云南主栽核桃品种对叶枯病菌的抗性评价
2019-07-03贺占雪泽桑梓
贺占雪,泽桑梓,杨 斌,赵 宁*
(1.西南林业大学,云南省森林灾害预警与控制重点实验室,云南 昆明 650224;2.云南省林业有害生物防治检疫局,云南 昆明 650051)
核桃(JuglansregiaL.)是胡桃科胡桃属多年生落叶乔木[1],具有良好的经济价值和社会价值。该树种也是我国重要的木本粮油战略树种。云南省是核桃生产大省,其种植面积、产量和产值均居全国首位,全省核桃种植面积达288万hm2,其中挂果的约有67万hm2,年核桃干果产量达100多万t,产值超过380亿元,是云南林产业发展中产值最大、效益最好、农民得益最多的产业[2-3]。云南核桃种植品种多,分布范围广,加之种植管理缺少经验和反常气候条件等不良因素的影响,病虫害的发生日益严重。据2016年云南林业有害生物普查数据,云南核桃有害生物危害面积已经超过7万hm2,其中虫害2.3万hm2,病害4.7万hm2,直接经济损失超过2亿元。其中叶枯病发生面积广、危害重,影响了当地核桃生产和农民经济收入,制约了云南核桃产业的发展。
拟盘多毛孢属真菌是引起植物叶枯病的主要病原菌之一[4-5],核桃受害后大量叶片在早期脱落,植株内部生理受到干扰和破坏,形成二度萌芽,严重影响核桃的生长和产量[6-7]。朱晓琴等[8]从新感病的核桃枝叶上分离到叶枯病病原菌为Pestalotiopsistey;戚钱钱等[9]对山东核桃研究发现,引起叶枯病的病原为Pestalotiopsismicrospora(Speg.);刘玉军[10]从山核桃上分离到叶枯病的病原为P.mangiferae。笔者所在项目组前期对云南核桃病害研究发现,Pestalotiopsisdisseminata是引起核桃叶枯病的主要病原。利用抗病品种是控制植物病害最为有效、简便、经济和安全的防治方法[11-13],而聚类分析法是植物抗性评价的常用方法,在各个领域都得到广泛的应用[14-15]。笔者采用离体接种聚类分析相结合的方法,初步测定和评估云南31个主栽核桃品种对Pestalotiopsisdisseminata的抗性,以期为云南省核桃抗叶枯病育种中的亲本选配及杂交后代的叶枯病抗性评价提供理论依据及技术支持。
1 材料与方法
1.1 材料
供试菌株广布拟盘多毛孢(Pestalotiopsisdisseminata)由西南林业大学云南省森林灾害预警与控制重点实验室分离并保存。
接种叶片采自大理白族自治州林业科学研究所核桃种质资源采集圃的大泡核桃、青皮大泡、小泡核桃、纸皮核桃、细皮核桃、小胖若核桃、三台核桃、方壳核桃、娘青核桃、大木瓜核桃、扎343、新翠丰、新新2号、新早丰、小圆果、圆菠萝、桐子果、夹棉大麻、夹棉小麻、漾杂一号、漾杂二号、漾杂三号、漾江一号、云新云林、云新高原、云新90301、云新90303、云新90306、大包壳、大尖嘴及四方果等不同核桃品种的嫩叶。
1.2 接种材料处理
将采摘的宽4~5 cm、长10~12 cm的各品种核桃嫩叶用自来水冲洗表面的灰尘后,再用75%酒精表面消毒,无菌水冲洗3次,晾干水分后在叶片表面固定部位用石英砂摩擦,造成轻微伤口,备用。
1.3 菌株培育及接种
选取致病能力较强的广布拟盘多毛孢菌株,在25℃下用PDA培养基培养5 d,然后用3 mm打孔器在菌落边缘打取菌丝生长能力较强的菌饼备用;用无菌培养基菌饼作对照。接种方法参照赵梓岑等[14]的方法进行。
1.4 数据分析
采用SPSS 23.0数据分析软件进行相关数据的聚类分析[14],依据接种后的病斑面积均值结合聚类分析结果,筛选出与试验最相符的聚类分析方法。
1.5 抗性评价
将叶片离体接种后所得的数据进行系统聚类分析。对离体接种的不同品种核桃叶片的病斑面积进行聚类分析,采用原始数值不作转换、聚类方法采用ward最小偏差平方和法、聚类距离采用欧式距离,所得聚类效果与接种结果吻合度最好,符合接种后病斑大小的分布规律。以欧式距离3.5作为聚类分割点,将31个核桃品种进行分类,并根据系统聚类分析和接种后的叶片病斑面积大小进行抗性评价。
2 结果与分析
2.1 不同品种接菌后的病斑面积
由表1看出,不同品种的核桃嫩叶接种广布拟盘多毛孢菌后,病斑面积在0~20 mm2的核桃品种有17个,在20~100 mm2的有11个,在100~250 mm2的有1个,病斑面积均大于250 mm2的有2个。其中,大泡核桃、夹棉大麻和大包壳3个核桃品种未发病;三台核桃叶片上病斑面积最小,为0.81 mm2;小泡核桃的病斑面积最大,为260.63 mm2。
2.2 抗性评价
根据不同核桃品种对广布拟盘多毛孢菌抗病性的聚类结果(图1),将31个核桃品种分为4类,第1类为20个抗病品种,占64.52%,有夹棉大麻、大包壳、大泡核桃、三台核桃、新新2号、漾杂一号、云新90306、漾杂二号、夹棉小麻、云新90301、云新云林、漾杂三号、纸皮核桃、小胖若核桃、云新高原、青皮大泡、小圆果、新翠丰、桐子果和大木瓜核桃;第2类为8个中抗品种,占25.81%,有新早丰、云新90303、大尖嘴、方壳核桃、娘青核桃、四方果、漾江一号及细皮核桃;第3类为1个中感品种,占3.23%,为扎343;第4类为2个感病品种,占6.45%,包括小泡核桃和圆菠萝。
表1 不同核桃品种接种广布拟盘多毛孢菌后嫩叶的病斑面积Table 1 Leaf spot area of different walnut varieties inoculated with P.disseminata
图1不同核桃品种对广布拟盘多毛孢菌抗病性的聚类结果
Fig.1 Clustering analysis forP.disseminataresistance of different walnut varieties
3 结论与讨论
拟盘多毛孢属真菌寄主广泛,是引起龙眼、杨梅、芒果、枇杷、蓝莓等多种植物叶枯病的病原菌[15-18],项目组前期研究也发现,P.disseminate是引起云南核桃叶枯病的主要病原之一。采用离体接种法和聚类分析的方法评价云南主栽核桃品种对P.disseminate的抗性结果表明,云南主栽的31个核桃品种离体接种P.disseminate后,不同品种间表现出不同抗性,其中,抗病品种20个,中抗品种8个,中感品种1个,感病品种2个。
云南省的核桃生产在全国核桃生产中占重要地位,全省栽培范围广、面积大、产量产值高,是云南林业产业的重要组成部分。叶枯病是一种严重危害云南核桃产业健康发展的病害,培育抗病品种,是一种既能防止环境污染又安全高效的叶枯病防治措施,因此对品种的抗性进行评价具有较大的现实意义。叶枯病造成核桃叶片早期脱落,严重影响核桃生长和产量。对不同品种核桃由同一病原菌引起的病害进行抗性评价,有助于核桃抗病品种的选育和优化育种,有利于核桃产业的健康发展,为预防核桃病害发生和流行提供理论依据。但由于拟盘多毛孢病菌的寄生受环境、寄生部位和地域等因素的影响而具有选择性,加之植物的抗病性通常是多层次、综合性的,室内抗病性评价不能完全代表其抗性水平。因此,不同核桃品种对广布拟盘多毛孢菌的田间抗性还有待于进一步研究。