葡萄對3種真菌病害的抗性鑒定

劉會寧,李 濤 (長江大學園藝園林學院,湖北荊州404025)

葡萄屬于葡萄科葡萄屬 (Vitis Linn.)植物,是一種栽培價值很高的果樹,其品種繁多、營養豐富,深受消費者歡迎,在國際果樹生產中占有重要地位[1]。但生產栽培中常遭受各種真菌病害,如黑痘病、白粉病、霜霉病等的侵襲,給葡萄生產帶來巨大的損失。

葡萄黑痘病又稱瘡痂病、鳥眼病,是葡萄生產最普遍的一種真菌性病害,在國內外許多葡萄產區都有發生,尤其單一栽培歐洲葡萄的地區病害特別嚴重。葡萄黑痘病病原為葡萄痂圓孢 (Sphaceloma ampelinum de Bary),屬于半知菌亞門。有性階段為Elsinoe ampelina(de Bary)Shear.,屬于子囊菌亞門[2]。葡萄白粉病是嚴重危害葡萄的一種世界性真菌病害,其病原菌為葡萄鉤絲殼 (Uncinula necator(Schw1)Burr),屬子囊菌亞門[2]。葡萄白粉病在高溫干旱條件下發生嚴重,北方地區發生較重,長江流域露地葡萄栽培中發病較輕,但大棚葡萄栽培中有逐年上升的趨勢[3-5]。且由于季節性的氣候差異,一般南方地區發病時間較北方地區要晚。葡萄霜霉病為專性寄生真菌病害,其病原Plasmoparaviticola Berl.et de Toni屬鞭毛菌亞門卵菌綱霜霉目直梗霜霉屬[6]。葡萄霜霉病是危害葡萄最嚴重的真菌病害之一,它主要侵染植株的葉片、嫩梢和幼果等組織,如防治不及時,會給生產造成嚴重的損失。

目前葡萄真菌病害主要采取化學防治,這不但增加生產成本,而且造成環境及產品污染。因此,真菌病害以預防為主,因而適時的預測預報對于農藥的合理使用至關重要。本研究以栽培在長江大學園藝園林學院塑料大棚基地及露地的16個葡萄品種為試材,在不同發病時期進行黑痘病、白粉病和霜霉病的田間抗病性鑒定,旨在篩選出較抗病的品種在荊州及類似氣候地區推廣種植,或篩選出抗多種病害的種質資源,用于葡萄抗病育種。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

以栽培在長江大學西校區園藝園林學院教學實習基地塑料大棚基地 (連續5a未覆蓋棚膜)的9307、維多利亞、研選5號、粉紅亞都蜜、矢富羅莎、紅霞、鳳凰51號、早紫、紫珍珠共9個歐亞種品種,及露地栽培的愛格麗、88-02、88-03、88-04、早熟紅無核 (歐亞種),藤稔 (歐美雜交種),SO4(冬葡萄和河岸葡萄的雜交后代)共7個葡萄品種為試材,各品種均是9年生,以1.0m×2.0m的株行距定植。試驗期間,所有品種田間管理一致。

1.2 試驗方法

試驗于2009年5月～7月進行,參照方中達主編的 《植物病理研究法》[7]的病害調查方法,隨機選取非邊緣位置且長勢大致相同的植株,單株小區,3次重復,以葉片為鑒定對象,選取同一方位、生長基本一致的3～5個主梢上的所有葉片,調查其感病性。每小區調查總葉片數不少于200片。將發病葉片分級記載,采用Desaymard的10級分級方法[8]。葡萄黑痘病、霜霉病、白粉病的自然發病情況分別用發病率、嚴重度和病情指數表示并計算[8]。對試驗結果進行方差分析,差異顯著者再進行多重比較(LSD法)以此確定供試品種對3種病害的抗性差異。由于白粉病、霜霉病和黑痘病的發病率、嚴重度和病情指數大多在30%～70%這個范圍之外,故進行方差分析之前要先進行反正弦轉換

參照國際植物種質委員會 (IBPGR)的標準,根據葡萄各品種的病情指數,將其葉片感染白粉病、霜霉病和黑痘病的程度分為5級[10](表1)。

表1 病害抗性分級標準

2 結果與分析

2.1 供試品種對3種病害的抗性強弱

2.1.1 不同供試品種對白粉病的抗性強弱

(1)露地條件下供試品種對白粉病的抗性強弱 對供試品種在露地條件下進行白粉病的田間自然鑒定,統計嚴重度、發病率和病情指數,其結果如表2。

表2 露地品種對白粉病的抗性差異

由表2的第一次鑒定的嚴重度來看,88-03、88-04、藤稔的抗病性最強,愛格麗抗病性最弱,其他品種抗病性中等。從發病率來看,藤稔和88-04的抗病性最強,愛格麗抗病性最弱,其他品種抗病性中等。從病情指數來看,藤稔的抗病性最強,早熟紅無核和愛格麗抗病性最弱,其他品種抗病性從強到弱依此為:88-04、88-03、SO4和88-02。由第二次鑒定結果來看,3個指標的結果一致,88-04、藤稔、早熟紅無核和SO4抗病性最強,88-02、88-03次之,愛格麗抗病性最弱。

(2)大棚條件下供試品種對白粉病的抗性強弱 對供試品種在大棚條件下進行白粉病的田間自然鑒定,統計嚴重度、發病率和病情指數,其結果如表3。

由表3的第一次鑒定的嚴重度來看,鳳凰51號抗病性最強,其次為早紫、粉紅亞都蜜、研選5號和矢富羅莎,再次為維多利亞、9307和紫珍珠,紅霞的抗病性最弱。從發病率來看,鳳凰51號抗病性最強,其次為研選5號,再次為粉紅亞都蜜、早紫、矢富羅莎、維多利亞和9307,紫珍珠的抗病性較弱,紅霞抗病性最弱。從病情指數來看,粉紅亞都蜜、早紫、鳳凰51號、研選5號抗病性最強,矢富羅莎和9307次之,紫珍珠和維多利亞抗病性較弱,紅霞抗病性最弱,即感病性最強。由第二次鑒定的嚴重度來看,紅霞、鳳凰51號和研選5號為抗病性較強的品種,其余均為抗病性弱的品種。對于發病率來說,9307抗病性最弱,紅霞抗病性最強。對于病情指數來說,9307和矢富羅莎最感病,紅霞最抗病;由第三次鑒定的嚴重度來看,維多利亞最感病,鳳凰51號最抗病。從發病率來看,矢富羅莎最感病,紅霞、紫珍珠、粉紅亞都蜜、鳳凰51號和研選5號最抗病。從病情指數來看,矢富羅莎最感病,紫珍珠、粉紅亞都蜜和鳳凰51最抗病。

表3 大棚品種對白粉病的抗性差異

2.1.2 不同供試品種對霜霉病的抗性強弱

(1)露地條件下供試品種對霜霉病的抗性強弱 對供試品種在露地條件下進行霜霉病的田間自然鑒定,統計嚴重度、發病率和病情指數,其結果如表4。

表4 露地品種對霜霉病的抗性差異

由表4的第一次鑒定的嚴重度來看,愛格麗和早熟紅無核最感病,SO4最抗病。從發病率來看,早熟紅無核最感病,SO4最抗病。從病情指數來看,SO4、88-03、藤稔、88-04的抗病性最強,愛格麗、88-02的抗病性次之,早熟紅無核的抗病性最弱。由第二次鑒定結果來看,除早熟紅無核的病害比較嚴重外,其他各品種都無霜霉病,說明此次調查在霜霉病的后期。

(2)大棚條件下供試品種對霜霉病的抗性強弱 對供試品種在大棚條件下進行霜霉病的田間自然鑒定,統計嚴重度、發病率和病情指數,其結果如表5。

由表5的第一次鑒定的嚴重度來看,9307最感病,早紫、粉紅亞都蜜、鳳凰51號和研選5號最抗病。從發病率來看,維多利亞、9307、紫珍珠最感病,早紫和鳳凰51號最抗病。對于病情指數來說,鳳凰51號、早紫的抗病性最強,9307的抗病性最弱。由第二次鑒定的嚴重度來看,早紫的感病性最強,鳳凰51號的抗病性最強。從發病率來看,供試品種對霜霉病的抗性都存在極顯著差異,鳳凰51號最抗病,早紫最感病。從病情指數來看,鳳凰51號、紅霞抗病性最強,矢富羅莎次之,早紫抗病性最弱。

表5 大棚品種對霜霉病的抗性差異

2.1.3 不同供試品種對黑痘病的抗性鑒定

(1)露地條件下供試品種對黑痘病的抗性強弱 對供試品種在露地條件下進行黑痘病的田間自然鑒定,統計嚴重度、發病率和病情指數,其結果如表6。

表6 露地品種對黑痘病的抗性差異

由表6的第一次鑒定嚴重度來看,藤稔與早熟紅無核感病最嚴重,SO4幾乎不感病,88-03、88-04感病較輕。對于發病率來說,藤稔發病最廣泛,SO4幾乎不發病。對于病情指數來說,SO4的抗病性最強,88-03、88-04次之,藤稔的抗病性最弱。由第二次鑒定的嚴重度來看,藤稔與早熟紅無核發病最重,88-02、88-03、愛格麗和88-04次之,SO4幾乎不發病。發病率和病情指數的表現與嚴重度相似,都是SO4的抗病性最強,藤稔與早熟紅無核的抗病性最弱。

(2)大棚條件下供試品種對黑痘病的抗性強弱 對供試品種在大棚條件下進行黑痘病的田間自然鑒定,統計嚴重度、發病率和病情指數,其結果如表7。

表7 大棚品種對黑痘病的抗性差異

由表7的第一次鑒定的嚴重度來看,矢富羅莎發病最嚴重,維多利亞和紅霞最輕。從發病率來看,矢富羅莎、早紫和研選5號發病最普遍,紅霞發病個體最少。從病情指數來看,紅霞、維多利亞的抗病性最強,粉紅亞都蜜的抗病性最弱。由第二次鑒定的嚴重度來看,維多利亞感病最為嚴重,與各個品種之間差異顯著,9307感病最輕。從發病率來看,矢富羅莎發病最廣泛,紅霞、9307和維多利亞發病范圍最小。從病情指數來看,紅霞、維多利亞、9307的抗病性最強,粉紅亞都蜜的抗病性最弱。

2.2 供試品種對3種病害的抗性表現

2.2.1 供試品種對白粉病的抗性表現

由于病情指數既可反映發病的廣泛程度,又可反映發病的嚴重程度,所以根據病情指數對供試品種(系)進行抗性分級更能體現葡萄對白粉病的抗性差異。表8表明,露地栽培的7個品種 (系)中,除愛格麗為抗病品種外,其余品種均為高抗品種。大棚栽培的9個品種 (系)中,除紅霞為感白粉病品種外,其余品種均為抗病或高抗品種。其中粉紅亞都蜜和研選5號為高抗白粉病品種。

表8 供試品種對白粉病的抗性表現

2.2.2 供試品種對霜霉病的抗性表現

表9表明,在露地栽培的7個品種 (系)中,除SO4為霜霉病免疫品種外,其余品種均為高抗或抗病品種,其中愛格麗、88-03、88-04、藤稔為高抗品種;在大棚栽培的9個品種 (系)中,早紫、鳳凰51號為高抗霜霉病品種,粉紅亞都蜜、紅霞、矢富羅莎為抗霜霉病品種,其余4品種均為感霜霉病品種。

表9 供試品種對霜霉病的抗性表現

2.2.3 供試品種對黑痘病的抗性表現

表10表明,在露地栽培的7個品種 (系)中,除SO4為免疫黑痘病品種外,其余均為抗病或高抗品種。在大棚栽培的9個品種 (系)中,除矢富羅莎、粉紅亞都蜜、研選5號為感黑痘病品種外,其余均為抗病或高抗品種,其中僅紅霞一個為高抗黑痘病品種。

表10 供試品種對黑痘病的抗性表現

3 小結與討論

本研究結果表明,不論在露地還是在大棚條件下,各供試品種對3種病害的抗性程度均存在一定程度差異。露地條件下,SO4對白粉病高抗,對霜霉病和黑痘病免疫;88-03、88-04對3種病害均表現為高抗,愛格麗對霜霉病表現為高抗,對白粉病和黑痘病表現為抗病;88-02對白粉病表現為高抗,但對霜霉病和黑痘病表現為抗病;藤稔對白粉病和霜霉病表現為高抗,對黑痘病表現為抗病;早熟紅無核對白粉病表現為高抗,對霜霉病和黑痘病表現為抗病。大棚條件下栽培時,維多利亞、9307、紫珍珠3個品種對霜霉病表現為感病,但對白粉病和黑痘病卻表現為抗病;矢富羅莎對白粉病和霜霉病具有較強的抗性 (抗病),但對黑痘病抗性較弱 (感病);鳳凰51號對白粉病和黑痘病的抗病性較強 (抗病),對霜霉病表現為高抗;粉紅亞都蜜對白粉病抗性強 (高抗),對霜霉病具有較強抗性 (抗病),但對黑痘病抗性較弱 (感病);紅霞與粉紅亞都蜜相反,對黑痘病抗性強 (高抗),對白粉病抗性較弱 (感病),對霜霉病的表現與粉紅亞都蜜一致 (抗病);早紫對白粉病和黑痘病表現為抗病,對霜霉病表現為高抗;研選5號對白粉病表現為高抗,但對霜霉病和黑痘病均表現感病。故供試品種中SO4綜合抗性最強,88-03、88-04抗性較強,愛格麗、88-02、藤稔、早熟紅無核、早紫和鳳凰51號抗性較弱,維多利亞、9307、紫珍珠、矢富羅莎、粉紅亞都蜜、研選5號和紅霞綜合抗性最弱。因此,SO4、88-03、88-04可作為葡萄抗3種病害的抗性種質資源加以利用。

在田間自然鑒定條件下,冬葡萄和河岸葡萄的雜交后代SO4的抗病性最強,歐美雜交種藤稔的抗病性次之,歐亞種葡萄對黑痘病的抗性存在很大的差異,表現為高抗、抗病、感病3種類型,這與王西平等[10]的 “歐亞種葡萄對黑痘病的抗性存在很大的差異”的結果大致相似。

3種病害抗性調查結果表明,各品種在不同時期的發病情況不同,可能與不同時期的氣候差異有關。但在相同條件下,各品種對3種病的抗性也存在著不同程度差異,這與李華[11]的研究結果一致。

供試品種對白粉病的鑒定結果表明,88-02、88-03、88-04、SO4、粉紅亞都蜜、研選5號、早熟紅無核、藤稔為高抗品種,愛格麗、9307、鳳凰51號、矢富羅莎、維多利亞、早紫、紫珍珠為抗病品種,紅霞為感病品種。這與劉會寧等[12]的研究結果一致。因此品質優良的愛格麗品種可直接推廣種植。

由于試驗當年及前四年大棚一直未覆膜,因此大棚品種與露地栽培的葡萄品種相比,對3種病害的抗性沒明顯優勢,相反對霜霉病和黑痘病抗性更差,這可能與大棚前些年覆蓋造成其土壤板結等因素有關。

[1]胡建芳.鮮食葡萄優質高產栽培技術[M].北京:中國農業大學出版社,2002:2-10.

[2]李懷方,劉鳳權,郭小密,等.園藝植物病理學[M].北京:中國農業大學出版社,2001:153,214-217.

[3]劉會寧,胡 萍.塑料大棚歐亞種葡萄對白粉病和灰霉病的抗性研究[J].湖北農學院學報,2004,24(4):261-263.

[4]劉會寧,李 華.葡萄對白粉病與霜霉病的抗性機制[J].中外葡萄與葡萄酒,2001,(2):27-29.

[5]張振文,李 華,劉會寧.歐亞種葡萄對霜霉病與白粉病的抗性遺傳關系 [J].園藝學報,2000,27(6):441-443.

[6]李懷方,劉鳳權,郭小密,等.園藝植物病理學[M].北京:中國農業大學出版社,2001:122-124.

[7]方中達.植物病理研究方法 [M].北京:中國農業出版社,1998:124-136.

[8]李 華.DESAYMARD分級法在鑒定葡萄對霜霉病抗性中的作用[J].四川農業大學學報,1991,(2):303-307.

[9]Antonyan A S,M arutyan S A.Changes of amino acids in g rapevine hybrids differing in their resistance to powdery mildew[J].Review of Plant pathology,1985,64(4):213-214.

[10]王西平,王躍進,徐 炎.葡萄品種黑痘病抗性的調查研究[J].果樹科學,2000,17(3):188-191.

[11]李 華.歐亞種葡萄品種對霜霉病感病性的研究 [J].園藝學報,1988,15(1):23-26.

[12]劉會寧,鄭 琦.葡萄對白粉病的抗性 [J].果樹學報,2002,19(6):430-432.