時間:2019年09月17日 分類:農(nóng)業(yè)論文 次數(shù):
摘要:為了全面、準(zhǔn)確地評價四川省主栽辣椒品種對疫病的抗性水平,采用室內(nèi)苗期接種(6~8片真葉期)、移栽大田后接種(分枝期)和病圃試驗(結(jié)果期)3種方法對四川省主栽的56個辣椒品種進行疫病抗性鑒定。結(jié)果表明,5個辣椒品種采用3種鑒定方法均對疫病具有抗性,18個品種均表現(xiàn)為感病,其余品種由于接種時期和栽培環(huán)境不同抗性類型發(fā)生變化;相關(guān)性分析結(jié)果表明,室內(nèi)苗期人工接種能更準(zhǔn)確地反映辣椒在田間的真實抗性水平。
關(guān)鍵詞:辣椒品種;疫病;抗性鑒定
辣椒是四川省重要的經(jīng)濟作物,2017年全省種植面積超過8.7萬hm2(130萬畝)。由辣椒疫霉菌(Phytophthoracapsici)引起的辣椒疫病是一種普遍發(fā)生的真菌性土傳病害,其傳播方式多樣、發(fā)病迅速,嚴(yán)重影響辣椒的產(chǎn)量和品質(zhì)。
目前,施用化學(xué)藥劑是防治辣椒疫病的主要途徑,由于辣椒疫病突發(fā)性強,化學(xué)防治效果不明顯,而且長期施用化學(xué)農(nóng)藥容易導(dǎo)致病原菌抗藥性的產(chǎn)生,因此,篩選抗性種質(zhì)資源和培育抗病品種是解決這一問題的最安全有效的手段之一。國內(nèi)外關(guān)于辣椒對疫病的抗性鑒定研究較多(李林等,2001;楊學(xué)輝等,2006;Candoleetal.,2010;關(guān)天舒等,2011;譚清群等,2014;何烈干等,2017),篩選出大量的抗病種質(zhì)資源,并選育出對疫病具有良好抗性的品種(易圖永和謝丙炎,2002)。
隨著種植年限的延長,辣椒抗病性會隨著病原菌致病力的增強而下降或喪失,對辣椒主栽品種疫病抗性的持續(xù)監(jiān)測可以為辣椒抗病育種工作和品種的合理布局提供數(shù)據(jù)支撐。四川省是辣椒種植和消費大省,但目前對辣椒疫病的抗性研究較少,本文收集了四川省主栽的辣椒品種56個,通過室內(nèi)苗期接種(6~8片真葉期)、移栽大田后接種(分枝期)以及病圃自然發(fā)病(結(jié)果期)3種方法來綜合評價供試?yán)苯菲贩N對疫病的抗性水平,為四川省辣椒品種的引進、更替、抗病育種和病害防治提供理論依據(jù)。
1材料與方法
1.1試驗材料
辣椒品種:收集近年來四川省主栽的辣椒品種56個,其中線椒28個,牛角椒13個,羊角椒11個,燈籠椒3個,朝天椒1個(表1)。病原菌:菌株LJYM1分離自四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院郫縣試驗基地。培養(yǎng)基:馬鈴薯葡萄糖瓊脂培養(yǎng)基(potatodextroseagar,PDA)(土豆200g,葡萄糖20g,瓊脂12g,補足水至1L);V8果汁培養(yǎng)基(V8果汁100mL,CaCO30.2g,瓊脂12g,補足水至1L)。
1.2試驗方法
1.2.1孢子懸浮液的制備
將保存于石蠟油中的辣椒疫霉菌接種于PDA平板上活化,然后轉(zhuǎn)接至V8培養(yǎng)基上,26℃黑暗條件培養(yǎng)4d后轉(zhuǎn)移至光照條件下誘導(dǎo)產(chǎn)孢,待氣生菌絲上出現(xiàn)大量淺粉色粉狀顆粒后,使用冰水將菌絲和孢子囊洗脫下來,兩層紗布過濾,濾液轉(zhuǎn)至4℃冰箱30min,然后在室溫條件下放置30min以促進游動孢子釋放,使用血球計數(shù)板定量并將孢子懸浮液濃度調(diào)至1.0×104個·mL-1。
1.2.2辣椒品種室內(nèi)苗期人工接種抗性鑒定
試驗于2017年4~6月在四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護研究所溫室中進行,使用5%NaClO對辣椒種子進行消毒處理,洗凈后放于50℃溫水中浸種30min,室溫黑暗保濕催芽,待種子露白后播種于裝有無菌基質(zhì)的塑料杯中,每個品種保證有30株苗。
當(dāng)幼苗長至6~8片真葉時,使用孢子懸浮液灌根法進行接種(李智軍等,2007)。接種前澆足水,在距莖基部3cm處使用玻璃棒扎1個深約3cm的孔,使用移液槍將5mL孢子懸浮液注入孔內(nèi),接種后放于白天溫度24~28℃、夜間20~22℃的溫室中,每天保持飽和的土壤濕度。
于接種后4d進行病害調(diào)查,計算發(fā)病率和病情指數(shù)。辣椒疫病的病情分級標(biāo)準(zhǔn)參考譚清群等(2014)的標(biāo)準(zhǔn):0級,無癥狀;1級,個別葉片輕微萎蔫;3級,半數(shù)以下葉片萎蔫,下部少數(shù)葉片脫落;5級,半數(shù)以上葉片萎蔫、落葉明顯;7級,幼苗根莖部變黑縊縮,除生長點外其余葉片全部萎蔫、脫落;9級,葉片全部萎蔫或植株枯死。抗性劃分標(biāo)準(zhǔn)參考毛愛軍等(1997)的標(biāo)準(zhǔn):0≤病情指數(shù)≤10,高抗(HR);10<病情指數(shù)≤30,抗病(R);30<病情指數(shù)≤50,中抗(MR);病情指數(shù)>50,感病(S)。
1.2.3辣椒品種大田人工接種抗性鑒定
于2017年5~6月在四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院新都農(nóng)場進行試驗。辣椒種子催芽方法同1.2.2,種子露白后播種于50孔穴盤中育苗,待幼苗長至6~8片真葉時進行移栽,覆膜高畦栽培,株距0.30m,行距0.45m,每個品種約60株,常規(guī)水肥管理。移栽后16d使用1.2.2的方法接種,每株接種10mL孢子懸浮液,于接種后8d和13d進行病害調(diào)查,計算病情指數(shù)。
病情分級標(biāo)準(zhǔn)和抗性劃分標(biāo)準(zhǔn)參考毛愛軍等(1997):0級,無病癥;1級,幼苗根莖部輕微變黑,葉片不萎蔫或可恢復(fù)性萎蔫;3級,幼苗根莖部變黑達(dá)1~2cm,葉片不可恢復(fù)性萎蔫,下部葉片偶有脫落;5級,幼苗根莖部變黑超過2cm,葉片明顯萎蔫或落葉明顯;7級,幼苗根莖部變黑縊縮,除生長點外全部落葉或植株萎蔫;9級,整株枯死。
1.2.4辣椒品種田間抗性調(diào)查
于2017年5~8月在四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院郫都試驗基地進行試驗,病圃內(nèi)辣椒疫病常年發(fā)生,以此來模擬田間自然發(fā)病情況。辣椒的栽培管理同1.2.3,每個品種20株,設(shè)3次重復(fù),在辣椒結(jié)果期進行病害調(diào)查。病害分級標(biāo)準(zhǔn)參考農(nóng)藥田間藥效試驗準(zhǔn)則:0級,健康無癥狀;1級,地上部僅葉、果有病斑;3級,地上莖、枝有褐腐斑;5級,莖基部有褐腐斑;7級,地上莖、枝與莖基部均有褐腐斑,并且部分枝條枯死;9級,全株枯死。
1.3數(shù)據(jù)分析
使用SPSS19.0軟件對試驗數(shù)據(jù)進行K-均值聚類分析和相關(guān)性分析。
2結(jié)果與分析
2.1辣椒品種室內(nèi)苗期人工接種抗性鑒定
接種4d后,參試56個辣椒品種的病情指數(shù)為11.11~81.11,其中抗病品種5個,分別為27、36、54、56、58號,占8.93%;中抗品種10個,占17.86%;其余41個品種均為感病,占73.21%;無高抗品種。
2.2辣椒品種大田人工接種抗性鑒定
田間人工接種試驗中,35、38號移栽后成活株數(shù)太少,故未進行統(tǒng)計,其余54個品種接種13d后,病情指數(shù)為0~98.69。表現(xiàn)高抗的品種有7個,其中50、56、68號病情指數(shù)為0;表現(xiàn)抗病和中抗的品種分別為9個和10個;其余28個品種均表現(xiàn)為感病。
與室內(nèi)苗期接種結(jié)果相比,有29個品種抗性類型發(fā)生變化,其中有6個品種由抗病或中抗變?yōu)楦胁。溆?3個品種在田間接種后抗性水平明顯提高,包括15個品種由感病變?yōu)橹锌够蚩共。?個品種(46號和55號)由感病變?yōu)楦呖梗?個品種(36號和56號)由抗病變?yōu)楦呖梗?個品種(13、50、68號)由中抗變?yōu)楦呖梗?個品種(59號)由中抗變?yōu)榭共 ?/p>
2.3辣椒品種田間抗性鑒定
田間病圃的抗性鑒定中,有8個品種移栽后成活株數(shù)太少,故未進行統(tǒng)計,選取48個辣椒品種在結(jié)果期進行病害調(diào)查,參試品種的平均病情指數(shù)為27.00~100.00。使用SPSS軟件對數(shù)據(jù)進行K-均值聚類分析,將參試品種分為3類,病情指數(shù)在27.00~45.59之間的為類型1,植株較為抗病,共7個品種,其中13、36、50、56、68號品種使用3種評價方法均對疫病具有抗性。
病情指數(shù)在55.64~81.39之間的為類型2,植株表現(xiàn)為感病,共17個品種,其中54號和58號品種室內(nèi)和大田人工接種抗性鑒定均表現(xiàn)為抗病;其余24個品種病情指數(shù)均超過83.20,為類型3,植株大部分死亡,其中59號品種室內(nèi)和大田人工接種抗性鑒定表現(xiàn)為抗病或中抗。
2.43種抗性鑒定方法的相關(guān)性分析
使用SPSS軟件對3種方法的鑒定結(jié)果進行相關(guān)性分析,結(jié)果顯示,3種方法的鑒定結(jié)果之間均呈極顯著正相關(guān)。與大田接種方法相比,室內(nèi)苗期人工接種的鑒定結(jié)果能更準(zhǔn)確地反映該品種在田間的真實抗性水平。
3結(jié)論與討論
本試驗采用室內(nèi)苗期接種、移栽大田后接種以及病圃試驗3種抗性鑒定方法,分別對應(yīng)辣椒的幼苗期、分枝期和結(jié)果期來綜合評價辣椒對疫病的抗性。通過試驗數(shù)據(jù)和抗性類型的比較,有23個品種在幼苗期、分枝期和結(jié)果期對疫病的抗感性穩(wěn)定,包括昆椒王1號、精細(xì)185、新辣豐3號、韓劍和單身天鷹5個抗病品種,韓育特大牛角椒、川優(yōu)801、春豐08-9等18個感病品種;其余品種因為接種時期和栽培環(huán)境不同,其抗性類型發(fā)生變化,其中特大牛角王和豐辣長龍在生育前中期對疫病的抗性較強,仍具有較好的栽培價值。
以上結(jié)果可以為四川省辣椒品種的布局和更替、辣椒疫病防控策略的制定提供理論依據(jù)。多數(shù)學(xué)者認(rèn)為,隨著辣椒苗齡增加,其對疫病的抗性也增強(Reifschneideretal.,1986;Kim&Hwang,1992)。
本試驗結(jié)果表明,辣椒在不同生育時期和不同環(huán)境中接種,發(fā)病情況顯著不同。室內(nèi)苗期接種苗齡為6~8片真葉期,結(jié)果表明抗病品種有5個,感病品種41個;大田接種時辣椒已經(jīng)分枝,莖稈明顯木質(zhì)化,表現(xiàn)高抗或抗病的品種增至16個,且有3個品種病情指數(shù)為0,表現(xiàn)感病的品種減至28個,辣椒的整體發(fā)病程度明顯變輕,這與Kim等(1989)的研究結(jié)果一致,即辣椒植株存在階段抗性,二次分枝時的抗性比6葉期時大大提高。同時,辣椒的發(fā)病進程也明顯減緩,室內(nèi)苗期接種3d后,所有辣椒品種即穩(wěn)定發(fā)病,而大田接種13d后,有23個品種抗性等級提升,其中有3個品種未發(fā)病。
但是也有6個品種在田間接種后由苗期接種時的抗病或中抗變?yōu)楦胁。@與Hartman和Wang(1992)關(guān)于Szechwan辣椒品系的研究結(jié)果相符,即該品系的幼齡和高齡植株比中齡植株病情指數(shù)低,例如本試驗中的27號品種農(nóng)椒7號的階段抗性規(guī)律與之類似。楊明英等(2015)在不同生育期對4個已知抗性的辣椒品種進行抗性鑒定,結(jié)果顯示在5~6片真葉期接種能有效區(qū)分品種間的抗性,且與品種自身真實抗性相符。
本試驗中室內(nèi)苗期接種和大田接種與病圃試驗的鑒定結(jié)果均呈極顯著正相關(guān),兩者都可以在一定程度上代表辣椒在田間的真實抗性,但前者與病圃試驗的相關(guān)系數(shù)大于后者,說明室內(nèi)苗期人工接種的鑒定結(jié)果能更準(zhǔn)確地反映辣椒在田間的真實抗性水平,且操作簡便,環(huán)境條件更易控制。
何烈干等(2014)對70份辣椒種質(zhì)進行抗性研究,認(rèn)為朝天椒類種質(zhì)抗病性均較強,而甜椒或燈籠椒類種質(zhì)抗病性均較弱。赫衛(wèi)等(2018)對162份辣椒材料的疫病抗性和形態(tài)學(xué)特征的相關(guān)性進行分析,結(jié)果顯示抗病或中抗材料以長指形為主,感病材料以長牛角形和羊角形為主。
李屹和田曉麗(2012)認(rèn)為線椒材料的整體抗病性要強于牛角椒和羊角椒。總體而論,小果型品種比大果型品種抗病,本試驗也印證了這一觀點。以室內(nèi)苗期接種的鑒定結(jié)果為例,抗病或中抗品種中線椒和朝天椒占比為66.67%,感病品種以羊角椒、牛角椒和燈籠椒等大果型辣椒為主,占比為53.66%。在辣椒結(jié)果期表現(xiàn)抗病的品種有7個,其中有6個品種為線椒或朝天椒。后續(xù)可以通過接種離體果實來驗證果型和疫病抗性的相關(guān)性。
參考文獻
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何烈干,馬輝剛,陳學(xué)軍,方榮,周坤華,蘭波.2014.辣椒種質(zhì)疫病抗性鑒定及防治藥劑的篩選.江西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,36(5):1054-1060.
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農(nóng)業(yè)方向刊物推薦:《山東農(nóng)業(yè)科學(xué)》是山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院、山東農(nóng)學(xué)會、山東農(nóng)業(yè)大學(xué)共同主辦的綜合性農(nóng)業(yè)科技期刊,創(chuàng)刊于1963年10月。