16个黄瓜品种对棒孢叶斑病的抗病性鉴定
2021-06-28李翠霞韩亚梅薛制国李婧婷杨明浩贺字典
李翠霞,韩亚梅,薛制国,李婧婷,杨明浩,贺字典
(河北科技师范学院农学与生物科技学院,河北省作物逆境生物学重点实验室,河北 秦皇岛,066600)
黄瓜棒孢叶斑病又称褐斑病、靶斑病,该病是近年来黄瓜生产上新流行的重要病害之一,已在山东、河北、北京、辽宁、吉林、河南、云南、海南、宁夏、广东、甘肃和上海等11个省(市、自治区)发生为害[1~5],田间病株率平均为20%~50%,个别重病田达100%,病叶率50%以上。生产上黄瓜棒孢叶斑病的防治仍以化学防治为主,戊唑醇、喹啉铜、氟啶胺、吡唑萘菌胺等是常用的化学杀菌剂[6,7],种子热消毒处理[8]、调节叶面微生态[9]等措施也有报道,但是多主棒孢菌寄主广泛,变异速度快、容易产生抗药性,因此,这些措施的防治效果均不理想,亟需找到新的途径来防治黄瓜棒孢叶斑病。
应用抗病品种是国内外防治病害的首选方法之一,王惠哲等[10]从58份黄瓜育种材料中获得4份棒孢叶斑病高抗材料,11份抗病材料。刘东等[11]从50份育苗材料中筛选出9份高抗棒孢叶斑病材料。高苇等[12]从24个黄瓜品种中筛选出“津优38号”和“津优305号” 2个高抗品种。蓝国兵[13]报道广东省黄瓜主栽品种中仅有花青大吊瓜表现为抗病,仅占7.69%。刘刚等[14]筛选出德瑞特B7和DJ656高抗棒孢叶斑病品种,产量可达到720 859.5 kg/hm2和118 858.5 kg/hm2。黄瓜是河北省栽植的主要蔬菜品种,棒孢叶斑病的危害严重影响黄瓜的种植,因此笔者调查了河北省黄瓜主要产区棒孢叶斑病发生情况,采用田间自然发病结合苗期人工接种的方法鉴定16个品种抗病性,旨在为河北省黄瓜棒孢叶斑病防治提供抗病品种。
1 材料与方法
1.1 材料
黄瓜品种:中荷10,中荷15,中荷16,中荷102,博美70,博美80-3,博美80-16,天津德瑞特种业有限公司提供;中农6,中蔬C56,中农12,中国农业科学院蔬菜花卉研究所提供;津优35,津优308,天津科瑞农业科技股份有限公司提供。新津春4号,中蔬17,娇子8号,农家小菜园购自当地市场。
供试病原菌:多主棒孢菌(Corynesporacassiicola(Berk and Curt)Wei)BBCL19122506,BBCL20052502,BBGT20051802,BB19112508和BB19112504,从河北省邯郸、承德、秦皇岛等地采集黄瓜靶斑病病叶,分离鉴定为多主棒孢菌,菌种保存在河北科技师范学院生物防治菌种库。
1.2 方法
1.2.1河北省黄瓜主产区黄瓜棒孢叶斑病病情调 2014~2019年连续5年到邯郸市馆陶县,承德市平泉县,沧州市青县,秦皇岛市昌黎县、卢龙县、山海关区,唐山市乐亭县等河北省黄瓜主产区调查黄瓜棒孢叶斑病发病情况。每个地区调查10个大棚,采用平行线取样法,每个大棚随机取选5点,每点调查10株黄瓜中部叶片,记载结瓜部位5个叶片的发病严重度。
黄瓜棒孢叶斑病发病严重度分级标准:0级,无病斑;1级,出现少数病斑;2级,病斑占叶面积的1/3以下;3级,病斑占叶面积的1/3~1/2(含);4级,病斑占叶面积的1/2~2/3(含);5级,病斑占叶面积的2/3以上。
病情指数(Disease Index,DI)计算方法:
DI=[∑(病情严重程度×株数)/(调查总株数×最高级病情严重度)]×100
抗病性评价指标:高抗(HR),0
1.2.2多主棒孢菌活化 将试管保存的多主棒孢菌(C.cassiicola)转接到PDA上培养7 d,备用。
1.2.3孢子悬浮液制备 将活化7 d的多主棒孢菌BBCL19122506,BBCL20052502,BBGT20051802,BB19112508和BB19112504,分别用直径0.5 cm无菌打孔器打取菌饼,接种到120 mL PD培养液中,每个三角瓶接3个菌饼,120 r·min-1振荡培养7 d,用双层纱布过滤菌丝后,用血球计数板测量分生孢子数量,用无菌水调整孢子悬浮液浓度至106个孢子·mL-1。
1.2.4黄瓜种子催芽 用50 ~55 ℃的温水浸种30 min,把种子放入底部铺有纱布的保温盒中,25 ℃恒温箱中催芽。
1.2.5育苗 待黄瓜种子露白后,使用50孔育苗盘基质育苗,每孔点播1粒黄瓜种子,待黄瓜幼苗长至两叶一心时备用。
1.2.6苗期抗病性鉴定 在黄瓜苗长至两叶一心时,采用喷雾接种法接种。用小喷壶将多主棒孢菌孢子悬浮液均匀喷洒于叶片上,以叶面布满小水珠但不下滴为宜,每个品种接种3盘,接种后保湿24 h,接种发病期温室内的温度保持在25~28 ℃,湿度80%~90%。10 d后分级调查黄瓜棒孢叶斑病发病情况,计算病情指数[8],根据病情指数评价每个品种的抗病性。
病情严重度分级标准:0级,无病斑;1级,病斑面积占整个叶面积的 5% 以下;3级,病斑面积占整个叶面积的5%~25%;5级,病斑面积占整个叶面积的26%~50%;7级,病斑面积占整个叶面积的51%~75%;9级,病斑面积占整个叶面积的75%以上。
DI=[∑(各级病叶数×各级代表值)/(调查总叶数×最高级代表值)]×100
抗病性评价指标同1.2.1。
1.2.7成株期田间自然抗病性鉴定 采用自然诱病方法进行成株期抗病性鉴定。黄瓜长至两叶一心时移栽到河北科技师范学院试验田中,试验田已连续种植10茬,黄瓜多主棒孢病发生严重。自然小区随机排列,小区长6 m,宽1 m,株行距30 cm×40 cm,3次重复。黄瓜结瓜期调查所有植株全部叶片黄瓜棒孢叶斑病的病情指数,评价每个品种的抗病性。
1.2.8黄瓜对多主棒孢菌不同菌株的抗性鉴定 根据1.2.6鉴定结果,选择抗病性低的黄瓜品种,分别接种多主棒孢菌BBCL19122506,BBCL20052502,BBGT20051802,BB19112508和BB19112504的孢子悬浮液,鉴定方法同1.2.6,测定同一品种对不同多主棒孢菌菌株的抗病性程度。
2 结果与分析
2.1 黄瓜主栽品种及棒孢叶斑病发生情况调查
通过对河北省黄瓜主产区黄瓜棒孢叶斑病发病严重度的调查,发现不同地区黄瓜棒孢叶斑病的严重度并不相同(表1)。邯郸、承德和沧州等3个地区主要种植密刺黄瓜系列,唐山和秦皇岛主要种植旱黄瓜田娇系列品种。邯郸地区种植的黄瓜品种对棒孢叶斑病表现出高抗病、抗病和中抗;承德地区种植的黄瓜品种对棒孢叶斑病表现出高抗和抗病;沧州地区种植的黄瓜品种对棒孢叶斑病表现出高抗和中抗;秦皇岛地区种植的黄瓜品种对棒孢叶斑病表现出中抗和感病;唐山地区种植的黄瓜品种对棒孢叶斑病表现出高抗、抗病和中抗。
表1 河北省黄瓜棒孢叶斑病发病严重度和抗病性
2.2 黄瓜品种对多主棒孢菌的抗病性
自然发病鉴定后,所有品种棒孢叶斑病均发病。博美70,博美80-16,津优308和中荷10病情指数分别为5.61,4.24,11.04和11.27,表现出高抗。中荷15,中蔬C56,中荷16,中农12,津优35和中荷102为抗病品种。中农6为中抗品种(表2)。苗期接种鉴定多主棒孢菌后,中荷10,中荷102,津优35,津优308,博美80-3,博美80-16,博美70在人工接种多主棒孢菌后未发病,对黄瓜棒孢叶斑病表现为免疫;中农12,中荷16,中蔬C56和中荷15接种多主棒孢菌后病情指数分别为9.12,13.63,6.77,7.27,表现为高抗;中蔬17病情指数为46.11,为中抗;中农6号、娇子8号、新津春4号和农家小菜园的病情指数分别为25.84,34.92,30.00和30.68,为抗病品种(表2)。
表2 黄瓜品种对棒孢叶斑病抗病性鉴定
2.3 黄瓜品种对培养性状分化的多主棒孢菌的抗病性
用5个不同培养性状多主棒孢菌分别接种中农6号,中蔬17,娇子8号,新津春4号和农家小菜园等黄瓜品种,鉴定结果表明,中农6号对BBCL19122506,BBCL20052502,BBGT20051802,BB19112508和BB19112504等 5个多主棒孢菌菌株的病情指数分别为22.22,34.03,27.96,57.78和33.33,表现出抗病和感病等2个等级;中蔬17表现出高抗和中抗等2个等级;娇子8号表现出高抗、抗病和中抗等3个等级;新津春4号表现出抗病和中抗等2个等级;而农家小菜园则表现出高抗、抗病、中抗和感病等4个等级(表3)。
表3 黄瓜品种对不同培养性状多主棒孢菌的抗病性
3 结论与讨论
本次研究鉴定了博美70等16个黄瓜品种对黄瓜靶斑病的抗病性,筛选出博美70等4个高抗品种,中荷15等6个抗病品种。黄瓜产区主栽品种不同,抗病性程度也不相同,刘刚[14]2016年田间自然发病方式筛选出来的德瑞特B7 和DJ656 在山东聊城高抗黄瓜靶斑病。本次研究通过采用苗期接种鉴定和成株期自然发病鉴定结果不完全一致。中农6号人工接种为抗病表现,田间自然发病为中抗表现。究其原因,可能田间菌源为混合菌源,人工接种时则为单一菌源。多主棒孢菌各个菌株间致病性并不相同。相同寄主和相同地理来源的病原菌群体中致病力也存在强、中、弱的差异[15]。同时,黄瓜棒孢叶斑病作为一种气传病害,分生孢子可借气流、雨水和农事操作传播。病原菌菌量、环境条件、品种抗病性及病原菌抗药性等因素均会影响病菌的侵染与传播。一方面,高温高湿的环境条件有利于该病的爆发流行。2019年桂北地区由于夏季连续阴雨天气多,造成轻发生田块占12.50%,中等发生田块占27.08%,较重发生田块占43.23%,严重发生田块占17.19%[16]。另一方面,在调查中还发现,同一品种在不同棚室内黄瓜棒孢叶斑病发病严重度并不相同,这与管理水平有很大关系,特别是越冬茬黄瓜管理水平与该病的发生关系更为密切[17]。第三,多主棒孢菌寄主广泛,除了黄瓜、番茄、辣椒、豆角、茄子等蔬菜外[18],杂草如巴豆(CrotonsparsiflorusMor.)、芦笋(LeucasasperaSpr.)、罗勒(OcimumsanctumL.)、龙葵(SolanumnigrumL.)和长穗苋(DigeraarvensisForsk)可作为病菌的越夏寄主[19,20]。寄主广泛也造成病原菌容易发生变异,即使黄瓜品种如津优38号和津优305号等为高抗品种也会由于病原菌发生变异后导致抗病性丧失或下降[21,22]。第四,抗性基因表达程度及病菌的遗传多样性也影响黄瓜抗病性高低。李淑菊等[23]将从全国分离到的32个多主棒孢菌分为4种类型菌株,并通过ISSR指纹分析表明多态位点占95.10%。黄瓜MiRNAs基因中的miR164d,miR396b,Novel-miR1和Novel-miR7等基因短暂表达可降低黄瓜对多主棒孢菌的抗病性;而NAC,APE,4CL和PAL则增强黄瓜对对多主棒孢菌的抗病性[24]。笔者对5株不同培养性状的多主棒孢菌分别接种同一黄瓜品种后,黄瓜品种的抗病性表现出明显的分化,新津春4号表现出抗病和和中抗2个等级;娇子8号表现出高抗、抗病和中抗共3个等级;而农家小菜园则表现出高抗、抗病、中抗和感病共4个等级。第五,由于过量、连续使用化学杀菌剂造成病原菌产生抗药性而使病害防治效果不佳[25]。因此,在明确了黄瓜靶斑病发生、流行规律及防治效果影响因素的前提下,同时利用综合防治方法才能更好地发挥品种的抗病性。