180份番茄种质资源对3种主要叶部病害的田间抗病性评价

李国花，王晓敏,2,3,4，赵宇飞，胡新华，付金军，高艳明,2,3,4，李建设,2,3,4

(1.宁夏大学农学院，银川 750021；2.宁夏优势特色作物现代分子育种重点实验室，银川 750021；3.宁夏现代设施园艺工程技术研究中心，银川 750021；4.宁夏设施园艺(宁夏大学)技术创新中心，银川 750021；5.宁夏巨丰种苗有限责任公司，银川 750021)

0 引 言

【研究意义】番茄(LycopersiconesculentumMill.)属于茄科番茄属植物[1]。设施环境条件的影响以及连年种植，番茄病害种类较多发病严重，对番茄生产与加工造成了影响[2,3]。宁夏设施蔬菜栽培的面积也在逐年增加，晚疫病、叶霉病、早疫病等番茄主要叶部病害日渐严重，目前主要是以药剂防治为主。而种植多抗品种能够减轻病害，提高产量。评价优质抗源材料对于种质资源抗病性鉴定与评价有重要意义。【前人研究进展】司天桃等[4]、尚春明等[5]和何伟等[6]对番茄分别进行叶霉病、早疫病和晚疫病的抗性鉴定，也筛选出来一些抗病品系。对番茄种质资源的抗病性鉴定方法多针对一种病害并以室内人工接种方法为主[4-11]，这种方法可以快速、准确筛选抗源材料，适用于种质材料较少且只鉴定一种病害时使用。有研究表明，田间自然发病与室内人工接种的方法有很高的相似性[6]。【本研究切入点】种质资源份数较多，对种质资源材料进行多种病害的抗病性初筛时，室内人工接种法的工作量较大不利于研究的开展实施。选用田间自然发病调查法，且在田间多种病害极易混合发生，有利于进行多抗番茄种质资源的筛选。苏银玲等[12]在云南元谋地区通过田间自然发病调查，筛选出F1159、F1160、F1166、F1194和F1197等5份番茄资源对叶霉病、白粉病和早疫病具有综合抗性。研究3种主要叶部病害的抗病性，筛选多抗资源。【拟解决的关键问题】以日光温室内种植的180份番茄种质资源为材料，田间自然发病的方法，通过5点式取样方法，根据病害症状确定病害的类别，调查发病率和病情指数，分析其对晚疫病、叶霉病、早疫病3种主要叶部病害的抗病性等级，采用模糊隶属函数对其抗病性进行综合评价，为宁夏番茄品种的多抗育种提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材 料

材料由宁夏大学农学院园林系蔬菜课题组和宁夏巨丰种苗有限责任公司收集的180份番茄种质资源。资源特性描述参照《番茄种质资源描述规范和数据标准》[13]。表1

1.2 方 法

1.2.1 试验设计

180份试验材料于2018年9月21日播种于72穴穴盘中，于11月8日定植于日光温室内，采用随机区组设计，株距45 cm，行距90 cm，每个小区定植40株，小区面积11 m2，田间管理如常规[14]。

1.2.2 指标测定

叶部病害于2019年4月20日进入发病高峰期时，各小区随机抽取5个样点进行叶部病害调查，每点选5株，每株自上而下选取5片复叶，共调查125片复叶，以每一片叶上的病斑面积占整个叶面积的百分率来分级，目测法确定病害的种类，并计算发病率和病情指数确定病级，对各病害的病情指数计算隶属函数及综合评价。

晚疫病病情分级标准参照温晓涵等[15]的标准分为6级：0级，叶片没有被病原菌侵染；1级，0<叶片被病原菌侵染≤5%；2级，5%<叶片被病原菌侵染≤25%；3级，25%<叶片被病原菌侵染≤50%；4级，50%<叶片被病原菌侵染≤75%；5级，叶片被病原菌侵染>75%。晚疫病的抗性级别参照温晓涵等[15]的标准分为6级：0级，免疫(I)(病情指数=0，无侵染)；1级，高抗(HR)(0<病情指数≤10)；3级，抗病(R)(10<病情指数≤30)；5级，中抗(MR)(30<病情指数≤50)；7级，感病(S)(50<病情指数≤70)；9级，高感(HS)(病情指数>70)。

叶霉病病情分级标准参照司天桃等[4]的标准分为6级：0级，无症状；1级，0<病斑面积占整个叶面积<10%；3级，10≤病斑面积占整个叶面积<25%；5级，25≤病斑面积占整个叶面积<50%；7级，50≤病斑面积占整个叶面积<75%；9级，病斑面积占整个叶面积≥75%。叶霉病的抗性级别参照司天桃等[4]的标准分为6级：0级，免疫(I)(病情指数=0，不侵染)；1级，高抗(HR)(0<病情指数≤11)；3级，抗病(R)(11<病情指数≤22)；5级，中抗(MR)(22<病情指数≤33)；7级，感病(S)(33<病情指数≤55)；9级，高感(HS)(病情指数>55)。

早疫病病情分级标准参照张振粉等[16]的标准分为6级：0级，无病斑；1级，0<病斑叶面积占全叶面积≤10%；2级，10%<病斑叶面积占全叶面积≤25%；3级，25%<病斑叶面积占全叶面积≤50%；4级，50%<病斑叶面积占全叶面积≤75%；5级，病斑叶面积占全叶面积>75%。早疫病的抗性级别参照张振粉等[16]的标准分为6级：0级，免疫(I)(病情指数=0，无侵染)；1级，抗病(R)(0<病情指数≤20)；3级，中抗(MR)(20<病情指数≤30)；5级，中感(MS)(30<病情指数≤40)；7级，感病(S)(40<病情指数≤60)；9级，高感(HS)(病情指数>60)。

病情指数=

式中：Xi为某一性状测定值，Xmax和Xmin为所有番茄材料某一性状的最大值和最小值[17]。

1.3 数据处理

采用Excel 2010进行数据分析与统计，计算发病率、病情指数和隶属函数值。

2 结果与分析

2.1 发病情况

研究表明，晚疫病的病害症状为：叶片上病斑多从叶尖或叶缘开始发生，形状不规则，呈暗绿色水渍状，后逐渐变成褐色，边缘不明显，病斑上无轮纹；叶霉病的病害症状为：叶片发病初期，叶面出现椭圆形或不规则形淡黄色病斑，叶背面病斑密生灰褐色至黑褐色绒状霉层，严重时可引起全叶干枯卷曲；早疫病的病害症状为：叶片染病后，初深褐色小斑点，后扩展为圆形、近圆形灰褐色病斑，病斑中部呈现深褐色同心轮纹，外有浅黄色晕圈。180份材料均发生晚疫病，其中发病率达100%有153份，占所有材料的85%，发病率≥50%的有177份，占98.33%，180份材料普遍易感晚疫病。180份材料均发生叶霉病，其中发病率达100%有61份，占所有材料的33.89%；发病率≥50%的有153份，占85%，180份材料易感叶霉病。有179份材料发生早疫病，其中发病率达100%有6份，占所有材料的3.33%，发病率≥50%的有80份，占所有材料的44.44%，180份材料普遍不易感早疫病。表2

2.2 抗病性

研究表明，180份材料中没有对晚疫病免疫的材料，高抗的有63049这1份材料，抗病的有62733、62735、62915和63054共4份材料，中抗的有62734、62746和62747等66份材料，感病的材料有62751、62752和62755等71份，高感的有62789、62790和62937等38份材料；抗病等级以上的材料有5份，只占总数的2.78%。

180份材料中没有对叶霉病免疫的材料，高抗的有63049和63054共2份材料，抗病的有62746、62747和62759等23份材料，中抗的有62734、62735和62743等57份材料，感病的材料有62748、62749和62752等68份，高感的有62751、62769和62789等30份材料；抗病等级以上的材料有25份，占总数的13.89%。

180份材料中只有63054对早疫病免疫，抗病的材料有62743、62746和62748等48份材料，中抗的有62734、62747和62759等35份材料，中感的有62733、62748和62754等40份材料，感病的有62735、62749和62751等47份材料，高感的有62841、62859和62925等9份材料，抗病等级以上的材料有49份，占总数的27.22%。

结合种质资源的田间发病率及对3种病害的抗性，筛选出16份材料对3种叶部病害均达到中抗等级以上，63049和63054共2份材料均达到抗病等级以上。表2，表3

续表2 180份番茄种质资源3种主要叶部病害抗病性Table 2 Evaluation results of disease resistance of three major leaf diseases of 180 tomato germplasm resources

续表2 180份番茄种质资源3种主要叶部病害抗病性Table 2 Evaluation results of disease resistance of three major leaf diseases of 180 tomato germplasm resources

续表2 180份番茄种质资源3种主要叶部病害抗病性Table 2 Evaluation results of disease resistance of three major leaf diseases of 180 tomato germplasm resources

续表2 180份番茄种质资源3种主要叶部病害抗病性Table 2 Evaluation results of disease resistance of three major leaf diseases of 180 tomato germplasm resources

表3 3种叶部病害不同抗病性级别材料份数及占比Table 3 Number of material parts and proportion of different disease resistance grades of three leaf diseases

2.3 不同番茄种质资源对3种叶部病害抗病性

研究表明，通过反隶属函数计算公式计算各种病害的隶属函数值，均值越大抗病性越强，并进行排序。63049和63054排名最靠前，其隶属函数平均值分别为0.98和0.93，表明对3种病害综合抗病性最强的是63049，其次是63054；其余8个材料的隶属函数值介于0.71～0.77，其对3种病害综合抗病性较强，平均值排序依次为62984=62746>62962>62946>62950>62893=62889=62747。表4

表4 不同番茄种质资源对3种叶部病害抗病性的综合评价(排名前10)Table 4 Comprehensive evaluation of disease resistance of three leaf diseases by different tomato germplasm resources(Top 10)

3 讨 论

叶部病害已经成为了番茄产业及制种业的主要限制因子[12]。刘世伟[3]2018年的调查结果表明，宁夏永宁县番茄主要的病害依次为灰霉病、晚疫病、叶霉病和早疫病，而且发病呈现出了一定的周期性。研究于2019年调查的180份番茄种质资源发病严重程度依次为晚疫病、叶霉病、早疫病，即病害严重程度排序与其相同，认为灰霉病发病最严重，研究调查时间为2019年，而调查的时间为2016～2018年[3]；研究主要材料来源为宁夏大学农学院蔬菜课题组和宁夏巨丰种苗有限责任公司共同收集的，来源较稳定，调查[3]的是不同种植园区不同栽培的品种，来源较为分散；研究调查的茬口为越冬茬，茬口[3]为秋冬茬和早春茬；研究栽培管理为统一的田间常规管理，调查[3]的栽培管理园区不同，种植人员不同而有所差异。

研究选用田间自然发病筛选的方法虽然与以往常用的人工室内接种的方法不同，但何伟等[6]、王进明[18]的研究表明，室内人工接种法与田间自然发病筛选的结果具有很高的一致性。所以，在种质资源份数较多，且希望对种质资源材料进行多种病害的抗病性初筛时，可以选用田间自然发病调查法。苏银玲等[12]对云南元谋地区的41份番茄资源进行田间抗性鉴定筛选出5份对叶霉病、白粉病和早疫病具有综合抗性的材料。研究从180份材料中筛选出了2份对晚疫病、叶霉病和早疫病综合抗性最好的多抗的番茄材料，以及14份综合抗性较强的多抗材料。如今分子标记检测、基因编辑等现代生物技术对于抗病育种的作用越来越大[19-21]。

4 结 论

供试的180份番茄种质资源材料普遍易感晚疫病，叶霉病次之，普遍不易感早疫病；初步筛选出62734、62746、62747、62759、62761、62768、62787、62842、62844、62861、62865、62889、62891、62893、63049和63054共16份材料对3种叶部病害均达到中抗等级以上；对3种叶部病害抗病性综合评价排名前10的种质中，材料63049隶属函数平均值最高，为0.98，材料63054排名第二，为0.93，其余8个材料的隶属函数值介于0.71～0.77；确定63049和63054这2份材料对3种病害均达到抗病等级以上且综合抗性最好，可作为多抗番茄种质资源。