抗葉霉病不同基因型番茄的光合特性

趙河+毛秀杰+葉景學

摘要：以抗葉霉病不同基因型的感病番茄品系61、抗病番茄品系16、番茄組合1661（16為母本，61為父本的雜交組合）為材料，苗期人工接種葉霉病病菌，測定植株葉片光合特性的變化。結果表明，隨著葉霉病病菌接種時間的延長，感病品系61胞間CO2濃度表現為增長趨勢，葉片凈光合速率、氣孔導度、蒸騰速率均呈降低趨勢。組合1661、抗病品系16的光合參數變化不大。番茄葉霉病侵染明顯抑制感病番茄品系植株的光合作用，而對抗病番茄無明顯影響。

關鍵詞：番茄；葉霉病；光合特性

中圖分類號：S641.201文獻標志碼：A文章編號：1002-1302（2014）11-0185-02

番茄葉霉病是一種真菌性病害，隨著我國保護地面積的不斷擴大，其在我國產生的危害也越來越大，給我國番茄生產造成了巨大損失[1]。目前，關于番茄葉霉病研究主要集中于生理小種鑒定、抗病資源篩選[2]、分子標記輔助育種等方面，有關番茄葉霉病侵染引起番茄植株光合特性變化的報道較少。本試驗通過苗期人工接種當地番茄葉霉病病菌，侵染抗病、感病及雜交種番茄，測定植株葉片光合特性的變化，以期為番茄種質資源研究、葉霉病抗性鑒定及品種篩選提供依據。

1材料與方法

1.1材料

番茄抗病品系16、番茄感病品系61、番茄組合1661（16為母本，61為父本的雜交組合）由河北科技師范學院番茄育種課題組提供，2013年7—11月在河北科技師范學院溫室大棚進行試驗。于當地種植番茄溫室采取發病菌葉，參照王美琴等的方法[3]，在PDA培養基上對葉霉病菌進行分離、純化后使用。

1.2方法

番茄抗病品系16、番茄感病品系61、番茄組合1661幼苗[LL]長至2葉1心期時移植營養缽，每小區30株，重復3次。幼苗長至3～5張真葉時噴霧接種葉霉病病菌，接種孢子濃度為0.1億個/mL，對照組噴施清水。接種前后保濕24h，接種后白天溫度維持在25℃左右，夜間溫度在12℃左右。接種前1d及接種后1、5、10、15d利用GFS-3000型便攜式光合儀（德國WALZ公司）測定番茄植株葉片的凈光合速率、氣孔導度、蒸騰速率、胞間CO2濃度。每個品系（組合）隨機挑選生長發育程度相同的3株，測定部位為從頂部向下完全展開的第4張真葉，設置光量子通量為1000mol/（m2·s），葉溫為25℃，重復3次。

2結果與分析

2.1不同基因型番茄光合特性

接種前，番茄品系16與61的凈光合速率差異極顯著。接種后，品系16凈光合速率上升幅度為14.64%，品系61凈光合速率下降幅度為31.75%，二者下降幅度差異極顯著。品系16、品系61接種前氣孔導度差異極顯著，接種后差異不顯著。品系61的氣孔導度下降幅度為23.01%，極顯著高于品系16、組合1661（表1）。

2.2接種前后不同基因型番茄的凈光合速率變化

接種后，品系16與組合1661凈光合速率整體變化幅度均較小，品系61下降幅度較大。各品系（組合）在接種后1d凈光合速率均增加。接種后1～15d番茄品系61凈光合速率呈下降趨勢，組合1661與品系61相比下降幅度不明顯；品系16凈光合速率在接種后先呈上升趨勢，隨后下降到接種前水平（圖1）。

2.3接種前后不同基因型番茄的氣孔導度變化

各品系（組合）接種第1天氣孔導度均下降，番茄品系61的氣孔導度接種后下降幅度最大，番茄品系16、組合1661氣孔導度變化幅度較小，并隨接種時間的增加逐漸恢復到接種前的水平（圖2）。

2.4接種前后不同基因型番茄的胞間CO2濃度變化

各品系（組合）接種后胞間CO2濃度均呈上升趨勢，品系16、組合1661上升幅度較小，品系61上升幅度較大。品系16接種后1～5d略有上升，隨后恢復到接種前的水平；組合1661胞間CO2濃度較接種前相比有小幅上升；品系61接種后胞間CO2濃度上升明顯，說明葉霉病病菌對感病番茄的胞間CO2濃度影響較大，對抗病番茄影響較小（圖3）。

2.5接種前后不同基因型番茄的蒸騰速率變化

接種后1～15d，番茄品系16葉片蒸騰速率基本不變；組合1661、品系61接菌后1d葉片蒸騰速率均有所增加，隨后組合1661葉片蒸騰速率緩慢下降并恢復至接種前水平，番茄61葉片蒸騰速率則持續下降。說明葉霉病病菌侵染對感病番茄的葉片蒸騰速率影響較大，抗病番茄基本不受影響（圖4）。

3結論與討論

本研究表明，番茄品系16與61的凈光合速率接種前差異極顯著，二者下降幅度差異極顯著。品系16、61接種前氣孔導度差異極顯著，接種后差異不顯著。品系61的氣孔導度下降幅度極顯著大于品系16、組合1661。番茄品系16與1661的胞間CO2濃度接種前差異極顯著，組合1661同品系16胞間CO2濃度接種前后差異均極顯著。番茄品系16與61接種后15d蒸騰速率差異達極顯著。品系61接種后蒸騰速率與接種前相比下降了27.43%。接種前1d，番茄品系16與61的凈光合速率、氣孔導度、蒸騰速率差異均極顯著。隨著葉霉病病菌接種時間的延長，感病品系61胞間CO2濃度表現為增長趨勢，而葉片凈光合速率、氣孔導度、蒸騰速率均呈降低趨勢。組合1661、抗病品系16的光合參數變化不大。這與以往報道的番茄白粉病[4]、番茄黃化曲葉病[5]、黃瓜靶斑病[6]對植物光合作用的影響一致。葉片光合速率降低的主要原因是病菌侵染引起植物氣孔部分關閉，導致植物光合作用受到抑制[7]。柯玉琴等認為，感病品種受抑制程度大于抗病品種[8]，張振賢等的研究結果[9]也證實了這一觀點。番茄葉霉病菌侵染導致植株葉片光合能力下降，但也導致CO2的供應能力超出植株光合機構同化的能力，因此短時間內感病品種胞間CO2濃度增加[10]。可見，番茄葉霉病侵染導致感病番茄光合作用受到抑制，而對抗病番茄無明顯影響。

參考文獻：

[1]陳宇飛.我國番茄葉霉病研究進展[J].東北農業大學學報，2000，31（4）：411-414.

[2]張桂芝，楊昇，牛柏忠，等.番茄葉霉病生理小種鑒定和抗源篩選[J].北方園藝，2003（3）：53-53.

[3]王美琴，王海榮，劉慧平，等.番茄葉霉病菌的生物學特性研究[J].山西農業大學學報：自然科學版，2003，23（4）：303-307.

[4]吳昊，董華芳，許延波.番茄白粉病對番茄葉片光合特性的影響[J].安徽農業科學，2011，39（15）：9006-9008.

[5]于力，閻君，郭世榮，等.番茄黃化曲葉病毒侵染對番茄葉片光合及熒光特性的影響[J].上海農業學報，2012，28（3）：22-25.

[6]樊仲慶，謝永成，查仙芳.靶斑病對黃瓜光合作用的影響[J].江蘇農業科學，2013，41（8）：158-159.

[7]郭興啟，李向東，朱漢城，等.馬鈴薯Y病毒（PVY）的侵染對煙草葉片光合作用的影響[J].植物病理學報，2000，30（1）：94-95.

[8]柯玉琴，潘廷國，方樹民.青枯菌侵染對煙草葉片H2O2代謝、葉綠素熒光參數的影響及其與抗病性的關系[J].中國生態農業學報，2002，10（2）：36-39.

[9]張振賢，周緒元，陳利平.主要蔬菜作物光合與蒸騰特性研究[J].園藝學報，1997，24（2）：52-57.

[10]艾希珍，王秀峰，郭延奎，等.弱光亞適溫和低溫對黃瓜氣孔特性及葉綠體超微結構的影響[J].中國農業科學，2006，39（10）：2063-2068.

摘要：以抗葉霉病不同基因型的感病番茄品系61、抗病番茄品系16、番茄組合1661（16為母本，61為父本的雜交組合）為材料，苗期人工接種葉霉病病菌，測定植株葉片光合特性的變化。結果表明，隨著葉霉病病菌接種時間的延長，感病品系61胞間CO2濃度表現為增長趨勢，葉片凈光合速率、氣孔導度、蒸騰速率均呈降低趨勢。組合1661、抗病品系16的光合參數變化不大。番茄葉霉病侵染明顯抑制感病番茄品系植株的光合作用，而對抗病番茄無明顯影響。

關鍵詞：番茄；葉霉病；光合特性

中圖分類號：S641.201文獻標志碼：A文章編號：1002-1302（2014）11-0185-02

番茄葉霉病是一種真菌性病害，隨著我國保護地面積的不斷擴大，其在我國產生的危害也越來越大，給我國番茄生產造成了巨大損失[1]。目前，關于番茄葉霉病研究主要集中于生理小種鑒定、抗病資源篩選[2]、分子標記輔助育種等方面，有關番茄葉霉病侵染引起番茄植株光合特性變化的報道較少。本試驗通過苗期人工接種當地番茄葉霉病病菌，侵染抗病、感病及雜交種番茄，測定植株葉片光合特性的變化，以期為番茄種質資源研究、葉霉病抗性鑒定及品種篩選提供依據。

1材料與方法

1.1材料

番茄抗病品系16、番茄感病品系61、番茄組合1661（16為母本，61為父本的雜交組合）由河北科技師范學院番茄育種課題組提供，2013年7—11月在河北科技師范學院溫室大棚進行試驗。于當地種植番茄溫室采取發病菌葉，參照王美琴等的方法[3]，在PDA培養基上對葉霉病菌進行分離、純化后使用。

1.2方法

番茄抗病品系16、番茄感病品系61、番茄組合1661幼苗[LL]長至2葉1心期時移植營養缽，每小區30株，重復3次。幼苗長至3～5張真葉時噴霧接種葉霉病病菌，接種孢子濃度為0.1億個/mL，對照組噴施清水。接種前后保濕24h，接種后白天溫度維持在25℃左右，夜間溫度在12℃左右。接種前1d及接種后1、5、10、15d利用GFS-3000型便攜式光合儀（德國WALZ公司）測定番茄植株葉片的凈光合速率、氣孔導度、蒸騰速率、胞間CO2濃度。每個品系（組合）隨機挑選生長發育程度相同的3株，測定部位為從頂部向下完全展開的第4張真葉，設置光量子通量為1000mol/（m2·s），葉溫為25℃，重復3次。

2結果與分析

2.1不同基因型番茄光合特性

接種前，番茄品系16與61的凈光合速率差異極顯著。接種后，品系16凈光合速率上升幅度為14.64%，品系61凈光合速率下降幅度為31.75%，二者下降幅度差異極顯著。品系16、品系61接種前氣孔導度差異極顯著，接種后差異不顯著。品系61的氣孔導度下降幅度為23.01%，極顯著高于品系16、組合1661（表1）。

2.2接種前后不同基因型番茄的凈光合速率變化

接種后，品系16與組合1661凈光合速率整體變化幅度均較小，品系61下降幅度較大。各品系（組合）在接種后1d凈光合速率均增加。接種后1～15d番茄品系61凈光合速率呈下降趨勢，組合1661與品系61相比下降幅度不明顯；品系16凈光合速率在接種后先呈上升趨勢，隨后下降到接種前水平（圖1）。

2.3接種前后不同基因型番茄的氣孔導度變化

各品系（組合）接種第1天氣孔導度均下降，番茄品系61的氣孔導度接種后下降幅度最大，番茄品系16、組合1661氣孔導度變化幅度較小，并隨接種時間的增加逐漸恢復到接種前的水平（圖2）。

2.4接種前后不同基因型番茄的胞間CO2濃度變化

各品系（組合）接種后胞間CO2濃度均呈上升趨勢，品系16、組合1661上升幅度較小，品系61上升幅度較大。品系16接種后1～5d略有上升，隨后恢復到接種前的水平；組合1661胞間CO2濃度較接種前相比有小幅上升；品系61接種后胞間CO2濃度上升明顯，說明葉霉病病菌對感病番茄的胞間CO2濃度影響較大，對抗病番茄影響較小（圖3）。

2.5接種前后不同基因型番茄的蒸騰速率變化

接種后1～15d，番茄品系16葉片蒸騰速率基本不變；組合1661、品系61接菌后1d葉片蒸騰速率均有所增加，隨后組合1661葉片蒸騰速率緩慢下降并恢復至接種前水平，番茄61葉片蒸騰速率則持續下降。說明葉霉病病菌侵染對感病番茄的葉片蒸騰速率影響較大，抗病番茄基本不受影響（圖4）。

3結論與討論

本研究表明，番茄品系16與61的凈光合速率接種前差異極顯著，二者下降幅度差異極顯著。品系16、61接種前氣孔導度差異極顯著，接種后差異不顯著。品系61的氣孔導度下降幅度極顯著大于品系16、組合1661。番茄品系16與1661的胞間CO2濃度接種前差異極顯著，組合1661同品系16胞間CO2濃度接種前后差異均極顯著。番茄品系16與61接種后15d蒸騰速率差異達極顯著。品系61接種后蒸騰速率與接種前相比下降了27.43%。接種前1d，番茄品系16與61的凈光合速率、氣孔導度、蒸騰速率差異均極顯著。隨著葉霉病病菌接種時間的延長，感病品系61胞間CO2濃度表現為增長趨勢，而葉片凈光合速率、氣孔導度、蒸騰速率均呈降低趨勢。組合1661、抗病品系16的光合參數變化不大。這與以往報道的番茄白粉病[4]、番茄黃化曲葉病[5]、黃瓜靶斑病[6]對植物光合作用的影響一致。葉片光合速率降低的主要原因是病菌侵染引起植物氣孔部分關閉，導致植物光合作用受到抑制[7]。柯玉琴等認為，感病品種受抑制程度大于抗病品種[8]，張振賢等的研究結果[9]也證實了這一觀點。番茄葉霉病菌侵染導致植株葉片光合能力下降，但也導致CO2的供應能力超出植株光合機構同化的能力，因此短時間內感病品種胞間CO2濃度增加[10]。可見，番茄葉霉病侵染導致感病番茄光合作用受到抑制，而對抗病番茄無明顯影響。

參考文獻：

[1]陳宇飛.我國番茄葉霉病研究進展[J].東北農業大學學報，2000，31（4）：411-414.

[2]張桂芝，楊昇，牛柏忠，等.番茄葉霉病生理小種鑒定和抗源篩選[J].北方園藝，2003（3）：53-53.

[3]王美琴，王海榮，劉慧平，等.番茄葉霉病菌的生物學特性研究[J].山西農業大學學報：自然科學版，2003，23（4）：303-307.

[4]吳昊，董華芳，許延波.番茄白粉病對番茄葉片光合特性的影響[J].安徽農業科學，2011，39（15）：9006-9008.

[5]于力，閻君，郭世榮，等.番茄黃化曲葉病毒侵染對番茄葉片光合及熒光特性的影響[J].上海農業學報，2012，28（3）：22-25.

[6]樊仲慶，謝永成，查仙芳.靶斑病對黃瓜光合作用的影響[J].江蘇農業科學，2013，41（8）：158-159.

[7]郭興啟，李向東，朱漢城，等.馬鈴薯Y病毒（PVY）的侵染對煙草葉片光合作用的影響[J].植物病理學報，2000，30（1）：94-95.

[8]柯玉琴，潘廷國，方樹民.青枯菌侵染對煙草葉片H2O2代謝、葉綠素熒光參數的影響及其與抗病性的關系[J].中國生態農業學報，2002，10（2）：36-39.

[9]張振賢，周緒元，陳利平.主要蔬菜作物光合與蒸騰特性研究[J].園藝學報，1997，24（2）：52-57.

[10]艾希珍，王秀峰，郭延奎，等.弱光亞適溫和低溫對黃瓜氣孔特性及葉綠體超微結構的影響[J].中國農業科學，2006，39（10）：2063-2068.

摘要：以抗葉霉病不同基因型的感病番茄品系61、抗病番茄品系16、番茄組合1661（16為母本，61為父本的雜交組合）為材料，苗期人工接種葉霉病病菌，測定植株葉片光合特性的變化。結果表明，隨著葉霉病病菌接種時間的延長，感病品系61胞間CO2濃度表現為增長趨勢，葉片凈光合速率、氣孔導度、蒸騰速率均呈降低趨勢。組合1661、抗病品系16的光合參數變化不大。番茄葉霉病侵染明顯抑制感病番茄品系植株的光合作用，而對抗病番茄無明顯影響。

關鍵詞：番茄；葉霉病；光合特性

中圖分類號：S641.201文獻標志碼：A文章編號：1002-1302（2014）11-0185-02

番茄葉霉病是一種真菌性病害，隨著我國保護地面積的不斷擴大，其在我國產生的危害也越來越大，給我國番茄生產造成了巨大損失[1]。目前，關于番茄葉霉病研究主要集中于生理小種鑒定、抗病資源篩選[2]、分子標記輔助育種等方面，有關番茄葉霉病侵染引起番茄植株光合特性變化的報道較少。本試驗通過苗期人工接種當地番茄葉霉病病菌，侵染抗病、感病及雜交種番茄，測定植株葉片光合特性的變化，以期為番茄種質資源研究、葉霉病抗性鑒定及品種篩選提供依據。

1材料與方法

1.1材料

番茄抗病品系16、番茄感病品系61、番茄組合1661（16為母本，61為父本的雜交組合）由河北科技師范學院番茄育種課題組提供，2013年7—11月在河北科技師范學院溫室大棚進行試驗。于當地種植番茄溫室采取發病菌葉，參照王美琴等的方法[3]，在PDA培養基上對葉霉病菌進行分離、純化后使用。

1.2方法

番茄抗病品系16、番茄感病品系61、番茄組合1661幼苗[LL]長至2葉1心期時移植營養缽，每小區30株，重復3次。幼苗長至3～5張真葉時噴霧接種葉霉病病菌，接種孢子濃度為0.1億個/mL，對照組噴施清水。接種前后保濕24h，接種后白天溫度維持在25℃左右，夜間溫度在12℃左右。接種前1d及接種后1、5、10、15d利用GFS-3000型便攜式光合儀（德國WALZ公司）測定番茄植株葉片的凈光合速率、氣孔導度、蒸騰速率、胞間CO2濃度。每個品系（組合）隨機挑選生長發育程度相同的3株，測定部位為從頂部向下完全展開的第4張真葉，設置光量子通量為1000mol/（m2·s），葉溫為25℃，重復3次。

2結果與分析

2.1不同基因型番茄光合特性

接種前，番茄品系16與61的凈光合速率差異極顯著。接種后，品系16凈光合速率上升幅度為14.64%，品系61凈光合速率下降幅度為31.75%，二者下降幅度差異極顯著。品系16、品系61接種前氣孔導度差異極顯著，接種后差異不顯著。品系61的氣孔導度下降幅度為23.01%，極顯著高于品系16、組合1661（表1）。

2.2接種前后不同基因型番茄的凈光合速率變化

接種后，品系16與組合1661凈光合速率整體變化幅度均較小，品系61下降幅度較大。各品系（組合）在接種后1d凈光合速率均增加。接種后1～15d番茄品系61凈光合速率呈下降趨勢，組合1661與品系61相比下降幅度不明顯；品系16凈光合速率在接種后先呈上升趨勢，隨后下降到接種前水平（圖1）。

2.3接種前后不同基因型番茄的氣孔導度變化

各品系（組合）接種第1天氣孔導度均下降，番茄品系61的氣孔導度接種后下降幅度最大，番茄品系16、組合1661氣孔導度變化幅度較小，并隨接種時間的增加逐漸恢復到接種前的水平（圖2）。

2.4接種前后不同基因型番茄的胞間CO2濃度變化

各品系（組合）接種后胞間CO2濃度均呈上升趨勢，品系16、組合1661上升幅度較小，品系61上升幅度較大。品系16接種后1～5d略有上升，隨后恢復到接種前的水平；組合1661胞間CO2濃度較接種前相比有小幅上升；品系61接種后胞間CO2濃度上升明顯，說明葉霉病病菌對感病番茄的胞間CO2濃度影響較大，對抗病番茄影響較小（圖3）。

2.5接種前后不同基因型番茄的蒸騰速率變化

接種后1～15d，番茄品系16葉片蒸騰速率基本不變；組合1661、品系61接菌后1d葉片蒸騰速率均有所增加，隨后組合1661葉片蒸騰速率緩慢下降并恢復至接種前水平，番茄61葉片蒸騰速率則持續下降。說明葉霉病病菌侵染對感病番茄的葉片蒸騰速率影響較大，抗病番茄基本不受影響（圖4）。

3結論與討論

本研究表明，番茄品系16與61的凈光合速率接種前差異極顯著，二者下降幅度差異極顯著。品系16、61接種前氣孔導度差異極顯著，接種后差異不顯著。品系61的氣孔導度下降幅度極顯著大于品系16、組合1661。番茄品系16與1661的胞間CO2濃度接種前差異極顯著，組合1661同品系16胞間CO2濃度接種前后差異均極顯著。番茄品系16與61接種后15d蒸騰速率差異達極顯著。品系61接種后蒸騰速率與接種前相比下降了27.43%。接種前1d，番茄品系16與61的凈光合速率、氣孔導度、蒸騰速率差異均極顯著。隨著葉霉病病菌接種時間的延長，感病品系61胞間CO2濃度表現為增長趨勢，而葉片凈光合速率、氣孔導度、蒸騰速率均呈降低趨勢。組合1661、抗病品系16的光合參數變化不大。這與以往報道的番茄白粉病[4]、番茄黃化曲葉病[5]、黃瓜靶斑病[6]對植物光合作用的影響一致。葉片光合速率降低的主要原因是病菌侵染引起植物氣孔部分關閉，導致植物光合作用受到抑制[7]。柯玉琴等認為，感病品種受抑制程度大于抗病品種[8]，張振賢等的研究結果[9]也證實了這一觀點。番茄葉霉病菌侵染導致植株葉片光合能力下降，但也導致CO2的供應能力超出植株光合機構同化的能力，因此短時間內感病品種胞間CO2濃度增加[10]。可見，番茄葉霉病侵染導致感病番茄光合作用受到抑制，而對抗病番茄無明顯影響。

參考文獻：

[1]陳宇飛.我國番茄葉霉病研究進展[J].東北農業大學學報，2000，31（4）：411-414.

[2]張桂芝，楊昇，牛柏忠，等.番茄葉霉病生理小種鑒定和抗源篩選[J].北方園藝，2003（3）：53-53.

[3]王美琴，王海榮，劉慧平，等.番茄葉霉病菌的生物學特性研究[J].山西農業大學學報：自然科學版，2003，23（4）：303-307.

[4]吳昊，董華芳，許延波.番茄白粉病對番茄葉片光合特性的影響[J].安徽農業科學，2011，39（15）：9006-9008.

[5]于力，閻君，郭世榮，等.番茄黃化曲葉病毒侵染對番茄葉片光合及熒光特性的影響[J].上海農業學報，2012，28（3）：22-25.

[6]樊仲慶，謝永成，查仙芳.靶斑病對黃瓜光合作用的影響[J].江蘇農業科學，2013，41（8）：158-159.

[7]郭興啟，李向東，朱漢城，等.馬鈴薯Y病毒（PVY）的侵染對煙草葉片光合作用的影響[J].植物病理學報，2000，30（1）：94-95.

[8]柯玉琴，潘廷國，方樹民.青枯菌侵染對煙草葉片H2O2代謝、葉綠素熒光參數的影響及其與抗病性的關系[J].中國生態農業學報，2002，10（2）：36-39.

[9]張振賢，周緒元，陳利平.主要蔬菜作物光合與蒸騰特性研究[J].園藝學報，1997，24（2）：52-57.

[10]艾希珍，王秀峰，郭延奎，等.弱光亞適溫和低溫對黃瓜氣孔特性及葉綠體超微結構的影響[J].中國農業科學，2006，39（10）：2063-2068.