周 洋 佘小漫 藍國兵 于 琳 金寶紅 何自福
(1 東方市農(nóng)業(yè)服務中心 海南東方 572600;2 廣東省農(nóng)業(yè)科學院植物保護研究所 廣東廣州 510640;3 廣東省植物保護新技術重點實驗室 廣東廣州 510640)
辣椒(Capsicum annuumL.)屬茄科(Sola‐naceae)辣椒屬(Capsicum)植物,為一年生或多年生作物,原產(chǎn)于中南美洲熱帶地區(qū),明末清初時引入中國[1]。辣椒因富含胡蘿卜素、維生素A及維生素C等,并有芬芳的辛辣味而廣受歡迎,成為一種世界蔬菜[2-5]。2016 年中國辣椒的播種面積超過133.33 萬hm2,占世界辣椒播種面積的35%,總產(chǎn)值超過700億元[6]。辣椒是海南省冬種主要蔬菜之一,種植面積逐年擴大,已由2007 年3.14 萬hm2擴大至2018 年4.089 6 萬hm2,占蔬菜種植面積的14.08%,居于各種蔬菜種植面積之首[7-8]。
由茄科雷爾氏菌(Ralstonia solanacearum)侵染引起的辣椒青枯病是辣椒生產(chǎn)上主要病害之一。辣椒青枯病在中國辣椒產(chǎn)區(qū)發(fā)病率極高,特別是高溫、高濕的南方辣椒產(chǎn)區(qū)發(fā)病更為嚴重,一般田間發(fā)病率20%~30%,嚴重田塊達50%以上,甚至絕收[9-11]。茄科雷爾氏菌的生理生化特性較復雜。根據(jù)寄主范圍差異分為5個生理小種[12-14];根據(jù)對碳水化合物(乳糖、麥芽糖、纖維二糖、甘露醇、山梨醇、甜醇)的利用情況,茄科雷爾氏菌分又為6個生化變種[15-17]。此外,基于演化型特異性復合PCR 還可以將茄科雷爾氏菌分為4 個演化型[18-19]。到目前為止,國內(nèi)外還沒有研發(fā)出針對青枯病十分有效的農(nóng)藥[20-21],種植抗病品種是防治該病害最經(jīng)濟、綠色有效的措施。
國內(nèi)關于辣椒對青枯病抗性鑒定的報道較少。羅香文[22]從13 個辣椒品種中篩選出6 個高抗青枯病品種。黨峰峰等[23]用不同接種方法評價了106份辣椒材料對青枯病的抗性水平,獲得14 份高抗青枯病的材料。譚清群等[24]對收集的24 份辣椒材料青枯病抗性進行了鑒定。本研究對海南生產(chǎn)上推廣應用的17個辣椒品種進行青枯病抗性鑒定,以期為海南辣椒生產(chǎn)上品種布局與推廣應用供科學依據(jù),也為辣椒品種選育提供指導。
1.1.1 待鑒定辣椒品種
供試的17 個辣椒品種來自中國熱帶農(nóng)業(yè)科學院熱帶作物品種資源研究所和三亞豐茂同和農(nóng)業(yè)開發(fā)有限公司,具體見表1,這些品種在海南均有推廣應用。
1.1.2 鑒定用菌株
辣椒青枯病菌株GY-2(強致病力)和QY-2(中等致病力)由廣東省農(nóng)業(yè)科學院植物保護研究所提供。將2株青枯菌在無菌條件下分別接入150 mL的TTC液體培養(yǎng)基(10 g 蛋白胨、1 g干酪素、10 g 葡萄糖、加蒸餾水至1 000 mL,pH 7.2)中,以30℃振蕩培養(yǎng)24 h。將這2 個菌株按1∶1 (V∶V) 混合,制備接種菌液,接種菌液濃度為1×108cfu/mL[25-26]。
1.2.1 供試辣椒材料育苗
播種前,用10 %磷酸三鈉溶液浸泡上述17 個辣椒品種種子20 min,進行消毒處理,然后用清水清洗3 次,30℃恒溫催芽;待有20%~30%的種子露出胚根時,將其播種至盛有滅菌土的苗盤上進行育苗;出苗后,水肥按常規(guī)管理,辣椒長至5~6葉期時用于接種[25-26]。
1.2.2 接種
采用菌液浸根接種法。將辣椒苗從育苗盤中拔起,用自來水沖去植株根部的泥土,浸入辣椒青枯病菌液中20 min;然后移植于盛滅菌土的塑料杯中。每處理32株,3次重復,隨機排列。接種移植后各處理的水肥按常規(guī)管理[25-26]。
1.2.3 調(diào)查及數(shù)據(jù)統(tǒng)計
接種后每周調(diào)查一次,記錄各個處理的發(fā)病情況。當各處理的病情基本穩(wěn)定、無新病株出現(xiàn)時,統(tǒng)計各處理的病株率,用DPS (V7.05)進行統(tǒng)計分析,評價各個辣椒品種對青枯病的抗性水平。
辣椒對青枯病的抗性標準[25]:
高抗(HR):病株率≤20%;
抗病(R):20%<病株率≤40%;
耐病(MR):40%<病株率≤60%;
感?。⊿):60%<病株率。
表1 供試的17個辣椒品種
采用菌液浸根接種方法鑒定了17 個辣椒品種對茄科青枯菌的抗性。結(jié)果表明,接種后第7 天,接種處理的部分辣椒植株頂端葉片開始出現(xiàn)萎蔫下垂,葉片仍為綠色,其中‘熱甜3號’品種最先表現(xiàn)出感病癥狀(圖1-A),而‘金艷’和‘金嬌紅玉’發(fā)病較慢;隨著時間的推移,各接種處理的辣椒植株陸續(xù)出現(xiàn)葉片萎蔫下垂癥狀,病株數(shù)量不斷增加,病株的病情不斷加重(圖1-B);在接種后28 d,辣椒苗病情趨于穩(wěn)定,各處理不再出現(xiàn)新病株,而病株的病情也趨于嚴重,最終病株基本上都逐漸干枯。
接種后28 d,各處理辣椒植株病情趨于穩(wěn)定時,對各品種的抗性進行評價。調(diào)查與統(tǒng)計結(jié)果表明,供試的17個辣椒品種病株率存在明顯差異,其中‘金艷’的病株率最低,為13.54%;‘熱甜3號’的病株率最高,為100%;表現(xiàn)高抗的品種為‘金艷’及‘金驕紅玉’,病株率為13.54%~19.79%;表現(xiàn)抗病的品種為‘泰麗’、‘熱辣4號’、‘紅妃’、‘湘辣十七號’、‘金驕3.0’、‘金驕M6’,病株率為22.92%~39.59%;表現(xiàn)耐病的品種為‘權(quán)御天下’、‘湘研珍麗’和‘湘研6A’,病株率為51.04%~54.17%;表現(xiàn)感病的品種為‘金驕神龍’、‘長艷’、‘熱辣3 號’、‘熱辣2 號’、‘熱甜5號’和‘熱甜3 號’,病株率為63.54%~100%。方差分析結(jié)果表明,供試的17 個辣椒品種中,除‘紅妃’與‘湘辣十七號’、‘金嬌3.0’與‘金嬌M6’、‘湘研珍麗’與‘湘研6A’品種病株率的差異不顯著外,其他品種病株率的差異均達到顯著水平(表2)。
表2 17個辣椒品種苗期對辣椒青枯病的抗性鑒定結(jié)果
根據(jù)上述室內(nèi)人工接種茄科青枯菌后各辣椒品種發(fā)病情況調(diào)查結(jié)果,并參照辣椒對青枯病的抗性標準可知,在供試的17個辣椒品種中,‘金驕紅玉’及‘金艷’2 個品種對青枯病表現(xiàn)高抗(占11.77%),‘泰麗’、‘熱辣4號’、‘紅妃’、‘湘辣十七號’、‘金驕3.0’和‘金驕M6’6 個品種對青枯病表現(xiàn)抗病(占35.29%),‘權(quán)御天下’、‘湘研珍麗’和‘湘研6A’3個品種對青枯病表現(xiàn)耐病(占17.65%),‘金驕神龍’、‘長艷’、‘熱辣3號’、‘熱辣2號’、‘熱甜5號’和‘熱甜3號’6個品種對青枯病表現(xiàn)感?。ㄕ?5.29%)。
采用室內(nèi)人工接種法鑒定作物抗病性是一種科學評價方法。人工接種方法主要包括傷根灌注接種法和浸根接種法[22,25,27]。采用傷根灌注接種法時,各接種植株接觸病原菌的量差異較大,即使抗性相近的品種,其發(fā)病程度也可能出現(xiàn)差異。浸根接種法,各接種植株接觸病原菌的機會均等,且操作簡便,是一種較優(yōu)的接種方法[23,28]。鑒于此,本文采用苗期浸根接種法,在辣椒幼苗長至5~6 片葉子時進行接種,選用強致病力和中等致病力的2個菌株作為病原,盡可能降低因單一菌株對寄主植物的致病力不同而導致的鑒定誤差。
不同類型的辣椒對青枯病抗性存在一定差異。7 個朝天椒品種中,‘金艷’表現(xiàn)高抗,‘紅妃’、‘金驕M6’、‘泰麗’及‘金驕3.0’表現(xiàn)抗病,‘權(quán)御天下’表現(xiàn)耐病,僅有‘長艷’一個品種表現(xiàn)感病。3個線椒品種中,‘熱辣4號’和‘湘辣十七號’表現(xiàn)抗病,‘金驕神龍’表現(xiàn)感病。3 個牛角椒品種中,‘湘研6A’和‘湘研珍麗’表現(xiàn)耐病,熱辣3號表現(xiàn)感病??梢?,朝天椒對青枯病的抗性普遍較好,線椒次之,牛角椒抗性較差。
一個作物品種在田間的抗病性表現(xiàn),不僅與自身的抗病基因有關,而且還受栽培管理水平、土壤條件、氣候條件等環(huán)境因子以及病原菌的致病力等諸多因子影響。因此,生產(chǎn)上防控辣椒青枯病,在種植抗病品種的同時,還要開展輪作、改良土壤、科學施肥管水等栽培管理措施,以實現(xiàn)對辣椒青枯病的持續(xù)有效控制。
本文采用室內(nèi)人工苗期接種方法評價了來自海南市場上的17個辣椒品種對青枯病的抗性水平。17 個辣椒品種對青枯病的抗性存在明顯的差異,其中表現(xiàn)高抗的品種有2 個,表現(xiàn)抗病的品種6個,表現(xiàn)耐病的品種3 個,表現(xiàn)感病的品種6 個,該結(jié)果為海南辣椒品種選育與布局提供了理論指導,也為這些品種的推廣應用提供了科學依據(jù)。