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宁夏黄瓜新品种及主栽品种对白粉病的抗性评价

2019-12-16杜玉宁陈杭白小军张治科邢敏康萍芝

中国瓜菜 2019年11期
关键词:白粉病聚类分析黄瓜

杜玉宁 陈杭 白小军 张治科 邢敏 康萍芝

摘    要: 通过盆栽接种试验和田间自然发病调查相结合的方式进行了10个黄瓜新品种和2个黄瓜主栽品种(‘博美626‘德尔88)对白粉病的抗性鉴定,旨在明确不同黄瓜品种对白粉病的抗性水平,为黄瓜抗病品种的筛选和农业防治提供科学依据。试验结果表明,除‘德尔100易感白粉病外,其他11个品种均对白粉病具有不同程度的抗性,其中‘津早3号‘粤青1号‘德尔80‘德尔11‘德尔12达到高抗,而宁夏主栽品种‘博美626‘德尔88只达到中抗;从不同黄瓜品种生长指标和产量测定结果来看,‘德尔11‘德尔80‘津早3号均表现出了优势,其产量均高于主栽品种,而‘德尔12‘粤青1号长势相对较差,产量低于主栽品种。总体来讲,新品种‘德尔11‘德尔80‘津早3号在宁夏具有推广价值,可进一步进行大面积试验示范。

关键词: 黄瓜; 白粉病; 抗病性评价; 聚类分析

Abstract: Resistance to powdery mildew in 10 of new cucumber varieties and 2 of main cucumber cultivars was investigated by natural occurrence of disease in field and combining with inoculation fungus to cucumber leaves planted in pot. The aim was to clarify the resistance of different cucumber cultivars to powdery milder  and provide theoretical basis for breeding and integrated control of powdery milder. The results showed that, among 12 cultivars, except for ‘Del 100 susceptible to powdery mildew, the other 11 cultivars have different degrees of resistance to powdery mildew. ‘JinZao No. 3‘YueQing No. 1‘Del 80‘Del 11and ‘Del 12showed the high-resistant to dowery mildew. Main cucumber cultivars of Ningxia including ‘Bomei 626and ‘Del 88showed the mid-resistant to dowery mildew. According to the growth index and determination of yield of different cucumber cultivars, the new cultivars of ‘Del 11‘Del 80and ‘JinZao No. 3have demonstrated the superiority than the main cucumber cultivars. While the growth of new cultivars ‘Del 12‘YueQing No. 1were relatively poor and determination of yield were lower than the main cucumber cultivars. In general, the new cultivars of ‘Del 11‘Del 80‘JinZao No. 3showed potential cultivation in Ningxia .

Key words: Cucumber; Powdery mildew; Resistant evaluation; Cluster analysis

黃瓜( Cucumis sativus L.)是宁夏设施蔬菜主栽品种之一[1-5]。目前,全区蔬菜种植面积20.5万hm2,其中,设施蔬菜种植面积5.98万hm2,供港蔬菜种植面积0.91万hm2,冷凉蔬菜种植面积6.51万hm2,露地西甜瓜种植面积7.1万hm2。黄瓜白粉病的病原菌主要有瓜类单囊壳白粉菌Sphaerotheca fuliginea (Schlecht) pollacci[6]、二孢白粉菌Erysiphe cichoracearum D. C(葫芦科白粉菌Erysiphe cucurbitacearum Zhang et Chen)2种,均属于子囊菌亚门真菌,是一种专性寄生菌[7],经鉴定,宁夏黄瓜白粉病的致病菌主要为瓜类单囊壳白粉菌,是温棚黄瓜栽培中常见的和发生较重的病害之一,对黄瓜产量影响较大,一般年份减产10%左右,一旦遇上天气不好的年份,温棚内温湿度适应白粉病发生的时候,危害严重,可减产20%~40%,给防治带来一定难度,防治黄瓜白粉病最有效的方法就是培育和利用抗病品种[8-11]。为此,笔者针对宁夏的气候条件,选择了10个黄瓜新品种和2个温棚主栽品种进行了黄瓜白粉病盆栽接种试验和田间自然发病的抗病性试验研究,以明确不同的黄瓜品种对白粉病的抗性水平,筛选出适合宁夏地区温棚种植的黄瓜新品种,并了解黄瓜主栽品种对白粉病的抗病性,这对黄瓜的抗病育种及其防治具有重要的理论和实践意义。

1 材料和方法

1.1 材料

供试病原菌:瓜类单囊壳白粉菌Sphaerotheca fuliginea (Schlecht) pollacci,由宁夏农林科学院植物保护研究所鉴定。

供试黄瓜品种:‘德尔100‘德尔11‘德尔12‘德尔80‘德尔88‘德尔137‘博美626‘新品系18-1‘新品系18-2由天津德瑞特种业有限公司提供;‘津早3号由天津科润黄瓜研究所提供;‘津优35由天津科润农业科技股份有限公司提供;‘粤青1号由广东省农业科学院蔬菜研究所提供;其中‘德尔88‘博美626为主栽品种,其余为引进新品种。

菌液制备:采集新鲜的黄瓜白粉病病叶,取500 mL用灭菌水放入1 000 mL烧杯里,用3 cm毛刷蘸灭菌水反复刷洗白粉病霉层,配制成病菌分生孢子悬浮液,并在光学显微镜下镜检孢子数量,直到孢子悬浮液浓度达到每个视野15~20个(在10×10倍显微镜下)即可,白粉病菌分生孢子悬浮液需随刷随用,不宜放置时间过长。

1.2 方法

1.2.1 温棚人工接种盆栽抗性试验 选择黄瓜新品种10个、主栽品种2个,采用单一接种法进行幼苗接种抗病性鉴定,试验每个品种1个处理,共计12个处理,每处理种植3盆,每盆移栽4株黄瓜苗,3次重复,常规管理;在黄瓜定植缓苗后接种白粉病病菌,将制备好的白粉病菌分生孢子悬浮液均匀接种到黄瓜不同品种上,定时观测病害的发生情况,并严格按照严重度分级标准调查病害,计算病情指数。

1.2.2 温棚田间自然发病抗性试验 试验在银川市兴庆区掌政镇茂盛村设施蔬菜基地温棚进行,整个试验区地势平坦、管理较好,土壤为沙壤土,灌水方式采用膜下滴灌,试验田栽培管理条件完全均匀一致;试验采用随机区组排列,每个品种1个小区,共12个小区,每小区144株,株行距均为50 cm×60 cm,设4次重复,采用覆膜栽培方式;种植后田间采取常规管理自然发病,定期观测调查病害发病情况并进行抗性评价。同时对各黄瓜品种各生长指标和产量进行测定。

1.3 调查方法和计算公式

黄瓜白粉病调查方法:每小区调查5点,每点调查2株,每株调查10片叶,共调查100个叶片;计算病情指数,调查方法按农药田间药效试验准则进行。

黄瓜白粉病分级标准为:

0级:无病斑;1级:病斑面积占整个叶面积5%以下;3级:病斑面积占整个叶面积6%~10%;5级:病斑面积占整个叶面积l1%~25%;7级:病斑面积占整个叶面积26%~50%;9级:病斑面积占整个叶面积51%以上。

病情指数/%=[Σ(各级病叶数×相对级数值)/(调查总叶数×9)]×100[12-13];

抗病性分级标准:

根据2010年中华人民共和国新的农业行业标准,对黄瓜白粉病的抗性鉴定有了更明确的技术规程,依据病情指数将抗病性划分为以下几种类型:

白粉病抗性分级标准为:高抗(HR):0﹤DI≤15;抗病(R):15﹤DI≤35;中抗(MR):35﹤DI≤55;感病(S):55﹤DI≤75;高感(HS):DI﹥75。

1.4 数据处理及分析

用DPS统计软件对试验数据进行分析,根据聚类分析结果,以最佳聚类距离的适当大小作分割点,根据黄瓜白粉病病情指数对12个黄瓜品种进行聚类分析。

2 结果与分析

2.1 人工接种白粉病的抗性研究

2.1.1 不同黄瓜品种接种白粉病菌的抗性评价

由表1可知,通过盆栽试验人工接种的12个黄瓜品种,接种黄瓜白粉病菌后调查了2次黄瓜幼苗侵染白粉病的情况,接种白粉病8 d后,2017年10月22日第1次调查的病情指数,表现为高抗品种5个,占供试品种总数的41.7%,分别是‘津早3号‘德尔80‘粤青1号‘德尔137‘德尔12;表现为抗病品种4个,占供试品种总数的33.3%,分别是‘津优35‘博美626‘德尔11‘德尔88;表现为中抗品种3个,占供试品种总数的25%,分别是‘德尔100‘新品种18-2‘新品种18-1;没有表现为感病和高感的品种;接种白粉病18 d后,2017年11月1日第2次调查的病情指数,表现为高抗品种6个,占供试品种总数的50%,分别是‘德尔11‘津早3号‘粤青1号‘德尔12‘德尔80‘德尔137;表现为抗病品种2个,占供试品种总数的16.7%,分别是‘新品种18-2‘津优35;表现为中抗品种3个,占供试品种总数的25%,分别是‘德尔88‘新品种18-1‘博美626;表现为感病品种1个,占供试品种总数的8.2%,是 ‘德尔100,没有表现为高感的品种。

2.1.2 黄瓜不同品种对白粉病菌的抗性聚类分析

接种白粉病8 d后,2017年10月22日第1次调查对黄瓜白粉病抗性进行相关性聚类分析,由图1可知,12个黄瓜品种病情指数的相关性数据分为3类,第1类5个品种: ‘津早3号‘德尔80‘粤青1号‘德尔137‘德尔12;第2类4个品种:‘津优35‘博美626‘德尔11‘德尔88;第3类3个品种:‘德尔100‘新品系18-2新品系18-1。综合考虑接种后白粉病病情指数,将第1类定为高抗品种,第2类定为抗病品种,第3类定为中抗品种。

对白粉病抗性的聚类分析

接种白粉病18 d后,2017年11月1日第2次调查对黄瓜白粉病抗性进行相关性聚类分析,由图2可知,12个黄瓜品种病情指数的相关性数据分为4类,第1类6个品种:‘德尔11‘津早3号‘粤青1号‘德尔12‘德尔80‘德尔137;第2类2个品种:‘新品系18-2‘津优35;第3类3个品种:‘德尔88‘新品系18-1‘博美626;第4类1个品种:‘德尔100。综合考虑接种后白粉病病情指数,将第1类定为高抗品种,第2类定为抗病品种,第3类定为中抗品种,第4类定为感病品种。

2.2 田间自然發病抗性研究

2.2.1 不同黄瓜品种田间白粉病菌抗性评价 由表2可知,供试的12个黄瓜品种在田间进行白粉病自然发病抗性试验,根据调查的病情指数,表现为高抗的品种9个,占供试品种总数的75%,分别是‘德尔12‘博美626‘粤青1号‘德尔11‘新品系18-1‘德尔80‘德尔88‘德尔100‘津早3号;抗病品种3个,占供试品种总数的25%,分别是‘德尔137‘津优35‘新品系18-2;没有表现为中抗、感病和高感的品种。

2.2.2 不同黄瓜品种田间白粉病菌抗性聚类分析

由图3可知,根据田间自然发病抗性进行相关性聚类分析,12个黄瓜品种病情指数的相关性数据分为2类,第1类9个品种:‘新品系18-1‘粤青1号‘德尔80‘博美626‘德尔100‘津早3号‘德尔88‘德尔12‘德尔11;第2类3个品种: ‘新品系18-2‘德尔137‘津优35。综合考虑自然条件下白粉病的病情指数,将第1类定为高抗品种,第2类定为抗病品种。

2.3 不同黄瓜新品种生长指标及产量测定

由表3可知,‘德尔11‘德尔100‘德尔80‘德尔137黄瓜新品种各生长指标和产量均表现出优势,而‘粤青1号长势最差,产量较低。

3 讨论与结论

白粉病是为害黄瓜的世界性病害之一,分布广、传播速度快,在温棚和露地均可发生,常对生产造成严重损失。国内外对于黄瓜白粉病的研究都比较重视,但在抗病基因、病原菌生理小种、抗病性鉴定方法等研究方面各有差异。笔者采用盆栽接种试验和田间自然发病调查相结合的方式进行了10个黄瓜新品种和2个黄瓜主栽品种对白粉病的抗性鉴定,旨在明确不同黄瓜品种对白粉病的抗性水平,为宁夏地区黄瓜抗病新品种的筛选和农业防治提供科学依据。根据相关资料[14],黄瓜抗白粉病鉴定接种方法有风媒接种方法、干孢子粉直接接种法、孢子悬浮液喷雾接种法和离体打孔叶盘接种法4种,笔者选择应用广泛和效果最佳的孢子悬浮液喷雾接种法对12个不同黄瓜品种进行接种[15-16],并严格控制温棚内昼夜温度和湿度,能够较为准确和客观地评价不同黄瓜品种对白粉病的抗性。同时,将人工接种试验和田间自然发病试验相结合来进行黄瓜白粉病抗性评价,可避免单一试验方法造成试验结果的不可靠性和不准确性。因此,本试验结果能够较为真实地反映出黄瓜不同品种对白粉病的抗病程度。另外,在抗性评价指标方面,不同作物各有差异[16],而同一作物也有一些差异性[17],笔者采用2010年我国新的农业行业标准,依据病情指数对黄瓜白粉病的抗性进行划分。

本试验结果表明,‘津早3号‘德尔80‘德尔11黄瓜新品种具有较强的抗白粉病能力,且植株长势好,产量较高,适宜于宁夏保护地种植,具有一定的推广价值。而宁夏主栽品种‘博美626‘德尔88在人工接种条件下发病较重(病情指数25~43.89),远大于田间自然发病试验(病情指数0.31~3.42),抗病效果差异较大,需要进一步进行田间试验验证。

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