(1.新疆吐魯番市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，新疆吐魯番 838000；2.石河子大學(xué)綠洲農(nóng)作物病害防控重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，新疆石河子 832000)

doi:10.6048/j.issn.1001-4330.2017.11.012

吐魯番地區(qū)哈密瓜品種對(duì)細(xì)菌性果斑病抗性研究

毛 亮1，吉艷玲1，張 娟1，王宣倉(cāng)1，潘衛(wèi)萍1，張以和1，王曉東2

(1.新疆吐魯番市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，新疆吐魯番 838000；2.石河子大學(xué)綠洲農(nóng)作物病害防控重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，新疆石河子 832000)

目的研究吐魯番地區(qū)哈密瓜品種對(duì)細(xì)菌性果斑病的抗病性，為哈密瓜細(xì)菌性果斑病防治和抗病育種提供理論依據(jù)。方法以吐魯番地區(qū)10份哈密瓜品種為材料，采用苗期人工接種進(jìn)行病情指數(shù)調(diào)查；觀察不同抗性品種苗期葉面絨毛數(shù)和氣孔數(shù)及測(cè)定葉片自身防御酶PPO、POD。結(jié)果供試10個(gè)品種中無(wú)免疫品種，西州密25號(hào)和皇妃表現(xiàn)為中抗，新密36號(hào)表現(xiàn)為高感，其余7個(gè)品種表現(xiàn)為中感；高感品種新密36號(hào)和中感品種9818(綠皮)葉毛數(shù)無(wú)明顯差距，西州密25號(hào)的葉毛數(shù)是新密36號(hào)的葉毛數(shù)1.68倍，氣孔數(shù)是中感品種9818(綠皮)的1.42倍，是新密36號(hào)1.91倍；不同抗性品種PPO酶活性呈現(xiàn)感病品種﹥中感品種﹥抗病品種，POD酶活性呈現(xiàn)感病品種﹥中感品種﹥抗病品種。結(jié)論供試品種對(duì)哈密瓜細(xì)菌性果斑病抗病性有明顯差異，未發(fā)現(xiàn)免疫和高抗品種，西州密25號(hào)和皇妃表現(xiàn)為中抗，新密36號(hào)為高感品種，其余品種表現(xiàn)為中感；品種抗病性與下表皮葉面葉毛數(shù)量和氣孔數(shù)量有關(guān)，呈正相關(guān)趨勢(shì)，自身防御酶PPO酶呈下降趨勢(shì)，與品種抗病性呈負(fù)相關(guān)，POD酶呈上升趨勢(shì)，與品種抗病性呈負(fù)相關(guān)。

哈密瓜；細(xì)菌性果斑??；抗性

0 引 言

【研究意義】哈密瓜是新疆主要特色水果之一，種植哈密瓜不僅經(jīng)濟(jì)效益高，可以和糧棉油等作物間套作，隨著近幾年新疆農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，哈密瓜種植面積逐年增大，2013年新疆甜瓜種植面積7.3×104hm2，產(chǎn)量150×104t[1]，極大推動(dòng)新疆農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，但隨著種植面積擴(kuò)大和復(fù)種指數(shù)的提高，哈密瓜病害危害面積和危害程度逐年增大，尤其是瓜類細(xì)菌性果斑病傳入新疆后，給新疆的哈密瓜產(chǎn)業(yè)帶來(lái)了嚴(yán)重危害，嚴(yán)重時(shí)可以引起絕產(chǎn)的損失。【前人研究進(jìn)展】張昕等[2]報(bào)道了哈密瓜細(xì)菌性果斑在新疆的危害，此病害主要以種子帶菌傳播，隨后哈密瓜細(xì)菌性果斑病迅速在新疆哈密瓜主要產(chǎn)區(qū)擴(kuò)展開(kāi)來(lái)。田間發(fā)生瓜類細(xì)菌性果斑病主要是病原菌通過(guò)傷口和氣孔侵染，抗病品種哈密瓜葉片上氣孔的數(shù)量明顯多于感病品種[3]，該病害生產(chǎn)上防治主要以化學(xué)防治方法，但生產(chǎn)上使用的化學(xué)藥劑對(duì)細(xì)菌性果斑病防治效果不理想[4]，抗病育種和篩選抗病品種是防治哈密瓜細(xì)菌性果斑病非常有效的辦法?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】近年來(lái)吐魯番地區(qū)哈密瓜細(xì)菌果斑病有零星發(fā)生。研究針對(duì)吐魯番地區(qū)主栽的哈密瓜品種，通過(guò)室內(nèi)盆栽人工接種法進(jìn)行抗瓜類細(xì)菌性果斑病性的測(cè)定；觀察抗、感品種葉片形態(tài)特征；測(cè)定抗、感品種自身防御酶PPO和POD變化，對(duì)吐魯番哈密瓜品種進(jìn)行細(xì)菌性果斑病抗性進(jìn)行評(píng)價(jià)?！緮M解決的關(guān)鍵問(wèn)題】篩選出較抗細(xì)菌性果斑病的哈密瓜品種，為哈密瓜細(xì)菌性果斑病防治和抗病育種提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材 料

供試哈密瓜品種：西州密25號(hào)和西州密17號(hào)由新疆維吾爾自治區(qū)葡萄瓜果研究所提供，新密14號(hào)、新密28號(hào)、新密36號(hào)、新密雜9號(hào)、9818(綠皮)、9818(黃皮)、白玫(0901)和皇妃(1028)由新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院哈密瓜研究中心提供。

供試菌株：哈密瓜細(xì)菌果斑病菌菌株XJ05-1(Aac)由石河子大學(xué)農(nóng)學(xué)院植保系王曉東提供。

供試瓜苗：供試哈密瓜品種的種子分別經(jīng)2%HCl溶液浸泡處理10 min后，用流水反復(fù)沖洗幾遍，然后將種子放入鋪有濕潤(rùn)濾紙的培養(yǎng)皿中，置于30℃恒溫培養(yǎng)箱中催芽12 h后播入營(yíng)養(yǎng)缽中，每盆5～6粒，待瓜苗長(zhǎng)到兩葉一心時(shí)備用。

1.2 方 法

1.2.1 哈密瓜苗期抗病性檢測(cè)

哈密瓜細(xì)菌性果斑菌菌株XJ05-1在KBA固體平板上進(jìn)行活化，28 ℃培養(yǎng)48 h后挑取單菌落接種于KB液體培養(yǎng)基中，28℃、220 r/min，培養(yǎng)24 h后，用無(wú)菌水稀釋，用紫外分光光度計(jì)將菌懸液的濃度調(diào)到OD600≈0.3，采用噴霧法接種，接種后用塑料薄膜保濕48 h，7 d后開(kāi)始調(diào)查葉片的發(fā)病情況，并計(jì)算病情指數(shù)。病情分級(jí)調(diào)查參考Hopkins[5]略有改動(dòng)，病情指數(shù)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)如下: 0級(jí)，葉片無(wú)病斑；1級(jí)，葉片病斑少，病斑面積占整葉面積的10%以下；2級(jí)，葉片病斑多，病斑面積占整葉面積的10%～30%；3級(jí)，葉片病斑多，病斑面積占整葉面積的31%～50%；4級(jí)，葉片病斑很多或融合成大斑，病斑面積占整葉面積的51%～70%；5級(jí)，葉片病斑很多或融合成大斑，病斑面積占整葉面積的71%以上。病情指數(shù)(Disease index，DI)計(jì)算公式如下:

其中，i代表病害級(jí)別；Li代表與各病級(jí)相對(duì)應(yīng)的病葉數(shù)。

相對(duì)病情指數(shù)=供試品種病情指數(shù)/對(duì)照品種病情指數(shù)(DI最高者為對(duì)照品種).

相對(duì)抗病指數(shù)=1-相對(duì)病情指數(shù).

采用相對(duì)抗病性方法[6]評(píng)價(jià)其抗病程度，相對(duì)抗病程度分為免疫(1.00)、高抗(0.80～0.99)、中抗(0.40～0.79)、中感(0.20～0.39)、感病(0.20以下)。

1.2.2 不同抗病性哈密瓜品種幼期葉片絨毛及氣孔顯微鏡觀察

采集瓜苗同一部位葉片，用蒸餾水浸泡后，采用撕取法[7]撕取葉片相近部位的下表皮放在生物顯微鏡下觀察葉片表面氣孔的密度和絨毛數(shù)，并隨機(jī)選擇5個(gè)視野內(nèi)的絨毛和氣孔進(jìn)行計(jì)數(shù)。

1.2.3 不同抗病性哈密瓜品種苗期葉片防御酶PPO和POD的測(cè)定

選取中抗、中感和高感品種采取人工接種XJ05-1后，分別在12 h、24 h、36 h后摘取活體葉片，每一次摘取同一節(jié)位葉片，測(cè)定活體葉片PPO和POD酶活性參照文獻(xiàn)進(jìn)行[8-9]。

2 結(jié)果與分析

2.1 哈密瓜品種苗期抗病性

研究表明，供試10個(gè)哈密瓜品種幼苗對(duì)瓜細(xì)菌性果斑病菌均感病，無(wú)免疫品種，但品種間抗性存在顯著差異。西州密25號(hào)和皇妃表現(xiàn)為中抗，其中西州密25號(hào)的病情指數(shù)為25.37。新密36號(hào)表現(xiàn)為高感，病情指數(shù)為56.28。其余7個(gè)品種表現(xiàn)為中感。表3

2.2 不同抗病性哈密瓜品種苗期葉片絨毛及氣孔密度觀察

研究表明，中抗品種與感病品種和中感品種之間葉片絨毛數(shù)量有明顯差距，中抗品種西州密25號(hào)葉片絨毛數(shù)達(dá)到66.2個(gè)，是新密36號(hào)的葉毛數(shù)1.68倍。感病品種新密36號(hào)和中感品種9818(綠皮)葉片絨毛數(shù)無(wú)明顯差距。中抗品種西州密25號(hào)氣孔數(shù)達(dá)到76.2個(gè)，是中感品種9818(綠皮)氣孔數(shù)的1.42倍，是新密36號(hào)1.91倍。圖1～3

表1 不同哈密瓜品種病情指數(shù)及抗性評(píng)價(jià)
Table 1 Disease index and resistance evaluation of different hami melon cultivar used

供試哈密瓜品種Cultivarused病情指數(shù)(DI)DiseaseIndex相對(duì)病情指數(shù)RelativeDI相對(duì)抗病指數(shù)Relativeresistantindex抗性評(píng)價(jià)Resistanceevaluation新密雜9號(hào)Xinmiza937.820.670.33MS9818(黃皮)9818yellowpeel34.380.610.39MS新密28號(hào)Xinmi2835.80.640.36MS白玫(0901)Baimei090138.060.680.32MS西州密17號(hào)Xizhoumi1743.440.770.23MS9818(綠皮)9818greenpeel41.310.730.27MS新密14號(hào)Xinmi1435.410.630.37MS西州密25號(hào)Xizhoumi2525.370.450.55MR皇妃(1028)Imperial102829.850.530.47MR新密36號(hào)Xinmi3656.2810S

圖1 不同抗性哈密瓜品種葉片絨毛和氣孔數(shù)
Fig.1 Leaf hairs and stomata number in different resistant hami melon cultivars

注：A, 新密36號(hào)；B，9818(綠皮)；C，西州密25號(hào)

Note: A, Xinmi 36；B，9818 greenpeel；C，Xizhoumi 25

圖2 不同抗性哈密瓜品種葉片絨毛著生形態(tài)
Fig.2 Comparison of pubescence number of leaf suface between different resistance hami melon cultivars

注：A:新密36號(hào)；B: 9818(綠皮)；C:西州密25號(hào)

Note: A, Xinmi 36；B，9818 greenpeel；C，Xizhoumi 25

圖3 不同抗性哈密瓜品種葉片氣孔著生形態(tài)
Fig.3 Comparison of stomatal number of leaf suface between different resistance hami melon varieties

2.3 不同抗病哈密瓜品種苗期葉片防御酶PPO、POD的測(cè)定

研究表明，不同抗性哈密瓜品種接種后PPO酶活性都是整體呈下降趨勢(shì)，在不同時(shí)段感病品種新密36號(hào)的PPO酶活性比抗病品種西州密25號(hào)酶活性要高，酶活性呈現(xiàn)感病品種﹥中感品種﹥抗病品種；各抗性品種在接種后，POD酶活性呈現(xiàn)升高趨勢(shì)，在前24 h酶活升高較平緩，24～36 h酶活性升高幅度較大，各抗性品種升高近2倍，POD酶活性呈現(xiàn)感病品種﹥中感品種﹥抗病品種。圖4，圖5

圖4 不同抗性哈密瓜品種PPO酶活性變化
Fig.4 Changes of PPO activity in different resistant of hami melon cultivars

圖5 不同抗性哈密瓜品種POD酶活性變化
Fig.5 Changes of POD activity in different resistant of hami melon cultivars

3 討 論

植物抗病性體現(xiàn)在結(jié)構(gòu)抗病性和生理生化抗病性。結(jié)構(gòu)性抗病性體現(xiàn)在植物體表面結(jié)構(gòu)，與葉片表面覆蓋的蠟質(zhì)和角質(zhì)層、表皮細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)、氣孔和皮孔等組織有關(guān)。葉片表面的絨毛能顯著減少病原菌接觸侵染的機(jī)會(huì)。試驗(yàn)通過(guò)顯微觀察哈密瓜葉面下表皮葉毛數(shù)和氣孔數(shù)，發(fā)現(xiàn)中抗品種葉毛數(shù)和氣孔數(shù)明顯高于感病品種和中感品種，與翟艷霞等[10]研究哈密瓜品種與細(xì)菌性果斑病的抗病關(guān)系，抗病品種葉片單位面積氣孔數(shù)量多于感病品種，葉毛密度大于感病品種的結(jié)果是一致的。另一方面，生理生化抗病性表現(xiàn)在植物收到外界環(huán)境刺激、化學(xué)藥劑誘導(dǎo)、病原菌侵入植物，植物自身生理生化系統(tǒng)會(huì)發(fā)生變化，自身防御酶系統(tǒng)被激活，PPO、POD、PAL、SOD等自身防御酶在植物病原菌侵染的防御反應(yīng)中起著重要作用，其酶活性的高低與植物抗病性能力有著十分密切的關(guān)系。通過(guò)對(duì)不同抗性哈密瓜品種自身防御酶PPO和POD進(jìn)行測(cè)定，發(fā)現(xiàn)PPO酶在病原菌接種后，防御酶活有下降趨勢(shì)，且不同時(shí)段酶活性呈現(xiàn)感病品種﹥中感品種﹥抗病品種，表明PPO酶活與抗病性成負(fù)相關(guān)，這一結(jié)果與鄭喜清[8]研究結(jié)果一致，在病原菌接種后，防御酶POD活性有上升趨勢(shì)，這一研究結(jié)果與鄭喜清[8]、李俊閣[11]研究一致，且不同時(shí)段酶活性呈現(xiàn)感病品種﹥中感品種﹥抗病品種，這一研究結(jié)果與辛建華等[12]在哈密瓜不同品系苗期抗病性及生化分析的研究表明接種后抗病品種的酶活性比感病的低結(jié)果一致，但這一研究結(jié)果與翟艷霞[10]、李俊閣[11]研究結(jié)果接種后POD酶活性抗病品種高于感病品種，且表明POD酶活與抗病性成正相關(guān)不一致，防御酶POD酶活性在不同品種表現(xiàn)的不一致，可能跟品種自身特性及外在環(huán)境條件不同有關(guān)。

4 結(jié) 論

通過(guò)不同哈密瓜品種苗期對(duì)細(xì)菌性果斑病抗性篩選，確定各品種對(duì)哈密瓜細(xì)菌性果斑病抗病性有明顯差異，供試10個(gè)品種中未發(fā)現(xiàn)免疫和高抗品種，表現(xiàn)為中抗的有西州密25號(hào)和皇妃，新密36號(hào)為高感品種，其余品種表現(xiàn)為中感；品種抗病性與下表皮葉面葉毛數(shù)量和氣孔數(shù)量有關(guān)，呈正相關(guān)趨勢(shì)，自身防御酶PPO與品種抗病性呈負(fù)相關(guān)，POD與品種抗病性呈負(fù)相關(guān)。

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APreliminaryStudyonResistanceofHamiMelonVarietiestoAcidovoraxavenaesubsp.citrulliinTurpanArea

MAO Liang1, JI Yan-ling1, ZHANG Juan1, WANG Xuan-cang1,PAN Wei-ping1, ZHANG Yi-he1, WANG Xiao-dong2

(1.XinjiangTurpanAgriculturalTechnologyExtensionCenter,TurpanXinjiang838000,China; 2.KeyLaboratoryofOasisCropDiseaseControlandPrevention,ShiheziUniversity,ShiheziXinjiang832000,China)

ObjectiveThis project aims to provide the theoretical basis for the prevention and breeding of bacterial fruit blotch of Hami melon through the study on the resistance toAcidovoraxavenaesubsp.Citrulliin Turpan,Method10 Hami melon varieties planted in Turpan area were used as materials，and the disease index of resistance toAcidovoraxavenaesubsp.citrulliwas investigated by artificial inoculation at the seedling stage. At the same time, the stomatal and leaf hair number of seedlings leaf surface between different resistant cultivars were compared and the defense enzymes PPO and POD in seedling leaves were measured.ResultAmong the 10 cultivars, there were no immune varieties, Xizhoumi No. 25 and Imperial Concubine showed the middle resistance, Xinmi No. 36 showed a high susceptibility, and the other seven varieties showed a middle susceptibility; There were no significant differences in leaf hair number between susceptible varieties Xinmi No. 36 and middle susceptible varieties 9818 (green leaf trichomes). Leaf hair number of the middle resistance Xizhoumi No.25 was 1.68 times that of Xinmi No. 36. The number of stomata of Xizhoumi No. 25 was 1.42 times that of 9818 (green leaf trichomes) and 1.91 times that of Xinmi No.36. The PPO enzyme activities of different resistant varieties showed susceptible varieties > middle susceptible varieties > resistant varieties, POD enzyme activity showed susceptible varieties > middle susceptible varieties > resistant varieties.ConclusionDifferent Hami melon varieties have significant difference resistance toAcidovoraxavenaesubsp.Citrulli, and no immune and high resistant varieties among them have been found. Xizhoumi No. 25 and Imperial Concubine show middle resistance, Xinmi No. 36 is a high susceptible variety, other varieties are middle and high susceptible varieties. There was a positive correlation between disease resistance and the number of leaf hair and stomata, showing positive correlation trend. The PPO enzyme showed a downward trend, which was negatively related to disease resistance, and POD enzyme showed an upward trend, which was negatively related to disease resistance of varieties.

Hami melon; bacterial fruit blotch; resistance

Supported by: The National Natural Science Foundation of China "Study on Pichia anomala 0732-1 metabolic product acetic acid to the mechanism of preventing and controlling bacterial fruit blotch of Hami melon"(31460485) and Science and Autonomous region youth science and technology innovation talent training project "Grassroots young scientific and technological personnel training project" (qn2015jc073)

WANG Xiao-dong (1975- ), male, native place: Laizhou, Shangdong. Associate Professor,research field: Biological control of plant diseases. (E-mail)wxdong11@163.com

ZHANG Yi-he (1966- ), male, native place: Suqian, Jiangsu. Agricultural extension researcher, research field: Facility cultivation technology. (E-mail) 1057065635@qq.com

S652.1；S436.42

A

1001-4330(2017)11-2054-06

2017-07-20

國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“Pichia anomala 0732-1代謝產(chǎn)物乙酸在生防哈密瓜細(xì)菌性果斑病中的作用機(jī)制研究”(31460485)；自治區(qū)青年科技創(chuàng)新人才培養(yǎng)工程“基層青年科技人才培養(yǎng)項(xiàng)目”(qn2015jc073)

毛亮(1981-)，男，山東即墨人，高級(jí)農(nóng)藝師，碩士，研究方向?yàn)樵O(shè)施病蟲(chóng)害，(E-mail)mao2548@163.com

王曉東(1975-)，男，山東萊州人，副教授，博士，研究方向?yàn)橹参锊『ι锓乐危?E-mail)wxdong11@163.com

張以和(1966-)，男，江蘇宿遷人，農(nóng)業(yè)推廣研究員，研究方向?yàn)樵O(shè)施栽培技術(shù)，(E-mail)1057065635@ qq.com