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番茄白粉病苗期抗病性鉴定方法及抗病种质资源筛选

2012-08-27姜景彬康立功陈秀玲王傲雪李景富许向阳

植物保护 2012年5期
关键词:白粉病抗病性抗病

郑 坤, 姜景彬, 康立功, 张 贺,陈秀玲, 王傲雪, 李景富, 许向阳

(东北农业大学,哈尔滨 150030)

番茄白粉病苗期抗病性鉴定方法及抗病种质资源筛选

郑 坤, 姜景彬, 康立功, 张 贺,陈秀玲, 王傲雪, 李景富, 许向阳*

(东北农业大学,哈尔滨 150030)

采用不同接种方法、不同接种苗龄、不同接种浓度三因素三水平正交试验设计对番茄白粉病苗期抗性鉴定方法进行筛选。结果表明,番茄苗期接种白粉病最好的方法是喷雾法,接种苗龄为四叶期,接种的最适浓度为106孢子/mL。在此基础上,对东北农业大学番茄研究所提供的54份番茄材料进行白粉病苗期接种鉴定,结果表明,54份材料中,有抗病品种4份、中抗品种16份、感病品种17份、极感病品种17份。

番茄; 白粉病; 抗性鉴定; 正交试验

番茄白粉病(tomato powdery mildew)是一种严重的真菌性病害[1]。20世纪80年代在欧洲首次发现该病,并且迅速地蔓延到世界各地,对番茄产量造成严重影响[2-4]。我国最早报道发生番茄白粉病的地方是台湾,新疆、黑龙江大庆、云南和辽宁的沈阳等地也曾有发生[5-7]。近年该病在北方保护地或露地均有蔓延之势,尤其春、秋大棚发病严重[8]。

随着番茄白粉病的日趋严重,必须找到行之有效的方法来预防和控制病害的流行,减少损失。抗病育种是解决番茄白粉病经济、有效的途径。本试验先研究得到番茄白粉病苗期人工接种鉴定的最佳方法,然后筛选出抗番茄白粉病的种质资源,为番茄抗白粉病育种奠定基础。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 病原菌

番茄白粉病菌(ErysiphepolygoniDC.)于2011

年6月采自东北农业大学实习基地香坊农场自然发病的番茄植株。为确保病原菌的纯度,将采回的病原菌用掸拂法接到健康感病番茄品种‘东农714’上扩大繁殖(东北农业大学园艺试验站番茄抗病育种温室),隔离保存。

1.1.2 番茄

用于抗病性鉴定方法研究的番茄材料选用‘东农714’;用于种质资源筛选鉴定的54个番茄材料由东北农业大学番茄研究所提供。首先将种子放到50~52℃的温水中浸泡15~30min进行消毒处理,然后用干净的湿毛巾包裹放入28℃恒温箱中催芽,出芽后将种子播于苗盘内,待幼苗达二叶一心时进行移苗,进行常规的苗期管理。

1.2 方法

1.2.1 孢子悬浮液的配制及接种方法

将感病叶片上的孢子用软毛刷轻轻扫到无菌水中,利用血球计数板配制成所需浓度的孢子悬浮液。

摩擦法:将一定浓度的孢子悬浮液与石英砂混合,均匀涂抹到番茄植株的叶片上。刷叶法:用软毛刷将一定浓度的孢子悬浮液均匀刷到番茄植株的叶片上。喷雾法:用精量喷雾瓶将一定浓度的孢子悬浮液喷到展平的番茄叶片上,喷到叶片能滴下水珠为好。

1.2.2 试验设计

该试验在东北农业大学园艺实验站番茄抗病育种温室内(白天23~33℃,夜间15~18℃;湿度40%~50%)进行,每个处理15株幼苗,3次重复。接种后在相对湿度80%~90%下保持48h,在病害特征明显后(约14d)调查所有接菌时展开的叶片,记录发病情况、统计发病程度、计算病情指数。番茄白粉病苗期抗性鉴定方法的筛选采用三因素三水平(统计软件SPSS18.0)的正交试验设计,设计的因素和水平详见表1。

表1 试验设计的因素和水平

1.2.3 病情分级标准

严重度分级标准参考相关资料[9],并根据田间实际发病情况修改确定。

0级:不发病。

1级:叶片有粉斑,茎秆、叶柄无病斑。

2级:叶片有粉斑,叶柄病斑≤5%,茎秆上无病斑。

3级:叶片有粉斑,5%<叶柄病斑≤30%,茎秆上无病斑。

4级:叶片有粉斑,叶柄病斑>30%,茎秆上有病斑。

5级:叶片干枯,茎秆上有病斑。

1.2.4 病情指数

1.3 抗病种质资源筛选

根据筛选的番茄苗期最佳人工接种鉴定方法对54份番茄种质资源进行苗期白粉病的抗性鉴定。每个供试品种设置3次重复,每次重复接种7株番茄幼苗。接种14d后调查发病情况。

群体抗病性划分标准如下。

免疫(I):病情指数为0;

抗病(R):病情指数在20.00以下;

中抗(MR):病情指数在20.01~40.00;

感病(S):病情指数在40.01~60.00;

极感(ES):病情指数在60.00以上。

2 结果与分析

2.1 不同接种方法进行抗病性鉴定的病情指数分析

不同接菌方式的病情指数见表2。

如表2所示,A3B2C2组合在α=0.05水平上与其他26个组合差异显著,病情指数最高,而且症状明显,发病速度适中,易于病害的调查,能够真实反映各组合间的抗性差异水平,是苗期接种番茄白粉病最好方法,但在α=0.01水平上 A3B2C2和A2B3C3、A3B1C2、A2B1C3这3个组合间的差异不显著。A2B3C3组合(刷叶法、六叶期、107孢子/mL)和A2B1C3组合(刷叶法、二叶期、107孢子/mL)病情指数虽然分别达到72.90和72.00,但是由于孢子浓度过高,导致发病过快,组合间差别不明显,并且不利于病害的调查。说明当孢子浓度为107孢子/mL时,不能真实反映供试材料的抗病性。A3B1C2组合(喷雾法、二叶期、106孢子/mL)的病情指数为72.09,虽然发病较好,但是由于植株苗龄过小,抗病性弱,发病速度快,也不能真实反映各组合的抗病性。因此A3B2C2是番茄白粉病苗期抗病性鉴定的最佳组合。

综合以上结果表明,番茄苗期接种白粉病最好的方法是喷雾法,接种苗龄为四叶期,接种的最适浓度为106孢子/mL。

2.2 抗病资源筛选结果

表3所示,由东北农业大学番茄研究所提供的54份材料中,抗病品种有4份,中抗品种有16份,感病品种有17份,极感病品种有17份。

3 讨论

有效的接种方法是进行病害抗性遗传分析的基础,李成伟等将番茄白粉病叶上的孢子洗于无菌水中,调整孢子悬浮液浓度至20 000个/mL,在番茄苗龄为4~5片真叶时进行喷雾接种[10]。王联德等采用叶片摩擦法将感病叶片的孢子粉接种到4叶期的番茄苗第一生长叶[11]。但都没有对番茄白粉病接种方法经行系统的研究,而本试验系统研究了番茄苗期白粉病的接种方法,为以后番茄白粉病的研究奠定了基础。

表3 抗病资源筛选结果1)

培育和利用抗白粉病品种是防治番茄白粉病最直接有效的途径[12]。本试验筛选了由东北农业大学番茄研究所提供的54份材料,其中4份抗病品种,16份中抗品种,这些抗性材料有助于对番茄白粉病抗性遗传机制进一步深入了解,可为番茄抗白粉病育种提供材料。

[1]Jones H,Whipps J M,Guu S J.The tomato powdery mildew fungusOidiumneolycopersici[J].Molecular Plant Pathology,2001,2:303-309.

[2]LaMondia J A,Smith V L,Douglas S M.Host range ofOidiumlycopersicumon selected solanaceous species in Connecticut[J].Plant Disease,1999,83(4):341-344.

[3]Mieslerova B,Lebeda A.Taxonomy,distribution and biology of the tomato powdery mildew(Oidiumlycopersicum)[J].Z PflKrankh PflSchutz,1999,106:140-157.

[4]Wipps J M,Budge S P,Fenlon J S.Characteristics and host range of tomato powdery mildew[J].Plant Pathology,1998,47:36-48.

[5]贾菊生.新疆番茄病害一新记录-番茄白粉病[J].植物保护,1990,16(4):54.

[6]程志明.黑龙江番茄新病害番茄白粉病[J].北方园艺,1992(6):40.

[7]王媛媛,陈立杰,段玉玺,等.沈阳地区温室番茄发生白粉病[J].植物保护,2004,30(5):91.

[8]吕佩珂,李明远,吴钜文,等.中国蔬菜病虫原色图谱[M].第1版.北京:农业出版社,1992:131.

[9]陈林年,张玉梅,史登玉,等.不同药剂防治加工番茄白粉病试验研究初报[J].植物保护,2007,33(2):30.

[10]李成伟,王晓武,Guusije Bonnema.番茄植株与白粉病菌互作过程中叶片胞间蛋白变化的初步分析[J].中国蔬菜,2003(3):8-10.

[11]王联德,Stefan Vidal,黄建,等.番茄感染白粉病对丽蚜小蜂寄主搜索行为的影响[C]∥成卓敏.农业生物灾害预防与控制研究.北京:中国农业科学技术出版社,2005:977-978.

[12]王海龙,董华芳.我国番茄白粉病抗病育种研究现状[J].西昌学院学报·自然科学版,2007(4):36-38.

Resistance identification of tomato powdery mildew at seedling stage and selection of resistance resources

Zheng Kun, Jiang Jingbin, Kang Ligong, Zhang He, Chen Xiuling,Wang Aoxue, Li Jingfu, Xu Xiangyang
(NortheastAgriculturalUniversity,Harbin150030,China)

By using different inoculation methods,seedling stages,concentrations and orthogonal test method,resistance identification of tomato powdery mildew seedling were conducted in this study.The results showed that spraying was the best way to inoculate powdery mildew at seedling stage,and the inoculation seedling age was four-leaf stage;the optimal concentration of inoculation was 106spores/mL.In addition,54 tomato materials provided by the Research Institute of Tomato in Northeast Agricultural University were inoculated at seedling stage.The identification results showed that there were 4 resistant varieties,16 moderately resistant varieties,17 susceptible varieties and 17 extremely susceptible varieties among the 54 materials.

tomato; powdery mildew; resistance identification; orthogonal test

S 432.21

A

10.3969/j.issn.0529-1542.2012.05.021

2011-11-29

2012-01-10

现代农业产业技术体系专项资金(CARS-25-A-15);国家科技支撑计划(2009BAD8B01);东北农业大学创新团队基金;东北农业大学博士启动基金(2009RC09);黑龙江省高等学校创新团队基金(2009td07);哈尔滨市科技创新人才研究专项资金(2011RFXXN031)

* 通信作者E-mail:xxy709@126.com

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