劉 麗, 劉長遠, 王 輝, 關天舒, 于舒怡, 李柏宏

(遼寧省農(nóng)業(yè)科學院植物保護研究所,沈陽 110161)

不同葡萄品種對霜霉病的抗性

劉 麗, 劉長遠*, 王 輝, 關天舒, 于舒怡, 李柏宏

(遼寧省農(nóng)業(yè)科學院植物保護研究所,沈陽 110161)

葡萄霜霉病是葡萄生產(chǎn)上重要的病害之一,通過對遼寧省不同葡萄品種進行室內(nèi)離體葉片接種和田間自然發(fā)病情況調(diào)查,以期為葡萄抗性品種的選育和葡萄霜霉病的防治提供科學依據(jù)。結果表明,在供試品種中,沒有對霜霉病完全免疫的品種,室內(nèi)離體葉片接種和田間調(diào)查結果基本一致,不同品種間霜霉病的抗性存在差異。供試的65個品種中,室內(nèi)離體葉片接種評價高抗品種3個,抗病品種23個,感病品種24個,高感品種15個；田間自然發(fā)病調(diào)查評價高抗品種1個,抗病品種19個,感病品種35個,高感品種10個。歐美雜交品種(系)相對歐亞雜交品種(系)較抗病。

葡萄； 霜霉病； 抗病性； 聚類分析

葡萄霜霉病Plasmoparaviticola(Berk.etCurtis) Berl.etde Toni為專性寄生病害,是危害葡萄生產(chǎn)的重要病害之一,在世界上主要葡萄產(chǎn)區(qū)均有分布[1-2]。葡萄霜霉病主要危害葉片,可造成葉片焦枯早落,新梢生長不良,果實產(chǎn)量降低、品質(zhì)變劣,植株抗寒性差,輕者導致減產(chǎn)30%～50%,重者達80%以上[3-4]。高溫多濕是引起該病流行的主要環(huán)境因子。不同葡萄品種對霜霉病的抗病性存在顯著差異,所以受害程度也不一樣[5-6]。歐亞種葡萄Vitisvinifera是我國主要的栽培品種,但一般都不抗霜霉病[7]。生產(chǎn)中防治葡萄霜霉病除應用栽培措施控制外,主要采用化學防治。由于化學防治的成本高,容易對環(huán)境造成壓力,還會使病原菌產(chǎn)生抗藥性,所以選育和推廣抗病品種是綜合防治葡萄霜霉病的有效措施之一。本研究通過田間自然發(fā)病調(diào)查和室內(nèi)離體葉片接種的方法,對65個葡萄品種進行抗霜霉病評價,旨在篩選出抗病性強的優(yōu)良品種直接用于葡萄生產(chǎn),或作為抗病育種的原始材料。

1 材料與方法

1.1 供試葡萄品種(系)

供試65個葡萄品種(系)選自遼寧省興城果樹資源圃和沈陽農(nóng)業(yè)大學葡萄資源圃,經(jīng)過多年栽培觀察,品種抗性穩(wěn)定。在65個供試品種(系)中歐美雜交品種有26個,歐亞雜交品種有38個,美洲種1個。

1.2 供試菌種采集

在遼寧省農(nóng)業(yè)科學院植物保護研究所葡萄霜霉病病圃中采集新感病‘無核白雞心’葡萄葉片,用無菌毛刷蘸取無菌水刷去病葉背面上的病菌和雜物,22℃條件下病葉保濕培養(yǎng)24 h。待葉背面長出大量新鮮菌體后用無菌毛刷將孢子囊刷至無菌水中,獲得病原菌孢子囊懸浮液。

1.3 病原菌保存

病原物保存采用以下兩種方法:①病原物寄主活體保存:定期將病菌人工接種于感病的‘無核白雞心’葡萄品種上,以保存病原物。②低溫冷凍保存:將病菌分離物加入5%二甲基亞砜,置于-80 ℃超低溫冰箱里保存?zhèn)溆谩?/p>

1.4 病原菌繁殖

采集新鮮葡萄葉片,用無菌水沖洗掉表面的灰塵,將活體保存或低溫冷凍保存的霜霉病菌配成濃度為1×105個/mL的孢子囊懸浮液,噴霧接種到感病的‘無核白雞心’葡萄品種離體葉片背面進行繁殖,葉柄用潤濕脫脂棉包裹保濕,置于底部墊有潤濕濾紙的培養(yǎng)皿中,封口保濕。22 ℃培養(yǎng)4～6 d,收集新鮮病原菌用于抗病性評價。

1.5 抗病性評價

1.5.1 室內(nèi)離體葉片接種評價

采集每個葡萄品種枝條頂端第4～6節(jié)位健康新鮮葉片,無菌水沖洗后,用滅菌的打孔器打下直徑為1.5 cm的圓盤,每個處理重復4次,每個重復50片葉碟,葉背朝上放入培養(yǎng)皿中,下鋪一層滅菌濕濾紙,噴霧接種濃度為1×105個/mL的孢子囊懸浮液,密封保濕,22℃,L∥D=12 h∥12 h下培養(yǎng)。接種7 d后調(diào)查發(fā)病情況。

1.5.2 田間自然抗病性評價

在葡萄霜霉病發(fā)病盛期(2014年8月25日)于遼寧省興城果樹資源圃內(nèi)進行調(diào)查,參照方中達[8]的方法,隨機選取非邊緣位置且長勢大致相同的植株,以葉片為評價對象,發(fā)病率和病情指數(shù)為指標。每小區(qū)隨機調(diào)查10個當年抽生新蔓,每梢自上而下調(diào)查20片葉,4次重復,分別記載病葉數(shù)和病級數(shù)。

1.6 病害分級標準

葡萄霜霉病在葉片上的分級標準[9-10]:0級,全葉無病斑；1級,病斑面積占葉面積0～5%；3級,病斑面積占葉面積6%～25%；5級,病斑面積占葉面積26%～50%；7級,病斑面積占葉面積51%～75%；9級,病斑面積占葉面積75%以上至枯死。根據(jù)公式計算不同品種的發(fā)病率與病情指數(shù)。發(fā)病率(%)=(病葉數(shù)/調(diào)查總葉數(shù))×100；病情指數(shù)=∑(病級數(shù)值×該病級葉片數(shù))/(最高病級數(shù)值×調(diào)查總葉片數(shù))×100。

品種反應型按照國際植物種質(zhì)委員會 (IBPGR)的標準,將其分為5級[11-12],即免疫(I):病情指數(shù)為0；高抗(HR):病情指數(shù)為0.1～5.0；抗病(R):病情指數(shù)為5.1～25.0；感病(S):病情指數(shù)為25.1～50.0；高感(HS):病情指數(shù)為50.1～100.0。

1.7 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

接種后第7 天調(diào)查所得數(shù)據(jù),利用SPSS 19.0進行方差分析,判斷葡萄品種(系)間對霜霉病抗性的差異顯著性。使用SPSS 19.0軟件對發(fā)病率與病情指數(shù)進行相關性分析和聚類分析。

2 結果與分析

2.1 不同葡萄品種對霜霉病的室內(nèi)抗性評價

室內(nèi)離體葉片接種測定結果表明(表1,圖1),所測定的65個葡萄品種均感霜霉病,未發(fā)現(xiàn)免疫品種,品種間對霜霉病的抗性表現(xiàn)出明顯的差異。高抗品種3個,占供試品種的4.62%,其中兩個為歐美雜交種‘高妻’和‘紅富士’,一個為歐亞雜交種‘摩爾多瓦’?！咂蕖牟∏橹笖?shù)最低,為2.11；抗病品種23個,占供試品種的35.38%；感病品種24個,占供試品種的36.92%；高感品種15個,占供試品種的23.08%,其中兩個為歐美雜交種‘寒香蜜’和‘巨玫瑰’,其余均為歐亞雜交種?！疅o核白雞心’病情指數(shù)最高,為76.05。病情指數(shù)與發(fā)病率呈顯著正相關,相關系數(shù)為0.705。

2.2 不同葡萄品種田間霜霉病發(fā)病情況調(diào)查

2014年于發(fā)病盛期對供試品種(系)進行了田間調(diào)查,結果顯示(表1,圖2),不同葡萄品種對霜霉病反應型分為四類：高抗、抗病、感病、高感。其中高抗品種1個,為美洲種‘貝達’,病情指數(shù)2.04；抗病品種19個,占供試品種的29.23%；感病品種35個,占供試品種的53.85%；高感品種10個,占供試品種的15.38%,其中歐美雜交種1個,為‘夕陽紅’。病情指數(shù)與發(fā)病率呈顯著正相關,相關系數(shù)為0.710。

表1 不同葡萄品種抗霜霉病評價結果

Table 1 Identification of the disease resistance of different grape cultivars to downy mildew

品種(系)Cultivar品種類別Classification田間調(diào)查Fieldsurvey發(fā)病率/%Incidence病情指數(shù)Diseaseindex抗性類別Resistancegrade室內(nèi)接種Indoorinoculation發(fā)病率/%Incidence病情指數(shù)Diseaseindex抗性類別Resistancegrade貝達美洲種102.04HR337.73R粉紅亞都蜜歐亞雜交種155.50R368.94R火星無核歐美雜交種205.55R406.67R著色香歐美雜交種165.78R3312.51R蜜汁歐美雜交種155.87R4313.04R高妻歐美雜交種579.25R102.11HR紫珍香歐美雜交種1310.01R4718.14R無核紫歐亞雜交種4510.33R6720.27R摩爾多瓦歐亞雜交種1011.11R52.83HR黑玫瑰歐亞雜交種2811.11R6022.22R醉金香歐美雜交種3011.78R5118.66R夏黑無核歐美雜交種3013.33R5216.15R無核早紅歐美雜交種9716.33R10020.18R紅富士歐美雜交種6017.33R203.93HR里扎馬特歐亞雜交種5118.33R6122.16R克瑞森無核歐亞雜交種7720.72R7031.11S香悅歐美雜交種4022.96R6224.29R京優(yōu)歐美雜交種3823.33R10026.12S黑瑰香歐美雜交種9723.44R3516.67R京早晶歐亞雜交種9023.66R9038.89S紅香蕉歐美雜交種10025.11S5516.11R蜜紅歐美雜交種8326.67S3513.88R碧香無核歐亞雜交種8726.89S7523.89R藤稔歐美雜交種5027.04S6432.77S信儂樂歐美雜交種8027.11S9935.85S奧古斯特歐亞雜交種3727.51S6933.83S金星無核歐美雜交種6728.06S8331.19S天緣奇歐美雜交種5230.20S6938.28S鳳凰51歐亞雜交種6730.33S3523.77R京可晶歐亞雜交種9730.78S7326.11S紅寶石無核歐亞雜交種10031.11S7024.44R達米娜歐亞雜交種9032.93S7520.56R早玫瑰歐亞雜交種9534.55S9540.56S乍娜歐亞雜交種7335.58S8143.22S巨峰歐美雜交種7036.22S8141.40S秋黑歐亞雜交種6736.33S10051.67HS黑蜜歐美雜交種5737.50S4040.33S紅意大利歐亞雜交種8737.96S6526.11S黃金指歐亞雜交種8138.56S8645.60S紅珍珠歐亞雜交種10038.67S7944.14S紫豐歐美雜交種10039.56S7016.67R晚紅歐亞雜交種7039.78S7345.66S寒香蜜歐美雜交種4440.44S8951.94HS早玫瑰歐亞雜交種5541.23S9051.87HS貴妃玫瑰歐亞雜交種10042.22S5221.29R巨玫瑰歐美雜交種4843.11S9356.28HS

續(xù)表1 Table 1(Continued)

品種(系)Cultivar品種類別Classification田間調(diào)查Fieldsurvey發(fā)病率/%Incidence病情指數(shù)Diseaseindex抗性類別Resistancegrade室內(nèi)接種Indoorinoculation發(fā)病率/%Incidence病情指數(shù)Diseaseindex抗性類別Resistancegrade優(yōu)無核歐亞雜交種9344.44S9045.56S峰后歐美雜交種9445.44S9541.11S布朗無核歐美雜交種5745.56S10035.37S澤香歐亞雜交種10046.50S3523.89R奇妙無核歐亞雜交種6647.33S9060.86HS美人指歐亞雜交種8248.33S10060.89HS奧迪亞無核歐亞雜交種10048.59S10057.78HS香妃歐亞雜交種7048.89S10058.35HS瓶兒歐亞雜交種8049.72S10066.43HS瑞都香玉歐亞雜交種10053.15HS10063.20HS龍眼歐亞雜交種10054.44HS10071.19HS魏可歐亞雜交種9054.50HS4333.44S京秀歐亞雜交種10057.04HS10067.68HS牛奶歐亞雜交種10061.24HS3056.11HS無核白雞心歐亞雜交種10064.39HS10076.05HS火焰無核歐亞雜交種10065.55HS9545.27S夕陽紅歐美雜交種9466.67HS8042.67S瑰寶歐亞雜交種10075.33HS6046.67S皇家秋天歐亞雜交種10083.22HS5066.44HS

圖1 不同葡萄品種離體葉片接種抗病性測定結果Fig.1 Resistance of different grape cultivars by inoculatingleaf tissues with the pathogen spores

2.3 不同葡萄品種對霜霉病抗性聚類分析

采用每個品種的室內(nèi)接種和田間調(diào)查的病情指數(shù)共同作為聚類分析的統(tǒng)計指標,分別對歐亞雜交種和歐美雜交種進行抗霜霉病聚類分析。當歐式聚類系數(shù)為10時,歐亞雜交品種對霜霉病的抗病性聚為4類,‘無核紫’、‘黑玫瑰’、‘里扎馬特’、‘摩爾多瓦’、‘粉紅亞都蜜’5個品種聚為一類,抗病性最強(圖3)；歐美雜交品種對霜霉病的抗性分為4類,其中‘紫豐’和‘夕陽紅’各為一類,‘夕陽紅’抗性最差(圖4)。

圖2 不同葡萄品種田間感染霜霉病調(diào)查結果Fig.2 Resistance of different cultivars in the field

3 討論

本研究結果表明,不同葡萄品種對霜霉病抗性室內(nèi)接種試驗和田間調(diào)查結果基本一致,其相關系數(shù)為0.806,呈極顯著正相關。這與劉延琳等[13]的測定結果一致。兩種評價方法品種抗病性完全一致的有:‘粉紅亞都蜜’等13個品種表現(xiàn)均為抗病,‘藤稔’等17個品種表現(xiàn)為感病,‘瑞都香玉’等6個品種表現(xiàn)為高感。有些品種室內(nèi)離體接種、田間調(diào)查的結果有所差異,如‘克瑞森無核’、‘京優(yōu)’、‘京早晶’室內(nèi)離體葉片接種為感病,田間調(diào)查均為抗?。弧锖凇?、‘寒香蜜’、‘早玫瑰’等9個品種室內(nèi)離體葉片接種屬高感品種,而田間調(diào)查為感病品種,其主要原因是室內(nèi)離體葉片接種保濕時間較長,高濕度有利于霜霉病的發(fā)生,因此實驗室內(nèi)離體葉片接種的發(fā)病程度一般都比田間調(diào)查結果重。張眉等[14]研究表明采自山東地區(qū)的13個葡萄霜霉病菌株均有致病性,根據(jù)致病力分為強、中、弱3 種致病類型,中等致病型菌株占優(yōu)勢,菌株間致病力差異與菌株的地域來源無明顯相關性。賈姝等[15]的研究表明采自遼寧省不同地區(qū)的21 株葡萄霜霉病菌株ITS 序列存在一定差異。有些品種自然感染比人工接種發(fā)病重,主要是由于大田影響發(fā)病的因素較多,如環(huán)境條件、植株生長狀況以及霜霉病菌的致病力分化等均與霜霉病的發(fā)生有一定的相關性,均可造成品種對霜霉病的抗性表現(xiàn)與室內(nèi)測定結果不一致。這與吉麗麗等[16]的研究結果一致。

圖3 歐亞雜交種葡萄不同品種對霜霉病抗性聚類分析譜系圖Fig.3 Cluster analysis of Eurasian hybrid grape varieties according to their resistance to downy mildew

圖4 歐美雜交種葡萄不同品種對霜霉病抗性聚類分析譜系圖Fig.4 Cluster analysis of Euramerican hybrid grape varieties according to their resistance to downy mildew

沙月霞等[17]、林玲等[18]研究認為,不同葡萄品種對霜霉病的抗性存在明顯差異。一般而言,美洲種葡萄品種較抗病,而歐亞種葡萄品種則感病[19],兩者有顯著的差異性。本試驗采用兩種評價方法共同評價出抗病品種17個,其中歐美品種11個,占64.7%；感病品種36個,其中歐亞品種25個,占69.4%。這進一步說明,歐亞種葡萄品種中絕大多數(shù)不抗霜霉病,但也存在少數(shù)抗病性強的類型,這為采用歐亞種葡萄品種進行抗霜霉病育種提供了充分依據(jù)。歐美雜交種葡萄一般較抗霜霉病,但品種間也存在抗病性差異，如室內(nèi)接種試驗結果表明,‘高妻’和‘紅富士’屬于高抗品種,‘夕陽紅’則為感病品種。這與喬寶營等[20]的調(diào)查結果有些不同,可能是因為霜霉病的發(fā)生、流行受環(huán)境因子的影響較大,不同地點、不同年份霜霉病發(fā)生程度不同。

霜霉病是一種流行性很強的病害,故種植感病或高感品種不僅會加重病害發(fā)生,同時還可為病害的進一步傳播和擴散提供較多的病源。所以在葡萄霜霉病常發(fā)區(qū)和重發(fā)區(qū)應特別注意選擇種植較為抗病的葡萄品種。開展葡萄抗霜霉病的研究,以抗霜霉病品種作親本,培育優(yōu)質(zhì)抗霜霉病葡萄品種具有非常重要的意義。

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(責任編輯:楊明麗)

Resistance of different grape cultivars to downy mildew

Liu Li, Liu Changyuan, Wang Hui, Guan Tianshu, Yu Shuyi, Li Baihong

(InstituteofPlantProtection,LiaoningAcademyofAgriculturalSciences,Shenyang110161,China)

Grape downy mildew is one of the most important diseases in grape production. Through inoculating leaves of different grape varieties with the spores of the pathogen in the lab and the field survey on natural infection, the resistances of different grape varieties toPlasmoparaviticolawere estimated, in order to provide scientific basis for the breeding of resistant cultivars and the prevention of downy mildew in Liaoning. Both indoor inoculation test and filed survey demonstrated that there were no immune cultivars among the 65 tested cultivars, and the resistance of different varieties to downy mildew was different. Indoor inoculation test indicated that 3 cultivars were highly resistant (HR), 23 were resistant (R), 24 were susceptible (S)and 15 were highly susceptible (HS). While, filed survey showed that there were 1 highly resistant (HR), 19 resistant (R), 35 susceptible (S) and 10 highly susceptible (HS) cultivars, respectively. On the whole, Euramerican hybrid cultivars (lines) were more resistant than the Eurasia.

grape; downy mildew; resistance evaluation; clustering analysis

2016-03-25

2016-07-01

公益性行業(yè)(農(nóng)業(yè))科研專項(201203035)

S436.631

A

10.3969/j.issn.0529-1542.2017.02.031

* 通信作者 E-mail: lcylns@163.com