賀占雪,澤桑梓,楊 斌,趙 寧*
(1.西南林業(yè)大學(xué),云南省森林災(zāi)害預(yù)警與控制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,云南 昆明 650224;2.云南省林業(yè)有害生物防治檢疫局,云南 昆明 650051)
核桃(JuglansregiaL.)是胡桃科胡桃屬多年生落葉喬木[1],具有良好的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)價(jià)值。該樹(shù)種也是我國(guó)重要的木本糧油戰(zhàn)略樹(shù)種。云南省是核桃生產(chǎn)大省,其種植面積、產(chǎn)量和產(chǎn)值均居全國(guó)首位,全省核桃種植面積達(dá)288萬(wàn)hm2,其中掛果的約有67萬(wàn)hm2,年核桃干果產(chǎn)量達(dá)100多萬(wàn)t,產(chǎn)值超過(guò)380億元,是云南林產(chǎn)業(yè)發(fā)展中產(chǎn)值最大、效益最好、農(nóng)民得益最多的產(chǎn)業(yè)[2-3]。云南核桃種植品種多,分布范圍廣,加之種植管理缺少經(jīng)驗(yàn)和反常氣候條件等不良因素的影響,病蟲(chóng)害的發(fā)生日益嚴(yán)重。據(jù)2016年云南林業(yè)有害生物普查數(shù)據(jù),云南核桃有害生物危害面積已經(jīng)超過(guò)7萬(wàn)hm2,其中蟲(chóng)害2.3萬(wàn)hm2,病害4.7萬(wàn)hm2,直接經(jīng)濟(jì)損失超過(guò)2億元。其中葉枯病發(fā)生面積廣、危害重,影響了當(dāng)?shù)睾颂疑a(chǎn)和農(nóng)民經(jīng)濟(jì)收入,制約了云南核桃產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
擬盤多毛孢屬真菌是引起植物葉枯病的主要病原菌之一[4-5],核桃受害后大量葉片在早期脫落,植株內(nèi)部生理受到干擾和破壞,形成二度萌芽,嚴(yán)重影響核桃的生長(zhǎng)和產(chǎn)量[6-7]。朱曉琴等[8]從新感病的核桃枝葉上分離到葉枯病病原菌為Pestalotiopsistey;戚錢錢等[9]對(duì)山東核桃研究發(fā)現(xiàn),引起葉枯病的病原為Pestalotiopsismicrospora(Speg.);劉玉軍[10]從山核桃上分離到葉枯病的病原為P.mangiferae。筆者所在項(xiàng)目組前期對(duì)云南核桃病害研究發(fā)現(xiàn),Pestalotiopsisdisseminata是引起核桃葉枯病的主要病原。利用抗病品種是控制植物病害最為有效、簡(jiǎn)便、經(jīng)濟(jì)和安全的防治方法[11-13],而聚類分析法是植物抗性評(píng)價(jià)的常用方法,在各個(gè)領(lǐng)域都得到廣泛的應(yīng)用[14-15]。筆者采用離體接種聚類分析相結(jié)合的方法,初步測(cè)定和評(píng)估云南31個(gè)主栽核桃品種對(duì)Pestalotiopsisdisseminata的抗性,以期為云南省核桃抗葉枯病育種中的親本選配及雜交后代的葉枯病抗性評(píng)價(jià)提供理論依據(jù)及技術(shù)支持。
供試菌株廣布擬盤多毛孢(Pestalotiopsisdisseminata)由西南林業(yè)大學(xué)云南省森林災(zāi)害預(yù)警與控制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室分離并保存。
接種葉片采自大理白族自治州林業(yè)科學(xué)研究所核桃種質(zhì)資源采集圃的大泡核桃、青皮大泡、小泡核桃、紙皮核桃、細(xì)皮核桃、小胖若核桃、三臺(tái)核桃、方殼核桃、娘青核桃、大木瓜核桃、扎343、新翠豐、新新2號(hào)、新早豐、小圓果、圓菠蘿、桐子果、夾棉大麻、夾棉小麻、漾雜一號(hào)、漾雜二號(hào)、漾雜三號(hào)、漾江一號(hào)、云新云林、云新高原、云新90301、云新90303、云新90306、大包殼、大尖嘴及四方果等不同核桃品種的嫩葉。
將采摘的寬4~5 cm、長(zhǎng)10~12 cm的各品種核桃嫩葉用自來(lái)水沖洗表面的灰塵后,再用75%酒精表面消毒,無(wú)菌水沖洗3次,晾干水分后在葉片表面固定部位用石英砂摩擦,造成輕微傷口,備用。
選取致病能力較強(qiáng)的廣布擬盤多毛孢菌株,在25℃下用PDA培養(yǎng)基培養(yǎng)5 d,然后用3 mm打孔器在菌落邊緣打取菌絲生長(zhǎng)能力較強(qiáng)的菌餅備用;用無(wú)菌培養(yǎng)基菌餅作對(duì)照。接種方法參照趙梓岑等[14]的方法進(jìn)行。
采用SPSS 23.0數(shù)據(jù)分析軟件進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)的聚類分析[14],依據(jù)接種后的病斑面積均值結(jié)合聚類分析結(jié)果,篩選出與試驗(yàn)最相符的聚類分析方法。
將葉片離體接種后所得的數(shù)據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)聚類分析。對(duì)離體接種的不同品種核桃葉片的病斑面積進(jìn)行聚類分析,采用原始數(shù)值不作轉(zhuǎn)換、聚類方法采用ward最小偏差平方和法、聚類距離采用歐式距離,所得聚類效果與接種結(jié)果吻合度最好,符合接種后病斑大小的分布規(guī)律。以歐式距離3.5作為聚類分割點(diǎn),將31個(gè)核桃品種進(jìn)行分類,并根據(jù)系統(tǒng)聚類分析和接種后的葉片病斑面積大小進(jìn)行抗性評(píng)價(jià)。
由表1看出,不同品種的核桃嫩葉接種廣布擬盤多毛孢菌后,病斑面積在0~20 mm2的核桃品種有17個(gè),在20~100 mm2的有11個(gè),在100~250 mm2的有1個(gè),病斑面積均大于250 mm2的有2個(gè)。其中,大泡核桃、夾棉大麻和大包殼3個(gè)核桃品種未發(fā)病;三臺(tái)核桃葉片上病斑面積最小,為0.81 mm2;小泡核桃的病斑面積最大,為260.63 mm2。
根據(jù)不同核桃品種對(duì)廣布擬盤多毛孢菌抗病性的聚類結(jié)果(圖1),將31個(gè)核桃品種分為4類,第1類為20個(gè)抗病品種,占64.52%,有夾棉大麻、大包殼、大泡核桃、三臺(tái)核桃、新新2號(hào)、漾雜一號(hào)、云新90306、漾雜二號(hào)、夾棉小麻、云新90301、云新云林、漾雜三號(hào)、紙皮核桃、小胖若核桃、云新高原、青皮大泡、小圓果、新翠豐、桐子果和大木瓜核桃;第2類為8個(gè)中抗品種,占25.81%,有新早豐、云新90303、大尖嘴、方殼核桃、娘青核桃、四方果、漾江一號(hào)及細(xì)皮核桃;第3類為1個(gè)中感品種,占3.23%,為扎343;第4類為2個(gè)感病品種,占6.45%,包括小泡核桃和圓菠蘿。
表1 不同核桃品種接種廣布擬盤多毛孢菌后嫩葉的病斑面積Table 1 Leaf spot area of different walnut varieties inoculated with P.disseminata
圖1不同核桃品種對(duì)廣布擬盤多毛孢菌抗病性的聚類結(jié)果
Fig.1 Clustering analysis forP.disseminataresistance of different walnut varieties
擬盤多毛孢屬真菌寄主廣泛,是引起龍眼、楊梅、芒果、枇杷、藍(lán)莓等多種植物葉枯病的病原菌[15-18],項(xiàng)目組前期研究也發(fā)現(xiàn),P.disseminate是引起云南核桃葉枯病的主要病原之一。采用離體接種法和聚類分析的方法評(píng)價(jià)云南主栽核桃品種對(duì)P.disseminate的抗性結(jié)果表明,云南主栽的31個(gè)核桃品種離體接種P.disseminate后,不同品種間表現(xiàn)出不同抗性,其中,抗病品種20個(gè),中抗品種8個(gè),中感品種1個(gè),感病品種2個(gè)。
云南省的核桃生產(chǎn)在全國(guó)核桃生產(chǎn)中占重要地位,全省栽培范圍廣、面積大、產(chǎn)量產(chǎn)值高,是云南林業(yè)產(chǎn)業(yè)的重要組成部分。葉枯病是一種嚴(yán)重危害云南核桃產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的病害,培育抗病品種,是一種既能防止環(huán)境污染又安全高效的葉枯病防治措施,因此對(duì)品種的抗性進(jìn)行評(píng)價(jià)具有較大的現(xiàn)實(shí)意義。葉枯病造成核桃葉片早期脫落,嚴(yán)重影響核桃生長(zhǎng)和產(chǎn)量。對(duì)不同品種核桃由同一病原菌引起的病害進(jìn)行抗性評(píng)價(jià),有助于核桃抗病品種的選育和優(yōu)化育種,有利于核桃產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展,為預(yù)防核桃病害發(fā)生和流行提供理論依據(jù)。但由于擬盤多毛孢病菌的寄生受環(huán)境、寄生部位和地域等因素的影響而具有選擇性,加之植物的抗病性通常是多層次、綜合性的,室內(nèi)抗病性評(píng)價(jià)不能完全代表其抗性水平。因此,不同核桃品種對(duì)廣布擬盤多毛孢菌的田間抗性還有待于進(jìn)一步研究。