黃金鳳，楊 華，劉 志

(遼寧省果樹(shù)科學(xué)研究所，遼寧 營(yíng)口 115009)

【研究意義】 目前，我國(guó)是世界上蘋果栽培面積最大、總產(chǎn)量最高的國(guó)家[1]。輪紋病(Apple ring rot)的發(fā)生嚴(yán)重威脅著蘋果產(chǎn)業(yè)的發(fā)展[2]。而雞冠蘋果，具有抗輪紋病、抗腐爛病，抗寒，抗旱等優(yōu)點(diǎn)[3-4]。因此，研究望山紅(高感)與雞冠(高抗)雜交 F1材料對(duì)輪紋病的抗性，對(duì)培育抗病蘋果新品種，以及解決輪紋病危害蘋果產(chǎn)業(yè)安全問(wèn)題，具有重要科學(xué)意義。【前人研究進(jìn)展】輪紋病主要危害枝干與果實(shí)，導(dǎo)致枝干粗皮或潰瘍，嚴(yán)重時(shí)影響樹(shù)勢(shì)，果實(shí)發(fā)病則喪失商品價(jià)值[5]。該病主分布于中國(guó)、日本、韓國(guó)等亞洲國(guó)家[6-9]。在南北美洲、歐洲和澳洲也有分布[10-12]。我國(guó)蘋果輪紋病由2種主要病原引起，即葡萄座腔菌(B.dothidea)和粗皮葡萄座腔菌(B.kuwatsukai)[13]。目前，關(guān)于蘋果抗輪紋病的研究主要集中在品種、砧木和野生資源，評(píng)價(jià)結(jié)果為，目前主栽品種如富士、元帥、嘎拉均易感輪紋病[14-17]。生產(chǎn)上，物理防治輪紋病以刮取病斑為主，此方法對(duì)環(huán)境友好，但費(fèi)工費(fèi)時(shí)。化學(xué)防治以噴施甲基硫菌靈為主。因其殺菌譜廣、防治效果好而被廣泛使用。但長(zhǎng)期連續(xù)使用，加速了病原菌抗藥性的產(chǎn)生，而且對(duì)于感病蘋果品種，即使增加噴藥次數(shù)，也不能有效控制輪紋病的發(fā)生[18]。【本研究切入點(diǎn)】鑒于生產(chǎn)上主栽蘋果品種對(duì)輪紋病抗性差，本研究開(kāi)展以高抗材料雞冠為親本的F1代群體抗性評(píng)價(jià)工作。【擬解決的關(guān)鍵問(wèn)題】本研究采用人工接種和田間自然發(fā)病調(diào)查相結(jié)合的方法，以望山紅、雞冠及其F1代群為試驗(yàn)材料，進(jìn)行輪紋病抗性鑒定，并對(duì)群體遺傳傾向進(jìn)行分析，旨在為今后選育抗輪紋病蘋果品種提供參考。

1 材料與方法

1.1 植物材料

試驗(yàn)于 2016和2018 年在遼寧省果樹(shù)科學(xué)研究所蘋果育種課題組實(shí)驗(yàn)基地進(jìn)行(遼寧熊岳)。輪紋病抗性評(píng)價(jià)材料共120份，包括望山紅、雞冠及F1代群體的118個(gè)單株。2006年定植，常規(guī)管理，苗齡一致。供試輪紋病菌株，分離自遼寧省果樹(shù)所蘋果育種課題組實(shí)驗(yàn)基地。

1.2 其他材料及儀器

馬鈴薯、蔗糖、瓊脂、乙醇、次氯酸鈉、電熱恒溫培養(yǎng)箱、顯微鏡、保鮮膜。

1.3 人工接種抗性鑒定

配置1×105個(gè)/mL輪紋病孢子懸液，用10 cm長(zhǎng)的濾紙條蘸取孢子懸液接種于蘋果新梢上，保鮮膜保濕7 d。每株樹(shù)接種10個(gè)20 cm長(zhǎng)新梢。當(dāng)年10月末調(diào)查新梢發(fā)病情況。

實(shí)驗(yàn)采用的病情分級(jí)與種質(zhì)資源抗病評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)參考文獻(xiàn)[17]。

1.4 田間自然發(fā)病調(diào)查

分別于2016和2018年在蘋果樹(shù)休眠期，按 5 個(gè)級(jí)別記錄各材料樹(shù)干的自然發(fā)病情況[16]。

1.5 數(shù)據(jù)分析

利用SPSS 19軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)及分析。遺傳變異分析參考崔艷波[19]的方法。

2 結(jié)果與分析

2.1 人工接種抗性鑒定結(jié)果

對(duì)120份蘋果新梢進(jìn)行人工接種試驗(yàn)，表明，供試材料病情指數(shù)在24.2～92.5，無(wú)免疫材料，但材料間抗性差異較大(表 1)。其中高抗材料9份，占 7.5 %，中抗材料32份，占 26.7 %。中感材料61份，占50.8 %，高感材料18份，占15.0 %。

2.2 田間抗性調(diào)查結(jié)果

2016年田間調(diào)查整體發(fā)病較輕，其中免疫材料57份，占47.5 %，高抗材料24份，占20.0 %，中抗材料11份，占9.2 %，中感材料18份，占15.0 %，高感材料10份，占8.3 %(表 1)。2018年總體的抗病趨勢(shì)與 2016 年一致，其中免疫材料31份，占25.8 %，高抗材料各29份，占24.2 %，中抗材料23份，占19.2 %，中感材料23份，占19.2 %，高感材料14份，占11.7 %(表 1)。同一材料不同年份間的抗性存在差異，如 2016 年WJ-3、WJ-7表現(xiàn)免疫，2018 年調(diào)查結(jié)果表現(xiàn)為高抗。但WJ-8等27份材料在兩年的調(diào)查中都表現(xiàn)為免疫，雞冠、WJ-6等9份材料2年間均表現(xiàn)為高抗。與2016年相比，2018年除免疫材料的發(fā)病數(shù)量下降外，其余抗性等級(jí)材料的發(fā)病數(shù)量均增加。

表1 望山紅與雞冠雜交 F1代 對(duì)B.dothidea的抗性鑒定

2.3 人工接種與田間調(diào)查綜合評(píng)價(jià)

將人工接種和田間發(fā)病調(diào)查的抗性結(jié)果進(jìn)行比較，完全一致的材料有22份，包括雞冠、WJ-6、WJ-47、WJ-86、WJ-99、WJ-105等6份高抗材料。隨著蘋果樹(shù)體的不斷生長(zhǎng)，田間調(diào)查的抗病結(jié)果與人工接種有更為接近的趨勢(shì)。如田間調(diào)查WJ-9、WJ-10等9份材料在2016年表現(xiàn)為免疫或高抗，而2018年調(diào)查結(jié)果與人工接種相同，即為中抗。就人工接種和田間調(diào)查的一致率來(lái)看，隨著調(diào)查時(shí)間的延長(zhǎng)，一致率逐漸提高，2016年為 18.3 %，2018 年為 35.0 %。

2.4 雜交后代對(duì)輪紋病抗性的遺傳分析

2.4.1 F1代病情指數(shù)次數(shù)分布 望山紅與雞冠雜交后代的病情指數(shù)，呈單峰，基本符合正態(tài)分布(圖1)。說(shuō)明蘋果對(duì)輪紋病抗性是多基因控制的數(shù)量性狀。

圖1 望山紅×雞冠雜交后代病情指數(shù)分布Fig.1 The frequency distribution of the disease index on the hybrid progenies of Wangshanhong×Jiguan

續(xù)表1 Continued table 1

續(xù)表1 Continued table 1

2.4.2 F1代抗輪紋病的遺傳變異 望山紅×雞冠F1代對(duì)輪紋病抗性變異系數(shù)為27.2 %，出現(xiàn)廣泛地分離(表2)。遺傳傳傳遞力較大，為92.8 %，表明以加性效應(yīng)為主，并存在一定的非加性效應(yīng)。子代病情指數(shù)的平均值低于中親值，說(shuō)明后代群體單株對(duì)輪紋病抗性受雞冠的遺傳影響大。后代出現(xiàn)超低親植株，超低親率6.8 %，具有一定的選擇抗病單株的潛力。

表2 望山紅×雞冠雜交后代抗病性的遺傳變異

3 討 論

3.1 2種抗性評(píng)價(jià)方法比較

以人工接種和田間自然發(fā)病調(diào)查兩種方法，對(duì)蘋果種質(zhì)資源進(jìn)行抗輪紋病評(píng)價(jià)。試驗(yàn)結(jié)果表明，2種評(píng)價(jià)方法均能不同程度反映材料的抗病性。但田間自然發(fā)病條件下，材料的感病程度普遍較輕。某些材料在人工接種評(píng)價(jià)時(shí)表現(xiàn)為感病，但在田間調(diào)查時(shí)，屬于抗病類型，如WJ-92接種評(píng)價(jià)時(shí)表現(xiàn)為中感，但在田間調(diào)查時(shí)表現(xiàn)為中抗。田間評(píng)價(jià)只能反應(yīng)出材料之間的抗病性差異，不易真正篩選出抗病性強(qiáng)的材料。而且田間調(diào)查結(jié)果受氣候影響較嚴(yán)重，鑒定結(jié)果可能不穩(wěn)定[20]。人工接種評(píng)價(jià)，接種菌液濃度相同，且用時(shí)短。與田間自然發(fā)病相比，人工接種，相當(dāng)于加大了選擇壓力，對(duì)抗病材料的篩選效率更高、更可靠[21-22]。

3.2 本研究F1代抗病性分離

以高感材料望山紅和高抗材料雞冠為親本，雜交后代出現(xiàn)了高抗 、中抗、中感、高感4種不同類型雜交種，抗病性出現(xiàn)了分離，可以進(jìn)行 QTL 分析。 因此，我們已采用望山紅和雞冠的F1代群體構(gòu)建物理圖譜。開(kāi)展抗輪紋病相關(guān)QTL定位，尋找抗病候選基因，為進(jìn)一步開(kāi)展蘋果抗輪紋病分子標(biāo)記輔助育種及抗病調(diào)控機(jī)制研究提供理論依據(jù)。

4 結(jié) 論

通過(guò)人工接種與田間自然發(fā)病調(diào)查的綜合評(píng)價(jià)，篩選出雞冠、WJ-6、WJ-47、WJ-86、WJ-99、WJ-105等6份穩(wěn)定高抗輪紋材料，可作為抗病育種的親本進(jìn)一步雜交利用。遺傳分析表明，F(xiàn)1代群體對(duì)輪紋病抗性屬于多基因控制的數(shù)量性，為后續(xù)深人開(kāi)展分子遺傳研究奠定基礎(chǔ)。