呼和浩特地区苹果和梨果实轮纹病抗性评价

孙平平，石雅君，张 磊，李小燕，马 强，李正男

（内蒙古农业大学园艺与植物保护学院，内蒙古呼和浩特 010011）

我国是世界最大的苹果和梨生产国[1]，随着苹果和梨种植面积和产量的快速增加，果园管理不当引起的病虫害问题逐渐严重。由贝伦格葡萄座腔菌（Botryosphaeria berengeriana）引起的轮纹病又称瘤皮病、粗皮病、水烂病，是核果和仁果类果树的主要病害，该病原菌能侵染果实、枝干，也可危害叶片，枝干发病后，促使树势早衰，果实受害，造成烂果和烂窖[2-3]，全国每年因轮纹病造成直接经济损失达30亿～50亿元[4]。

我国气候条件多样，苹果和梨种质资源丰富，了解不同苹果、梨品种对梨轮纹病的抗性水平，比较抗病品种和感病品种在病原菌侵染过程中的显微结构差异，可为培育抗病品种，了解轮纹病害的侵染机制以及对该病害的防控提供参考。截至目前，侯晖等[5]、魏树伟等[6]分别完成了189份苹果种质资源和43份梨种质资源枝干的轮纹病抗性鉴定工作；张玉经等[7]完成了279份苹果种质资源果实的轮纹病抗性鉴定。杨丽丽等[8]利用扫描和透射电镜比较了抗病品种和感病品种果实表面及皮下组织亚显微结构的变化情况，表明病菌侵染后果面产生的分泌物与抑菌和抗侵入有关。上述研究均以商品化的大苹果品种和野生资源为主，除金红外，对内蒙古自治区地产小苹果果实的抗性鉴定均未见报道。

内蒙古是我国典型的冷寒种植区，该地区光照强，昼夜温差大，果实品质上乘，高产耐贮，主要种植金红、鸡心果、沈农2号、海红果以及早酥梨、苹果梨等耐寒抗旱品种[9-11]。为了探究内蒙古地产苹果、梨品种对轮纹病的抗性，本研究基于果实接种轮纹病菌后的发病率和病斑大小，以秋香和富士两个苹果品种为对照，对呼和浩特地区特色苹果和梨果实对轮纹病的抗性进行鉴定，筛选出了易感和抗病两个品种，并在显微镜下比较了轮纹菌侵染果实的过程，旨在为寒、旱地区拮抗轮纹病种质资源研究和抗病品种繁育提供基础。

1 材料和方法

1.1 试验材料

秋香（Malus domestica Borkh.cv.Qiuxiang）和富士（Malus domestica Borkh.cv.Red Fuji）两个大苹果品种采集自山东省烟台市商业果园，金红、沈农2号、绿红宝、鸡心果、火焰海棠以及苹果梨和早酥梨，采集自内蒙古自治区呼和浩特市周边果园（北纬40°51′～41°8′， 东经110°46′～112°10′）。采集的果实均放入4℃冰箱中保存备用。

轮纹病菌（Botryosphaeria berengeriana）从感病的果实中分离、纯化、保存[12]，将保存的病原菌转入PDA 平板，25℃培养7 d后备用。

1.2 试验方法

1.2.1 待测品种对轮纹病的抗性测定 参考SADEGHIAN 等[13]的方法测定待测品种对轮纹病的活体防效。每个品种各选12～30个健康果实，自来水冲洗后，1%NaClO 表面消毒5 min，再用无菌水冲洗晾干；取孔径为4 mm的轮纹病菌菌饼，菌丝面朝向果实贴在晾干后的果实表面，用胶带固定，接种果实放置在铺有双层纱布的盆中，盖上保鲜膜保湿，放置在培养箱中25℃、湿度75%、18 h/6 h 光暗培养。秋香和富士作为对照，每个处理6个果实，1个果实接种2个菌饼。海棠每个处理15个果实，其他品种每个处理10个果实，每个果实接种1个菌饼。随时观察病原菌的侵染情况，开始发病后统计病斑直径和感病果实数，计算发病率和平均病斑直径。平均病斑直径为当天所有发病果实上病斑直径的平均值。

发病率/%=（发病的果实个数/待测果实总数）×100

1.2.2 病原菌侵入过程观察比较 根据不同果实对轮纹病菌的抗性比较结果，分别选取对轮纹病高感和高抗的两个苹果品种，按照上述方法接种轮纹病菌，感病品种在处理后的12 h、1 d、3 d、5 d、7 d 取样，抗病品种在接种后的3、5、7、10、14 d 取样，参照ZHANG 等[14]的方法，对待测品种的果皮、果肉及菌丝结构进行观察，具体如下：在果实表面切取约1 cm3果皮和果肉样品，用无菌刀片将取样部位水平或者垂直切成薄片，用镊子取切好的样品在95%乙醇和冰醋酸的等体积混合液中浸泡5 min，用0.05%的棉兰乳酚油染色10 min。光学显微镜下（OlympusBX51，Japan）观察果皮结构，比较抗病品种和感病品种在接种病原菌后的侵染过程。

2 结果与分析

2.1 不同苹果、梨品种果实对轮纹病抗性结果

9个待测苹果和梨品种在接种轮纹病菌后的发病情况具有显著差异（表1、表2、图1）。接种轮纹病菌4 d后海棠、鸡心果、绿红宝和苹果梨开始发病，火焰海棠、鸡心果、绿红宝的发病率均低于30%，苹果梨的发病率达到100%，平均病斑直径为0.85 cm。接种后5 d，早酥梨开始发病，发病率为38%，平均病斑直径为1.62 cm。接种6 d后富士、秋香和金红开始发病。接种8 d后沈农2号仍未发病，富士的发病率为35%，其他7个待测品种的发病率均在50%以上。火焰海棠在接种4 d后发病果实的平均病斑直径为1.18 cm，接种7 d后的病斑直径达到2.60 cm，病斑已经达到果实的1/2 以上，金红虽然在接种6 d后开始发病，但是病斑发展相对较快，在接种8 d后的平均病斑直径达到4.13 cm。

综合发病率、病斑直径和病斑扩展速率，待测的9种果实中苹果梨、火焰海棠为轮纹病的高感品种，绿红宝、金红、鸡心果和早酥梨为易感品种，富士和秋香相对抗病，沈农2号对苹果轮纹病的抗性最强，为高抗品种。因此，选择高感品种火焰海棠和高抗品种沈农2号进行病原菌侵染过程比较观察。

表1 不同品种果实接种轮纹病后的发病率 单位：%

表2 不同品种果实接种轮纹病后的病斑直径 单位：cm

2.2 轮纹病菌侵染火焰海棠和沈农2号果实过程观察

火焰海棠在接种轮纹病菌12 h后，果皮上未见附生菌丝（图2a），在接种1 d后，病原菌菌丝在果皮上大量繁殖（图2b），在接种后2 d 可以观察到部分菌丝穿透果皮进入果肉细胞（图2c），接种3 d后病原菌在果肉细胞间隙之间大量繁殖，并且菌丝顶端逐渐形成丫状分支（图2d），接种后5 d 可以观察到菌丝顶端加粗增殖，形成火柴头状突起，菌丝进入果肉细胞（图2e），接种7 d后果肉细胞排列更加松散，细胞间隙和细胞内均有大量的菌丝繁殖（图2f）。

沈农2号在接种轮纹病菌6 d 内，细胞组织未见差异，7 d 时果皮开始出现裂纹，但细胞形态依然正常（图3a）；10 d 在果皮表面出现大量菌丝（图3b），14 d 观察到菌丝顶端形成丫状分支，有的顶端加粗形成蹼状结构，果肉细胞内大量菌丝繁殖（图3c）。

3 结论与讨论

由于试验方法和鉴定指标不同会引起不同品种对轮纹病的抗病性评价结果不同，而采用室内离体果实接种鉴定的方法相对具有更好的应用价值[7]，因此，本研究通过室内离体接种果实对轮纹病的抗性进行鉴定，并通过统计发病率、病斑大小，同时考虑病斑扩展速率评价不同品种的抗病水平。综合接种轮纹病菌后果实发病时间、发病率、病斑直径和病斑扩展情况，证明9种待测品种果实中苹果梨、火焰海棠为轮纹病的高感品种，绿红宝、金红、鸡心果和早酥梨为中感品种，富士和秋香相对较抗病，沈农2号对苹果轮纹病的抗性最强，为抗性品种。该结果与张玉经等[7]评价的金红果实为中感品种，秋香为中抗品种的结果一致。

通过对高感品种火焰海棠和高抗品种沈农2号接种轮纹病菌后的菌丝侵染过程进行观察，从轮纹病菌对不同抗病品种果实的侵染情况肯定了火焰海棠的高感和沈农2号的高抗。轮纹病菌在侵染果实过程中均表现出在果皮上大量繁殖，逐渐透过果皮进入果肉，在果肉细胞间隙繁殖，形成丫状分支或者菌丝顶端加厚加粗形成蹼状结构，然后进入果肉细胞的过程。该结果与ZHANG 等[14]对水稻立枯丝核菌（Rhizoctonia solani）入侵马铃薯后，在病原菌入侵植物细胞时菌丝顶端均出现了加厚等症状的观察结果相似。

内蒙古巴彦淖尔市光照充足、昼夜温差大，生产的苹果梨具有皮薄、肉脆、含糖量高等优点，成为苹果梨的主要种植产区[15]。鸡心果因口感爽脆、甘甜深受消费者喜欢，是目前内蒙古地区大力推广的小苹果品种。本研究结果显示，苹果梨果实对轮纹病菌极度高感，鸡心果果实为轮纹病的中感品种，应加强苹果梨和鸡心果贮藏过程中轮纹病菌的检测和防控，减少轮纹病的发生。

沈农2号果实为轮纹病菌的高抗品种。但是在高温、高湿环境贮藏过程中出现果皮开裂、果肉变绵等现象。本研究对轮纹病菌侵染沈农2号的显微结构观察结果显示，轮纹病菌会在沈农2号果皮开始出现开裂后在果皮表面大量繁殖，并逐渐入侵果肉细胞，造成侵染。因此，在沈农2号贮藏过程中调节贮藏条件防治果皮开裂能有效防止该病害的发生和扩展。

本研究结果在前期研究的基础上补充了内蒙古地产苹果和梨品种的抗轮纹病特性，丰富了我国苹果和梨资源对轮纹病的抗性信息，为寒、旱地区果树育种及果树品种的推广和管理提供了参考。