盛 強, 羅 明*, 張祥林

(1. 新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院,烏魯木齊 830052; 2. 新疆維吾爾自治區(qū)高校農(nóng)林有害生物監(jiān)測與安全防控重點實驗室,烏魯木齊 830052; 3. 新疆出入境檢驗檢疫局,烏魯木齊 830063)

加工型辣椒品種對細(xì)菌性葉斑病的抗性鑒定

盛 強1,2, 羅 明1,2*, 張祥林3

(1. 新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院,烏魯木齊 830052; 2. 新疆維吾爾自治區(qū)高校農(nóng)林有害生物監(jiān)測與安全防控重點實驗室,
烏魯木齊 830052; 3. 新疆出入境檢驗檢疫局,烏魯木齊 830063)

由黃褐假單胞Pseudomonasfulva侵染引起的辣椒細(xì)菌性葉斑病是近期在新疆北疆加工辣椒生產(chǎn)區(qū)發(fā)現(xiàn)的一種新病害。為評估辣椒品種對細(xì)菌性葉斑病的抗性水平,采用苗期人工接種結(jié)合田間調(diào)查,鑒定了生產(chǎn)中13個主栽辣椒品種對細(xì)菌性葉斑病的抗性。結(jié)果表明,供試材料對細(xì)菌性葉斑病均無免疫性,但不同辣椒品種對辣椒葉斑病抗性差異較大,‘改良佳線1號’和‘豐力紅冠’為抗病品種;‘佳線4號’、‘新豐6號’、‘秦椒王’、‘陜早紅’、‘寶豐2號’為耐病品種;‘紅安6號’、‘朝天椒’為感病品種,高感品種為‘金塔’、‘鐵皮椒’、‘紅龍13’和‘超級韓國甜椒’。研究結(jié)果為辣椒的抗病育種和病害防治提供了基礎(chǔ)。

辣椒細(xì)菌性葉斑病; 加工辣椒； 抗病性鑒定； 種質(zhì)資源

近年來以生產(chǎn)加工專用品種的加工型辣椒在新疆迅速發(fā)展,現(xiàn)栽培面積已達6.67萬hm2,成為全國最大的加工辣椒原料產(chǎn)區(qū)[1]。依托光熱充足、無霜期長等自然資源和地域優(yōu)勢,新疆種植的辣椒具有產(chǎn)量高、色紅味辣、口感好、固溶性和色價高等突出優(yōu)勢,享譽國內(nèi)外市場[2],在帶動農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、農(nóng)業(yè)增效和農(nóng)民增收中作用顯著。隨著加工型辣椒生產(chǎn)規(guī)模的擴大、生產(chǎn)模式的改變和栽培年限的增加,辣椒細(xì)菌性病害發(fā)生普遍,成為生產(chǎn)中的重要問題。由黃褐假單胞Pseudomonasfulva侵染引起的葉斑病是近期發(fā)現(xiàn)的一種新病害,在北疆加工型辣椒主要產(chǎn)區(qū)沙灣縣、石河子等地大面積發(fā)生。感病辣椒葉片上產(chǎn)生黃綠色、水漬狀小斑點,嚴(yán)重時葉片發(fā)黃、干枯、大量脫落,光合作用受阻。病斑還能擴展到莖部、果梗和椒果,重病田發(fā)病率可達100%,至少造成20%～30%的產(chǎn)量損失。

當(dāng)前生產(chǎn)中辣椒病害的防治主要依賴化學(xué)藥劑,特別是一些新出現(xiàn)的病害,在未確診病原的情況下常發(fā)生將多種藥劑濫混濫用,加大施藥劑量及施藥頻率的情況,盲目打“保險藥”的情況也十分普遍。這不僅會增加病原菌產(chǎn)生抗藥性的風(fēng)險,導(dǎo)致防效降低,加大防治成本,由此引發(fā)的環(huán)境污染及農(nóng)藥殘留超標(biāo)、產(chǎn)品安全問題也更為突出。因此推廣種植抗病的辣椒品種是防治細(xì)菌性病害經(jīng)濟有效的措施,而抗病性鑒定是篩選抗病品種和抗病育種的重要基礎(chǔ)。本試驗對當(dāng)前新疆主栽的加工型辣椒品種對細(xì)菌性葉斑病的抗性進行鑒定,以期篩選出抗病性能良好的種質(zhì)資源,為抗病育種和病害的有效防控提供科學(xué)基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 供試?yán)苯菲贩N

‘佳線4號’、‘改良佳線1號’、‘新豐6號’、‘秦椒王’、‘陜早紅’、‘寶豐2號’、‘豐力紅冠’、‘紅安6號’、‘朝天椒’、‘金塔’、‘鐵皮椒’、‘紅龍13’和‘超級韓國甜椒’等13個品種,由沙灣縣安集海鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)綜合站提供。

1.2 供試病原菌及接種液的制備

黃褐假單胞Pseudomonasfulva菌株BSW8為筆者從沙灣縣安集海鎮(zhèn)的辣椒細(xì)菌性葉斑病典型病株上分離、鑒定并保存,具有強致病力。

將供試菌株轉(zhuǎn)接至NA培養(yǎng)基上,28℃培養(yǎng)24 h后,用無菌水配成濃度為1×108cfu/mL菌懸液作為致病性鑒定用接種液。

1.3 供試?yán)苯访绲呐嘤?/p>

供試?yán)苯贩N子用75%乙醇浸泡60 s,再用1%次氯酸鈉消毒45 s,滅菌水沖洗3次,隨后放入墊有2層濾紙的培養(yǎng)皿中,置于28℃恒溫培養(yǎng)箱中催芽,待胚根長出,播種于營養(yǎng)缽內(nèi)。種植基質(zhì)為滅菌的田園土和營養(yǎng)土混合 (2∶1)。出苗后每缽保留5株,待辣椒苗長至5～6片真葉時用于接種鑒定。

1.4 苗期接種鑒定

接種方法采用噴霧法和針刺法[3]。噴霧法是將菌懸液用小型噴霧器噴布于辣椒苗葉面,以葉片正反面噴濕為準(zhǔn),對照噴無菌水。針刺法是用無菌牙簽從NA平板上挑取少量細(xì)菌,直接穿刺辣椒葉片。每個辣椒品種接種5缽,共25株。接種后即套保鮮袋,25～28℃保濕2 d后置于溫室中進行正常管理。分別于接種后5、10、15 d觀察發(fā)病情況,調(diào)查病情分級,病情基本穩(wěn)定后依據(jù)病情指數(shù)劃分反應(yīng)型。

病情分級標(biāo)準(zhǔn)參照番茄細(xì)菌性葉斑病的分級標(biāo)準(zhǔn)[4]。0級:植株無病斑;1級:0<植株葉片發(fā)病數(shù)≤25%;2級:25%<植株葉片發(fā)病數(shù)≤50%;3級:50%<植株葉片發(fā)病數(shù)≤75%;4級:植株葉片發(fā)病數(shù)>75%。

病情指數(shù)

反應(yīng)型劃分標(biāo)準(zhǔn)[5]:免疫(I),病情指數(shù)為0;抗病(R),病情指數(shù)為0.1～20.0;耐病(T),病情指數(shù)為20.1～40.0;感病(S),病情指數(shù)為40.1～60.0;高感(HS),病情指數(shù)為60.0以上。

1.5 辣椒品種抗病性的田間調(diào)查

在沙灣縣安集海鎮(zhèn)(安集海村、百種椒園、營盤村)對4個北疆地區(qū)加工辣椒主栽品種(‘豐力紅冠’、‘新豐6號’、‘朝天椒’、‘金塔’)細(xì)菌性葉斑病害的發(fā)病情況進行田間調(diào)查。采用對角線5點取樣法選取100株[6],統(tǒng)計葉斑病發(fā)病率和病情指數(shù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 辣椒苗期抗病性室內(nèi)鑒定結(jié)果

分別采用針刺法和噴霧法將病原菌接種于辣椒苗葉片上,定期觀察發(fā)病癥狀、統(tǒng)計發(fā)病情況 (圖1,表1)。針刺法接種后第3天傷口邊緣呈水漬狀,逐漸擴展為深褐色至黑色形狀不規(guī)則的斑點,周圍有黃色暈圈。噴霧法接種發(fā)病較針刺法慢,接種后4 d開始在辣椒苗葉片上產(chǎn)生不規(guī)則的水漬狀透明小斑,5～6 d開始出現(xiàn)褪綠、黃褐色病斑,7～8 d擴展為深褐色至黑色形狀不規(guī)則斑點,周圍有黃色暈圈,后斑點面積不斷擴大,彼此融合形成不規(guī)則的大型枯斑,有的葉片脫落,其癥狀和田間葉片上的癥狀一致。結(jié)果可見,不同品種發(fā)病程度有明顯的差異?！S力紅冠’等抗病材料在接種后第4天時水浸狀病斑很少,6 d后開始出現(xiàn)針尖大小的褐色病斑,有的葉片只出現(xiàn)褪綠;‘金塔’、‘鐵皮椒’等感病材料發(fā)病速度快,可見明顯的病斑。15 d后接種辣椒苗病情趨向穩(wěn)定,根據(jù)病情指數(shù)劃分反應(yīng)型,將抗病性鑒定結(jié)果列于表2。

圖1 辣椒葉片接菌后的發(fā)病癥狀Fig.1 Symptoms on pepper leaves inoculated with Pseudomonas fulva in different days

品種Cultivar發(fā)病率/% Incidence5d噴霧Spraying針刺Needling10d噴霧Spraying針刺Needling15d噴霧Spraying針刺Needling病情指數(shù) Diseaseindex5d噴霧Spraying針刺Needling10d噴霧Spraying針刺Needling15d噴霧Spraying針刺Needling佳線4號Jiaxian432.0044.0072.0088.0092.0096.008.0014.0021.0025.0027.2729.55改良佳線1號Gailiangjiaxian130.4339.1369.5782.6186.6991.307.6111.9617.3918.2719.3119.57金塔Jinta56.0068.0096.00100.0096.00100.0014.0022.0044.0050.0060.5864.42新豐6號Xinfeng636.0048.0076.0092.0088.00100.009.0016.3521.0026.1427.0833.33秦椒王Qinjiaowang40.0052.0072.0088.0088.0092.0010.0014.5820.0028.0031.0032.00陜早紅Shaanzaohong50.0054.1775.0087.5091.6795.8312.5015.6321.8821.8833.3335.42寶豐2號Baofeng236.0048.0072.0092.0092.0096.009.0015.0019.0025.0032.0034.00豐力紅冠Fenglihongguan33.3341.6770.8387.5083.3391.678.3312.5018.7518.7519.0519.79紅安6號Hongan652.0060.0092.0096.0096.00100.0013.0018.0027.0032.6945.0046.43朝天椒Chaotianjiao48.0056.0092.0096.00100.0096.0012.0017.7133.0037.0048.9651.04鐵皮椒Tiepijiao54.1762.50100.00100.00100.00100.0013.5419.7949.0453.8563.0465.63超級韓國甜椒Chaojihanguotianjiao56.0072.00100.00100.00100.00100.0014.0025.0051.0056.0064.5866.30紅龍13Honglong1352.0064.0092.00100.00100.00100.0013.0023.0047.1252.0861.0064.00

表2 辣椒品種對細(xì)菌性葉斑病抗性鑒定結(jié)果

Table 2 Identification of processing pepper resistance to bacterial leaf spot

抗感類型Resistancetype品種Cultivar免疫(I)Immune無抗病(R)Resistant改良佳線1號、豐力紅冠耐病(T)Tolerant佳線4號、新豐6號、秦椒王、寶豐2號、陜早紅感病(S)Susceptible紅安6號、朝天椒高感(HS)Highlysusceptible金塔、鐵皮椒、超級韓國甜椒、紅龍13

根據(jù)苗期的鑒定結(jié)果,13個辣椒品種對細(xì)菌性葉斑病均無免疫性,但品種間抗病性有顯著差異?？共〉钠贩N有‘改良佳線1號’、‘豐力紅冠’,接種后15 d病情指數(shù)分別為19.31～19.57和19.05～19.79。耐病品種有‘佳線4號’、‘新豐6號’、‘秦椒王’、‘陜早紅’、‘寶豐2號’,病情指數(shù)為27.08～35.42。感病品種為‘紅安6號’、‘朝天椒’,病情指數(shù)分別為45.00～46.43和48.96～51.04。高感品種為‘超級韓國甜椒’、‘紅龍13’、‘金塔’和‘鐵皮椒’,病情指數(shù)為60.58～66.30。其中抗病品種占鑒定材料總數(shù)的15.38%,為中晚熟品種;耐病品種占38.46%;感病品種占15.38%;高感品種占30.77%,均為早熟品種。

圖2 辣椒品種不同生育期對細(xì)菌性葉斑病抗性的田間調(diào)查結(jié)果Fig.2 Field survey results of processing pepper resistance to bacterial leaf spot at different growth period

2.2 辣椒品種抗病性的田間調(diào)查結(jié)果

對北疆地區(qū)加工型辣椒的4個主栽品種不同生長期細(xì)菌性葉斑病田間發(fā)病情況調(diào)查,結(jié)果如圖2所示。該病害從苗期至結(jié)果期的整個生育期均可發(fā)病,苗期發(fā)病較輕,結(jié)果期發(fā)病最重,不同品種、不同生育期對該病害的抗性有顯著差異。幼苗期該病害發(fā)生較少,僅在‘金塔’上發(fā)現(xiàn)。苗期各品種均有發(fā)病,發(fā)病率為31.7%～36.59%,病情指數(shù)為8.34～9.55,抗病性依次為‘朝天椒’>‘豐力紅冠’>‘新豐6號’>‘金塔’,但品種間并無顯著性差異。開花坐果期,各品種的發(fā)病率為33.18%～45.34%,病情指數(shù)為10.94～14.38,抗病性依次為‘豐力紅冠’>‘新豐6號’(‘朝天椒’)>‘金塔’。結(jié)果期各品種的發(fā)病率為49.21%～75.21%,病情指數(shù)為16.29～36.27,抗病性依次為‘豐力紅冠’>‘新豐6號’>‘朝天椒’>‘金塔’。綜合辣椒全生長期田間調(diào)查結(jié)果,‘豐力紅冠’在各生長期均表現(xiàn)為抗病,‘新豐6號’、‘朝天椒’、‘金塔’在幼苗期、苗期、開花坐果期表現(xiàn)為抗病,但在結(jié)果期表現(xiàn)為耐病,總體抗病性依次為‘豐力紅冠’>‘新豐6號’>‘朝天椒’>‘金塔’。

3 結(jié)論與討論

對辣椒葉部細(xì)菌性病害的病原有不同的報道,不同地區(qū)的結(jié)果各不一致[7-8]。丁香假單胞甜菜致病變種Pseudomonassyringaepv.aptata[9]、丁香假單胞番茄致病變種Pseudomonassyringaepv.tomato[10]、丁香假單胞丁香致病變種Pseudomonassyringaepv.syringae[11]、菊苣假單胞Pseudomonascichorii[12]都可以引起該病害的發(fā)生。本研究在前期工作中對北疆加工型辣椒主要產(chǎn)地沙灣縣、石河子等地發(fā)生的辣椒細(xì)菌性葉斑病病原進行鑒定,將病原菌鑒定為黃褐假單胞Pseudomonasfulva。P.fulva作為植物病原是首次報道,也是引起辣椒病害的首次報道。本試驗以新疆主要栽培的13個加工辣椒品種為供試材料,采用苗期人工接種,結(jié)合田間抗病性的調(diào)查結(jié)果,鑒定不同品種對P.fulva引起的葉斑病的抗性水平。結(jié)果在所鑒定的材料中未發(fā)現(xiàn)免疫品種,表現(xiàn)抗病的材料有2份,耐病的有5份,其他為感病或高感材料。加工型辣椒作為新疆特色經(jīng)濟的新興產(chǎn)業(yè),隨著種植面積的擴大,從外地引進品種數(shù)量增加,現(xiàn)有的栽培品種較為混雜,抗病性差異明顯,尚缺乏對該病害免疫和高抗的品種。在6-8月高溫、多雨的條件下細(xì)菌性葉斑病嚴(yán)重發(fā)生,成為生產(chǎn)中的重要問題。因此,當(dāng)前加工型辣椒生產(chǎn)中迫切需要盡快選育、培育出一批抗性較好的品種在生產(chǎn)中推廣,以保障辣椒產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。

本研究發(fā)現(xiàn),不同品種、不同類型的辣椒抗病性具有一定差異。線椒對細(xì)菌性葉斑病的抗病性最強,板椒次之,甜椒最差。調(diào)查還發(fā)現(xiàn)早熟品種的抗性低于晚熟品種?！牧技丫€1號’、‘豐力紅冠’均為晚熟品種,對病害具有明顯的抗性,而早熟品種‘紅安6號’表現(xiàn)為感病。P.fulva作為辣椒病害的一種新病原,本研究開展的抗性鑒定僅僅是初步研究,所篩選出的抗病品種資源為抗病基因分離克隆、抗病育種提供了科學(xué)基礎(chǔ)。今后還需要更廣泛地發(fā)掘抗源,對已獲得的抗性材料應(yīng)確定其抗病性是由單基因還是多基因決定的,并對抗性基因定位等。

一套簡便、準(zhǔn)確、實用、可靠的抗性鑒定方法可以提高抗病種質(zhì)資源的篩選效率,從而加速育種進程。細(xì)菌性病害對寄主植物致病性鑒定方法有注射接種法、剪葉法、噴霧法、針刺法等[3],而采用不同的接種方法可能導(dǎo)致寄主不同的反應(yīng)。針刺法和噴霧法均能反映出不同品種間的抗病性差異,針刺法接種后植株發(fā)病較快,但癥狀與田間差異較大。噴霧法接種簡便、快捷,發(fā)病癥狀與田間相似;而且噴霧接種后病原菌在水孔處繁殖,通過水孔侵入,它不僅能鑒定寄主的抗擴展能力,還能反映抗侵入的特性,更能全面地反映寄主所具有的抗病性[13],更適于辣椒苗期抗病性鑒定。植物的抗病反應(yīng)是寄主和病原物相互識別、相互作用的過程,受環(huán)境條件影響較大,造成有些植物的室內(nèi)抗病性鑒定結(jié)果和田間實際的抗病性表現(xiàn)有較大出入。本試驗通過室內(nèi)對辣椒苗期人工接種病原,嚴(yán)格控制接種物濃度、接種苗苗齡、接種后統(tǒng)一條件管理,減少環(huán)境因素對抗性鑒定的影響,同時結(jié)合田間病情調(diào)查以更準(zhǔn)確地評價辣椒品種的抗病性。田間調(diào)查與人工接種后病情調(diào)查結(jié)果對比發(fā)現(xiàn),人工接種鑒定結(jié)果要比田間自然發(fā)病程度嚴(yán)重,這可能是由于人工接種病原物濃度較大,環(huán)境條件更適合發(fā)病。苗期室內(nèi)抗病性鑒定與田間品種抗病性表現(xiàn)結(jié)果基本一致,能反映出各品種間的抗病性差異,可以作為品種抗病性鑒定的一種有效手段。隨著分子生物學(xué)的快速發(fā)展,DNA 分子標(biāo)記技術(shù)在抗病性鑒定研究中得到應(yīng)用,具有操作簡便、用時短、可以進行高通量的抗病篩選等優(yōu)點,這也將是我們在后續(xù)研究將要開展的工作。

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(責(zé)任編輯：楊明麗)

Identification of processing pepper resistance to bacterial leaf spot

Sheng Qiang1,2, Luo Ming1,2, Zhang Xianglin3

(1.CollegeofAgronomy,XinjiangAgriculturalUniversity,Urumqi830052,China; 2.KeyLaboratoryofPreventionandControlforPestsMonitoringandSecurityofXinjiangAutonomousRegionalUniversities,Urumqi830052,China; 3.XinjiangProvincialEntry-ExitInspectionandQuarantineBureau,Urumqi830063,China)

Pepper bacterial leaf spot caused byPseudomonasfulvais a new disease on the cultivated processing pepper in North Xinjiang. In order to evaluate processing pepper resistance to bacterial leaf spot,seeds of 13 processing pepper materials were sown in flowerpot in the greenhouse, and suspension of inocula was sprayed or needled to the seedlings of 5-6 true leaves, and then the resistance of pepper materials was evaluated based on disease index, as well as the field investigation results. The results indicated that there were no immune materials.‘Gailiangjiaxian 1’ and‘Fenglihongguan’ were resistant materials.‘Jiaxian 4’, ‘Xinfeng 6’, ‘Qinjiaowang’, ‘Shaanzaohong’ and ‘Baofeng 2’ were tolerant to bacterial leaf spot; ‘Hongan 6’, ‘Chaotianjiao’ were susceptible varieties, and ‘Jinta’, ‘Honglong 13’, ‘Tiepijiao’ and ‘Chaojihanguotianjiao’were high susceptible ones. The above results provide the theory basis for pepper disease resistance breeding and disease control.

pepper bacterial leaf spot; processing pepper; resistance evaluation; germplasm

2016-02-25

2016-04-25

新疆維吾爾自治區(qū)科技成果轉(zhuǎn)化專項資金 (201154106);新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合培養(yǎng)研究生項目(xjaucxy-yjs-20141031)

S436.418

A

10.3969/j.issn.0529-1542.2017.01.031

* 通信作者 E-mail: luomingxjau@sina.com