辣椒种质资源对疫霉病的抗病性评价及杀菌剂敏感性分析
2023-01-11孙平平李正男付崇毅
孙平平,李正男,刘 欣,张 磊,王 永,付崇毅
(1.内蒙古农业大学园艺与植物保护学院,内蒙古 呼和浩特 010011;2.内蒙古自治区农牧业科学院蔬菜花卉研究所,内蒙古 呼和浩特 010031)
由辣椒疫霉菌(Phytophthora capsici)引起的辣椒疫霉病在我国发生普遍,对我国辣椒生产造成的危害较大。辣椒疫霉菌可经雨水、土壤、气流等途径传播,会引起辣椒植株叶片枯萎、果实腐烂、茎秆坏死等症状,发病严重时表现为整株萎蔫死亡。辣椒疫霉病可以造成感病植株30%~40%的死亡率,严重时高达50%甚至100%,易导致严重的经济损失[1-3]。
筛选高抗品种是防控辣椒疫霉病最经济有效的途径。刘建华等[4]评价了1 079份辣椒种质资源对疫霉菌的抗病性,发现有60份材料表现出抗病性,并且不同类型辣椒对疫霉菌的抗病性差异显著,其中皱皮椒>朝天椒>甜椒>牛角椒>羊角椒>线椒>尖椒>柿子椒。李屹等[5]对63份辣椒种质材料和4个品种进行了疫霉病抗性鉴定,结果表明,有11份材料对疫霉菌表现抗病,但未发现高抗材料,线椒的抗病性整体强于牛角椒和羊角椒。何烈干等[6]通过对208份江西地方辣椒材料进行疫霉病抗性鉴定,筛选到高抗材料18份。周洋等[7]对海南地区17个辣椒品种进行了抗疫霉病能力鉴定,结果表明,不同品种辣椒对疫霉病抗性差异显著。杨叔青等[8]对27份辣椒种质资源的抗疫霉病进行鉴定,最终筛选出高抗材料3份,占供试总材料的11%。
目前,在生产上常使用甲霜灵、霜脲氰等内吸式化学杀菌剂进行辣椒疫霉病防治[9]。何烈干等[10]利用菌落直径法测定了8种药剂对辣椒疫霉病菌的毒力,结果表明,烯酰吗啉和精甲霜·锰锌对辣椒疫霉菌的防治效果较好,EC50值分别为0.124和5.063 mg/L。张莹丽等[11]评价了12种常用药剂对辣椒疫霉菌陕西分离物的毒力,结果表明,辣椒病菌清和活康壮对菌丝生长抑制效果较好,烯酰吗啉和代森锰锌对孢子囊萌发抑制效果较好。因此,评估市场上常用农药对辣椒疫霉病菌的防控对田间施药具有重要的实践指导意义。
近年来,内蒙古地区辣椒种植面积逐渐扩大,目前已达4.7万hm2,但长期连作造成该地区辣椒疫霉病大规模暴发,经济损失严重[12]。本试验利用灌根接种法对供试的28份辣椒种质资源进行抗疫霉病水平鉴定,并采用菌丝生长速率法分析了16种杀菌剂对辣椒疫霉病菌的抑制效果,旨在为辣椒抗病育种和田间用药提供指导。
1 材料和方法
1.1 试验材料
供试的辣椒种质资源种子由内蒙古自治区农牧业科学院蔬菜花卉研究所提供。辣椒种子表面消毒后催芽,出芽后种植于内蒙古自治区农牧业科学院蔬菜花卉研究所蔬菜大棚中,分别于种植后70 d进行接种。供试的辣椒疫霉菌Phytophthora capsici S90由山西农业大学周建波博士提供,该病原菌接种辣椒后,被侵染植株表现出典型的辣椒疫霉病症状(图1)。辣椒疫霉菌杀菌剂名称、有效成分含量、剂型及生产厂家等信息见表1。
表1 供试杀菌剂的成分含量、剂型及来源
图1 P.capsici S90在辣椒上引起的疫霉病症状
1.2 培养基配方
V8琼脂培养基(辣椒疫霉产孢培养基):V8汁200 mL,CaCO32 g,琼脂15 g,蒸馏水800 mL。
1.3 辣椒种质资源对辣椒疫霉病的抗病性测定
1.3.1 孢子囊的产生和游动孢子的释放
将保存于4℃的辣椒疫霉菌接于V8琼脂培养基上活化培养,挑取活化菌丝倒扣于新的V8琼脂培养基上,28℃培养箱中黑暗培养7 d后放置于间歇光照(12 h光照/12 h黑暗)培养2 d诱导游动孢子囊产生。取10 mL无菌水置于已产生孢子囊的培养皿中,于28℃培养箱中光照培养30 min,将会有大量的游动孢子释放[13],过滤后的游动孢子液用血球计数板测量孢子浓度,最后稀释至1×105个/mL备用。
1.3.2 接种方法
采用灌根接种法接种,在距离幼苗根基部3 cm直径范围内扎深度4 cm孔,用移液枪注入4 mL孢子悬浮液。每份种质资源接种10株,以接种无菌水的幼苗作为空白对照。接种后的温度和湿度分别控制在25~28℃、75%以上,接种7 d后统计发病情况并拍照。
1.3.3 病情调查
接种7 d后调查发病情况,并按照毛爱军等[13]的方法对辣椒疫霉病分级。0级:无病症;1级:幼苗根茎部轻微变黑,叶片不萎缩或可恢复性萎蔫;2级:幼苗根茎部变黑达1~2 cm,叶片不可恢复性萎蔫,下部叶片偶有脱落;3级:幼苗根茎部变黑超过2 cm,叶片明显萎缩或落叶明显;4级:幼苗根茎部变黑缢缩,除生长点外全部落叶或植株萎蔫;5级:整个植株枯死。
根据病情指数将抗性划分为4个等级,高抗(HR):0<DI≤10;中抗(MR):10<DI≤30;中感(MS):30<DI≤50;高感(HS):DI>50。
1.4 辣椒疫霉菌杀菌剂敏感性测定
利用室内菌丝生长速率法评价辣椒疫霉病菌P.capsici S90对市场上常见16种杀菌剂的敏感性。首先利用无菌水将供试药剂稀释至一定浓度,按照不同比率加入冷却至50℃左右的PDA培养基中,混合均匀后将培养基倒入9 cm的培养皿中,获得一系列有效浓度的培养平板,每个浓度重复4次,以不加药剂的PDA平板为空白对照。用打孔器在培养7 d的P.capsici S90菌落边缘打取菌饼(6 mm),将含有菌丝的一面朝下,接种在上述培养皿的中央。25℃黑暗培养6 d后利用十字交叉法垂直方向量取菌落直径(cm),计算菌丝生长的抑制率。
1.5 数据分析
利用Excel 2016软件结合DPS 7.05统计学软件对药剂敏感性数据结果进行分析,以处理浓度(mg/L)的对数值为横坐标,抑制率值为纵坐标求出毒力回归方程(y=ax+b),计算相关系数(r),利用回归方程计算各供试药剂对辣椒菌丝生长的抑制中浓度(EC50),比较不同杀菌剂对辣椒疫霉病菌的抑制作用效果。
2 结果与分析
2.1 辣椒种质资源对辣椒疫霉病的抗病性测定
28份辣椒种质资源对辣椒疫霉病菌的抗性结果见表2,28份辣椒种质资源接种辣椒疫霉病菌7 d后症状见图2。28份辣椒种质资源病情指数变化范围在0~100,6份材料(C164、C186、C167、C189、北星1号和北星6号)的病情指数为0,对辣椒疫霉病表现为高抗,占鉴定资源总数的21.43%;C80-1-2对辣椒疫霉病表现为中抗,占鉴定资源总数的3.57%;其余21份材料对P.capsici S90表现为高度感病,因此也被评为高感材料,占鉴定资源总数的75.00%(图3)。
图2 28份辣椒种质资源接种辣椒疫霉病菌7 d后症状
图3 28份辣椒种质资源的抗病性分布图
表2 28份辣椒种质资源对辣椒疫霉病的抗性结果
2.2 辣椒疫霉菌药剂敏感性分析
辣椒疫霉菌杀菌剂敏感性试验结果为16种杀菌剂对辣椒疫霉菌P.capsici S90的EC50值在6.935 0~7.663 8×1023mg/L,说明不同杀菌剂对P.capsici S90的抑制作用差异明显。吡唑醚菌酯·氟吡菌胺对辣椒疫霉菌的抑制活性最高,EC50值为6.935 0 mg/L(r=0.995 2),异菌脲、多菌灵、腈菌唑、乙蒜素和吡唑醚菌酯对P.capsici S90的EC50值在21.504 7~93.587 8 mg/L,其余杀菌剂对辣椒疫霉病菌的防效较差,EC50值均大于100 mg/L,其中,氟菌·肟菌酯和氯溴异氰尿酸对P.capsici S90无抑制效果,其EC50值分别为2.292 8×1011和7.663 8×1023mg/L(表3)。
表3 16种杀菌剂对辣椒疫霉病菌的敏感性分析结果
3 讨论与结论
本试验利用灌根接种法评价了28份辣椒种质资源对辣椒疫霉病的抗性,从中筛选出抗病材料6份,占供试材料的21.43%,C164、C186、C167、C189、北星1号和北星6号的病情指数均为0,说明这6份材料对辣椒疫霉病高度抗病,是很好的辣椒疫霉抗病材料。刘建华等[4]通过对全国30个城市收集到的1 079份辣椒种质资源在苗期进行抗疫霉病鉴定,发现5.56%的材料具有抗病性,27.06%具有耐病性;马辉刚等[14]在2012年通过筛选51份辣椒种质资源得到20.53%的辣椒抗疫霉菌高抗材料,2013年筛选到18.57%高抗材料,呈显著下降趋势;杨学辉等[15]2001—2003年从21个辣椒主栽品种中筛选到3份高抗品种;本试验从28份种质资源中筛选到6份高抗资源,上述研究证明我国存在丰富的抗辣椒疫霉菌资源。
利用菌丝生长速率法测定了16种杀菌剂对P.capsici S90的抑制活性,吡唑醚菌酯·氟吡菌胺对辣椒疫霉表现出较好的抑制活性,EC50值为6.935 0 mg/L,其次为异菌脲、多菌灵、腈菌唑、乙蒜素和吡唑醚菌酯,氟菌·肟菌酯和氯溴异氰尿酸对辣椒疫霉菌无抑制活性。目前防治疫霉病的主要药剂有甲霜·恶霉灵、霜脲氰、乙磷铝等,但是随着这些药剂的大量使用造成病原菌抗药性的产生逐渐加重[1],因此建议在生产中可轮换使用不同药剂,避免单一施用造成抗药性。
本试验以P.capsici S90为供试病原菌,开展的28份辣椒种质资源疫霉病抗性评价和16种杀菌剂的筛选均是针对该菌株进行的,下一步将对除P.capsici S90外的其他病原菌开展种质资源抗性研究和药物敏感性试验,以期为辣椒疫霉病的防控提供全面的理论数据支撑,为切实解决辣椒疫霉病这一产业难题提供指导。另外,本试验通过室内毒力测定的方式得到了多种高效防治辣椒疫霉病菌P.capsici S90的杀菌剂,但由于药物的喷施方式和时期、吸收传导活性、理化因素、有效性等均能对药效产生影响,为了能够更好地指导药剂的使用,下一步还需要通过田间药效试验进行验证。