劉會寧，韓紅梅

（長江大學園藝園林學院，湖北 荊州 434025）

葡萄黑痘?。‥lsinoe amelina）又稱瘡痂病，遍及世界葡萄產區(qū)，尤其是歐亞種葡萄上最易發(fā)生的真菌病害之一，對葡萄生產影響很大[1]，其病原菌為葡萄痂圓孢菌（Sphaceloma apelinumde Bary），屬半知菌亞門[2]。目前，黑痘病的防治以化學防治為主，不僅增加生產成本，造成環(huán)境污染，還會降低葡萄品質；長期大量施用農藥，病菌還會產生抗藥性，形成新的生理小種，從而引起病害的繼續(xù)和蔓延。因此，利用葡萄自身抗病性研究和培育抗病優(yōu)質葡萄新品種是最經濟的方法，對于提高我國葡萄栽培的綜合效益具有重要意義。

葡萄抗病機理包括生理生化抗病機理和組織結構抗病機理兩方面，目前研究較多的是生理生化抗病機理。生理生化方面的研究集中在水楊酸、活性氧、酶活性以及一些生化物質、礦質營養(yǎng)等與葡萄抗病性的關系方面。

Marutyan對葡萄品種的氮代謝進行研究，發(fā)現所有感病植物葉片總氮和蛋白氮含量下降，非蛋白氮含量則上升16%～28%，但是非蛋白氮含量在抗病品種中卻普遍降低，在抗病品種上銨態(tài)氮含量水平提高[3]。楊國順等研究表明，葡萄葉片中POX活性均隨葉片生長而逐漸增強，高抗類型增長幅度大于感病類型，具有極顯著差異。成熟葉片中，高抗類型POX酶活性高出感病類型約10倍，雖然幼葉中POX活性較低，但高抗類型比感病類型高出10～20倍，中抗類型比感病類型高出7～12倍；幼葉感病前后POX活性，高抗、中抗類型呈上升趨勢，感病類型呈先升后降的趨勢。幼葉活性與抗黑痘病呈正相關[4]。

植株體內礦質元素水平直接影響葡萄植株對黑痘病的感染率和嚴重度，葉片中含N量與植株對黑痘病的抗性呈負相關，與葉片中K含量呈正相關，降低葉片中N/K值可提高葡萄抗黑痘病能力[5]。作物體內可溶性氮（主要是氨基酸和酰胺）及蛋白氮與作物病害關系密切。一般來說，可溶性氮含量高，蛋白氮含量低時作物容易感病。鉀能促進蛋白質合成，促進糖和淀粉合成及運輸，因此鉀能減少作物體內可溶性氨基酸含量，從而提高抗性[6]。隨氮肥用量增加，葉片對黑痘病抗性減弱；在同一施氮水平下提高施鉀量，葉片對黑痘病抗性增強；葉片中游離有機酸含量越高，對黑痘病抗性越強，成齡葉黑痘病嚴重度與游離有機酸含量呈顯著正相關；葡萄幼葉可溶性糖含量與黑痘病呈顯著正相關[7]。另一些研究表明，含鈣量多的葡萄抗病力較強[8]?？扇苄蕴桥c葉綠素含量是植物生理研究中的重要指標，與植物抗病性存在顯著相關性。毛健民等在研究煙草感染花葉病毒病后的生理生化變化時指出，染病后可溶性糖含量明顯降低[9]。還有研究認為，葉綠素含量愈低的品種感病性愈弱，即抗病性愈強[10]。

雖然研究者就不同指標與抗病性的關系進行研究，但結果不一，尚無定論。因此本試驗擬通過對引入長江大學的5個葡萄品種健康葉片和感病葉片中葉綠素含量、丙二醛含量、可溶性糖含量、組織含水量等指標的測定，探討各指標與葡萄抗黑痘病的關系，為病害防治及抗病育種提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗以長江大學西校區(qū)園藝園林學院教學實習基地塑料大棚中的早紫、研選5號、維多利亞、9307和新華1號等5個歐亞種品種為試驗材料，均為7年生的扦插苗，株行距1.0 m×2.0 m。試驗期間，所有品種田間管理一致。

1.2 方法

試驗于2011年5～7月進行，各指標進行室內測定取樣時，隨機選取非邊緣位置且生長情況大致相同的植株，單株小區(qū)，3次重復。選中部成熟葉，并按病葉感病嚴重程度分輕（＜30%）、中（30%～70%）、重（＞70%）三個等級取樣。采集的葉片放于人工氣候箱中保存?zhèn)溆谩?/p>

可溶性糖含量的測定采用蒽酮比色法[11]，葉綠素含量測定采用分光光度法[12]，組織含水量測定采用干重法[13]，丙二醛含量測定采用雙組分光光度法[11]。

試驗統計分析方法采用Duncan氏新復極差法（SSR），多重比較結果采用標記字母法[14]。

最近鄰距離分析是用來分析點數據空間分布熱點區(qū)域的方法，經常使用最近鄰指數（Nearest Neighbor Index,NNI）對商業(yè)網點的空間分布進行分析，查看其是不是屬于集聚型分布。然后再使用最近鄰層次聚類分析法來對熱點聚集區(qū)進行研究，從而能獲得不同層次的集聚區(qū)[7]。用平均最近鄰指數判斷商業(yè)網點的空間分布是否集聚，近鄰指數小于1，主要呈現集聚分布；反之，指數大于1，則分布模式趨向分散。指數越小，集聚程度越大。最近鄰指數計算公式見參考文獻[8]。

2 結果與分析

2.1 供試品種感病后各指標的變化

2.1.1 供試品種感病后葉綠素含量的變化

健康葉片和不同感病程度葉片中葉綠素含量測定結果見表1。

由表1可知，供試品種感病后，葉綠素含量均有不同程度下降，即隨著葉片感病程度加深其所含葉綠素含量降低。除9307葉綠素含量顯著下降外，其他品種感病后葉綠素含量呈極顯著下降趨勢。高感品種早紫感病后葉綠素含量下降較快，9307下降較慢，中感品種維多利亞感病后葉綠素含量下降較快，抗病品種新華1號、研選5號感病后葉綠素含量下降也較快。

表1 供試品種感病后葉綠素含量的變化Table1 Change of tested varieties chlorophyll content after the infection(mg·g-1)

2.1.2 供試品種感病后組織含水量的變化

健康葉片和不同感病程度葉片中組織含水量測定結果見表2。由表2可知，供試品種感病后，除維多利亞和9307含水量是先微升高后降低外，其他品種組織含水量都是隨著葉片感病程度的加深而降低，且葉片感病后組織含水量都呈極顯著下降?？傊?，各品種感病后組織含水量均有不同程度下降。高感品種早紫、9307，中感品種維多利亞和抗病品種研選5號、新華1號感病后組織含水量均明顯下降。

2.1.3 供試品種感病后丙二醛含量的變化

健康葉片和不同感病程度葉片中丙二醛含量測定結果見表3。由表3可知，供試品種感病后，研選5號、新華1號和9307丙二醛含量均有不同程度的極顯著升高；早紫丙二醛含量先極顯著升高，后又降低，但降低未達顯著差異；維多利亞丙二醛含量先略有降低，未達顯著差異，后又極顯著升高。總之，各品種感病后丙二醛含量均有不同程度升高。高感品種早紫、9307，中感品種維多利亞和抗病品種研選5號、新華1號感病后丙二醛含量均明顯上升。

健康葉片和不同感病程度葉片中可溶性糖含量測定結果見表4。

由表4可知，供試品種感病后，新華1號可溶性糖含量先升高，但未達顯著差異，后又極顯著下降；9307和早紫可溶性糖含量先極顯著升高，后又極顯著下降；維多利亞可溶性糖含量隨葉片感病程度加深而逐漸降低，且達極顯著差異；研選5號可溶性糖含量先極顯著降低，后又極顯著升高，最后又極顯著下降。高感品種早紫感病后可溶性糖含量下降較慢，高感品種9307、中感品種維多利亞和抗病品種新華1號感病后可溶性糖含量明顯下降，抗病品種研選5號感病后可溶性糖含量下降較慢。

表2 供試品種感病后組織含水量的變化Table2 Change of tested varieties water content after the infection (%)

表3 供試品種感病后丙二醛含量的變化Table3 Change of of tested varieties MDA content after the infection (μmol·g-1)

表4 供試品種感病后可溶性糖含量的變化Table4 Change of of tested varieties soluble sugar content after the infection (%)

2.2 供試品種健康葉片相關指標的比較

為探討不同品種健康葉片相關指標的差異，試驗對不同品種健康葉片相關指標大小進行多重比較（SSR法），結果見表5（縱向比較）。

由表5可知，供試品種健康葉片葉綠素含量1.0878～1.7456 mg·g-1，其中維多利亞與新華1號、早紫之間，新華1號與研選5號之間呈極顯著差異，新華1號與9307之間呈顯著差異，其余品種間差異均不顯著；組織含水量68.62%～76.01%，維多利亞與新華1號、研選5號之間，新華1號、研選5號與早紫、9307之間呈顯著差異，維多利亞與早紫、9307之間呈極顯著差異，而新華1號與研選5號之間，早紫與9307之間均無顯著差異；丙二醛含量 0.0082～0.0161 μmol·g-1，研選 5 號與維多利亞、新華1號、9307之間，早紫與維多利亞、9307之間呈極顯著差異，早紫與新華1號之間呈顯著差異，而早紫與研選5號之間，維多利亞、新華1號、9307之間均無顯著差異；可溶性糖含量0.0363%～0.0904%，維多利亞、新華1號與早紫、9307、研選5號之間呈極顯著差異，而維多利亞與新華1號之間，早紫、9307、研選5號之間均無顯著差異。

2.3 供試品種不同感病程度葉片相關指標的比較

為探討不同品種感病葉片相關指標的差異，試驗對不同品種感病葉片相關指標大小進行多重比較（SSR法），結果見表6（橫向比較）。

由表6可知，供試品種感病后葉片葉綠素含量0.3990～1.7456 mg·g-1，在感病輕時，研選5號與新華1號之間呈極顯著差異，研選5號與維多利亞、早紫、9307之間呈顯著差異，而維多利亞、新華1號、早紫、9307之間均無顯著差異；在中度感病時，研選5號與維多利亞、早紫、9307、新華1號之間呈極顯著差異，其他品種之間均無顯著差異；在嚴重感病時，9307與新華1號、研選5號之間呈顯著差異，維多利亞、新華1號、早紫、研選5號之間均無顯著差異。

表5 供試品種健康葉片中相關指標的比較Table5 Comparison of relevant indices of tested varieties healthy leaf

表6 供試品種不同感病程度葉片相關指標的比較Table6 Comparison of relevant indices of tested varieties disease leaf

供試品種感病后葉片組織含水量60.24%～77.42%，在感病輕時，維多利亞與新華1號、早紫、研選5號之間，9307與研選5號之間均呈極顯著差異，維多利亞與9307之間，9307與新華1號、早紫之間均呈顯著差異，而新華1號、早紫、研選5號之間均無顯著差異；在中度感病時，研選5號與維多利亞、早紫之間呈極顯著差異，研選5號與新華1號、9307之間呈顯著差異，其他品種之間均無顯著差異；在嚴重感病時，新華1號與9307、研選5號之間呈極顯著差異，新華1號與維多利亞、早紫之間呈顯著差異，而維多利亞、早紫、9307、研選5號之間均無顯著差異。

供試品種感病后葉片丙二醛含量0.0081～0.0445 μmol·g-1，在感病輕時，除維多利亞與研選5號之間呈顯著差異外，其他品種均無顯著差異；在中度感病時，早紫與維多利亞、研選5號之間呈極顯著差異，與新華1號之間，9307與維多利亞之間均呈顯著差異，早紫與9307之間，新華1號、9307、研選5號之間，維多利亞、新華1號、研選5號之間均無顯著差異；在嚴重感病時，研選5號與新華1號之間呈極顯著差異，研選5號與9307之間，新華1號與維多利亞、早紫之間均呈顯著差異，其他品種間均無顯著差異。

供試品種感病后葉片可溶性糖含量0.0245%～0.0934%，在感病輕時，新華1號與早紫、研選5號之間，研選5號與維多利亞、9307之間均呈極顯著差異，新華1號與9307之間，研選5號與早紫間均呈顯著差異，其他品種之間均無顯著差異；在中度感病時，維多利亞與新華1號、研選5號之間呈極顯著差異，研選5號與早紫、9307之間呈顯著差異，而新華1號與研選5號之間，新華1號、早紫、9307之間，維多利亞、早紫、9307之間均無顯著差異；在嚴重感病時，研選5號與9307之間呈極顯著差異，研選5號與新華1號、早紫之間，維多利亞與9307間均呈顯著差異，其他品種之間均無顯著差異。

3 討論與結論

3.1 葉綠素含量和組織含水量與葡萄抗黑痘病的關系

參考劉會寧等多年來對不同歐亞種葡萄抗黑痘病的研究結果：早紫、9307為高感品種，維多利亞為中感品種，研選5號、新華1號為抗病品種[15-16]。本試驗結果表明,供試歐亞種葡萄感染黑痘病后，無論是感病品種還是抗病品種，葉片中葉綠素含量均有不同程度下降，隨著葉片感病愈來愈嚴重，高感品種早紫葉綠素含量呈顯著下降趨勢，其他品種葉綠素含量呈極顯著下降趨勢，抗病品種葉綠素減少幅度大于高感品種。組織含水量除中感品種維多利亞和高感品種9307先升高后降低外，其他品種組織含水量均隨葉片感病程度的加深而降低，與劉天明等[17]對霜霉病抗性機理研究一致。

3.2 可溶性糖含量和丙二醛含量與葡萄抗黑痘病的關系

本試驗結果表明，供試歐亞種葡萄感染黑痘病后，葉片中可溶性糖含量總趨勢降低，除高感品種早紫和抗病品種研選5號可溶性糖含量稍有降低外，高感品種9307、中感品種維多利亞和抗病品種新華1號可溶性糖含量呈極顯著下降趨勢，這與賀立紅等[18]研究結果一致，然而楊輝等研究結果表明，辣椒在感染CMV病毒后，感病品種可溶性糖含量下降，抗病品種可溶性糖含量明顯上升[19]。目前對可溶性糖含量與抗病性關系報道很多，但結果不一。因此，對于可溶性糖含量與抗病性的關系要因品種不同、病原菌不同而區(qū)別對待。供試品種感病后，葉片中丙二醛含量變化總趨勢升高，高感品種早紫最終略有降低，但與健康葉片含量相比還是顯著升高，其他品種均不同程度的極顯著升高，這與梁艷榮[20]研究結論一致。綜合分析表明，不論品種抗感性如何，葉片感染黑痘病后葉綠素含量、組織含水量和可溶性糖含量總體呈下降趨勢，而丙二醛含量總體呈升高趨勢。

[1]李知行,黎彥,郭兆年.葡萄病蟲害防治[M].北京:金盾出版社,2000:11-13.

[2]賀普超.葡萄學[M].北京:中國農業(yè)出版社,1998:1-5.

[3]Marutyan S A.Metabolic changes in leaves of new and elite forms of grapevine during infection by mildew[J].Review of Plant Pathology,1980,59(10):457.

[4]楊國順,石雪暉,呂長平,等.葡萄葉片中POX及其同工酶與抗黑痘病的關系[J].落葉果樹,1997(2):1-3.

[5]鄧建平.砧木和營養(yǎng)水平對葡萄生長與抗病性的影響[D].長沙:湖南農業(yè)大學,2003:22-24.

[6]劉曉燕,何萍,金繼運.鉀在植物抗病性中的作用及機理的研究進展[J].植物營養(yǎng)與肥料學報,2006,12(3):445-45.

[7]李建和,劉淑欣,陳克文.葡萄抗病性與N、K營養(yǎng)的關系[J].福建農業(yè)大學學報,1997,26(3):323-327.

[8]王躍進,賀普超.葡萄葉片中有機酸和糖與抗黑痘病的關系[J].北方果樹,1987(1):42-45.

[9]毛健民,鄭愛珍,白巖,等.煙草葉片感染花葉病毒時的某些生理生化變化[J].吉林農業(yè)大學學報,2002,24(4):19-21.

[10]賀普超,劉延琳.葡萄屬種間雜交一代霜霉病抗性研究[J].園藝學報,1995,22(1):29-34.

[11]鄒琦.植物生理學實驗指導[M].北京:中國農業(yè)出版社,2000.

[12]鄭炳松.現代植物生理生化研究技術[M].北京:氣象出版社,2006:26-27.

[13]陳建勛,王曉峰.植物生理學實驗指導[M].第二版.廣州:華南理工大學出版社,2006:2-3.

[14]蓋均鎰.試驗統計[M].北京:中國農業(yè)出版社,2006:99-127.

[15]劉會寧,馬惠敏.塑料大棚內歐亞種葡萄對黑痘病和炭疽病的抗性鑒定[J].農業(yè)與技術,2005,25(1):102-104,107.

[16]萬傳輝.幾個生理生化指標與葡萄抗黑痘病的關系[D].荊州:長江大學,2004:2-6.

[17]劉天明,李華.葡萄對霜霉病抗病性機理初探[J].植物保護,1995,21(6):12-15.

[18]賀立紅,韓錫軍,龍肖媚,等.茉莉酸甲酯對煙草幼苗可溶性物質含量的影響及與誘導抗病的關系[J].植物病理學報,2001,11(4):88-91.

[19]楊輝,沈火林,張煜.黃瓜花葉病毒誘導辣椒抗病性的生化變化研究[J].西北農業(yè)學報,2006,15(6):223.

[20]梁艷榮.大蔥種質資源鑒定與其生理特性研究[D].呼和浩特:內蒙古農業(yè)大學,2008:31-35.