禹方方,張 穎,姜建福,孫 磊,劉崇懷,樊秀彩
(中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院鄭州果樹研究所,河南 450009)
葡萄炭疽病又名葡萄晚腐病,是危害葡萄生產(chǎn)的四大病害之一,主要侵染葡萄的果實、幼葉和新枝,表現(xiàn)為局部出現(xiàn)褐色圓形或輪紋狀病斑、果實腐爛或脫落[1-4]。病害流行時嚴(yán)重影響葡萄的品質(zhì)及產(chǎn)量,易造成果實減產(chǎn),一般減產(chǎn)率10%~20%[5-6]。葡萄炭疽病在我國多個省市和地區(qū)均有發(fā)生,尤其是在黃河故道及沿海地區(qū)或種植歐洲葡萄、美洲葡萄和圓葉葡萄較多的地區(qū)危害更為嚴(yán)重[7-8]。葡萄炭疽病的發(fā)生易受環(huán)境影響,河南省鄭州市屬于溫帶大陸性季風(fēng)氣候,夏季炎熱且雨水豐沛,高溫多雨的環(huán)境條件給炭疽病的發(fā)生創(chuàng)造了有利條件[9-10]。
2022 年鄭州市夏季降水量顯著高于往年水平,且集中于7 月中下旬,與葡萄轉(zhuǎn)色期時間重合,造成炭疽病在鄭州葡萄種質(zhì)資源圃大規(guī)模發(fā)生。本研究通過對997 份葡萄種質(zhì)資源開展炭疽病調(diào)查,統(tǒng)計不同葡萄種質(zhì)對炭疽病的抗性,分析不同葡萄種群對炭疽病的抗性,以期為炭疽病田間防治以及抗病育種提供參考。
997 份葡萄種質(zhì)均取自國家葡萄種質(zhì)資源圃(鄭州)。
參考劉崇懷[11]的方法,對供鑒定的種質(zhì)隨機調(diào)查20 個果穗,總果粒數(shù)在500 粒以上,按照果粒發(fā)病率判斷病情:0 級,無感病果粒;1 級,感病果粒占比5%以下;2 級,感病果粒占比5%~15%;3級,感病果粒占比15%~30%;4 級,感病果粒占比30%~50%;5 級,感病果粒占比50%~100%。根據(jù)病情分級計算病情指數(shù)。
病情指數(shù)=[∑(發(fā)病級別×該級發(fā)病果穗數(shù))/(調(diào)查總果穗數(shù)×5)]×100
根據(jù)病情指數(shù)(DI),抗性分為5 級:高抗(HR),DI=0~5.0;抗(R),DI=5.1~20.0;中抗(MR),DI=20.1~30.0;感(S),DI=30.1~45.0;高感(HS),DI=45.1~100.0。
對不同種群、不同用途的種質(zhì)進(jìn)行抗病情況統(tǒng)計,并用SPSS 22.0 軟件分析葡萄炭疽病發(fā)病情況及分布特點。
不同種群葡萄種質(zhì)田間炭疽病發(fā)病情況調(diào)查結(jié)果表明(表1),東亞種群的葡萄種質(zhì)對炭疽病的抗性最強,其次為種間雜種和美洲種群,歐亞種群最不抗炭疽病。
表1 不同種群葡萄田間炭疽病發(fā)病情況
對種間雜種葡萄種質(zhì)的田間炭疽病發(fā)病情況進(jìn)行調(diào)查(表2),結(jié)果表明,山歐雜種對葡萄炭疽病的抗性最強,調(diào)查的6 份種質(zhì)均為高抗,分別是北醇、北紅、北玫、公釀1 號、黑豐和熊岳白葡萄;其次為美洲雜種,種群總體抗病占比為83.34%,高抗種質(zhì)有110♀、3309Couderc♀、5BB♀、SO4、貝達(dá)♀♂、達(dá)格里季♀、抗砧5 號和抗砧6 號;歐美雜種和東歐雜種對葡萄炭疽病的抗性較強,整體抗病占比也超過60%;山河雜種最易感病,調(diào)查的3 份種質(zhì)均分布在5 級高感處。
表2 種間雜種葡萄田間炭疽病發(fā)病情況
整體情況表明,2022 年國家葡萄種質(zhì)資源圃(鄭州)炭疽病發(fā)病情況較為嚴(yán)重,997 份種質(zhì)中,除高抗外,有52.36%種質(zhì)的葉片受到不同程度的危害,超種質(zhì)半數(shù)以上。
葡萄用途是依據(jù)種質(zhì)特點人為劃分的,歐亞種群主要包括鮮食和釀酒兩大類。調(diào)查發(fā)現(xiàn)(表3),鮮食葡萄和釀酒葡萄對炭疽病的高抗占比差別不大,但從整體上說,鮮食葡萄對炭疽病的抗性較強,總體抗病占比為62.24%,釀酒葡萄為55.67%。
表3 歐亞種群不同用途葡萄炭疽病發(fā)病情況
東亞種群野生葡萄對炭疽病的抗性存在較大差異(表4),刺葡萄、毛葡萄和綿毛葡萄對炭疽病均呈現(xiàn)極高抗性,調(diào)查的52 份株系均為高抗;其次為桑葉葡萄,在調(diào)查的19 份株系中,抗病株系共有16 份,抗病占比達(dá)84.21%;山葡萄、變?nèi)~葡萄、華東葡萄抗性依次減弱;樺葉葡萄對炭疽病的抗性最弱,調(diào)查的所有株系全部感病。在調(diào)查的野生葡萄株系中,紅葉葡萄-浮梁1605、靈寶秋葡萄、盧氏網(wǎng)脈♀、雙溪腺枝03、小果葡萄-南寧1606♀和燕山葡萄對炭疽病都呈現(xiàn)極強抗性,而蛇葡萄2 號和小葉葡萄-衡山1611 則極易感病。
表4 東亞種群不同種(株系)炭疽病發(fā)病情況
常見的抗病鑒定方法有田間自然鑒定、田間接種鑒定、室內(nèi)接種鑒定。田間自然鑒定法是利用田間自然發(fā)病狀態(tài)進(jìn)行抗性鑒定,一般會選擇多年種植、擁有適合發(fā)病氣候條件的地區(qū)進(jìn)行篩選鑒定[12]。賀普超等[13]在對我國野生葡萄炭疽病抗性研究中發(fā)現(xiàn),山葡萄、刺葡萄和秦巴野葡萄不感炭疽病,秋葡萄、毛葡萄等也表現(xiàn)出極強抗性,本文結(jié)果與其大致相符,部分種出現(xiàn)抗性差異的原因可能是環(huán)境改變造成的。葡萄炭疽病的發(fā)生與氣溫、雨水、濕度密切相關(guān),越冬病菌要求有一定溫、濕度條件才形成分生孢子,分生孢子形成適宜溫度為20~30 ℃,有雨、露、霧的條件均有利于孢子形成,分生孢子的傳播與萌發(fā)也都需要一定的水分或降雨,降雨后數(shù)天易發(fā)病,干旱時病情擴展不明顯[14]。此外,栽培措施與炭疽病的發(fā)生也有一定關(guān)系[15],研究證明避雨栽培能有效控制炭疽病的發(fā)生[16]。2022年鄭州市夏季高溫多雨,且資源圃內(nèi)未搭建避雨棚,符合炭疽病的發(fā)病條件;資源圃內(nèi)植株密集,易于炭疽病的發(fā)生傳播,也為該病的田間自然鑒定提供了良好的條件。利用田間自然鑒定法可以較為準(zhǔn)確地反映出鑒定種質(zhì)對炭疽病的抗病情況,且該方法操作簡便、結(jié)果可靠[17]。
本次共調(diào)查了997 份葡萄種質(zhì),根據(jù)病情指數(shù)分級后發(fā)現(xiàn),有47.64%的種質(zhì)為高抗,12.44%的種質(zhì)為抗病,4.11%的種質(zhì)為中抗,4.51%的種質(zhì)為感病,31.29%的種質(zhì)為高感。調(diào)查結(jié)果表明,不同葡萄種質(zhì)對炭疽病的抗性存在明顯差異。不同種群相比,東亞種群抗性最強,其次為種間雜種和美洲種群,歐亞種群抗性最弱。在東亞種群內(nèi),刺葡萄、毛葡萄和綿毛葡萄對炭疽病的抗病占比均為100.00%,所有株系均為高抗,可考慮該野生種作為抗病育種材料;其次為桑葉葡萄、山葡萄、變?nèi)~葡萄和華東葡萄,這些種內(nèi)部存在抗性差異,既有高抗株系,也有高感株系,若后期需要利用這些野生種質(zhì)進(jìn)行抗病育種,則需要具體株系具體分析。種間雜種對炭疽病抗性較高,高抗占比為53.26%,總體抗病占比為70.50%;歐亞種群對炭疽病的抗性較弱,高抗占比僅為40.19%,總體抗病占比僅為59.16%,與前人的研究結(jié)果[18]相符。
總體來說,在不同種群葡萄種質(zhì)中,東亞種群抗性最強,其次為種間雜種,歐亞種群抗性最弱;東亞種群內(nèi),刺葡萄、毛葡萄和綿毛葡萄對炭疽病均呈現(xiàn)極高抗性,而樺葉葡萄則呈現(xiàn)極感病情況;種間雜種中,山歐雜種對炭疽病的抗性最強,所有種質(zhì)均為高抗,其次為美洲雜種、歐美雜種和東歐雜種,山河雜種最易感?。会槍Σ煌猛镜钠咸逊N質(zhì),鮮食葡萄抗病性高于釀酒葡萄。