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南亚热带地区132份葡萄种质的白粉病抗性调查

2024-07-20林玲时晓芳韩佳宇黄桂媛冯启艳张瑛黄羽郭荣荣

山西果树 2024年4期
关键词:白粉病抗性葡萄

收稿日期:2024-03-15中文收稿日期

基金项目:广西重点研发计划(桂科AB19245031);广西农业科学院团队建设项目(桂农科2021YT127);广西重点研发计划(桂科AB18126005)中文基金项目

第一作者简介:林" 玲(1980-),女,副研究员,主要从事葡萄育种与栽培研究。中文作者简介

*通信作者:郭荣荣(1988-),女,副研究员,主要从事葡萄遗传育种与栽培技术研究。E-mail:guorongrong3434@163.com中文通信作者

摘" 要:【目的】开展不同葡萄种资源在南方湿热地区的白粉病抗性鉴定,了解各种质的抗性水平,筛选优良抗性种质,为南方湿热地区葡萄抗白粉病的种质创新提供依据。【方法】采用田间自然鉴定的方法,在葡萄白粉病发病盛期,对广西壮族自治区农业科学院葡萄与葡萄酒研究所葡萄种质资源圃保存的9个种类132份葡萄种质资源的白粉病发病情况进行调查并分析。【结果】白粉病抗性最强的是毛葡萄、河岸葡萄及刺葡萄,所调查的种质对白粉病的抗性均表现为高抗甚至部分免疫;调查的2份华东葡萄种质均表现为抗病;调查的1份绵毛葡萄种质表现为抗病;60.00%的美洲葡萄种质表现为免疫及高抗,40.00%表现为抗病;4份欧山杂种葡萄中有1份表现为高抗;66份欧美杂种种质中,抗病及以上的占比为56.06%;41份欧亚种种质中,仅4.88%表现为抗病,感病及高感的占比为95.12%。【结论】美洲种、河岸葡萄、毛葡萄、刺葡萄及部分欧美杂种对白粉病表现为高抗甚至免疫,可作为重要的白粉病抗病资源进一步加以研究利用,欧亚种葡萄对白粉病普遍表现为感病及高感,但仍有少量抗病品种。

关键词:湿热地区;葡萄;白粉病;抗性;田间调查

文章编号:2096-8108(2024)04-0030-06" 中图分类号:S663.1中图分类号" 文献标识码:A文献标志码

Investigation and Analization of Resistance to Powdery Mildew of 132 Grape Germplasms in South Subtropical Area of" China

LIN" Ling,SHI" Xiaofang,HAN" Jiayu,HUANG" Guiyuan,FENG" Qiyan,ZHANG" Ying,HUANG" Yu,GUO Rongrong*

(Grape and Wine Research Institute, Guangxi Academy of Agricultural Sciences, Nanning Guangxi 530007,China)

Abstract: 【Objective】The resistance identification of different grape germplasm resources to powdery mildew in hot and humid areas of southern China was carried out to understand the resistance level of germplasm resources and screen out well germplasm. 【Methods】During the peak period of grape powdery mildew, the method of natural identification in the field was used, and the resistance to powdery mildew of 132 grape cultivars (strans) of 9 species, which grown in the grape germplasm nursery of Grape and Wine Research Institute, Guangxi Academy of Agricultural Sciences, were investigated and analyzed. 【Results】 The strongest resistance was found in V. heyneana, V. riparia, and V.davidii, all the strans presented immunity or highly resistance to powdery mildew. Two germplasm of V. pseudoreticulata and 1 germplasm of V. retordii surveyed presented resistance to powdery mildew. Among the 5 germplasm of V. labrusca investigated,3 presented immunity or highly resistance, while the other 2 was resistance to the disease. Among the 4 varieties of V. vinifera×V. amurensis,1 presented highly resistance to powdery mildew. Among the 66 hybrids germplasm of V. vinifera×V. labrusca, 56.06% presented immunity, highly resistance or resistance. Among the 41 germplasm of V. vinifera, susceptible and highly susceptible germplasm accounting for 95.12%, only 4.88% presented resistance to the disease.【Conclusion】V. labrusca, V. riparia,V. heyneana,V. davidii, and some hybrids of V. vinifera×V. labrasca can be used as important resources for powdery mildew resistance for further research and utilization. Most V. vinifera were sensitive to powdery mildew, but there are still a few resistant cultivars.

Keywords:humid subtropical area; grape; powdery mildew; disease resistance; natural identification

广西地处亚热带季风气候区,夏季高温多雨,雨热同季,属于湿热地区,在过去被划分为葡萄不适宜栽培区。随着避雨栽培技术在葡萄上的应用以及近年来葡萄一年两收栽培技术的推广应用,南方湿热地区的葡萄产业得到快速发展,广西已发展成为我国葡萄的特殊优势产区[1-2]。目前,避雨栽培模式是广西等南亚热带地区鲜食葡萄生产的主要栽培模式,避雨栽培能有效防止雨水、冰雹等灾害[3],有利于降低葡萄霜霉病[4-5]、炭疽病[6]等病害的发生概率,但避雨栽培造成棚内局部温度高,叶面湿度小、空气湿度大、光照减弱等特殊小气候,为白粉病致病菌的侵染创造了有利条件,白粉病为害较严重[7-9],因此近年来白粉病已发展成为南亚热带葡萄产区的主要病害之一。

对于葡萄品种对白粉病抗性鉴定,国内外学者做了大量的研究,但是针对南亚热带地区葡萄种质资源对白粉病抗性鉴定相关的报道较少。车顺风等[10]对国家果树种质郑州葡萄圃的737份葡萄种质的白粉病发病情况进行了调查,发现圆叶葡萄、冬葡萄和变叶葡萄抗白粉病能力最强,所调查的种质均未感病。钱亚明等[11]对江苏地区109份避雨栽培的葡萄种质进行白粉病抗性鉴定,未见有对白粉病免疫的葡萄种质。周思泓等[12]对广西避雨栽培的17个酿酒葡萄品种进行白粉病抗性调查,结果表明9个欧亚种酿酒葡萄品种间存在抗性差异,大部分表现抗病的品种具有美洲种群或东亚种群血缘。吴行昶等[13]的研究表明,起源于美洲的野生葡萄对白粉病具有极强的抗性,是十分重要的抗病基因资源。不同葡萄品种对白粉病的抗性存在差异[14],即使是相同的葡萄品种在不同地区及不同气候条件下,对白粉病的抗性也存在差异[15]。

随着葡萄产业的快速发展,大量新品种逐渐引进到南方湿热地区推广种植,因此开展不同种质资源在南方湿热地区的白粉病抗性鉴定,掌握在避雨栽培条件下各种质的抗病性,对南方葡萄的栽培生产具有指导意义。其次,对各种质资源进行系统的白粉病抗性评价,掌握优良的抗病性资源,为抗性基因的挖掘提供了新资源,促进了南方湿热地区葡萄的种质创新利用研究及抗病性新品种的选育。本研究主要对广西壮族自治区农业科学院葡萄与葡萄酒研究所种质资源圃保存的132份种质资源进行白粉病抗性调查,了解各种质的抗性水平,筛选优良抗性种质,为南方湿热地区葡萄产业的健康发展奠定基础。

1" 材料与方法

1.1" 试验地点与材料

调查于2022年10月—11月在广西壮族自治区南宁市广西壮族自治区农业科学院葡萄与葡萄酒研究所葡萄种质资源圃内进行。供试种群包括欧亚种、欧美杂种、河岸葡萄、美洲葡萄、欧山杂种、刺葡萄、毛葡萄、华东葡萄、绵毛葡萄。园区采用简易避雨栽培,每份葡萄种质保存3株,田间肥水管理一致,树体长势中庸。

1.2" 调查方法

采取田间自然鉴定的方法,于葡萄白粉病发病盛期对植株进行随机取样:每个品种3株,每株树50片叶,共计150片,计算叶片的发病率。

发病率(%)=(病叶数/调查总叶数)×100

根据葡萄叶片白粉病病斑面积占整个叶片总面积的百分率,将发病级别参照贾静怡等[16]的研究分为6个等级(见图1):0级,叶片无病斑;1级,病斑面积占叶片面积的0.01%~5.00%;3级,病斑面积占叶片面积的5.01%~25.00%;5级,病斑面积占叶片面积的25.01%~50.00%;7级,病斑面积占叶片面积的50.01%~75.00%;9级,病斑面积占叶片面积的75.01%~100.00%。根据统计结果计算出病情指数。

病情指数= ∑(病级值×该级发病叶片数)/(调查总叶数×最高病级值)×100

参照国际植物种质委员会(IBPGR),根据病情指数将其感染白粉病的程度分为1~5级:1级,病情指数为0,抗病程度为免疫;2级,病情指数介于0.01~5.00,抗病程度为高抗;3级,病情指数介于5.01~25.00,抗病程度为抗病;4级,病情指数介于25.01~50.00,抗病程度为感病;5级,病情指数介于50.01~100.00,抗病程度为高感。

1.3" 数据统计分析

试验结果采用Excel 2016进行数据分析。

2" 结果与分析

2.1" 供试葡萄种质白粉病发病率比较

从表1、2、3可以看出,不同种群的种质之间白粉病发病率存在较大的差异,欧亚种各种质的发病率均较高,最高的为100%;‘里扎马特’发病率最低,为39.02%。欧美杂种中,各种质的白粉病发病率差异更为明显,0.00%~100.00%均有分布。河岸葡萄的发病率较低,调查的6份河岸葡萄种质发病率均在10.00%以下。5份毛葡萄种质中,2份发病率为0.00%,2份发病率低于5.00%,1份发病率为10.47%。2份刺葡萄发病率分别为3.33%和4.00%。4份欧山杂种葡萄种质中,‘北冰红’发病率最低,为17.40%;‘北红’发病率最高,为99.44%。5份美洲种种质中,‘Conquistor’发病率最低,为0.00%;‘Munsons Extra’发病率最高,为25.45%。2份华东葡萄的发病率均较高,分别为62.85%和62.37%。绵毛葡萄的发病率较高,为77.79%。

2.2" 供试葡萄种质白粉病病情指数比较

从表1、2、3可以看出,不同种群的种质之间白粉病发病严重程度不尽相同,病情指数存在较大差异。41个欧亚种葡萄种质,发病严重,除‘里扎马特’和‘白罗莎里奥’病情指数较低,分别为9.76和

20.28,其余的有9份种质病情指数在25.0~50.0,有30份种质病情指数在50.0以上。66份欧美杂种的病情指数分布范围比较广,6份种质病情指数为0.00,11份种质病情指数在0.17~2.50,20份种质病情指数在5.11~21.28,14份种质病情指数在26.40~49.85,15份种质病情指数在53.33~96.09。6份河岸葡萄种质的病情指数均较低,2份种质病情指数为0.00,4份种质的病情指数在0.15~1.16。4份欧山杂种种质中,‘北冰红’和‘北醇’病情指数较低,分别为4.68和18.00,‘北玫’和‘北红’病情指数较高,分别为56.66和80.00。5份美洲种种质病情指数均较低,‘Conquistor’病情指数为0.00,其余4份种质病情指数在3.70~10.89。2份刺葡萄种质病情指数均在1.00以下。5份毛葡萄的病情指数均在2.00以下。2份华东葡萄的病情指数分别为13.73和23.32。1份绵毛葡萄的病情指数为12.90。

2.3" 不同种类葡萄种质白粉病抗性差异表现

从表4可以看出,调查的9个种类的葡萄种质资源,对白粉病抗性表现差异明显。132份种质中11份表现为免疫,占8.34%;23份表现为高抗,占17.42%;28份表现为抗病,占21.21%;23份表现感病,占17.42%;47份表现为高感,占35.61%。9个种类的葡萄种质资源中,毛葡萄、河岸葡萄和刺葡萄表现出对白粉病的抗性最强,其中毛葡萄和河岸葡萄均表现为免疫和高抗,刺葡萄表现为高抗。美洲种葡萄抗病性也较强,调查的5份种质中,20.00%表现为免疫,40.00%表现为高抗,40.00%表现抗病。华东葡萄和绵毛葡萄对白粉病抗性中等,调查的种质表现为抗病。欧美杂种葡萄对白粉病的抗性差异较大,66份种质中,表现为免疫的占9.09%,表现高抗的占16.67%,表现抗病的占30.30%,表现感病的占21.21%,表现高感的占22.73%,综合抗病及以上表现的占56.06%。41份欧亚种种质中,表现为抗病的仅2份,占4.88%,感病及高感的占95.12%。

3" 讨论与结论

中国作为葡萄属植物的原产地之一,不仅拥有丰富的种质资源,而且其中的一些种和株系对不同的葡萄真菌病害有很强的抗性[17-18] 。张剑侠等[19]在对中国野生葡萄白粉病抗性调查中发现,中国野生葡萄不同种对白粉病的抗性不同,毛葡萄、刺葡萄和秋葡萄表现为抗白粉病,华东葡萄易感染白粉病,但是也存在有高抗白粉病的类型,如白河-35-1。本研究中,中国野生毛葡萄、刺葡萄对白粉病表现为高抗,绵毛葡萄表现为抗病,华东葡萄表现为抗病,与前人的研究结果一致。本课题组在2007年对野生毛葡萄抗白粉病的调查中,发现‘红蔓一号’‘西坡一号’对白粉病免疫[20];本研究中,‘红蔓一号’对白粉病免疫,而‘西坡一号’对白粉病高抗,说明这两个毛葡萄的野生株系仍然保持对白粉病极强的抗性;周思泓等[12]在调查中发现,‘野酿2号’表现为抗病,本研究中‘野酿2号’表现为高抗,这样的抗性差异可能是由不同年度的气候差异引起的。

Boubals[21]研究认为,北美种群中的美洲葡萄、河岸葡萄、沙地葡萄、冬葡萄对白粉病的抗病性较强。吴行昶等[13]的研究表明,起源于美洲的野生葡萄对葡萄白粉病、黑痘病、霜霉病表现为抗病或高抗,拥有美洲葡萄血缘的杂种对3种病害也具有较强的抗性。也有研究认为沙地葡萄、河岸葡萄一些株系和欧亚种葡萄品种表现高度感病[22]。本研究中,美洲种葡萄及河岸葡萄对白粉病都表现为抗病及高抗,拥有美洲血源的欧美杂种对白粉病表现为抗病及以上的比列占56.06%,表现出较强的抗性,与Boubals和吴行昶的研究结果较为一致。

国内外大量研究表明,作为主栽品种的欧亚种葡萄一般不抗白粉病[19],但是品种间存在感病性差异,且欧亚种葡萄中存在对白粉病的微效抗病基因,这些微效抗病基因随着世代的延续会不断的积累[23]。刘会宁等[24]分别用田间自然鉴定、田间人工接种及室内离体叶圆片接种分析10个欧亚种葡萄对白粉病和霜霉病的抗性,发现供试欧亚种葡萄品种(系)中90%的感病水平为中感和高感类型。陈国海等[25]在对设施大棚种植的欧亚种葡萄对白粉病的抗性鉴定中发现,供试欧亚种葡萄品种中81.8%的感病水平为中感和高感类型。本研究调查了41份欧亚种种质,表现为抗病的2份,占4.88%;感病及高感的39份,占95.12%。

本研究中调查的9个种类132份葡萄种质对白粉病抗性表现差异明显。抗性最强的是东亚种群中的毛葡萄、刺葡萄及北美种群中的河岸葡萄,所调查的种质中对白粉病的抗性表现为高抗甚至部分免疫;东亚种群的华东葡萄较抗白粉病;美洲种种质对白粉病表现为抗病;欧美杂种对白粉病抗性表现差异显著,欧亚种种质对白粉病普遍表现感病及高感。因此美洲种、河岸葡萄、毛葡萄、刺葡萄及部分欧美杂种,可作为重要的白粉病抗病资源加以进一步的研究利用。欧亚种虽然普遍不抗白粉病,但仍存在少量抗病或感病性弱的类型,如本研究中的‘里扎马特’和‘白罗莎里奥’,这也为欧亚种葡萄的抗病性育种提供了依据。

中文致谢

参考文献

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