葫芦科作物白粉病菌生理小种鉴定技术方案

李晓妮 巩丽 王宝磊 孔凡慧 邓云

摘 要： 为了明确白粉病菌生理小种及其地理分布，从病害症状、病原特征、鉴别寄主、接种方法、病害调查、生理小种鉴定等方面系统总结了葫芦科作物白粉病菌生理小种鉴定技术方案，纠正了国内文献中普遍存在的甜瓜寄主抗感反应错误，同时期望通过向国内同行免费提供13个甜瓜鉴别寄主的方式，明确我国瓜类白粉病菌生理小种及其地理分布，有针对性地开展防治、种质引进和育种工作。

关键词： 葫芦科作物; 白粉病; 生理小种; 甜瓜鉴别寄主

中图分类号：S65 文献标志码：C 文章编号：1673-2871（2021）05-136-03

葫芦科是世界上最重要的食用植物科之一，包含大约120个属960个种，其重要性仅次于禾本科、豆科和茄科。常见的葫芦科作物有西瓜、甜瓜、黄瓜、南瓜、西葫芦、苦瓜等，不仅营养价值高，有些还兼具药用价值和观赏价值，深受消费者喜爱，在居民的日常生活中占据重要地位。

白粉病是严重危害葫芦科作物的世界性病害，常导致产量和和品质的大幅下降。危害葫芦科作物的白粉病病原菌主要有2种，分别为白粉菌属二孢白粉菌（Golovinomyces orontii s.l.）和单囊壳属单囊壳白粉菌（Podosphaera xanthii），其中单囊壳白粉菌主要发生在热带和亚热带地区以及保护地栽培条件下，在全世界绝大部分地区是优势种[1]。白粉病菌在致病性和毒力上具有极强的变异性，分化快、生理小种众多，仅单囊壳白粉菌生理小种报道的就有36种之多[2]，且还存在不能确定的生理小种，给白粉病生理小种的准确鉴定和命名带来了极大的困扰。

Lebeda等[1]提出了一套系统的葫芦科作物白粉病生理小种鉴定和命名方法，包括21个甜瓜鉴别寄主、3组7个数字的小种简明命名方法、白粉病菌和鉴别寄主的保存、标准接种鉴定方法等。但由于鉴别寄主太多，操作繁琐，导致该方法的应用范围非常有限。目前国际通用的鉴定方法还是利用13个甜瓜鉴别寄主对白粉病菌生理小种的抗感反应进行鉴定，该方法可以准确鉴定11个单囊壳白粉菌和2个二孢白粉菌生理小种，基本能够满足葫芦科作物白粉病生理小种的鉴定需求[2]。

笔者于2020年在国内报道了白粉病生理小种N2在山东省潍坊市峡山区的发生[3]。在研究过程中，笔者发现国内诸多研究普遍存在甜瓜鉴别寄主对白粉病菌生理小种的抗感反应标注错误和不全、命名方法不规范、接种方法随意、病害调查分级不明确等问题。因此，笔者以2019年和2020年连续2 a （年）、山东潍坊和宁夏中卫两地、春茬和秋茬两季、植物生长室和塑料大棚两种环境下的重复试验为基础，结合前人研究结果以及与美国McCreight等专家的交流，制定了葫芦科作物白粉病菌生理小种鉴定技术方案，以期能够为国内同行准确鉴定葫芦科作物白粉病菌生理小种提供帮助。

1 葫芦科作物白粉病病害症状

白粉病是一种专性寄生真菌病害，在葫芦科作物的整个生长周期均可发生。该病害症状非常明显，主要表现为：在植株子叶、叶片、茎秆以及果实上产生白色粉状物。一般自下而上发病，发病初期在侵染部位长出白粉状霉层，然后逐步变黄枯死，晚期在侵染部位会长出黑色小颗粒（图1）。由于白粉病是多循环的真菌病害，繁殖周期短、繁殖率高，产生的孢子通过空气大范围传播，因此能够在一个生长季节内多次重复侵染葫芦科作物，导致植株冠层的大面积减少，严重时叶片干枯，导致葫芦科作物的产量和品质的降低。

2 葫芦科作物白粉病病原特征

危害葫芦科作物的白粉病病原菌主要有单囊壳属单囊壳白粉菌（Podosphaera xanthii.简称Px）和白粉菌属二孢白粉菌（Golovinomyces orontii s.l.简称Go），在我国Px是优势种。

单囊壳白粉菌（Px）分生孢子为椭圆形，分生孢子上有发达的纤维状体，萌发管叉状或顶端膨胀，从分生孢子的侧面长出，子囊数1个，子囊孢子数8个[4]。二孢白粉菌（Go）分生孢子呈细长圆柱形，分生孢子上没有纤维状体，萌发管指状，从分生孢子的顶端或底部长出，子囊数10～15个，子囊孢子数2个[4]。目前，单囊壳白粉菌（Px）已被鉴定出生理小种11个，二孢白粉菌（Go）生理小种2个。葫芦科作物白粉病菌生理小种演替很快，我国报道的生理小种均为单囊壳白粉菌（Px），包括race 1[4-6，8-11，13]、race pxCh1[7]、 race 2F[5-6，8]、 race 5[13] 和 race N1（race 6）[4]，优势生理小种为race 1[4，8，10-11]和race 2F[5-6，12]。

3 葫芦科作物白粉病接种技术

3.1 材料准备

3.1.1 病原菌收集及扩繁 在葫芦科作物白粉病暴发的田间，采集发病严重且沒有喷药防治的病叶，装进保鲜袋并带回实验室，立即用显微镜观察白粉病病原菌的形态。

白粉病菌经形态学鉴定确定归属，直接用于接种或扩繁备用。收集的白粉病菌接种在西葫芦或甜瓜感病鉴别寄主Iran H上扩繁，方法为直接用毛刷蘸取白粉病病叶上的单斑接种到西葫芦叶片正面。不同地区来源的菌株做好物理隔离，然后将接种的西葫芦或甜瓜植株放置在生长室，生长室条件设置为温度（26±2）℃/（16±2）℃（昼/夜）、光周期16 h/8 h（光照/黑暗）和湿度（75±10）%。

3.1.2 甜瓜鉴别寄主准备 13个甜瓜鉴别寄主材料分别为：Iran H、Top Mark、Védrantais、PMR45、PMR5、WMR29、MR-1、PI 124111、PI 124112、PMR6、Nantais Oblong，由淮安市农业科学研究院馈赠;Edisto 47、PI 414723由United Genetics 提供。甜瓜鉴别寄主种子首先用5%次氯酸钠溶液浸泡10 min，用流水冲洗干净后，将种子平放到铺有两层吸水纸的培养皿里，放置于30～32 ℃恒温培养箱内催芽。待种子露白后，播种至32孔穴盘内，每份材料播种5～10粒，重复3次，随机排列。育苗基质为V泥炭∶V蛭石∶V珍珠岩=3∶1∶1，育苗温室温度保持在（26±2） ℃/（16±2） ℃（昼/夜），确保鉴别寄主幼苗生长健壮、整齐一致，无病虫害侵染。

3.2 白粉病菌接种

接种时期：待甜瓜鉴别寄主第3片真叶完全展开时即可接种。接种方法：接种采用孢子悬浮液喷雾法。具体流程为：孢子悬浮液现配现用，不要超过2 h。首先准备无菌蒸馏水滴加1‰ Tween-20，用毛刷将病叶上的新鲜白粉病菌孢子轻轻刷至无菌水中，轻轻搅拌混匀;然后用血球计数板计数，将孢子浓度调至4×106个·mL-1。接着用喷雾器或喷壶把孢子悬浮液均匀喷到叶片表面，以雾滴布满叶片但不流失为宜，并保证每片叶子均接种，接种后保持温度（26±2）℃/（18±2）℃（昼/夜），湿度（75±10）%，弱光。接种后切忌在叶片上浇水，以免影响孢子萌发。

3.3 调查统计

接种15 d后调查寄主材料的发病情况。由于13个甜瓜鉴别寄主是经过长期试验筛选出来的，对白粉病生理小种的抗感反应只存在抗病（R）和感病（S）2种表型，不存在中间表型，因此在调查寄主材料发病情况时，如接种叶片出现白色分生孢子层，即可判定为感病（S），如接种叶片无症状或出现褐色坏死病斑，即可判定为抗病（R）。参照表1 甜瓜鉴别寄主对白粉病菌生理小种的抗感反应，确定白粉病菌生理小种。

4 注意事项

（1）白粉病菌随气流传播，试验过程中做好生物隔离。（2）病菌产生分生孢子的适温为15～30 ℃，高湿有利于孢子萌发和侵染，高温干燥利于病害传播。（3）甜瓜材料的抗感反应以第3片真叶的症状表现为准，部分抗病材料在子叶和茎秆也会表现白粉病症状，成株期后表现抗病。

参考文献

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