煙草嫁接苗對黑脛病的抗性鑒定

王海波 時焦 雒振寧 陳雁兵 張艷艷 李正鵬

摘要

嫁接技術是植物病害綠色防控的有效措施之一，為探尋抗煙草黑脛病的高抗嫁接組合，本研究以4個高抗煙草品種為砧木，生產上4個主栽品種為接穗，開展了不同嫁接組合煙苗對黑脛病的抗性鑒定。人工接種黑脛病菌后，以‘Florida 301作砧木時煙苗發病率和病情指數分別為0～4.76%和0～2.86；以‘革新3號作砧木時分別為0～20.71%和0～15.72；以‘Beinhart 10001作砧木時分別為1.11%～13.18%和1.11～11.47；以‘L8作砧木時分別為20.02%～65.33%和13.58～60.89，而以接穗品種‘K326、‘云煙87、‘NC55和‘紅花大金元自根苗的發病率和病情指數分別為：‘K326，39.98%和35.46，‘云煙87，45.81%和39.18，‘NC5539.33%和35.93，‘紅花大金元，74.67%和65.48。統計分析結果表明，以‘Florida 301、‘革新3號和‘Beinhart 10001品種為砧木的嫁接苗發病率與病情指數均極顯著低于接穗品種自根苗（P<0.01）；‘L8品種為砧木時，只有‘云煙87作接穗的發病率與病情指數極顯著低于‘云煙87自根苗（P<0.01）。采用平板涂布計數法，對抗、感黑脛病煙草品種根際微生物數量進行了測定，研究了抗、感病品種根際微生物群落結構，結果表明，抗、感病品種均是根際細菌>根際放線菌>根際真菌，且根際細菌、放線菌數量遠多于真菌數量，抗病品種的根際微生物數量整體上多于感病品種。

關鍵詞

煙草； 嫁接技術； 黑脛病； 抗性鑒定

中圖分類號：

S 435.72

文獻標識碼： A

DOI： 10.16688/j.zwbh.2017309

Resistant identification of tobacco grafted seedlings to black shank

WANG Haibo1， SHI Jiao1， LUO Zhenning1， CHEN Yanbing2，

ZHANG Yanyan2， LI Zhengpeng1

（1. Key Laboratory of Tobacco Integrated Pest Management， Tobacco Research Institute of Chinese

Academy of Agricultural Sciences， Qingdao 266101， China； 2. Luliang Branch of Yunnan

Qüjing Tobacco Company， Yunnan 655600， China）

Abstract

The grafted technique is one of the most effective methods for plant disease control. To find the effective grafted combinations for the control of tobacco black shank， the incidence and disease index of different combinations of four diseaseresistant rootstocks and four scions from commercial cultivars were determined using the selfroot scion as control through artificial inoculation. The results indicated that the incidence and disease index of tobacco seedlings grafted on ‘Florida 301 rootstock were 0-4.76% and 0-2.86， and on ‘Gexin No.3 rootstock were 0-20.71% and 0-15.72， on ‘Beinhart 1000-1 rootstock were 1.11%-13.18% and 1.11-11.47， on ‘L8 rootstock were 20.02%-65.33% and 13.58-60.89， respectively. The incidence and disease index of four selfroot scions （control） were 39.98% and 35.46 （‘K326）， 45.81% and 39.18 （‘Yunyan 87）， 39.33% and 35.93 （‘NC55）， 74.67% and 65.48 （‘Honghuadajinyuan）， respectively. The statistic results analyzed by Duncans new multiple range method showed that the incidence and disease index of tobacco seedlings grafted on ‘Florida 301， ‘Gexin No.3 and ‘Beinhart 1000-1 rootstocks were significantly lower than those of their selfroot scion control （P<0.01）. When ‘L8 was used as rootstock， only ‘Yunyan 87 as grafting scion showed significantly lower incidence and disease index than ‘Yunyan 87 selfroot plants （P<0.01）. The rhizosphere microbial community structure of different resistant level tobacco varieties was investigated by plate count method. The results indicated that the quantity of bacteria and actinomycetes were far more than that of fungi， and the quantity of bacteria was more than that of actinomycetes. As to the total quantity of rhizosphere microorganism， those of resistant varieties are more than those of susceptible varieties.

Key words

tobacco； grafted seedling； black shank； disease resistant identification

煙草黑脛病Phytophthora parasitica var. nicotianae （Breda de Hean） Tuker是世界煙草生產上的一種毀滅性病害[13]。重病區發病率高達30%以上，有的田塊甚至絕產[4]。現有的防治方法尚不能有效控制煙草黑脛病的發生，生產上迫切需要一種高效防治黑脛病的綠色環保措施。嫁接技術已成功應用于多種蔬菜、果樹等土傳病害的防治，該技術能夠提高植株抗病力，減少產量損失[5]。煙草作為高效經濟作物，植株高大，種植密度較低，采用嫁接技術防治其土傳病害具備一定的優勢。蘭紹華等曾經利用嫁接技術防治煙草土傳病害黑脛病[6]。但該項技術在生產上仍然存在著一些有待解決的問題，如嫁接煙株的抗病性不高，因此探索新的高抗嫁接組合是該項技術推廣應用的關鍵。

植物品種抗病機理研究是植物病害防治的重要內容，植物根部病害的發生與根際微生物有著緊密的聯系。已有研究表明，水稻、小麥、棉花、大豆、黃瓜等多種作物根際微生物數量與根際微生物群落結構與植物品種抗性有著緊密的聯系[7]。植物土傳病害的發生是根際土壤微生物相互作用的結果，根際環境生物多樣性是影響土傳病害的重要因素，根際微生物群落結構越豐富，多樣性越高，病原菌越難存活[7]。

本研究以高抗黑脛病的煙草品種為砧木，生產上主栽煙草品種為接穗，獲得不同嫁接組合的嫁接苗，人工接種鑒定嫁接苗對黑脛病的抗性，獲得了對黑脛病高抗的嫁接組合。在此基礎上，對抗感黑脛病煙草品種的根際微生物進行研究，從而探究不同抗性煙草品種對黑脛病抗性的機理。

1 材料與方法

1.1 材料

供試病菌：煙草黑脛病菌Phytophthora parasitica var. nicotianae 0號生理小種，由中國農業科學院煙草研究所植物保護研究室保存。

供試煙草Nicotiana tabacum：黑脛病抗病品種‘Florida 301、‘Beinhart 10001、‘革新3號和‘L8；生產上主栽煙草品種‘K326、‘NC55、‘云煙87和‘紅花大金元，以及黑脛病感病品種‘小黃金1025。在溫室中按常規育苗方法育苗，育苗工具、土壤、水和肥料均嚴格消毒。煙苗培育至6～7片真葉期，用于試驗。

供試培養基：燕麥培養基、孟加拉紅固體培養基、LB固體培養基、改良高氏一號培養基[89]。

1.2 方法

1.2.1 煙草苗嫁接

分別以‘K326、云煙87、‘NC55和‘紅花大金元品種的煙苗作接穗，以‘Florida 301、‘Beinhart 10001、‘L8和‘革新3號4個品種的煙苗作砧木，每個接穗都與這4個砧木進行嫁接，共設16個嫁接組合，并以接穗品種‘K326、‘云煙87、‘NC55和‘紅花大金元自根苗作對照。

嫁接方法：分別培育作為砧木和接穗的煙草品種的煙苗，當煙苗長至5～6片真葉時，利用劈接法進行嫁接，煙莖嫁接口距離地面約6～8 cm。嫁接后于溫度20～25℃、濕度RH 80%～90%遮光保濕培養。7 d后逐步通風與見光，進行煉苗。煉苗5～7 d后移栽至小花盆中（直徑×高=11 cm×8 cm），于無菌溫室中正常栽培管理。

1.2.2 煙草嫁接苗黑脛病抗性鑒定

采用菌谷法[10]人工接種每個嫁接組合6～7片真葉期的煙苗，一次每個組合接種12株，重復3次。試驗煙苗發病后參照GB/T 232222008[11]進行調查，以后每隔7～10 d調查1次，共調查5次，計算發病率與病情指數[12]。

1.2.3 抗感病品種根際微生物數量的測定

分別于煙株團棵期、開花現蕾期和成熟期，采用抖根法采集抗病品種‘Florida 301、‘革新3號，與感病品種‘紅花大金元、‘小黃金1025的根際土壤樣品，混勻后分別放入無菌自封袋，4℃保存，用于根際土壤微生物菌落數量的測定[13]。

根際微生物菌落數量采用稀釋平板分離方法[1417]。稱取健康煙株根際土壤10 g，置于250 mL錐形瓶中；隨后加入100 mL無菌水和幾粒沸石，120 r/min振蕩30 min；然后稀釋成不同濃度的土壤懸浮液。細菌和放線菌稀釋梯度為10-2、10-3、10-4，真菌稀釋梯度為10-1、10-2、10-3。吸取100 μL不同稀釋度的土壤懸浮液，均勻涂布于LB固體培養基平板，于37℃培養，測定細菌數量，重復3次。吸取100 μL不同稀釋度的土壤懸浮液，均勻涂布于孟加拉紅和改良高氏一號培養基平板于28℃條件下培養，分別測定真菌和放線菌數量，重復3次。

1.3 數據處理

利用DPS數據分析軟件，采用Duncans新復極差法對數據進行差異顯著性檢驗[18]。

2 結果與分析

2.1 煙草嫁接苗黑脛病抗性鑒定

2.1.1 不同嫁接組合嫁接成活率

以4個抗病品種為砧木的嫁接組合成活率均在98%以上，這說明，各嫁接組合親和性良好（表1）。

2.1.2 嫁接苗對黑脛病的抗性鑒定

接種黑脛病菌6～7 d后煙株開始發病，調查分析結果列于表2， 數據顯示，‘Florida 301、‘革新3號、‘Beinhart 10001為砧木的嫁接苗發病率和病情指數均顯著小于相應接穗品種（P<0.05）；而以‘L8為砧木的嫁接苗中，只有以‘云煙87為接穗的嫁接苗發病率和病情指數顯著小于‘云煙87自根苗（P<0.05）。