黑龙江省黄瓜主栽品种及种质资源对霜霉菌不同致病型抗病性鉴定
2020-09-10张艳菊周秀艳李雪莲潘梦佳
张艳菊,陶 磊,刘 东,周秀艳,李雪莲,马 天,潘梦佳
(1.东北农业大学农学院,哈尔滨 150030;2.东北农业大学园艺园林学院,哈尔滨 150030)
由藻物界卵菌门古巴假霜霉菌[Pseudoperonospora cubensis(Berk.&Certis)Rostovzev]侵染引起的霜霉病是黄瓜主要叶部病害,分布广泛,易爆发流行,给黄瓜生产带来严重威胁[1]。以化学农药控制霜霉病,易污染环境,威胁人畜健康。
培育和应用抗病品种,成为防治黄瓜霜霉病有效措施。但由于霜霉菌易发生毒力变异,品种抗性丧失,阻碍抗病品种应用。21世纪初,以色列[2]、意大利[3]、美国[4]等大面积暴发霜霉病,原因为病菌毒力发生变异,产生新致病型[5]。Cohen等测定广东、安徽、湖北、四川、山东、北京和黑龙江的29个菌株致病型,其中22个菌株属于3号致病型,5个菌株属于6号致病型,1个菌株属于5号致病型,黑龙江省出现1个寄主范围更广、毒力更强的新7号致病型[6]。左洪波等研究报道黄瓜栽培品种及种质资源对不同致病型霜霉病抗病性[7-8],但对不同致病型抗病性尚缺乏系统研究。因此,本研究采用苗期子叶点滴接种法,研究黑龙江省黄瓜栽培品种及种质资源对霜霉菌4种不同致病型抗病性。以期明确黑龙江省黄瓜主要栽培品种及种质资源对霜霉菌不同致病型抗病性,为黄瓜抗病品种培育及生产中抗病品种合理应用提供参考,为预测黑龙江省黄瓜霜霉病流行、制定及实施持续控制策略提供科学依据,实现黄瓜霜霉病安全防控。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 供试材料
收集黑龙江省6个黄瓜种植区现行主栽品种共102份,其中哈尔滨17份、大庆14份、绥化27份、齐齐哈尔20份、牡丹江16份、佳木斯8份。
53份黄瓜种质资源由东北农业大学园艺园林学院黄瓜课题组提供,其中D0328和649分别作为感病、抗病对照品种。
1.1.2 供试菌株
供试4个致病型菌株分别为黄瓜霜霉菌(Pseudoperonospora cubensis)3号、5号、6号和7号,由东北农业大学农学院植物病理研究室提供。
1.2 方法
1.2.1 黄瓜材料准备
黄瓜种子经5%次氯酸钠溶液消毒并清洗后,于恒温培养箱中28℃催芽,待胚根长至0.5 cm时,播于盛有灭菌蛭石营养钵内,每钵1粒,每处理3次重复,每重复10株苗,25℃/18℃(12 h/12 h)条件下培养。
1.2.2 霜霉菌悬浮液制备
黄瓜霜霉菌不同致病型菌株在感病品种D0328离体叶片上扩繁,待叶片上长出灰黑色霉层后,用灭菌水洗脱新生的孢子囊,配制成5×103个孢子囊·mL-1悬浮液。
1.2.3 接种
接种时期为黄瓜幼苗子叶展平期,采用点滴接种法接种。在幼苗子叶中心接种5×103个孢子囊·mL-1悬浮液40 μL。接种后18℃黑暗条件保湿培养12~16 h,随后25℃/18 ℃(12 h/12 h)条件下培养,接种无菌水为对照,接种后7~9 d后调查病害。
随着医学技术的进步与发展,腹腔镜技术已经逐步成为妇科最常用的操作技术之一,大部分经腹入路实施的手术都能在腹腔镜入路下完成。近30年来,妇科腹腔镜手术技术迅猛发展,为了进一步贯彻微创的理念,提高腹腔镜手术的优势,妇科单孔腹腔镜手术技术(LESS)应运而生。而经脐单孔腹腔镜手术(TU-LESS)是通过人体的脐部这一天然瘢痕进行手术操作,达到了既能够隐藏腹部瘢痕的效果,又避免了经胃、直肠或阴道等腔道手术感染的问题,因此经脐单孔腹腔镜技术是现阶段最有发展前景的 LESS技术[1]。
1.2.4 病情调查及抗性评价指标
黄瓜霜霉病发病严重度可分为0~5级。0级,无病症;1级,接种点有微小病斑,其直径小于0.5 cm;2级,病斑直径0.5~1.3 cm;3级,接种点黄化面积占全部面积1/2以下,坏死斑占1/3以下;4级,坏死斑面积占全部叶面积1/3~2/3;5级,坏死斑面积占2/3以上或全株枯死。
病情指数(DI)=[∑(各级病叶数×各级代表值)/(调查总叶数×最高级数)]×100
黄瓜霜霉病抗性评价标准分为5个等级,高抗(HR)0<DI≤20;抗病(R):20<DI≤40;中抗(MR):40<DI≤60;感病(S):60<DI≤80;高感(HS):80<DI。
2 结果与分析
2.1 黑龙江省黄瓜栽培品种对霜霉菌不同致病型抗病性
102份黑龙江省主栽黄瓜品种对霜霉病不同致病型菌株抗病性鉴定结果见表1~2。
由表1可知,对黄瓜霜霉病3号致病型菌株表现为高抗品种2份,分别为YR奇迹和翠王压趴架,占鉴定总数2.0%;表现为抗病品种37份,占鉴定总数36.2%;中抗品种52份,占鉴定总数51.0%;感病品种11份,占总数10.8%;无高感品种。
对黄瓜霜霉病5号致病型菌株表现为高抗品种2份,分别为龙园盛秋2号和傲春强雌,占鉴定总数2.0%;表现为抗病品种25份,占鉴定总数24.5%;中抗品种59份,占鉴定总数57.8%;感病品种16份,占鉴定总数15.7%;无表现为高感品种。
续表
表2 102个主栽品种对黄瓜霜霉菌不同致病型抗性类型数量及百分比Table 2 Number and percentage of 102 cultivars resistant to different pathotypes of Pseudoperonospora cubensis
对黄瓜霜霉病7号致病型菌株无表现为高抗、高感品种;表现为抗病品种20份,占鉴定总数19.6%;表现中抗品种55份,占鉴定总数53.9%;感病品种27份,占鉴定总数26.5%。
供试102份黄瓜品种中,华北型黄瓜30份、华南型黄瓜72份。同时抗4种致病型品质5份,其中华北型1份,华南型4份,分别为绿瓤先锋、大八杈、挂满架、挂鞭旱黄瓜、阿维斯地黄瓜。同时抗3种致病型品种12份,其中华北型4份,华南型8份。同时抗2种致病型品种14份,其中华北型2份,华南型12份。仅抗1种致病型品种27份,其中华北型8份,华南型19份。不抗病品种44份(见表3)。
2.2 53份黄瓜种质资源对霜霉病不同致病型菌株抗病性
53份黄瓜种质资源对霜霉病不同致病型菌株抗病性鉴定结果见表4~5。
表3 102份主栽黄瓜品种多抗性比较Table 3 Number and percentage of multiple diseases resistance of cultivars
表4 53份黄瓜种质资源对黄瓜霜霉病不同致病型抗病性Table 4 Resistance of 53 cucumber germplasm resources to different pathotypes of Pseudoperonospora cubensis
续表
表5 53份黄瓜种质资源对黄瓜霜霉病不同致病型抗性类型数量及百分比Table 5 Number and percentage of 53 cultivars resistant to different pathotypes of P.cubensis
对黄瓜霜霉病3号致病型菌株表现为抗病品种6份,占鉴定总数11.3%;中抗品种26份,占鉴定总数49.1%;感病品种20份,占鉴定总数37.7%;表现为高感品种1份,占鉴定总数1.9%。对黄瓜霜霉病5号致病型菌株表现为高抗品种1份(649),占鉴定总数1.9%;表现为抗病品种4份,占鉴定总数7.6%;中抗品种23份,占鉴定总数43.4%;感病品种21份,占鉴定总数39.6%;表现为高感品种4份,占鉴定总数7.5%。
对黄瓜霜霉病6号致病型菌株无表现为高抗、高感品种;表现为抗病品种7份,占鉴定总数13.2%;中抗品种18份,占鉴定总数34.0%;感病品种28份,占鉴定总数52.8%。
对黄瓜霜霉病7号致病型菌株表现为高抗品种1份(129-1),占鉴定总数1.9%;表现为抗病品种5份,占鉴定总数9.4%;中抗品种20份,占鉴定总数37.7%;感病品种24份,占鉴定总数45.3%。表现高感品种3份,占鉴定总数5.7%。
53份供试黄瓜品种中,华北型11份、华南型22份、西方鲜用型11份、腌渍型9份。同时抗4种致病型材料1份,为腌渍型D0401;同时抗3种致病型3份,其中华南型1份,华北型1份,西方鲜用型1份;同时抗2种致病型2份,为华南型、华北型各1份;仅抗1种致病型材料7份,华南型2份,华北型2份,西方鲜用型2份,腌渍型1份;对4种致病型均不具有抗病性品种40份,其中华北型7份,华南型18份,西方鲜用型8份,腌渍型7份(见表6)。
表6 黄瓜不同生态类型多抗性比较Table 6 Comparison of multiple diseases resistance of different ecological types
3 讨论与结论
培育和应用抗病品种是黄瓜霜霉病防治中最经济有效、绿色环保的措施。王晓梅等鉴定23份黄瓜和9份甜瓜品种抗病性,23份黄瓜栽培品种均为感病材料[9]。向运佳鉴定82个黄瓜品种和种质资源连续两年抗病性,获得25份高抗品种[10]。左洪波[7]和刘东等[8]分别从51份和50份种质资源品种中获得抗霜霉病材料。黄瓜栽培品种和种质资源霜霉病抗病性研究较多,但黄瓜栽培品种和种质资源对霜霉病菌不同致病型抗病性鲜见报道。本研究结果显示,102份黄瓜栽培品种中抗黄瓜霜霉菌3号致病型品种共39份;抗5号致病型品种27份;抗6号致病型的品种25份;抗7号致病型品种20份。其中同时抗4种致病型品种5份,分别为大八杈、绿瓤先锋、挂满架、挂鞭旱黄瓜、阿维斯地黄瓜。102份黑龙江省主栽品种中对3号和5号致病型各筛选到2份高抗材料,分别为YR奇迹和翠王压趴架、龙园盛秋2号和傲春强雌;对6号和7号致病型未发现高抗品种。2013年首次报道我国存在3号、5号、6号和7号4种致病型,其中7号致病型毒性最强[6]。自发现7号致病型以来,本课题组监测黑龙江省黄瓜霜霉菌致病型动态变化,结果发现7号致病型数量比例增高[11],从黑龙江省主栽品种抗病性鉴定结果可见,栽培品种或种质资源对黄瓜霜霉病7号致病型表现抗病材料数量低于其他致病型,而感病品种数量均大于其他致病型。在生产中应结合黑龙江省不同地区黄瓜霜霉菌致病型分布,针对性选择黄瓜品种,有效预防和减轻霜霉病发生,延长抗病品种使用年限,减少化学农药施用,获得更高生态和经济效益。
在53份黄瓜种质资源中有1份同时抗4种致病型材料,为D0401。对黄瓜霜霉病5号、7号致病型表现高抗材料分别为1个(649和129-1)。多抗性比较同时抗3种、2种、1种致病型材料分别有3、2、7个。后续研究将广泛收集黄瓜种质资源并作抗源筛选,以期获得更多抗4种致病型种质资源。