時(shí)間: 分類(lèi):農(nóng)業(yè)論文 次數(shù):
摘要:為了全面、準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)四川省主栽辣椒品種對(duì)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(yàn)(結(jié)果期)3種方法對(duì)四川省主栽的56個(gè)辣椒品種進(jìn)行疫病抗性鑒定。結(jié)果表明,5個(gè)辣椒品種采用3種鑒定方法均對(duì)疫病具有抗性,18個(gè)品種均表現(xiàn)為感病,其余品種由于接種時(shí)期和栽培環(huán)境不同抗性類(lèi)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(shí)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(jì)作物,2017年全省種植面積超過(guò)8.7萬(wàn)hm2(130萬(wàn)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(qiáng),化學(xué)防治效果不明顯,而且長(zhǎng)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(wèn)題的最安全有效的手段之一。國(guó)內(nèi)外關(guān)于辣椒對(duì)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(duì)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(zhǎng),辣椒抗病性會(huì)隨著病原菌致病力的增強(qiáng)而下降或喪失,對(duì)辣椒主栽品種疫病抗性的持續(xù)監(jiān)測(cè)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(fèi)大省,但目前對(duì)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(gè),通過(guò)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(lái)綜合評(píng)價(jià)供試?yán)苯菲贩N對(duì)疫病的抗性水平,為四川省辣椒品種的引進(jìn)、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(yàn)材料
辣椒品種:收集近年來(lái)四川省主栽的辣椒品種56個(gè),其中線(xiàn)椒28個(gè),牛角椒13個(gè),羊角椒11個(gè),燈籠椒3個(gè),朝天椒1個(gè)(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(yàn)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(bǔ)足水至1L);V8果汁培養(yǎng)基(V8果汁100mL,CaCO30.2g,瓊脂12g,補(bǔ)足水至1L)。
1.2試驗(yàn)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(lái),兩層紗布過(guò)濾,濾液轉(zhuǎn)至4℃冰箱30min,然后在室溫條件下放置30min以促進(jìn)游動(dòng)孢子釋放,使用血球計(jì)數(shù)板定量并將孢子懸浮液濃度調(diào)至1.0×104個(gè)·mL-1。
1.2.2辣椒品種室內(nèi)苗期人工接種抗性鑒定
試驗(yàn)于2017年4~6月在四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所溫室中進(jìn)行,使用5%NaClO對(duì)辣椒種子進(jìn)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(wú)菌基質(zhì)的塑料杯中,每個(gè)品種保證有30株苗。
當(dāng)幼苗長(zhǎng)至6~8片真葉時(shí),使用孢子懸浮液灌根法進(jìn)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(gè)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(jìn)行病害調(diào)查,計(jì)算發(fā)病率和病情指數(shù)。辣椒疫病的病情分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)參考譚清群等(2014)的標(biāo)準(zhǔn):0級(jí),無(wú)癥狀;1級(jí),個(gè)別葉片輕微萎蔫;3級(jí),半數(shù)以下葉片萎蔫,下部少數(shù)葉片脫落;5級(jí),半數(shù)以上葉片萎蔫、落葉明顯;7級(jí),幼苗根莖部變黑縊縮,除生長(zhǎng)點(diǎn)外其余葉片全部萎蔫、脫落;9級(jí),葉片全部萎蔫或植株枯死。抗性劃分標(biāo)準(zhǔn)參考毛愛(ài)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(chǎng)進(jìn)行試驗(yàn)。辣椒種子催芽方法同1.2.2,種子露白后播種于50孔穴盤(pán)中育苗,待幼苗長(zhǎng)至6~8片真葉時(shí)進(jìn)行移栽,覆膜高畦栽培,株距0.30m,行距0.45m,每個(gè)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(jìn)行病害調(diào)查,計(jì)算病情指數(shù)。
病情分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)和抗性劃分標(biāo)準(zhǔn)參考毛愛(ài)軍等(1997):0級(jí),無(wú)病癥;1級(jí),幼苗根莖部輕微變黑,葉片不萎蔫或可恢復(fù)性萎蔫;3級(jí),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(jí),幼苗根莖部變黑超過(guò)2cm,葉片明顯萎蔫或落葉明顯;7級(jí),幼苗根莖部變黑縊縮,除生長(zhǎng)點(diǎn)外全部落葉或植株萎蔫;9級(jí),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(yàn)基地進(jìn)行試驗(yàn),病圃?xún)?nèi)辣椒疫病常年發(fā)生,以此來(lái)模擬田間自然發(fā)病情況。辣椒的栽培管理同1.2.3,每個(gè)品種20株,設(shè)3次重復(fù),在辣椒結(jié)果期進(jìn)行病害調(diào)查。病害分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)參考農(nóng)藥田間藥效試驗(yàn)準(zhǔn)則:0級(jí),健康無(wú)癥狀;1級(jí),地上部?jī)H葉、果有病斑;3級(jí),地上莖、枝有褐腐斑;5級(jí),莖基部有褐腐斑;7級(jí),地上莖、枝與莖基部均有褐腐斑,并且部分枝條枯死;9級(jí),全株枯死。
1.3數(shù)據(jù)分析
使用SPSS19.0軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行K-均值聚類(lèi)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(gè)辣椒品種的病情指數(shù)為11.11~81.11,其中抗病品種5個(gè),分別為27、36、54、56、58號(hào),占8.93%;中抗品種10個(gè),占17.86%;其余41個(gè)品種均為感病,占73.21%;無(wú)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(yàn)中,35、38號(hào)移栽后成活株數(shù)太少,故未進(jìn)行統(tǒng)計(jì),其余54個(gè)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(gè),其中50、56、68號(hào)病情指數(shù)為0;表現(xiàn)抗病和中抗的品種分別為9個(gè)和10個(gè);其余28個(gè)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(gè)品種抗性類(lèi)型發(fā)生變化,其中有6個(gè)品種由抗病或中抗變?yōu)楦胁。溆?3個(gè)品種在田間接種后抗性水平明顯提高,包括15個(gè)品種由感病變?yōu)橹锌够蚩共。?個(gè)品種(46號(hào)和55號(hào))由感病變?yōu)楦呖梗?個(gè)品種(36號(hào)和56號(hào))由抗病變?yōu)楦呖梗?個(gè)品種(13、50、68號(hào))由中抗變?yōu)楦呖梗?個(gè)品種(59號(hào))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(gè)品種移栽后成活株數(shù)太少,故未進(jìn)行統(tǒng)計(jì),選取48個(gè)辣椒品種在結(jié)果期進(jìn)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(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行K-均值聚類(lèi)分析,將參試品種分為3類(lèi),病情指數(shù)在27.00~45.59之間的為類(lèi)型1,植株較為抗病,共7個(gè)品種,其中13、36、50、56、68號(hào)品種使用3種評(píng)價(jià)方法均對(duì)疫病具有抗性。
病情指數(shù)在55.64~81.39之間的為類(lèi)型2,植株表現(xiàn)為感病,共17個(gè)品種,其中54號(hào)和58號(hào)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(gè)品種病情指數(shù)均超過(guò)83.20,為類(lèi)型3,植株大部分死亡,其中59號(hào)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(duì)3種方法的鑒定結(jié)果進(jìn)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(shí)抗性水平。
3結(jié)論與討論
本試驗(yàn)采用室內(nèi)苗期接種、移栽大田后接種以及病圃試驗(yàn)3種抗性鑒定方法,分別對(duì)應(yīng)辣椒的幼苗期、分枝期和結(jié)果期來(lái)綜合評(píng)價(jià)辣椒對(duì)疫病的抗性。通過(guò)試驗(yàn)數(shù)據(jù)和抗性類(lèi)型的比較,有23個(gè)品種在幼苗期、分枝期和結(jié)果期對(duì)疫病的抗感性穩(wěn)定,包括昆椒王1號(hào)、精細(xì)185、新辣豐3號(hào)、韓劍和單身天鷹5個(gè)抗病品種,韓育特大牛角椒、川優(yōu)801、春豐08-9等18個(gè)感病品種;其余品種因?yàn)榻臃N時(shí)期和栽培環(huán)境不同,其抗性類(lèi)型發(fā)生變化,其中特大牛角王和豐辣長(zhǎng)龍?jiān)谏爸衅趯?duì)疫病的抗性較強(qiáng),仍具有較好的栽培價(jià)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(duì)疫病的抗性也增強(qiáng)(Reifschneideretal.,1986;Kim&Hwang,1992)。
本試驗(yàn)結(jié)果表明,辣椒在不同生育時(shí)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(gè),感病品種41個(gè);大田接種時(shí)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(gè),且有3個(gè)品種病情指數(shù)為0,表現(xiàn)感病的品種減至28個(gè),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(shí)的抗性比6葉期時(shí)大大提高。同時(shí),辣椒的發(fā)病進(jìn)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(gè)品種抗性等級(jí)提升,其中有3個(gè)品種未發(fā)病。
但是也有6個(gè)品種在田間接種后由苗期接種時(shí)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(yàn)中的27號(hào)品種農(nóng)椒7號(hào)的階段抗性規(guī)律與之類(lèi)似。楊明英等(2015)在不同生育期對(duì)4個(gè)已知抗性的辣椒品種進(jìn)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(shí)抗性相符。
本試驗(yàn)中室內(nèi)苗期接種和大田接種與病圃試驗(yàn)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(shí)抗性,但前者與病圃試驗(yàn)的相關(guān)系數(shù)大于后者,說(shuō)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(shí)抗性水平,且操作簡(jiǎn)便,環(huán)境條件更易控制。
何烈干等(2014)對(duì)70份辣椒種質(zhì)進(jìn)行抗性研究,認(rèn)為朝天椒類(lèi)種質(zhì)抗病性均較強(qiáng),而甜椒或燈籠椒類(lèi)種質(zhì)抗病性均較弱。赫衛(wèi)等(2018)對(duì)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(jìn)行分析,結(jié)果顯示抗病或中抗材料以長(zhǎng)指形為主,感病材料以長(zhǎng)牛角形和羊角形為主。
李屹和田曉麗(2012)認(rèn)為線(xiàn)椒材料的整體抗病性要強(qiáng)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(yàn)也印證了這一觀點(diǎn)。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(xiàn)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(gè),其中有6個(gè)品種為線(xiàn)椒或朝天椒。后續(xù)可以通過(guò)接種離體果實(shí)來(lái)驗(yàn)證果型和疫病抗性的相關(guān)性。
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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(huì)、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。
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