鄒 瑩，張遠(yuǎn)學(xué)，閆 雷，高劍華，郝 苗，張等宏，沈艷芬

（湖北恩施中國南方馬鈴薯研究中心/恩施土家族苗族自治州農(nóng)業(yè)科學(xué)院，湖北 恩施445000）

馬鈴薯是中國僅次于水稻、小麥和玉米之后的第四大糧食作物，中國是世界上最大的馬鈴薯生產(chǎn)國家，總種植面積位居世界首位，但總產(chǎn)量僅為世界馬鈴薯總產(chǎn)量的1/4［1］，單產(chǎn)低于世界平均水平，與發(fā)達(dá)國家之間存在比較大的差距［2］，病毒積累導(dǎo)致的種薯退化是影響馬鈴薯產(chǎn)量最主要的因素之一［3，4］。隨著中國水稻、小麥和玉米種植面積的減少和人口的迅速增長，馬鈴薯不僅在促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長方面發(fā)揮作用，也在保證國家糧食安全方面發(fā)揮著重要的作用［1，5］。馬鈴薯病毒病是馬鈴薯生產(chǎn)中最重要的病害之一，在中國各個(gè)馬鈴薯產(chǎn)區(qū)都普遍發(fā)生和流行，對馬鈴薯產(chǎn)業(yè)發(fā)展是一個(gè)嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)威脅，是馬鈴薯栽培過程中產(chǎn)量和品質(zhì)提升最主要的限制因素［6-10］?，F(xiàn)階段，對馬鈴薯病毒病防治方法的研究主要集中在生產(chǎn)無毒健康種薯、培育抗性新品種和利用抗病毒物質(zhì)進(jìn)行化學(xué)防治等方面［11-14］，生產(chǎn)脫毒種薯的主要方法是莖尖培養(yǎng)和熱處理2種方法，但依然存在一定的局限性，有些病毒無法完全脫除；此外，馬鈴薯病毒病是在細(xì)胞水平上對植株進(jìn)行侵染，生產(chǎn)中常用的化學(xué)藥劑在抑制病毒的同時(shí)，也會(huì)對植物產(chǎn)生一定的傷害，防治效果并不理想。因此，選育抗病新品種是有效控制馬鈴薯病毒病危害最安全、有效的方法之一［15］。

馬鈴薯是恩施州最主要的農(nóng)作物之一，種植歷史悠久，種植規(guī)模大，種植面積廣，在解決當(dāng)?shù)刎毨У貐^(qū)農(nóng)民溫飽問題、助力精準(zhǔn)脫貧、推動(dòng)鄉(xiāng)村振興、融合產(chǎn)業(yè)發(fā)展等方面發(fā)揮著重要作用［15-18］。該地區(qū)馬鈴薯栽培品種多，種薯質(zhì)量檢測機(jī)構(gòu)少，檢測能力落后，且大部分農(nóng)戶有采用自留種作種薯的習(xí)慣，種薯更新?lián)Q代慢，品種混雜，種薯退化嚴(yán)重，病毒病的流行和發(fā)生較為嚴(yán)重。有研究表明，單一種類的病毒對馬鈴薯的侵染可造成30%~50%的產(chǎn)量損失，若出現(xiàn)2種或2種以上病毒對馬鈴薯的復(fù)合侵染，則可造成高達(dá)80%以上的減產(chǎn)［19］，因此，馬鈴薯病毒病是限制該地區(qū)馬鈴薯產(chǎn)業(yè)發(fā)展最主要的因素之一。病毒病對馬鈴薯的危害情況與病毒種類、馬鈴薯不同品種、種薯質(zhì)量、生態(tài)環(huán)境以及栽培管理水平等因素密切相關(guān)［11］。不同馬鈴薯的品種抗性是影響病毒侵染對其造成危害的關(guān)鍵性因素之一，不同馬鈴薯品種在同一生態(tài)環(huán)境條件下對病毒病侵染會(huì)表現(xiàn)出不同的抗性水平，不同的病毒種類對同一品種的侵染也會(huì)產(chǎn)生不同程度的危害。本研究以恩施州10個(gè)種植面積最廣的主栽品種為研究對象，在田間自然侵染的條件下，利用雙抗體夾心-酶聯(lián)免疫吸附法（DAS-ELISA）檢測其感病情況，調(diào)查研究其田間發(fā)病情況，并分析田間產(chǎn)量和病毒病流行發(fā)生的關(guān)系，為篩選出恩施州抗性強(qiáng)、產(chǎn)量高、品質(zhì)優(yōu)的馬鈴薯品種奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料

10個(gè)恩施州主栽品種米拉、鄂馬鈴薯10號、鄂馬鈴薯12號、鄂馬鈴薯13號、鄂馬鈴薯14號、鄂馬鈴薯16號、鄂馬鈴薯17號、中薯5號、費(fèi)烏瑞它、南中101的脫毒原種，以及來自于農(nóng)戶未脫毒的自留種米拉（CK），共計(jì)11個(gè)品種，而脫毒原種的種薯均來源于恩施州農(nóng)業(yè)科學(xué)院。

1.2 方法

試驗(yàn)基地位于湖北省恩施州中國南方馬鈴薯研究中心天池山基地，海拔為1 250 m，初霜期為2019年12月13日，終霜期為2020年2月22日，年降雨量為1 116.2 mm。

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，共設(shè)11個(gè)處理，3次重復(fù)，共33個(gè)小區(qū)，小區(qū)面積為6.66 m2，行長3.33 m，行距0.50 m，4行區(qū)，密度為60 000株/hm2，每小區(qū)40株，四周設(shè)1 m保護(hù)行，試驗(yàn)田地勢較平坦，肥力中等且均勻，土壤為黃壤土，前茬為玉米，播種方式為人工開溝定距擺播，11個(gè)處理分別為11個(gè)不同品種。

1.2.2 栽培管理播種時(shí)間為2020年3月8日，晴天播種，底肥按照施硫酸鉀復(fù)合肥750 kg/hm2的標(biāo)準(zhǔn)，肥料和塊莖錯(cuò)開，以防爛薯。追肥在各品種齊苗（50%）時(shí)進(jìn)行，2020年4月23日中耕追肥1次，追尿素150 kg/hm2，采用穴施方式，間隔兩周進(jìn)行二次中耕、培土。同一項(xiàng)試驗(yàn)管理措施必須在同一天內(nèi)完成，特殊情況至少同一重復(fù)必須在同一天內(nèi)完成。試驗(yàn)不防晚疫病，其他田間管理措施與當(dāng)?shù)卮竺娣e生產(chǎn)相同。

1.2.3 田間調(diào)查2020年5月中旬進(jìn)行田間病毒病發(fā)病情況調(diào)查，采用每小區(qū)“Z”字形取樣，每小區(qū)調(diào)查30株，以株為單位，記載植株癥狀、發(fā)病株數(shù)和總株數(shù)，計(jì)算田間發(fā)病率，計(jì)算方法參照文獻(xiàn)［20］，田間發(fā)病率=100%×病株數(shù)/總調(diào)查株數(shù)。分析不同品種的感病情況、產(chǎn)量以及商品薯情況，從而篩選出對馬鈴薯病毒病抗性較強(qiáng)、生育期植株生長正?；蛘哂猩倭康幕ㄈ~出現(xiàn)、適宜恩施州部分地區(qū)大力推廣的抗病品種。

1.2.4 收獲和產(chǎn)量測定2020年7月中下旬收獲，分小區(qū)測產(chǎn)，每個(gè)小區(qū)分別收獲小薯、中薯和大薯，其中，小于50 g為小薯，50~100 g為中薯，大于100 g為大薯，50 g以上為商品薯，再分別計(jì)算總產(chǎn)量和商品薯率。

1.2.5 DAS-ELISA檢測收獲后每小區(qū)隨機(jī)取5個(gè)薯塊進(jìn)行DAS-ELISA病毒檢測。抗體由美國agdia生產(chǎn)，馬鈴薯常見6種病毒抗體由北京中檢葆泰生物技術(shù)有限公司提供。具體檢測方法參照抗體使用說明書執(zhí)行。

依據(jù)陰性、陽性和空白對照，觀察酶標(biāo)板每個(gè)孔的顏色變化。亮黃色為陽性，表示含有病毒；淡黃色或無色為陰性，不含病毒。用酶標(biāo)儀在405 nm波長下測定每孔的吸光度，即在405 nm下測得樣品的吸光度和空白對照的吸光度之間的差值即為樣品的實(shí)際吸光度，以陰性對照和空白對照的差值作為參照值（若小于0.1，則用0.1作為參照值），實(shí)際吸光度大于參照值則該樣品感病；若實(shí)際吸光度小于參照值，則該樣品抗病。

1.3 數(shù)據(jù)處理

利用DPS V9.05軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行差異顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同品種的發(fā)病癥狀

2020年5月中旬，在馬鈴薯病毒病發(fā)病初期，對試驗(yàn)進(jìn)行田間發(fā)病情況調(diào)查。結(jié)果表明，當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶未脫毒的自留種米拉發(fā)病較為嚴(yán)重，表現(xiàn)為葉片嚴(yán)重花葉和卷葉；脫毒原種米拉表現(xiàn)嚴(yán)重花葉和卷葉；鄂馬鈴薯16號表現(xiàn)重花葉和卷葉；南中101表現(xiàn)為葉頂端簇生，皺縮、卷葉；費(fèi)烏瑞它表現(xiàn)為葉片皺縮、植株矮化；中薯5號表現(xiàn)為重花葉和輕卷葉；鄂馬鈴薯12號表現(xiàn)為重卷葉和輕度花葉；鄂馬鈴薯10號、鄂馬鈴薯14號和鄂馬鈴薯17號均表現(xiàn)為輕度卷葉；鄂馬鈴薯13號表現(xiàn)為零星發(fā)生，輕度卷葉。

2.2 不同品種的發(fā)病率

2020年6月中下旬，在馬鈴薯病毒病發(fā)病末期，對試驗(yàn)進(jìn)行田間發(fā)病率調(diào)查。結(jié)果（表1）表明，當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶未脫毒的自留種米拉田間發(fā)病率高達(dá)96.67%，ELISA檢測感PLRV、PVA、PVM、PVS 4種病毒；脫毒原種米拉田間發(fā)病率為93.33%，ELISA檢測感PLRV、PVS 2種病毒；鄂馬鈴薯16號田間發(fā)病率為86.67%，ELISA檢測感PLRV、PVM、PVS 3種病毒；南中101田間發(fā)病率為76.67%，ELISA檢測感PLRV、PVS 2種病毒；費(fèi)烏瑞它田間發(fā)病率為57.78%，ELISA檢測感PLRV、PVS 2種病毒；中薯5號田間發(fā)病率為47.78%，ELISA檢測感PLRV、PVM 2種病毒；鄂馬鈴薯12號田間發(fā)病率為45.56%，ELISA檢測感PLRV、PVS 2種病毒；鄂馬鈴薯10號田間發(fā)病率為43.33%，ELISA檢測感PLRV、PVM 2種病毒；鄂馬鈴薯14號田間發(fā)病率為25.56%，ELISA檢測感PLRV 1種病毒；鄂馬鈴薯17號田間發(fā)病率為14.44%，ELISA檢測感PLRV 1種病毒；鄂馬鈴薯13號田間發(fā)病率為7.78%，ELISA檢測感PLRV 1種病毒。ELISA結(jié)果表明，所有品種材料均顯示不同程度的卷葉病毒病。

表1 不同馬鈴薯品種材料PLRV、PVA、PVM、PVS、PVX、PVY病毒抗性初步鑒定

2.3 不同品種的產(chǎn)量分析

由表2可知，產(chǎn)量位居前三的分別為鄂馬鈴薯13號、鄂馬鈴薯17號、鄂馬鈴薯14號，這3個(gè)品種ELISA檢測結(jié)果表明只受到PLRV單一侵染，田間檢測率較低，其平均產(chǎn)量分別為88.8、75.1、69.7 t/hm2；鄂馬鈴薯10號、中薯5號受PLRV、PVM復(fù)合侵染，產(chǎn)量分別位居第四、六位；鄂馬鈴薯12號、費(fèi)烏瑞它、南中101、脫毒原種米拉受2種病毒PLRV、PVS復(fù)合侵染，產(chǎn)量分別位居第五、第七、第八、第十位；鄂馬鈴薯16號受3種病毒PLRV、PVM、PVS復(fù)合侵染，產(chǎn)量位居第九位；對照農(nóng)戶未脫毒的自留種米拉感4種病毒，即PLRV、PVA、PVM、PVS，在所有試驗(yàn)品種中產(chǎn)量最低。由此可見，鄂馬鈴薯13號、鄂馬鈴薯17號、鄂馬鈴薯14號病毒抗性相對較好，可作為主推品種推薦種植。

表2 不同馬鈴薯品種田間產(chǎn)量比較

DPS差異性顯著分析結(jié)果表明，鄂馬鈴薯13號與鄂馬鈴薯10號、鄂馬鈴薯12號、中薯5號、費(fèi)烏瑞它、南中101、鄂馬鈴薯16號、脫毒原種米拉、農(nóng)戶未脫毒的自留種米拉的產(chǎn)量之間差異顯著；鄂馬鈴薯17號與費(fèi)烏瑞它、南中101、鄂馬鈴薯16號、脫毒原種米拉、農(nóng)戶未脫毒的自留種米拉之間產(chǎn)量差異顯著；鄂馬鈴薯14號與南中101、鄂馬鈴薯16號、脫毒原種米拉、農(nóng)戶未脫毒的自留種米拉之間產(chǎn)量差異顯著；鄂馬鈴薯10號、鄂馬鈴薯12號和中薯5號與農(nóng)戶未脫毒的自留種米拉之間產(chǎn)量差異顯著；費(fèi)烏瑞它、南中101、鄂馬鈴薯16號、脫毒原種米拉與農(nóng)戶未脫毒的自留種米拉之間產(chǎn)量差異不顯著。由此可見，11個(gè)參試品種中，鄂馬鈴薯13號、鄂馬鈴薯17號、鄂馬鈴薯14號之間差異不顯著，且產(chǎn)量位居試驗(yàn)品種前三，可作為主推品種進(jìn)行示范和推廣。

3 討論

本試驗(yàn)結(jié)果表明，不同品種的病毒病抗性不同，癥狀不同，發(fā)病程度也不同，馬鈴薯抗病毒病品種的選擇仍然是控制馬鈴薯病毒病發(fā)生的最為有效的途徑之一，在防治馬鈴薯病毒病引起的產(chǎn)量損失中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，也依然是恩施州馬鈴薯產(chǎn)業(yè)發(fā)展中要持續(xù)研究和解決的問題。

為了預(yù)防馬鈴薯病毒病逐年積累造成的產(chǎn)量和品質(zhì)的下降，恩施州已建立了相對完善的馬鈴薯脫毒種薯三級繁供體系，為該地區(qū)優(yōu)質(zhì)馬鈴薯品種的大面積推廣和種植提供了健康種薯來源，也相對減輕了病毒積累造成的優(yōu)良馬鈴薯品種退化的程度，有效降低了病毒病帶來的經(jīng)濟(jì)損失。但該地區(qū)馬鈴薯種薯級別參差不齊，種薯病毒病檢測沒有嚴(yán)格統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，脫毒種薯應(yīng)用率較低，抗病毒病品種也非常稀缺，本試驗(yàn)表明，鄂馬鈴薯13號、鄂馬鈴薯17號、鄂馬鈴薯14號、鄂馬鈴薯10號對馬鈴薯病毒病的抗性較強(qiáng)，整個(gè)生育期內(nèi)表現(xiàn)為零星發(fā)病，輕度卷葉，產(chǎn)量也位居試驗(yàn)前列，適合該地區(qū)推廣和種植。