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湖南部分鲜食葡萄及刺葡萄杂交后代对霜霉病的抗性鉴定

时间:2024-05-25

谭坤艳,李宁枫,蔡燕羚,刘昆玉,2*,易图永,刘文胜,杨国顺,2,钟晓红,2,石雪晖,2,徐丰,2,金燕,2,白描,2(. 湖南农业大学园艺园林学院,长沙 028;2. 湖南省葡萄工程技术研究中心,长沙 028;. 湖南农业大学植物保护学院,长沙 028;. 长沙市岳麓区湘龙果业有限公司,长沙 006)

湖南部分鲜食葡萄及刺葡萄杂交后代对霜霉病的抗性鉴定

谭坤艳1,李宁枫1,蔡燕羚1,刘昆玉1,2*,易图永3,刘文胜4,杨国顺1,2,钟晓红1,2,石雪晖1,2,徐丰1,2,金燕1,2,白描1,2
(1. 湖南农业大学园艺园林学院,长沙 410128;2. 湖南省葡萄工程技术研究中心,长沙 410128;3. 湖南农业大学植物保护学院,长沙 410128;4. 长沙市岳麓区湘龙果业有限公司,长沙 410016)

本试验采用室内离体叶圆片接种试验的方法,研究了阳光玫瑰、夏至红、红宝石无核、香妃等20个鲜食葡萄品种及刺葡萄杂交后代对霜霉病的抗病性。试验初步筛选出金皇后、夏至红、红宝石无核、巨玫瑰、香妃等几个抗病品种,其中金皇后抗性最强,其他几个品种为感病品种,奥地亚无核最感病,并对部分刺葡萄杂种后代对霜霉病的抗病性进行了初步评价。

鲜食葡萄;刺葡萄;霜霉病;抗病性

利用传统栽培技术,欧亚种葡萄在南方大部分地区不适宜种植。然而,随着近年来设施栽培特别是避雨栽培的广泛利用,越来越多的欧亚种葡萄引进和推广。南方地区已经在我国的葡萄产业中占有重要的地位[1]。

葡萄霜霉病遍及全世界葡萄产区,是葡萄上最主要的病害之一,一般在5~6月开始发生,8~9月进入发病盛期,主要危害叶片,严重影响叶片的光合作用,常造成叶片焦枯早落,影响果实品质及产量,致减产30%~50%,重者达80%以上[2]。其病原是葡萄霜霉菌,属鞭毛菌亚门[3]。高温多湿是引起该病流行的主要环境因子[4],其中湿度尤为重要,病菌孢子囊萌发适温为20~24 ℃,游动孢子萌发适温为18~20 ℃[5]。霜霉病是一种由真菌类的霜霉菌所引起的植物病害,其病菌是以菌丝在植物种子或者卵孢子在病残体上越冬,通过气流、浇水、农事及昆虫传播。病菌孢子萌发温度为6~10 ℃,适宜侵染温度15~17℃,田间种植过密、定植后浇水过早、过大、土壤湿度大、排水不良等容易发病[6]。春未夏初或秋季连续阴雨天气最易发生。而中国的南方又属于典型的湿热地区,更加利于霜霉病的传播。葡萄霜霉病是复侵染病害,生产中除应用栽培措施防治外,主要采用化学防治。但是化学防治的昂贵成本和环境公害,迫使人们寻求新的防治途径——选育抗病种类或品种[7-11]。

刺葡萄是一种适应高温多湿气候条件,并具有一定的抗病虫能力的一个葡萄种类,但刺葡萄不抗霜霉病,以刺葡萄与其他欧美杂种葡萄品种进行杂交,获得了一些刺葡萄杂种后代,通过鉴定这些后代对霜霉病的抗性可以初步筛选出抗霜霉病的品系,为优质刺葡萄得推广提供优质资源。同时为了解不同鲜食葡萄品种对霜霉病的抗性,分析比较不同鲜食品种的抗性强弱,为筛选优良品种和无公害生产提供了理论依据。

1 材料与方法

1.1材料

供试材料系湖南农业大学耘园教学基地的鲜食葡萄品种和部分刺葡萄杂交组合后代,鲜食品种包括红宝石无核、夏至红、东方之星、巨玫瑰等,杂交组合包括27-1、19-1、17-1等。杂交组合是以刺葡萄和欧美杂种葡萄品种杂交获得,其他几个鲜食品种取自长沙市中崛果业公司葡萄园以及长沙百果园葡萄园。

1.2方法

1.2.1室内离体叶片接种鉴定

供试霜霉菌种采自巨峰葡萄感病叶片。适宜孢子囊接种浓度试验设置1.6×105个/mL孢子悬浮液及清水对照。供试20个品种(系)均重复3次,以确定最适宜发病的接种浓度。具体操作方法如下:

(1)供试菌株的准备。将刚采下的带菌巨峰葡萄叶片装入塑料袋中带回实验室,放在湿润滤纸上保湿24 h。长出新孢子后用经75%乙醇溶液消毒的毛笔或刷子刷下病菌,加少量的去离子水后用血球计数板在显微镜下计数,然后配成1.6×105个/mL备用[12]。每次配成的孢子囊悬浮液在室温下培养1~2 h,然后取一滴孢子囊悬浮液在显微镜下观察,当有游动孢子出现时,便可以进行接种。

(2)室内接种试验。采取供试植株第5或第6节上的幼叶,用直径10 mm的打孔器将供试的正常无菌叶片打成直径10 mm的圆片,每个品种60片,平均分成3份,在托盘中放置5张用蒸馏水湿润的滤纸,同一品种的20个叶盘用放在一张滤纸上,横5竖4排列。前3横排15个叶盘上滴一滴20 μL孢子囊悬浮液,第4横排5个叶盘滴20 μL蒸馏水作为对照。用真空管吸掉多余的接种液,用保鲜膜封住托盘保湿。放于22 ℃、相对湿度95%、12 h光照条件下的人工气候箱中培养[13]。一般在接菌后3~4 d,叶盘上可见到孢子囊,接菌后5~10 d,侵染达到顶峰。在侵染达到顶峰时即发病一周后,进行发病调查,统计病情指数,实验重复3次,取平均值。

1.2.2发病情况统计标准

按叶片感病面积采用6级记载法,具体标准参照表1。

表1  不同种葡萄叶片感染霜霉菌的分级标准

参照国际植物种质委员会(IBPGR)的标准[15],将葡萄霜霉病的发病情况分为免疫、高抗、抗病等6个抗病类型,具体标准参照表2。

品种反应型按照国际植物种质委员会(IBPGR)的标准,将其分为如下5级:免疫:病情指数为0;高抗:病情指数为0~10;抗病:病情指数为10~20;中抗20~30;感病:病情指数为30~40;高感:病情指数为40以上[14-17]。

1.3试验中采取的方法与标准

试验采取离体叶盘接种试验方法。在玻璃培养皿中放置5张被蒸馏水湿润过的滤纸,同一品种取下的2片葡萄叶圆片放在同一张滤纸中,按5×4排列。其中,第1~3排为实验组,分别用移液枪将配置好可接种的孢子囊悬浮液滴一滴在叶盘上,用量约为20 μL/圆叶片。再用移液枪滴取蒸馏水于最后一排,每片一滴,为对照组。十组全部完成后,用保鲜膜将培养皿密封保湿。置于恒温培养箱中培养7~10 d,在此期间观察发现霜霉菌对于实验叶片的侵染达到峰值。在侵染高峰期时,对实验组叶片进行染菌感病调查,统计其病情指数,实验重复3次,取平均值为实验最终所需数据[15]。

表2 葡萄霜霉病的抗感分级标准

1.4试验数据的处理与分析

1.4.1实验数据处理计算公式

统计每一品种叶圆片发病情况,拍照记录影像,用CAD制图软件计算每一叶片发病的面积,按前述分级标准进行病叶分级。以接种叶盘病情指数作为鉴定效果的分析以及抗性分级的指标[17-18]。

病情指数=[∑(各级病叶片数×各级代表值)/(调查叶片数×最高级代表值)]×100

1.4.2分析工具

实验数据采用Excel表格整理数据,发病叶片面积则用CAD制图软件得出。

2 结果与分析

通过将培养的霜霉菌孢子囊悬乳液用移液枪接种于新鲜健康的葡萄圆叶片中,发病后得到各个叶盘发病面积,并用CAD制图软件得出发病面积占全叶盘的百分比。在利用上述的计算公式得出表3的数据。

表3 不同葡萄品种与类型离体叶片接种抗病性测定结果

2.1供试材料的发病表现

通过观察发现,20个供试鲜食品种与刺葡萄杂种后代类型在均在接种4 d后开始发病,发病初期在叶片上出现针尖大小褪绿斑,随着病情的加重在叶片背面出现白色霜状霉层,对室内接种鉴定得出的病情指数进行分析得出:阳光玫瑰、东方之星、27-2之间无显著差异;Z4-1、19-1、白罗莎之间无显著差异;奥地亚无核与其他品种存在显著性差异。

2.2抗病性分级

依据霜霉病的病情指数分析,供试品种与品系可以分为3类:夏至红、红宝石无核、香妃、巨玫瑰为感病较弱的品种;阳光玫瑰、东方之星、27-2为中等感病品种与类型;极高、奥地亚无核以及19-1、17-1、19-2、19-3、27-1、27-3、27-4等其他几个本地杂交品种感病相对较强。表3结果表明,供试的20个葡萄品种与刺葡萄杂种后代类型中奥地亚无核病指为81.3,抗病性最弱,17-1次之;金皇后病指为5.6,抗病性最强,巨玫瑰次之。从阳光玫瑰到27-4,20个葡萄品种及类型对霜霉病的平均发病率差别较大。品种奥地亚无核为欧亚种葡萄,为最感病品种;金皇后为高抗病品种。

3 讨论与小结

3.1在南方湿热地区的葡萄优良品种选择

葡萄的栽培条件为充足的光照条件以及水分,喜欢温暖气候。尤其以充足的光照为重,只有在阳光充足直射条件下葡萄果实才能着色正常。而在我国南方大部分省区,为温暖湿热气候,素有“天无三日晴”之称。在这种多阴雨的气候条件下,一是不利于葡萄植株的正常生长;二是更利于霜霉菌的传播,这无疑大大增加了种植难度。

在对霜霉病抗病性结果测定中,金皇后的平均发病率为12%,为11个试验品种中的最低感病品种。在南方湿热地区应优先选种金皇后、夏至红、香妃等对于霜霉病表现为抗病的品种,不宜选种白罗莎里奥、极高等高感病品种。

3.2葡萄品种与类型的抗病性分析

葡萄对霜霉病的抗性强弱与品种种类有一定的关系,一般欧亚种葡萄抗病性较弱,欧美杂交种抗病性较强。葡萄品种间抗病性差异的原因是多方面的,除了与基因型有关,与形态学、解剖学也有关系。比如,叶背气孔数目、气孔开张角度与抗病性有关,单位面积上气孔数目多、开张角度大,则易于感病。本试验中选择了部分欧美杂种和欧亚种作为试验材料,结果表明,巨玫瑰为欧美杂种葡萄,对霜霉病感病弱,有一定的抗性,而极高、白罗莎里奥为欧亚种,表现为高感病,对霜霉病抗病性差。这与欧亚和欧美杂种自身的特性有关。同时葡萄的抗病性还与葡萄自身生理生化特性及自身组织结构有关系。

3.3小结

[6] 李华. 葡萄抗病和感病品种叶片气孔对霜霉病游动孢子的向性引力比较研究[J]. 法国农业通讯, 1986(1): 27-30.

[7] 李华. 欧亚种葡萄品种对霜霉病感病性的研究[J]. 园艺学报,1988, 15(1): 23-26.

[8] 宋润刚, 张亚风. 山葡萄品种(品系)对霜霉病抗性的研究[J].北方园艺, 1998(3/4): 47-49.

[9] 魏文娜, 赵令川. 湖南省葡萄病害初步研究[J]. 葡萄栽培与酿酒, 1995(4): 49-51.

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试验初步筛选出金皇后、巨玫瑰、夏至红、红宝石无核、香妃等几个抗病品种,其中金皇后抗性最强,适宜在南方推广栽培。其他几个品种为感病品种,奥地亚无核最感病,与其他品种存在显著性差异。刺葡萄杂交后代材料中,27-2为中等感病类型,19-1、17-1、19-2、19-3、27-1、27-3、27-4等为高感病类型。

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[3] 曹若彬. 果树病理学[M]. 北京:中国农业出版杜, 1994: 160-163.

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Evaluation of downy mildew resistance on table grape cultivars and the cross progeny of Vitis davidii Fo☒x in Hu'nan

TAN Kunyan1, LI Ningfeng1, CAI Yanling1, LIU Kunyu1,2*, YI Tuyong3, LIU Wensheng4, YANG Guoshun1,2,ZHONG Xiaohong1,2, SHI Xuehui1,2, XU Feng1,2, JIN Yan1,2, BAI Miao1,2
(1. Horticulture and Landscape CollegeHunan Agricultural University, Changsha 410128; 2. Hu'nan Engineering Technology Research Center for Grape, Changsha 410128; 3. College of Plant Protection, Hu'nan Agriculture University, Changsha 410128; 4. Yuelu District of Changsha XiangLong Fruit Company, Changsha 410016)

The downy mildew resistance from 20 cultivars of table grapes and seveal progenies of Vitis davidii Fo☒x were investigated by the method which the indoor leaf discs were inoculated in vitro. The identification results showed that Golden Queen, Xiazhihong, Ruby Seedless, Giant Roses, Xiangfei characterized by higher resistance. Specially, the Golden Queen showed the highest resistance. Several other species of susceptible varieties, Otilia Seedless showed the highest susceptible. The results would provide certain reference to improve the downy mildew resistance of the progeny of Vitis davidii Fo☒x.

table grape; Vitis davidii Fo☒x; downy mildew; resistance

S663.1

A

10.13414/j.cnki.zwpp.2016.05.007

2016-07-31

国家农业产业技术体系建设专项(nycytx-30-zt-06);湖南省科技厅科研项目(2014NK4049),长沙市科技局重点项目(k1503039-21)

谭坤艳(1995-),女,主要从事葡萄栽培生理与生态研究。E-mail: 705526169@qq.com

刘昆玉,E-mail: lkyu-7301@163.com

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