楊蕾 洪林 程昌鳳 李勛蘭 趙倩 譚平
摘? ?要? ?柑橘褐斑病是一種為害嚴(yán)重的真菌性病害。為了探討重慶地區(qū)優(yōu)新柑橘種質(zhì)對柑橘褐斑病菌(Alternaria alternate)的敏感程度及抗性分級標(biāo)準(zhǔn),本研究采用室內(nèi)離體柑橘葉片刺傷接種觀察不同柑橘種質(zhì)的感病情況,并根據(jù)系統(tǒng)聚類分析法、病斑平均直徑法、病情指數(shù)法3種評價方法對其抗病性進(jìn)行分級。結(jié)果表明,十二份柑橘種質(zhì)資源中含高抗品種4個、抗病品種3個、中抗品種2個、感病品種2個、高感品種1個,未發(fā)現(xiàn)免疫種質(zhì)。98-1長葉橙、津香橙、薩斯塔金、探戈為高抗品種。建議在生產(chǎn)中可根據(jù)需求適當(dāng)擴大種植面積;塔羅科血橙為高感品種,要對其加強褐斑病的檢測與防控,同時可用抗病新品種麗朵血橙進(jìn)行替換。
關(guān)鍵詞? ?柑橘種質(zhì);柑橘褐斑病菌;抗性
中圖分類號:S436.661? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A? ? DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2019.22.003
重慶三峽庫區(qū)是國家農(nóng)業(yè)部《全國柑橘優(yōu)勢區(qū)域發(fā)展規(guī)劃》長江中上游柑橘產(chǎn)業(yè)帶的核心區(qū)。截至2017年底,重慶市柑橘栽培面積達(dá)21.33萬公頃,產(chǎn)量超過300萬噸,綜合產(chǎn)值約300億元。柑橘產(chǎn)業(yè)已成為重慶地區(qū)打贏脫貧攻堅戰(zhàn)、實現(xiàn)鄉(xiāng)村振興的支柱產(chǎn)業(yè)之一。
柑橘褐斑病是由交鏈格孢菌(Alternaria alternata)引起的一種嚴(yán)重為害柑橘嫩葉、嫩梢和果實的真菌性病害[1]。其主要病癥表現(xiàn)為病斑中心呈褐色或者黑褐色,邊緣有淡黃色暈圈包圍。該病最早于1903年在澳大利亞柑橘品種“皇帝柑”上發(fā)現(xiàn)并報道,此后在世界多個柑橘主產(chǎn)國的各種柑橘均發(fā)現(xiàn)受到該病為害[2]。我國于2010年開始有相關(guān)報道[3],隨后報道發(fā)生面積和為害程度不斷擴增[4-5]。劉弘等調(diào)查了2010年重慶萬州地區(qū)紅橘褐斑病的發(fā)生情況,發(fā)現(xiàn)發(fā)病嚴(yán)重的果園發(fā)病率達(dá)100%、病果率超過80%,嚴(yán)重影響紅橘的產(chǎn)量及品質(zhì)[6]。Alternaria alternata可以代謝產(chǎn)生毒素ACT[7],對活性氧(ROS)的高效解毒[8]成為其侵染柑橘的必要條件,病原菌入侵后會影響柑橘防御酶系統(tǒng)的變化[9]。
柑橘品種雜亂,對各品種間的生態(tài)適應(yīng)性及品質(zhì)特征等缺乏統(tǒng)一評價標(biāo)準(zhǔn),因此重慶市農(nóng)業(yè)委員會從2011年底開始在7個柑橘主產(chǎn)區(qū)縣建立了市級柑橘品種區(qū)域試驗(簡稱區(qū)試)基地,并于2013年出臺了《柑橘品種區(qū)域試驗管理辦法》,目前區(qū)試基地已接收到20余個參試柑橘品種[10]。經(jīng)過3年的區(qū)試試驗,已確認(rèn)一批生產(chǎn)性能良好、品質(zhì)佳的優(yōu)新柑橘品種,而對于這些優(yōu)新品種抗柑橘褐斑病的能力尚未做評價。本文以重慶地區(qū)十二個柑橘優(yōu)新品種為試驗對象,以交鏈格孢菌為指示菌株,通過3種不同的抗病性測定方法,綜合測評各品種抵抗柑橘褐斑病的能力,以期為重慶市柑橘產(chǎn)業(yè)發(fā)展后續(xù)品種儲備及良種推廣應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。
1 材料與方法
1.1 材料與處理
病原菌:柑橘褐斑病菌(Alternaria alternata)由西南大學(xué)柑橘研究所植保室分離純化保存。菌種在PDA培養(yǎng)基上25 ℃光照培養(yǎng)7 d以活化備用。
供試柑橘種質(zhì)十二份,均采自重慶市柑橘品種區(qū)域試驗平臺江津區(qū)試點。供試品種為98-1長葉橙、94-1長葉橙、青秋臍橙、塔羅科血橙、麗朵血橙、津香橙、金塊、薩斯塔金、泰浩金、探戈、優(yōu)山美地金和W·默科特等,是在近3年的重慶柑橘區(qū)域品比試驗中生產(chǎn)性能表現(xiàn)良好的優(yōu)新柑橘品種。
柑橘葉片樣品采集方法為:每個品種選擇3株樣樹采集葉片,每株樹選東南西北4個方向新梢各3枝,每枝上采5片新葉,每個品種共采集新葉180片。采用10針刺傷接種法,每片離體新葉片接種1個直徑4 mm致病菌菌餅。接種后將葉片置于25 ℃、相對濕度60%的恒溫恒濕生化培養(yǎng)箱中進(jìn)行光照黑暗交替培養(yǎng),光照12 h,黑暗12 h。每天觀察接種葉片上的病斑發(fā)展?fàn)顩r,在培養(yǎng)2 d后,將接種的病菌挑去,分別在4 d、6 d、8 d、10 d測量計算病斑面積或直徑及發(fā)病率。
1.2 抗病性評價方法
1.2.1 病情指數(shù)法
參考《柑橘種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)》中柑橘瘡痂病抗性標(biāo)準(zhǔn)[11],對柑橘褐斑病抗性進(jìn)行分級。病情等級分級標(biāo)準(zhǔn)見表1。
種質(zhì)群體對柑橘褐斑病的抗性依病情指數(shù)分為6級(見表2)。
1.2.2 病斑直徑法
病斑平均直徑法(以下簡稱AD法):
AD=∑發(fā)病葉片病斑直徑/調(diào)查葉片數(shù)。抗性分級標(biāo)準(zhǔn):免疫(I)為 AD=0 mm;高抗(HR)為
0 mm
1.2.3 系統(tǒng)聚類分析法
參考陳紅梅等對鐮刀菌干腐病抗性評價分析的方法[12],依據(jù)平均病斑直徑、病情指數(shù)、發(fā)病率3項參數(shù),采用SPSS 20.0軟件對不同處理方法、聚類距離和聚類方法的組合進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,篩選出最合適的系統(tǒng)聚類分析方法。
2 結(jié)果與分析
2.1 不同柑橘品種褐斑病的發(fā)病規(guī)律
從表3可以看出,接種柑橘褐斑病菌后,隨著作用時間延長發(fā)病率逐漸增高。接種后第4天發(fā)病率均較低,第6天發(fā)病率有較大幅度提高,第8天發(fā)病率的增長幅度較小,第10天時發(fā)病率達(dá)到最大;98-1長葉橙在接種病菌第4天時發(fā)病率最低,為0%,塔羅科血橙在接種病菌第10天時發(fā)病率最高,為66.22%。
從不同品種的病斑直徑來看,總體規(guī)律與發(fā)病率規(guī)律相似,即隨著病菌侵入時間延長病斑直徑逐漸增加。接種后第4天,甜橙類的98-1長葉橙、青秋臍橙和雜柑類的薩斯塔金平均病斑直徑幾乎為0。接種后第10天,雜柑類的探戈病斑直徑最小,為1.40 mm,甜橙類的塔羅科血橙病斑直徑最大,為18.77 mm。
2.2 不同柑橘品種褐斑病的病情指數(shù)特征
試驗結(jié)果表明,不同柑橘品種被褐斑病菌侵染后的病情指數(shù)動態(tài)各不相同??傮w上,塔羅科血橙第10天的 DI最高,98-1長葉橙第4天的 DI最低。從 DI的增長幅度來看,青秋臍橙的變化幅度最大,W·默科特的變化幅度最小。從病情發(fā)展與侵染時間的規(guī)律來看,接種后第6天至第10天發(fā)病嚴(yán)重程度快速增加(見表4)。
2.3 對十二份柑橘種質(zhì)資源抗性的綜合評價
3種評價方法均可將十二份柑橘屬種質(zhì)劃分為高抗、抗、中抗、感病、高感5類(見表5)。在病斑平均直徑法中,高抗品種有4個,即98-1長葉橙、津香橙、薩斯塔金、探戈;中抗病種有2個,即94-1長葉橙、青秋臍橙;抗病品種有3個,即麗朵血橙、金塊和優(yōu)山美地金;感病品種有1個,即泰浩金;高感品種有2個,即塔羅科血橙和W·默科特。在病情指數(shù)法中,高抗品種有3個,即98-1長葉橙、薩斯塔金、探戈;抗病品種有4個,即麗朵血橙、津香橙、金塊和優(yōu)山美地金;中抗病種有1個,即青秋臍橙;感病品種有3個,即94-1長葉橙、泰浩金和W·默科特;高感品種有1個,即塔羅科血橙。采用系統(tǒng)聚類分析法時,病斑直徑原始數(shù)值不轉(zhuǎn)換,聚類距離采用歐式距離,聚類方法采用最長距離法后,所得聚類效果與接種結(jié)果吻合度最好。據(jù)此,以歐式距離7.0作為聚類分割點對十二份優(yōu)新柑橘種質(zhì)褐斑病抗性進(jìn)行劃分,結(jié)果(圖1)為:高抗品種4個,即98-1長葉橙、津香橙、薩斯塔金、探戈;抗病品種3個,即麗朵血橙、金塊和優(yōu)山美地金;中抗品種2個,即94-1長葉橙和青秋臍橙;感病品種2個,即泰浩金和W·默科特;高感品種1個,即塔羅科血橙。綜合比較3種評價方法發(fā)現(xiàn),大部分品種的抗性評價結(jié)果相同,僅少數(shù)幾個品種略有差異。94-1長葉橙在系統(tǒng)聚類分析法及病斑平均直徑法中為中抗品種,而在病情指數(shù)法中為感病品種;津香橙在系統(tǒng)聚類分析法及病斑平均直徑法中為高抗品種,而在病情指數(shù)法中為抗性品種;W·默科特在系統(tǒng)聚類分析法及病情指數(shù)法中為感病品種,而在病斑平均直徑法中為高感品種。
3 討論
本研究中采用3 種分析方法對抗病性進(jìn)行分級,供試的十二份柑橘屬種質(zhì)可劃分為高抗、抗、中抗、感和高感5類,未發(fā)現(xiàn)免疫種質(zhì)。高抗種質(zhì)有4種,包括98-1長葉橙、津香橙、薩斯塔金和探戈;高感種質(zhì)有1種,為塔羅科血橙。在本試驗結(jié)果中W·默科特為感病或是高感品種,這與Peever等[13]、Reis等[14]和胡軍華等[15]的研究結(jié)果(中抗)不一致;塔羅科血橙為高感品種,這一結(jié)論與陳紅梅等[12]的研究結(jié)果不一致。導(dǎo)致這些差異的原因可能是試驗中病原菌的致病能力不同、種質(zhì)資源生長環(huán)境存在差異及植株自身的變異等。
對四大類柑橘種質(zhì)進(jìn)行褐斑病感病性分析發(fā)現(xiàn),分屬不同類型的十二個柑橘品種的感病性能和類別無關(guān)。如同屬甜橙類的98-1長葉香橙和94-1長葉香橙、塔羅科血橙和麗朵血橙,其病菌侵入后的響應(yīng)時間、發(fā)病率和病情指數(shù)等發(fā)病特征均存在極顯著的差異。而同為引種自美國的5個雜柑品種金塊、薩斯塔金、泰浩金、探戈和優(yōu)山美地金,對褐斑病的抗性水平差異也很明顯。由重慶市農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹研究所自主選育的新品種津香橙,對褐斑病表現(xiàn)出良好的抗性,抗性綜合評價水平達(dá)到了高抗或是抗病,體現(xiàn)了良好的雜種優(yōu)勢和適應(yīng)性。
根據(jù)本研究結(jié)果,建議在柑橘褐斑病的流行區(qū)域,如萬州等柑橘主產(chǎn)區(qū),種植98-1長葉橙、津香橙、薩斯塔金、探戈等高抗品種,可以用生產(chǎn)性能和品質(zhì)更為優(yōu)良的探戈替代現(xiàn)有品種W·默科特;針對高感病品種,應(yīng)加強柑橘褐斑病的監(jiān)測和綜合防控,控制塔羅科血橙種植面積并用優(yōu)良抗病新品種麗朵血橙進(jìn)行替換。
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