马铃薯品种对早疫病、晚疫病和疮痂病的田间抗性评价

赵艳群，武奇伟，任飞娥，赵金瑞，赵文忠

（榆林市农业技术服务中心，陕西 榆林 719000）

马铃薯是陕西省榆林市的农业主导产业之一，对保障粮食安全和推动乡村振兴有重要意义。全市马铃薯栽培品种20多个，种植面积约17万hm2，年产量59万t，总产值66亿元，产业经济效益十分突出[1]，拥有“榆林马铃薯”“靖边马铃薯”和“定边马铃薯”国家地理标志产品品牌，生产的马铃薯品质优良，在国内外市场颇具盛誉。

随着马铃薯产业规模的扩张和农产品贸易的频繁，病虫害问题逐年加重，严重阻碍产业提质增效和可持续发展。据榆林市农业技术服务中心调查发现，近3年榆林市马铃薯发生的主要病害有晚疫病、早疫病和疮痂病，年平均发生面积分别为3.8万，2.3万和0.5万hm2。马铃薯早疫病和晚疫病分别是由茄链格孢菌[Alternaria solani（Ell.et Mart.）Jones et Grout.][2]和致病疫霉[Phytophthora infestans（Mont.）de Bary]引起[3]，主要危害叶片，造成叶斑叶枯从而减产，尤其是晚疫病可减产20%～40%，还能使窖藏期薯块发生干腐或湿腐，危害极其严重[4]。马铃薯疮痂病致病菌为疮痂多种链霉菌（Streptomyces spp.），该病害主要通过带病种薯和土壤传播，受害块茎表面出现网纹状或裂口状的疮痂病斑[5]，薯块品质明显降低。早疫病易于防治；晚疫病防治次数多且药剂成本较高；疮痂病防治药剂缺乏，防治难度极大。而且马铃薯一般年施药6～12次，实施农药减量控害，减少面源污染任务艰巨。

推广抗性品种能减少杀菌剂的使用，保护农田生态环境。而品种抗病性鉴定是开展作物品种推广的重要基础，目前已有学者分别对马铃薯晚疫病[6]、早疫病[7]和疮痂病[8]的品种抗性进行了研究。前人研究虽对榆林市马铃薯品种的抗病性有所介绍[9-11]，但未见品种抗性鉴定相关研究报道。针对上述问题，在榆林市开展了马铃薯品种对这3种病害的抗病性试验研究，以促进优良品种的繁育推广与合理布局，为病虫害绿色防控和农药减量控害提供技术支撑。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

为了避免不同病害之间的相互影响，故于2020年在榆林市3个县（区）分别开展针对单一病害的抗性评价试验。在榆阳区芹河镇红墩村开展马铃薯早疫病品种抗性试验，在靖边县三岔渠镇羊羔村开展马铃薯晚疫病品种抗性试验，在榆阳区金鸡滩镇三滩村开展马铃薯疮痂病品种抗性试验。试验地为风砂土，地势平整，肥力中等。

1.2 供试品种

供试品种见表1。

表1 供试品种Table 1 Variety tested

1.3 试验设计

马铃薯早疫病品种抗性试验：挑选健康种薯播种，种植密度为2 500株/667m2。每个品种为1个处理，重复3次，每小区50 m2，各小区随机排列。试验田为非重茬田，常规水肥管理。马铃薯生长季节不喷施杀菌剂。

马铃薯晚疫病品种抗性试验：使用健康种薯播种，计划种植密度3 100株/667m2。其他同马铃薯早疫病品种抗性试验设计。

马铃薯疮痂病品种抗性试验：使用健康种薯播种。种植密度为2 900株/667m2。每个品种为1个处理，重复3次，每个小区面积100 m2，各小区随机排列。试验田为重茬田，常规水肥管理。马铃薯生长期开展以晚疫病为主的防治工作。

马铃薯早疫病、晚疫病和疮痂病田间自然发病，5月上中旬播种，9月下旬收获。

1.4 调查方法

分别在2020年8月3和21日早疫病和晚疫病的盛发期调查发病情况，各小区5点取样，每点取2株，调查全株叶片的发病情况。在2020年9月30日收获期调查马铃薯疮痂病的发病情况，各小区5点取样，每点取5株，调查所有薯块的发病情况。按照下列标准进行病情分级，计算病情指数，开展抗性评价并测产。

马铃薯早疫病病情分级标准[12]，按照病斑面积占整株叶面积的百分比分级：0级，无病斑；1级，≤5%；3级，6%～10%；5级，11%～20%；7级，21%～50%；9级，＞50%。抗性评价标准[13]：病情指数0为免疫，0～0.1为高抗，0.11～20为抗，20.1～40为中抗，40.1～60为中感，60.1以上感病。

马铃薯晚疫病病情分级标准[14]：0级，全株叶片无病斑；1级，个别叶片上有个别病斑；3级，全株1/4以下的叶片有病斑，或植株上部茎秆有个别小病斑；5级，全株1/4～1/2的叶片有病斑，或植株上部茎秆有典型病斑；7级，全株1/2以上的叶片有病斑，或植株上部茎秆有较大病斑；9级，全株叶片几乎都有病斑，或者大部分病叶枯死，甚至茎部枯死。抗性评价标准[14]: 病情指数0～1为免疫，1.1～10为抗病，10.1～20为中抗，20.1～30为中感，30.1～40为感，40以上为高感。

马铃薯疮痂病病情分级标准[15]，按照病斑占整个薯块总面积的百分比分级：0级，无病斑；1级，＜1%；2级，1%～10%；3级，11%～20%；4级，21%～50%；5级，＞50%。参照赵远征等[15]抗性评价标准，并稍作修改：薯皮无病斑，相对病情指数1为免疫；0.8～0.99为高抗；0.6～0.79为中抗；0.4～0.59为中感；0.39及以下为高感。

病株（薯）率（%）=[发病株（块茎）数/调查总株（块茎）数]×100

病情指数=[∑（各级病叶（薯）数×该病级值）/（调查总叶（薯）数×最高级值）]×100

相对病情指数=1-（品种病情指数/最高病情指数）

2 结果与分析

2.1 马铃薯品种早疫病抗性鉴定

各品种早疫病抗病性表现为：‘陇薯13号’为高抗；‘云薯287’、‘沙薯15号’、‘榆薯5号’、‘大同17号’、‘榆薯4号’、‘冀张薯12号’、‘94256-5’和‘紫花白’（CK）均为抗病；‘中薯3号’和‘G4’品种表现中抗；‘兴佳2号’中感。中抗和中感品种后期降雨较多时表现不佳，发生部分整枝或全株叶片枯死。‘榆薯5号’产量最高达36 900 kg/hm2，‘沙薯15号’产量最低为14115kg/hm2（表2）。

2.2 马铃薯品种晚疫病抗性鉴定

各品种晚疫病抗病性表现为：‘青薯9号’、‘丽薯7号’、‘安1304-32’和‘榆薯1106-67’为抗病；‘紫花白’（CK）、‘晋薯16号’和‘冀张薯8号’表现中抗；‘安1108-175’为感病；‘希森6号’为中感；‘陇薯7号’、‘冀张薯12号’、‘榆薯3号’、‘榆薯4号’、‘榆薯5号’和‘丽薯6号’为高感。高感品种的平均发病率为97.5%，田间病级多为5级及以上，病叶枯死，甚至植株枯死的现象非常突出。‘安1304-32’产量最高达53 985 kg/hm2，‘榆薯3号’产量最低达15 600kg/hm2（表3）。

2.3 马铃薯品种疮痂病抗性鉴定

各品种的疮痂病抗性表现为：‘黑金刚’、‘冀张薯8号’、‘榆薯3号’和‘心里美’，均为中抗疮痂病；‘青薯9号’、‘丽薯6号’、‘榆薯4号’和‘榆薯5号’，这4个品种均为中感疮痂病；‘晋薯16号’、‘阿克瑞亚’、‘紫花白’和‘冀张薯12号’（CK）均为高感疮痂病；未发现高抗病品种。产量最高的‘榆薯3号’为42 933 kg/hm2，产量最低的‘黑金刚’为11 709 kg/hm2（表4）。

2.4 品种综合抗病性评价

试验结果表明，榆林市不同品种的马铃薯对早疫病、晚疫病和疮痂病的抗病性存在很大差异。供试品种中，75.0%的品种高抗或抗早疫病，46.7%的品种中抗或抗晚疫病，33.3%的品种中抗疮痂病。‘陇薯13号’虽然高抗早疫病，但是薯块口感差，不适合本地人的口味。‘榆薯4号’、‘榆薯5号’和‘冀张薯12号’，抗早疫病、品质好、产量高。‘青薯9号’、‘丽薯7号’和‘安1304-32’为晚疫病抗病品种，适宜在榆林地区推广。‘陇薯7号’、‘冀张薯12号’、‘榆薯3号’、‘榆薯4号’、‘榆薯5号’和‘丽薯6号’，这6个高感晚疫病品种都是中晚熟品种，其中产量较高、商品性良好且抗早疫病的品种，加强病害综合防治或者提前收获的情况下，可尝试在晚疫病轻发生区种植。‘冀张薯8号’和‘榆薯3号’中抗疮痂病。综合考虑抗病性和产量2个因素，最佳推广品种为‘青薯9号’和‘冀张薯8号’。

表2 不同品种马铃薯早疫病抗性鉴定Table2 Identification for early blight resistance of different potato varieties

表3 不同品种马铃薯晚疫病抗性鉴定Table 3 Identification for late blight resistance of different potato varieties

表4 不同品种马铃薯疮痂病抗性鉴定Table 4 Identification for scab resistance of different potato varieties

3 讨论

寄主植物、病原物和环境3方面共同影响植物病害的发生与流行的程度。中国登记或审定的马铃薯品种近900个[16]，各地引进和推广的品种差异极大。马铃薯晚疫病和疮痂病存在多个生物型、生理小种或优势种群[17-19]。而且中国马铃薯种植范围广，各地土壤条件、耕作制度和气候不同。因此，明确本地品种抗病性意义十分重大。本研究首次明确了榆林市马铃薯品种早疫病、晚疫病和疮痂病的抗病性差异。结果表明，大部分品种对马铃薯早疫病的抗性较好，对晚疫病和疮痂病抗性较差，为品种选育与合理布局和绿色防控提供科学依据。‘青薯9号’抗晚疫病和‘冀张薯8号’中抗晚疫病，这与郭志乾等[20]的研究结果一致；‘冀张薯12号’高感疮痂病，这与李爽[8]的研究结果一致。‘陇薯7号’高感晚疫病，而马红梅[6]的研究结果为中抗；‘丽薯6号’中感疮痂病，而何虎翼等[21]研究结果为抗疮痂病。这可能是不同地区环境和病原菌差异造成的。而且国内外学者的研究均表明，马铃薯品种对晚疫病和疮痂病抗性在不同地区的表现不同，与病原菌基因型、环境、基因型与环境互作有关[5,17,22,23]，应进一步深入研究。

品种合理布局是一项意义重大的工作。一方面，近年来马铃薯晚疫病中抗标准已经由病情指数31～50[24]变为10～20，而疮痂病中抗标准由病情指数30～50[25]变为5～10以下。可见，随着时代发展消费者对农产品质量要求提高，抗病品种的评价标准也越加严苛。另一方面，马铃薯普通栽培种大多缺乏晚疫病广谱抗病基因或多个主效抗病基因；薯块表皮木栓层较薄易于疮痂病菌侵染，而且疮痂病菌产生的是非寄主专化性Thaxtomins毒素[26]，仍未明确抗病基因；而这两种病害都存在众多的致病种或生理小种，尤其是晚疫病菌进化潜力高，使得品种的小种专化抗性易丧失，而非小种专化性的水平抗性是由多个微效基因控制，育种选择效率低，从而导致全国范围内的种质资源筛选很难获得高抗或免疫材料[21,27,28]。因此，各地应科学开展品种区域规划，缩小单一品种的连片种植面积，缓解品种抗性丧失压力。

同时，加强马铃薯种薯生产体系建设也是发挥品种优良性状的重要措施之一。虽然榆林市三级脱毒种薯繁育供应体系完善，但是仍然存在一级种的质量参差不齐的问题，造成商品薯生产上出现品种退化现象。亟需强化种薯检测工作，建立种薯质量认证体系，提高技术手段，加强环境管理[29]，从而充分地发挥抗性品种优势，全面提升特色产业的竞争力。