張宏宇,陳 霞,左洪波,張艷菊*,秦智偉,周秀艷
(1.東北農業大學農學院,哈爾濱 150030;2.東北農業大學園藝學院,哈爾濱 150030)
黃瓜枯萎病是由無性菌類鐮孢屬尖鐮孢菌黃瓜?;停‵usarium oxysporium f.sp.cucumarinum Owen.)侵染所引起的一種土傳病害,是影響黃瓜產量和品質的三大病害之一。一般年份可使黃瓜減產25%~35%,發病重的年份甚至造成絕產[1]。隨著保護地黃瓜栽培面積的不斷擴大,枯萎病的發生也日益嚴重。目前枯萎病的防治主要采取利用抗病品種、輪作、嫁接及藥劑防治等措施。日本、韓國和中國的一些溫室黃瓜栽培地區以黑籽南瓜為砧木,采用嫁接技術防治枯萎病,取得了較好的防治效果,但嫁接育苗需要一定的技術支持,費工費時,大范圍推廣有一定難度且成本較高[2]。輪作倒茬雖然有效,但給蔬菜生產的茬口安排帶來實際困難?;瘜W藥劑防治不僅效果不甚理想,而且造成環境污染。相比之下,培育與栽培抗病品種是防治該病最經濟、有效和環保的措施。本研究采用苗期人工接種鑒定方法對中國現行推廣的204份黃瓜栽培品種及54份種質材料進行了枯萎病抗病性鑒定,以期對栽培黃瓜品種的抗病性進行綜合評價,指導黃瓜生產,同時篩選優良的抗病種質資源,為黃瓜抗病育種工作奠定基礎。
于2006年秋~2007年春,收集全國黃瓜主產區的現行推廣品種共204份(其中有引進外國品種21份),用于枯萎病抗病性鑒定;54份黃瓜種質資源為從國內外引進、東北農業大學黃瓜課題組保存的品種(系);黃瓜枯萎病菌(Fusarium oxysporium)由東北農業大學植物病理研究室提供。
1.2.1 枯萎病苗期接種
采用胚根接種法[3]對黃瓜幼苗進行接種。將PDA平板培養的黃瓜枯萎病菌移入馬鈴薯乳糖培養液(1 L馬鈴薯提取液中加入20 g乳糖)中,于25~28 ℃[4]條件下 110~120 r·min-1振蕩培養 7~10 d。取培養好的菌液用雙層紗布過濾,除去菌絲,將濾液經4 000 r·min-1離心10 min后,棄上清,加入無菌蒸餾水將孢子稀釋成1.6×107個·mL-1的孢子懸浮液。
供試黃瓜種子用紗布包好,50℃水浴20 min,置于28℃恒溫箱內催芽至胚根長為1 cm左右時,用制備好的孢子懸液浸泡接種20 min,取出后播于裝有滅菌土的育苗缽內,置于20~25℃網室內培養。每品種設3次重復,每重復10株苗,以感病對照品種津研2號、抗病品種長春密刺為對照。
1.2.2 抗性調查及評價標準
接種后7~10 d調查發病情況。分級標準為:0級,無病癥;1級,子葉萎蔫或部分子葉與真葉輕微萎蔫;2級,一片真葉萎蔫或子葉較重萎蔫;3級,子葉及部分真葉萎蔫;4級;整株輕度萎蔫,部分枯死,但心葉仍成活;5級,整株嚴重萎蔫并枯死[5]。依據上述分級標準調查病情,并計算病情指數(DI)。抗性分級標準為:高抗(HR):DI<10;抗?。≧):10≤DI<30;中抗(MR):30≤DI<50;感?。⊿):50≤DI<70;高感(HS): DI≥70。
對來自中國黃瓜主要產地的204份黃瓜栽培品種的室內苗期抗枯萎病接種鑒定結果表明,供試材料中沒有對枯萎病免疫的品種,其中表現高抗的品種有18個,分別為北國寒秀、春冠王、福艾一號、寒光509號、韓國雌性三號、吉雜十八、津聯1號、津帥3號、綠劍金春、綠隆星四號、魔爾優加優九號、蘇聯黃瓜(九月白)、豫藝春優、豫藝春早黃瓜5號、豫藝金世紀、豫優春棚綠劍、早青二號黃瓜和中農21號,占鑒定品種總數的8.8%;56個品種表現為抗病,占鑒定總數的27.5%;表現中抗的品種有55份,占鑒定總數的27.0%;另外有48和27個品種分別表現為感病和高感,占鑒定品種總數的23.5%和13.2%(見表1)。

表1 204份現行推廣黃瓜品種對枯萎病的抗病性Table 1 Resistance of 204 cucumber cultivars to Fusarium wilt

續 表

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54份種質材料對枯萎病的抗性鑒定結果表明,在東北農業大學黃瓜育種研究室保存的黃瓜種質資源中,僅有1份材料D0327表現為高抗,并能夠對枯萎病免疫,占鑒定總數的1.9%;抗病材料4份,占鑒定總數的7.4%;中抗材料6份,占鑒定總數的11.1%;在全部54份種質資源中,受枯萎病影響較大的材料居多,共有17份感病材料和26份高感材料,分別占鑒定總數的31.5%和48.1%(見表2)。

表2 54份種質資源對枯萎病的抗病性Table 2 Resistance of 54 germplasms to Fusarium wilt

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目前國內外在葫蘆科作物枯萎病苗期接種鑒定中采用的方法主要有浸根法、菌土法、灌根法和胚根法[3,6-8],其中胚根法由于其操作方便、接種效果較好而得到國內外研究者的廣泛使用[9]。本研究亦采用胚根法對中國現行推廣品種及種質資源進行了苗期接種鑒定。
中國是世界上種植黃瓜面積最大的國家,截至2002年底,黃瓜在國內的種植總面積已達到125.3萬hm2,占全國蔬菜種植總面積的10%左右。然而國內現有的黃瓜栽培品種對枯萎病的抗病性并不十分理想,只有不到10%(18份)的品種表現高抗,36.7%(27份)的品種對枯萎病表現感病或高感。如果這些高感品種連年種植,在有枯萎病菌源存在及環境條件適宜的條件下會造成枯萎病嚴重發生,從而給黃瓜生產帶來嚴重損失。因此,在生產中枯萎病發生嚴重及菌源豐富的地區,應避免使用感病及高感品種。通過對54份種質資源的抗病性鑒定可以看出,高感及感病的種質材料所占的比例也比較大,其總和占鑒定總數的79.6%,因此急需進一步加大抗病育種工作的力度。而在這54份種質資源中,D0327在幾次重復試驗中均可以達到免疫枯萎病,這就對抗病育種工作提供了有效的抗病資源,為明確黃瓜對枯萎病的抗性遺傳規律及抗病機制奠定了物質基礎。利用現代育種技術將抗病基因轉移、導入或整合到具有優良品質的黃瓜栽培品種中,培育優質、高抗的新品種,這將成為今后工作的重點[10]。
對中國現行推廣的204份黃瓜品種的室內苗期枯萎病抗性鑒定結果表明,供試材料中沒有對枯萎病免疫的品種,北國寒秀、春冠王、福艾一號、寒光509號、中農21號等18個品種表現為高抗,占鑒定品種總數的8.8%;56個品種表現為抗病,占鑒定總數的27.5%;表現中抗的品種有55份,占鑒定總數的27.0%;另外有48和27個品種分別表現為感病和高感,占鑒定品種總數的23.5%和13.2%。
54份種質材料中對枯萎病表現高感的材料有26份,占鑒定總數的48.1%;感病材料17份,占鑒定總數的31.5%;中抗材料6份,占鑒定總數的11.1%;抗病材料4份,占鑒定總數的7.4%;僅有1份高抗材料D0327,且該材料可以對枯萎病免疫。
[1]馮建明,張海英,陳年來,等.黃瓜重要病害抗性遺傳規律及相關分子標記研究進展[J].中國農學通報,2008,24(8)∶8-12.