个,欧亚杂交品种有38个,美洲种1个。

1.2 供试菌种采集

在辽宁省农业科学院植物保护研究所葡萄霜霉病病圃中采集新感病‘无核白鸡心’葡萄叶片,用无菌毛刷蘸取无菌水刷去病叶背面上的病菌和杂物,22℃条件下病叶保湿培养24 h。待叶背面长出大量新鲜菌体后用无菌毛刷将孢子囊刷至无菌水中,获得病原菌孢子囊悬浮液。

1.3 病原菌保存

病原物保存采用以下两种方法:①病原物寄主活体保存:定期将病菌人工接种于感病的‘无核白鸡心’葡萄品种上,以保存病原物。②低温冷冻保存:将病菌分离物加入5%二甲基亚砜,置于-80 ℃超低温冰箱里保存备用。

1.4 病原菌繁殖

采集新鲜葡萄叶片,用无菌水冲洗掉表面的灰尘,将活体保存或低温冷冻保存的霜霉病菌配成浓度为1×105个/mL的孢子囊悬浮液,喷雾接种到感病的‘无核白鸡心’葡萄品种离体叶片背面进行繁殖,叶柄用润湿脱脂棉包裹保湿,置于底部垫有润湿滤纸的培养皿中,封口保湿。22 ℃培养4～6 d,收集新鲜病原菌用于抗病性评价。

1.5 抗病性评价

1.5.1 室内离体叶片接种评价

采集每个葡萄品种枝条顶端第4～6节位健康新鲜叶片,无菌水冲洗后,用灭菌的打孔器打下直径为1.5 cm的圆盘,每个处理重复4次,每个重复50片叶碟,叶背朝上放入培养皿中,下铺一层灭菌湿滤纸,喷雾接种浓度为1×105个/mL的孢子囊悬浮液,密封保湿,22℃,L∥D=12 h∥12 h下培养。接种7 d后调查发病情况。

1.5.2 田间自然抗病性评价

在葡萄霜霉病发病盛期(2014年8月25日)于辽宁省兴城果树资源圃内进行调查,参照方中达[8]的方法,随机选取非边缘位置且长势大致相同的植株,以叶片为评价对象,发病率和病情指数为指标。每小区随机调查10个当年抽生新蔓,每梢自上而下调查20片叶,4次重复,分别记载病叶数和病级数。

1.6 病害分级标准

葡萄霜霉病在叶片上的分级标准[9-10]:0级,全叶无病斑；1级,病斑面积占叶面积0～5%；3级,病斑面积占叶面积6%～25%；5级,病斑面积占叶面积26%～50%；7级,病斑面积占叶面积51%～75%；9级,病斑面积占叶面积75%以上至枯死。根据公式计算不同品种的发病率与病情指数。发病率(%)=(病叶数/调查总叶数)×100；病情指数=∑(病级数值×该病级叶片数)/(最高病级数值×调查总叶片数)×100。

品种反应型按照国际植物种质委员会 (IBPGR)的标准,将其分为5级[11-12],即免疫(I):病情指数为0；高抗(HR):病情指数为0.1～5.0；抗病(R):病情指数为5.1～25.0；感病(S):病情指数为25.1～50.0；高感(HS):病情指数为50.1～100.0。

1.7 数据统计分析

接种后第7 天调查所得数据,利用SPSS 19.0进行方差分析,判断葡萄品种(系)间对霜霉病抗性的差异显著性。使用SPSS 19.0软件对发病率与病情指数进行相关性分析和聚类分析。

2 结果与分析

2.1 不同葡萄品种对霜霉病的室内抗性评价

室内离体叶片接种测定结果表明(表1,图1),所测定的65个葡萄品种均感霜霉病,未发现免疫品种,品种间对霜霉病的抗性表现出明显的差异。高抗品种3个,占供试品种的4.62%,其中两个为欧美杂交种‘高妻’和‘红富士’,一个为欧亚杂交种‘摩尔多瓦’。‘高妻’的病情指数最低,为2.11；抗病品种23个,占供试品种的35.38%；感病品种24个,占供试品种的36.92%；高感品种15个,占供试品种的23.08%,其中两个为欧美杂交种‘寒香蜜’和‘巨玫瑰’,其余均为欧亚杂交种。‘无核白鸡心’病情指数最高,为76.05。病情指数与发病率呈显著正相关,相关系数为0.705。

2.2 不同葡萄品种田间霜霉病发病情况调查

2014年于发病盛期对供试品种(系)进行了田间调查,结果显示(表1,图2),不同葡萄品种对霜霉病反应型分为四类：高抗、抗病、感病、高感。其中高抗品种1个,为美洲种‘贝达’,病情指数2.04；抗病品种19个,占供试品种的29.23%；感病品种35个,占供试品种的53.85%；高感品种10个,占供试品种的15.38%,其中欧美杂交种1个,为‘夕阳红’。病情指数与发病率呈显著正相关,相关系数为0.710。

表1 不同葡萄品种抗霜霉病评价结果

Table 1 Identification of the disease resistance of different grape cultivars to downy mildew

品种(系)Cultivar品种类别Classification田间调查Fieldsurvey发病率/%Incidence病情指数Diseaseindex抗性类别Resistancegrade室内接种Indoorinoculation发病率/%Incidence病情指数Diseaseindex抗性类别Resistancegrade贝达美洲种102.04HR337.73R粉红亚都蜜欧亚杂交种155.50R368.94R火星无核欧美杂交种205.55R406.67R着色香欧美杂交种165.78R3312.51R蜜汁欧美杂交种155.87R4313.04R高妻欧美杂交种579.25R102.11HR紫珍香欧美杂交种1310.01R4718.14R无核紫欧亚杂交种4510.33R6720.27R摩尔多瓦欧亚杂交种1011.11R52.83HR黑玫瑰欧亚杂交种2811.11R6022.22R醉金香欧美杂交种3011.78R5118.66R夏黑无核欧美杂交种3013.33R5216.15R无核早红欧美杂交种9716.33R10020.18R红富士欧美杂交种6017.33R203.93HR里扎马特欧亚杂交种5118.33R6122.16R克瑞森无核欧亚杂交种7720.72R7031.11S香悦欧美杂交种4022.96R6224.29R京优欧美杂交种3823.33R10026.12S黑瑰香欧美杂交种9723.44R3516.67R京早晶欧亚杂交种9023.66R9038.89S红香蕉欧美杂交种10025.11S5516.11R蜜红欧美杂交种8326.67S3513.88R碧香无核欧亚杂交种8726.89S7523.89R藤稔欧美杂交种5027.04S6432.77S信侬乐欧美杂交种8027.11S9935.85S奥古斯特欧亚杂交种3727.51S6933.83S金星无核欧美杂交种6728.06S8331.19S天缘奇欧美杂交种5230.20S6938.28S凤凰51欧亚杂交种6730.33S3523.77R京可晶欧亚杂交种9730.78S7326.11S红宝石无核欧亚杂交种10031.11S7024.44R达米娜欧亚杂交种9032.93S7520.56R早玫瑰欧亚杂交种9534.55S9540.56S乍娜欧亚杂交种7335.58S8143.22S巨峰欧美杂交种7036.22S8141.40S秋黑欧亚杂交种6736.33S10051.67HS黑蜜欧美杂交种5737.50S4040.33S红意大利欧亚杂交种8737.96S6526.11S黄金指欧亚杂交种8138.56S8645.60S红珍珠欧亚杂交种10038.67S7944.14S紫丰欧美杂交种10039.56S7016.67R晚红欧亚杂交种7039.78S7345.66S寒香蜜欧美杂交种4440.44S8951.94HS早玫瑰欧亚杂交种5541.23S9051.87HS贵妃玫瑰欧亚杂交种10042.22S5221.29R巨玫瑰欧美杂交种4843.11S9356.28HS

续表1 Table 1(Continued)

品种(系)Cultivar品种类别Classification田间调查Fieldsurvey发病率/%Incidence病情指数Diseaseindex抗性类别Resistancegrade室内接种Indoorinoculation发病率/%Incidence病情指数Diseaseindex抗性类别Resistancegrade优无核欧亚杂交种9344.44S9045.56S峰后欧美杂交种9445.44S9541.11S布朗无核欧美杂交种5745.56S10035.37S泽香欧亚杂交种10046.50S3523.89R奇妙无核欧亚杂交种6647.33S9060.86HS美人指欧亚杂交种8248.33S10060.89HS奥迪亚无核欧亚杂交种10048.59S10057.78HS香妃欧亚杂交种7048.89S10058.35HS瓶儿欧亚杂交种8049.72S10066.43HS瑞都香玉欧亚杂交种10053.15HS10063.20HS龙眼欧亚杂交种10054.44HS10071.19HS魏可欧亚杂交种9054.50HS4333.44S京秀欧亚杂交种10057.04HS10067.68HS牛奶欧亚杂交种10061.24HS3056.11HS无核白鸡心欧亚杂交种10064.39HS10076.05HS火焰无核欧亚杂交种10065.55HS9545.27S夕阳红欧美杂交种9466.67HS8042.67S瑰宝欧亚杂交种10075.33HS6046.67S皇家秋天欧亚杂交种10083.22HS5066.44HS

图1 不同葡萄品种离体叶片接种抗病性测定结果Fig.1 Resistance of different grape cultivars by inoculatingleaf tissues with the pathogen spores

2.3 不同葡萄品种对霜霉病抗性聚类分析

采用每个品种的室内接种和田间调查的病情指数共同作为聚类分析的统计指标,分别对欧亚杂交种和欧美杂交种进行抗霜霉病聚类分析。当欧式聚类系数为10时,欧亚杂交品种对霜霉病的抗病性聚为4类,‘无核紫’、‘黑玫瑰’、‘里扎马特’、‘摩尔多瓦’、‘粉红亚都蜜’5个品种聚为一类,抗病性最强(图3)；欧美杂交品种对霜霉病的抗性分为4类,其中‘紫丰’和‘夕阳红’各为一类,‘夕阳红’抗性最差(图4)。

图2 不同葡萄品种田间感染霜霉病调查结果Fig.2 Resistance of different cultivars in the field

3 讨论

本研究结果表明,不同葡萄品种对霜霉病抗性室内接种试验和田间调查结果基本一致,其相关系数为0.806,呈极显著正相关。这与刘延琳等[13]的测定结果一致。两种评价方法品种抗病性完全一致的有:‘粉红亚都蜜’等13个品种表现均为抗病,‘藤稔’等17个品种表现为感病,‘瑞都香玉’等6个品种表现为高感。有些品种室内离体接种、田间调查的结果有所差异,如‘克瑞森无核’、‘京优’、‘京早晶’室内离体叶片接种为感病,田间调查均为抗病；‘秋黑’、‘寒香蜜’、‘早玫瑰’等9个品种室内离体叶片接种属高感品种,而田间调查为感病品种,其主要原因是室内离体叶片接种保湿时间较长,高湿度有利于霜霉病的发生,因此实验室内离体叶片接种的发病程度一般都比田间调查结果重。张眉等[14]研究表明采自山东地区的13个葡萄霜霉病菌株均有致病性,根据致病力分为强、中、弱3 种致病类型,中等致病型菌株占优势,菌株间致病力差异与菌株的地域来源无明显相关性。贾姝等[15]的研究表明采自辽宁省不同地区的21 株葡萄霜霉病菌株ITS 序列存在一定差异。有些品种自然感染比人工接种发病重,主要是由于大田影响发病的因素较多,如环境条件、植株生长状况以及霜霉病菌的致病力分化等均与霜霉病的发生有一定的相关性,均可造成品种对霜霉病的抗性表现与室内测定结果不一致。这与吉丽丽等[16]的研究结果一致。

图3 欧亚杂交种葡萄不同品种对霜霉病抗性聚类分析谱系图Fig.3 Cluster analysis of Eurasian hybrid grape varieties according to their resistance to downy mildew

图4 欧美杂交种葡萄不同品种对霜霉病抗性聚类分析谱系图Fig.4 Cluster analysis of Euramerican hybrid grape varieties according to their resistance to downy mildew

沙月霞等[17]、林玲等[18]研究认为,不同葡萄品种对霜霉病的抗性存在明显差异。一般而言,美洲种葡萄品种较抗病,而欧亚种葡萄品种则感病[19],两者有显著的差异性。本试验采用两种评价方法共同评价出抗病品种17个,其中欧美品种11个,占64.7%；感病品种36个,其中欧亚品种25个,占69.4%。这进一步说明,欧亚种葡萄品种中绝大多数不抗霜霉病,但也存在少数抗病性强的类型,这为采用欧亚种葡萄品种进行抗霜霉病育种提供了充分依据。欧美杂交种葡萄一般较抗霜霉病,但品种间也存在抗病性差异，如室内接种试验结果表明,‘高妻’和‘红富士’属于高抗品种,‘夕阳红’则为感病品种。这与乔宝营等[20]的调查结果有些不同,可能是因为霜霉病的发生、流行受环境因子的影响较大,不同地点、不同年份霜霉病发生程度不同。

霜霉病是一种流行性很强的病害,故种植感病或高感品种不仅会加重病害发生,同时还可为病害的进一步传播和扩散提供较多的病源。所以在葡萄霜霉病常发区和重发区应特别注意选择种植较为抗病的葡萄品种。开展葡萄抗霜霉病的研究,以抗霜霉病品种作亲本,培育优质抗霜霉病葡萄品种具有非常重要的意义。

[1] 赵奎华.葡萄病虫害原色图鉴[M].北京: 中国农业出版社, 2004.

[2] 李华, 郭明浩.葡萄霜霉病预测模型及预警技术研究进展[J].中国农学通报, 2005, 21(10): 313-316.

[3] 曹若彬.果树病理学[M].第2版.北京: 中国农业出版社, 1996: 230-232.

[4] 王国珍, 樊仲庆, 麻冬梅, 等.贺兰山东麓酿酒葡萄霜霉病流行规律及测报技术[J].植物保护学报, 2004, 30(4): 54-55.

[5] 阮仕立, 李记明.野生葡萄种质资源的抗性及其利用研究进展[J].中外葡萄与葡萄酒, 2002(4): 30-33.

[6] 牛立新.世界葡萄种质资源研究概况[J].中外葡萄与葡萄酒, 1994(3): 18-20.

[7] 贺普超.葡萄学[M].北京: 中国农业出版社, 1998: 272- 287.[8] 方中达.植病研究方法[M].北京: 中国农业出版社, 1979: 124-136.

[9] 贺普超,王国英.我国葡萄野生种霜霉病抗性的调查研究[J].园艺学报,1986,13(1):12-21.

[10]农业部农药检定所生测室. 农药田间药效试验准则(二)第122部分: 杀菌剂防治葡萄霜霉病[S]. 北京: 中国标准出版社, 2004.

[11]刘会宁, 吴广宇, 赵耀华.几个鲜食葡萄品种霜霉病抗性的鉴定[J].长江大学学报(自然版)农学卷, 2007, 4(2): 19-22.

[12]刘延琳, 张振文, 贺普超.葡萄对霜霉病的抗病性机制[J].葡萄栽培与酿酒, 1997(2): 33-36.

[13]刘延琳, 贺普超.两种葡萄霜霉病抗性鉴定标准的分析比较[J].四川农业大学学报, 1998, 16(2): 218-221.

[14]张眉,辛相启,吴斌,等.山东葡萄霜霉病菌致病力分化及亲缘关系研究[J].山东农业科学,2015,47(4):95-99.

[15]贾姝,赵奎华,刘长远,等.辽宁地区葡萄霜霉病菌ITS 序列测定与遗传多样性分析[J].沈阳农业大学学报,2014,45(1):19-23.

[16]吉丽丽, 李海强, 韩宏伟, 等.不同葡萄品种对霜霉病的抗性鉴定[J].新疆农业科学, 2010, 47(12): 2463- 2468.

[17]沙月霞, 王国珍, 樊仲庆.不同酿酒葡萄品种对霜霉病的抗性分类[J].西北农业学报, 2006, 15(5): 114-117.

[18]林玲, 黄羽, 卢江, 等.南方湿热地区不同葡萄品种霜霉病抗性鉴定[J].西北农业学报, 2013, 22(2): 136-140.

[19]张振文.葡萄品种学[M].西安:西安地图出版社, 2000: 30-51.

[20]乔宝营, 侯殿明, 孙冬梅, 等.部分鲜食葡萄品种霜霉病抗性田间调查[J].植物保护, 2008, 34(4): 125-128.

(责任编辑:杨明丽)

Resistance of different grape cultivars to downy mildew

Liu Li, Liu Changyuan, Wang Hui, Guan Tianshu, Yu Shuyi, Li Baihong

(InstituteofPlantProtection,LiaoningAcademyofAgriculturalSciences,Shenyang110161,China)

Grape downy mildew is one of the most important diseases in grape production. Through inoculating leaves of different grape varieties with the spores of the pathogen in the lab and the field survey on natural infection, the resistances of different grape varieties toPlasmoparaviticolawere estimated, in order to provide scientific basis for the breeding of resistant cultivars and the prevention of downy mildew in Liaoning. Both indoor inoculation test and filed survey demonstrated that there were no immune cultivars among the 65 tested cultivars, and the resistance of different varieties to downy mildew was different. Indoor inoculation test indicated that 3 cultivars were highly resistant (HR), 23 were resistant (R), 24 were susceptible (S)and 15 were highly susceptible (HS). While, filed survey showed that there were 1 highly resistant (HR), 19 resistant (R), 35 susceptible (S) and 10 highly susceptible (HS) cultivars, respectively. On the whole, Euramerican hybrid cultivars (lines) were more resistant than the Eurasia.

grape; downy mildew; resistance evaluation; clustering analysis

2016-03-25

2016-07-01

公益性行业(农业)科研专项(201203035)

S436.631

A

10.3969/j.issn.0529-1542.2017.02.031

* 通信作者 E-mail: lcylns@163.com