种质资源收集与评价岗位
赵惠 樊秀彩 张颖 姜建福 孙海生 李民 刘崇怀
葡萄霜霉病(Grape DownyMildew)是由专性活体寄生的卵菌纲——病原菌Plasmopara viticola (Berk.et Curtis) Berl. et de Toni引起的。该病是大多数葡萄种植地区面临的最严重威胁之一,特别是在生长季节温暖潮湿的地理区域,葡萄霜霉菌的无性孢子可危害葡萄任何幼嫩组织,包括卷须、新梢、叶和幼果等。葡萄霜霉菌越冬前通过有性繁殖产生卵孢子作为下个季节的侵染源,然后再经无性繁殖快速扩增,导致葡萄产量和质量的降低。不同葡萄种类对霜霉病的抗性存在差异。欧亚种(Vit is vini f e ra)一般不抗霜霉病,比如‘黑比诺’和‘赤霞珠’等对葡萄霜霉病非常敏感,北美种群(American Vitis spp.)对霜霉病表现出显著抗性,比如沙地葡萄(V. rupestris)和河岸葡萄(V.r i pa r i a)对葡萄霜霉病有很高的抗性。传统的化学防治具有成本高、危害人类健康,培育和推广抗病品种是解决该问题的有效途径之一,其中最重要的工作是发现优良抗性种质以及挖掘抗性标记。本试验通过室内离体叶圆片接种的方法,对74份葡萄种质资源进行霜霉病抗性鉴定,以期筛选出抗性种质作为育种材料。
1 供试材料
74份葡萄种质资源均取自中国农业科学院郑州果树研究所国家果树种质郑州葡萄圃,圃内采用1.0m×2.5m株行距,单干双臂树形的栽培模式。管理水平中等。
2 方法
2.1 室内离体叶圆片接种及发病程度测定
2.1.1 材料准备
室内接种实验用圆片法。每株从顶端选第4到第6节完全展开的成龄叶片,蒸馏水冲洗后,用内径15mm的打孔器打取叶盘。在直径90mm的培养皿底铺两层无菌滤纸,加入4ml无菌蒸馏水,将叶盘背朝上放入培养皿中,每皿随机放入16个叶盘,每个品种重复3次,设置1个清水对照。
2.1.2 孢子囊悬浮液的制备
在陕西省杨凌示范区西北农林科技大学葡萄酒学院酿酒葡萄资源圃霜霉病发病盛期,采集发病的新鲜葡萄叶片,用无菌水冲洗掉叶片表面的发病区域,保温(22℃),保湿(90%)培养24 h,待长出新的孢子囊,用无菌毛笔将孢子囊刷进无菌蒸馏水中配制孢子囊悬浮液并摇匀,利用血球计数板统计孢子囊数量,调至浓度为1×105个/ml的孢子囊悬浮液备用。
2.1.3 接种及病情调查
用微量移液器吸取稀释好的孢子囊悬浮液滴加在叶盘中央,每个叶盘接种30μL葡萄霜霉菌悬浮液。接种后,将培养皿放于人工气候培养箱内,22℃,相对湿度90%,光照黑暗各12h交替培养。接种7 d后计算各病情指数。感病分级和计算公式如下:
对接种7d后的叶圆片进行拍照,用Photoshop CS5计算发病面积。按叶片感病面积占整个叶圆片的百分率分为6级,其中0级:无病斑;1级:0.1%-5%;3级:6%-25%;5级:26%-50%;7级:51%-75%;9级:76%-100%。病情指数(Disease index)=Σ(各级病叶数×相应病害级别)/调查总叶数×9×100。参照原国际植物种质委员会(IBPGR)的标准,将叶片感染霜霉病程度分为5级(表1)。
3 结果与分析
室内离体叶圆片接种鉴定结果显示(表2),不同葡萄种类对霜霉病的感病性表现差异,病情指数为0-78.70。74个供试样品中,贵人香、黑曼道克和红汁加美为高感品种,病情指数分别为50.93、55.56和78.70,占供试样品的4.05%(图1-I);S.V.12-413、DVIT1884riparia b43-15M44、哥劳万纳、索维浓、克瑞森、烟73和涅布盖等 53个为感病品种,病情指数为25.93-49.54,占供试样品的71.62%(图1- I I)摩尔多瓦、卡托巴、DVIT2227.2 Palmata、DVIT2437cinerea Barrett 49和巨玫瑰等18个为抗病品种,病情指数为19.91-25.00,占供试样品的24.32%(图1-III)。
4 结论与讨论
本研究采用室内离体叶圆片接种鉴定法,对74份葡萄种质资源进行霜霉病抗性鉴定,结果表明,不同葡萄种质对霜霉病的抗性存在明显差异。林玲等关于南方湿热地区不同葡萄品种霜霉病抗性鉴定也认为,不同葡萄品种对霜霉病的抗性存在明显差异。在所调查的品种中,欧亚种对霜霉病均表现为感病,其中贵人香、黑曼道克和红汁加美对霜霉病表现为高感,这与张振文等研究一致。已有研究认为欧美杂种较抗霜霉病,在本试验中19个欧美杂种中,摩尔多瓦、卡托巴、S.V.12-308、巨峰、巨玫瑰、高妻、佐藤、藤稔和高地9个对霜霉病表现为抗病,而S.V.12-365、S.V.12-413、S.V.12-328、安芸皇后、红富士、瑰香怡、黑奥林、蜜红、二伯娜和黑虎香10个对霜霉病表现为感病。剩余26个品种中,有9个葡萄品种对霜霉病表现为抗病,另有17个表现为感病。这与前人研究不完全一致,分析主要原因可能是由于接种病原菌的致病力不同所导致的差异。张眉等研究表明山东地区的13个葡萄霜霉病菌株均有致病性,分为强、中、弱3种致病类型,菌株间致病力差异与菌株的地域来源无明显相关性。同时,刘丽等采用田间调查法和室内接种试验调查不同葡萄品种对霜霉病抗性,结果显示实验室离体叶片接种的发病程度一般都比田间调查结果重。可能由于室内接种病原菌的数量不同,田间环境较复杂,而室内温度湿度也更适合于霜霉菌的侵染,从而影响病害的程度。探究不同葡萄种质资源对霜霉病的抗病性差异,以期为葡萄霜霉病的抗病育种提供潜在的种质资源。