張巖 ,王萍 ,白立華 ,趙清巖 ,陳貴華
(1.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院/內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)野生特有蔬菜種質(zhì)資源與種質(zhì)創(chuàng)新省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,呼和浩特,010019;2.農(nóng)業(yè)部農(nóng)業(yè)貿(mào)易促進(jìn)中心;3.內(nèi)蒙巴彥淖爾農(nóng)業(yè)科學(xué)院)
籽用南瓜俗稱白瓜籽,是葫蘆科南瓜屬中以取食種子為主的一類南瓜[1~3],主要分布在緯度和海拔較高的高寒丘陵地區(qū),在我國分為東北、西北和西南產(chǎn)區(qū)[4,5]。近年來,對籽用南瓜的研究多集中在高產(chǎn)栽培技術(shù)[6~8]、營養(yǎng)及藥用價(jià)值[9~11]等方面,而對籽用南瓜種質(zhì)資源的收集及抗逆性方面研究較少。本試驗(yàn)通過調(diào)查收集材料的抗逆性,為進(jìn)一步挖掘內(nèi)蒙古地區(qū)籽用南瓜種質(zhì)資源及其利用提供理論基礎(chǔ)。
試驗(yàn)在內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)科技示范園區(qū)進(jìn)行。供試籽用南瓜品種共21份,材料類型及來源見表1。
①籽用南瓜耐旱性研究 采用溫室盆栽模擬旱境條件研究法[12]。供試材料種子經(jīng)55℃溫湯浸種15 min,后用清水沖洗,紗布包裹放在28℃恒溫培養(yǎng)箱中催芽。待胚根長至0.5 cm時(shí),將其播種于育苗缽內(nèi)。育苗基質(zhì)為消毒(121℃下高壓滅菌2 h)的蛭石、草炭(體積比3∶1)。日光溫室內(nèi)育苗,室內(nèi)溫度20~30℃。在育苗的過程中正常澆水,保持土壤濕潤,3~4葉期時(shí)停止供水,進(jìn)行干旱脅迫,觀察并記錄植株的生長狀況,以部分材料出現(xiàn)嚴(yán)重旱害癥狀時(shí),開始恢復(fù)供水并進(jìn)行觀察記錄。每份種質(zhì)60缽,分4次重復(fù),每次重復(fù)15缽。
表1 供試籽用南瓜類型及來源
恢復(fù)供水10 d后調(diào)查所有植株的生長情況,旱害級(jí)別根據(jù)植株的葉片生長狀況和死亡情況分為5級(jí),0級(jí):完全葉基本恢復(fù)或僅葉尖發(fā)黃;1級(jí):無枯死葉,發(fā)黃葉不超過3片;2級(jí):基本恢復(fù)生長,枯死葉不超過2片;3級(jí):枯死葉3~4片,有新葉長出;4級(jí):植株基本死亡。根據(jù)旱害級(jí)別計(jì)算恢復(fù)指數(shù),RI=100%×∑(Xi×Ni)/4N,RI為恢復(fù)指數(shù),Xi為各級(jí)旱害級(jí)數(shù),Ni為各級(jí)旱害株數(shù),N為調(diào)查總株數(shù)。
苗期耐旱性根據(jù)恢復(fù)指數(shù)分為3級(jí),強(qiáng):RI<35%;中:35%≤RI<65%;弱:RI≥65%。
②籽用南瓜對白粉病的抗性研究 a.采用苗期人工接種鑒定法[12]。育苗方法及苗期管理同耐旱性研究,在南瓜苗3葉1心時(shí)進(jìn)行。用小型噴霧器將接種液均勻的噴灑在葉正面,保濕48 h,以清水作對照,每份種質(zhì)40缽,4次重復(fù),每次重復(fù)10缽。
b.接種液的配備。田間采集自然發(fā)病的早期葉片,孢子懸浮液濃度為 2.5×105個(gè)/mL。
c.病情調(diào)查及分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。接種后7~10 d調(diào)查發(fā)病情況,記錄病株數(shù)及病極,病情分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(圖1)如下:1級(jí):無癥狀;2級(jí):病斑面積占葉面積的1/3以下,白粉模糊不清;3級(jí):病斑面積占葉面積的1/3~2/3,白粉較為明顯;4級(jí):病斑面積占葉面積的2/3以上,白粉層較厚,連片;5級(jí):白粉層濃厚,葉片開始變黃、壞死;6級(jí):葉片壞死斑面積占葉面積2/3 以上。計(jì)算病情指數(shù),DI=100×∑(Si×Ni)/5N,式中DI為病情指數(shù);Si為發(fā)病級(jí)別;Ni為各級(jí)病害株數(shù);N為調(diào)查總株數(shù)。
圖1 籽用南瓜白粉病病情分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)
根據(jù)病情指數(shù)將苗期抗病性分5級(jí),高抗(HR):0<DI≤15;抗?。≧):15<DI≤35;中抗(MR):35<DI≤55;感?。⊿):55<DI≤75;高感(HS):DI>75。
干旱脅迫后,隨著脅迫時(shí)間的延長,土壤含水量逐漸降低,所有供試材料均出現(xiàn)不同程度的典型旱害癥狀,如葉片萎蔫、葉尖發(fā)黃、干枯等。隨著時(shí)間延長,癥狀逐漸加重,當(dāng)處理到第13天時(shí),部分美洲南瓜材料出現(xiàn)植株死亡等嚴(yán)重旱害癥狀;印度南瓜的嚴(yán)重旱害癥狀主要表現(xiàn)在新生葉片和莖上,葉片顯著變小,莖粗變細(xì)且節(jié)間變長;恢復(fù)供水10 d后,供試材料逐漸恢復(fù),相比印度南瓜恢復(fù)較好。
在本試驗(yàn)中,供試材料表現(xiàn)出較弱的耐旱性(表2)。不同的栽培種間耐旱性差異明顯,印度南瓜耐旱性強(qiáng)于美洲南瓜和中國南瓜,17號(hào)和20號(hào)的耐旱性最強(qiáng),其中,17號(hào)為內(nèi)蒙古地區(qū)的地方品種,而且印度南瓜品種中種子類型為黃厚皮的耐旱性弱于雪白類型的;美洲南瓜和中國南瓜的耐旱性較弱,美洲南瓜品種中有殼種子類型耐旱性強(qiáng)于裸仁南瓜,地方品種金葫蘆的耐旱性較弱,收集于赤峰的美洲南瓜耐旱性強(qiáng)于其他美洲南瓜材料(表2)。
表2 籽用南瓜干旱脅迫后恢復(fù)指數(shù)及耐旱性
籽用南瓜白粉病的苗期抗性鑒定結(jié)果表明(表3),21份供試材料被明顯分成4組,沒有出現(xiàn)高抗和免疫材料。其中,抗病材料為 1,7,11,2,9 號(hào);中抗材料為 10,4,3,5 號(hào); 感病材料為 6,14,13,8,12號(hào);高感材料為 20,21,18,17,19,15,16 號(hào)。
不同栽培種類型對白粉病的抗性存在著明顯的差異。征集到的2個(gè)中國南瓜材料均表現(xiàn)抗白粉病,病情指數(shù)為20.0和26.7。美洲南瓜多表現(xiàn)抗病和中抗,而本地品種資源如烏盟金葫蘆和扎蘭屯角瓜表現(xiàn)感病。印度南瓜中有7個(gè)品種表現(xiàn)高度感病,占70%,來自于日本的蜜栗、土佐座、圓白3個(gè)印度南瓜表現(xiàn)為感病,占30%。因此,印度南瓜品種資源抗白粉病差,美洲南瓜表現(xiàn)中抗和高抗白粉病。
調(diào)查研究表明,印度南瓜對干旱的適應(yīng)能力強(qiáng),中國南瓜次之,美洲南瓜的耐旱性最弱。此外,種子為黃厚皮類型的印度南瓜的耐旱性弱于雪白類型的。同時(shí)觀察發(fā)現(xiàn),印度南瓜的種子大小、地上部和地下部的生物產(chǎn)量都顯著高于中國南瓜和美洲南瓜,說明籽用南瓜對干旱環(huán)境的適應(yīng)能力與植株外部形態(tài)之間存在著密切聯(lián)系,在本試驗(yàn)中表現(xiàn)為正相關(guān)關(guān)系。
白粉病是南瓜生產(chǎn)中最大的病害之一,目前在全球范圍內(nèi),只在龍德里南瓜中發(fā)現(xiàn)抗白粉病基因[13]。本研究調(diào)查籽用南瓜對白粉病的抗性發(fā)現(xiàn),供試籽用南瓜材料普遍受到白粉病的為害,沒有出現(xiàn)對白粉病的免疫材料。此外,中國南瓜對白粉病的抗性最強(qiáng),印度南瓜對白粉病的抗性最弱,美洲南瓜介于兩者之間。內(nèi)蒙古地區(qū)美洲南瓜地方品種對白粉病表現(xiàn)感病,而抗白粉病較強(qiáng)的美洲南瓜品種多來源于外省,有可能與其經(jīng)過抗病性選育有關(guān)。
表3 籽用南瓜對白粉病抗性比較
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