997,份葡萄种质资源炭疽病抗性调查分析*

时间:2024-11-17 16:00:04 公文范文 来源:网友投稿

禹方方,张 颖,姜建福,孙 磊,刘崇怀,樊秀彩

(中国农业科学院郑州果树研究所,河南 450009)

葡萄炭疽病又名葡萄晚腐病,是危害葡萄生产的四大病害之一,主要侵染葡萄的果实、幼叶和新枝,表现为局部出现褐色圆形或轮纹状病斑、果实腐烂或脱落[1-4]。病害流行时严重影响葡萄的品质及产量,易造成果实减产,一般减产率10%~20%[5-6]。葡萄炭疽病在我国多个省市和地区均有发生,尤其是在黄河故道及沿海地区或种植欧洲葡萄、美洲葡萄和圆叶葡萄较多的地区危害更为严重[7-8]。葡萄炭疽病的发生易受环境影响,河南省郑州市属于温带大陆性季风气候,夏季炎热且雨水丰沛,高温多雨的环境条件给炭疽病的发生创造了有利条件[9-10]。

2022 年郑州市夏季降水量显著高于往年水平,且集中于7 月中下旬,与葡萄转色期时间重合,造成炭疽病在郑州葡萄种质资源圃大规模发生。本研究通过对997 份葡萄种质资源开展炭疽病调查,统计不同葡萄种质对炭疽病的抗性,分析不同葡萄种群对炭疽病的抗性,以期为炭疽病田间防治以及抗病育种提供参考。

1.1 试验材料

997 份葡萄种质均取自国家葡萄种质资源圃(郑州)。

1.2 调查方法

参考刘崇怀[11]的方法,对供鉴定的种质随机调查20 个果穗,总果粒数在500 粒以上,按照果粒发病率判断病情:0 级,无感病果粒;
1 级,感病果粒占比5%以下;
2 级,感病果粒占比5%~15%;
3级,感病果粒占比15%~30%;
4 级,感病果粒占比30%~50%;
5 级,感病果粒占比50%~100%。根据病情分级计算病情指数。

病情指数=[∑(发病级别×该级发病果穗数)/(调查总果穗数×5)]×100

根据病情指数(DI),抗性分为5 级:高抗(HR),DI=0~5.0;
抗(R),DI=5.1~20.0;
中抗(MR),DI=20.1~30.0;
感(S),DI=30.1~45.0;
高感(HS),DI=45.1~100.0。

1.3 数据分析

对不同种群、不同用途的种质进行抗病情况统计,并用SPSS 22.0 软件分析葡萄炭疽病发病情况及分布特点。

2.1 不同种群葡萄炭疽病发病情况

不同种群葡萄种质田间炭疽病发病情况调查结果表明(表1),东亚种群的葡萄种质对炭疽病的抗性最强,其次为种间杂种和美洲种群,欧亚种群最不抗炭疽病。

表1 不同种群葡萄田间炭疽病发病情况

对种间杂种葡萄种质的田间炭疽病发病情况进行调查(表2),结果表明,山欧杂种对葡萄炭疽病的抗性最强,调查的6 份种质均为高抗,分别是北醇、北红、北玫、公酿1 号、黑丰和熊岳白葡萄;
其次为美洲杂种,种群总体抗病占比为83.34%,高抗种质有110♀、3309Couderc♀、5BB♀、SO4、贝达♀♂、达格里季♀、抗砧5 号和抗砧6 号;
欧美杂种和东欧杂种对葡萄炭疽病的抗性较强,整体抗病占比也超过60%;
山河杂种最易感病,调查的3 份种质均分布在5 级高感处。

表2 种间杂种葡萄田间炭疽病发病情况

整体情况表明,2022 年国家葡萄种质资源圃(郑州)炭疽病发病情况较为严重,997 份种质中,除高抗外,有52.36%种质的叶片受到不同程度的危害,超种质半数以上。

2.2 欧亚种群不同用途葡萄炭疽病发病情况

葡萄用途是依据种质特点人为划分的,欧亚种群主要包括鲜食和酿酒两大类。调查发现(表3),鲜食葡萄和酿酒葡萄对炭疽病的高抗占比差别不大,但从整体上说,鲜食葡萄对炭疽病的抗性较强,总体抗病占比为62.24%,酿酒葡萄为55.67%。

表3 欧亚种群不同用途葡萄炭疽病发病情况

2.3 东亚种群野生葡萄炭疽病发病情况

东亚种群野生葡萄对炭疽病的抗性存在较大差异(表4),刺葡萄、毛葡萄和绵毛葡萄对炭疽病均呈现极高抗性,调查的52 份株系均为高抗;
其次为桑叶葡萄,在调查的19 份株系中,抗病株系共有16 份,抗病占比达84.21%;
山葡萄、变叶葡萄、华东葡萄抗性依次减弱;
桦叶葡萄对炭疽病的抗性最弱,调查的所有株系全部感病。在调查的野生葡萄株系中,红叶葡萄-浮梁1605、灵宝秋葡萄、卢氏网脉♀、双溪腺枝03、小果葡萄-南宁1606♀和燕山葡萄对炭疽病都呈现极强抗性,而蛇葡萄2 号和小叶葡萄-衡山1611 则极易感病。

表4 东亚种群不同种(株系)炭疽病发病情况

常见的抗病鉴定方法有田间自然鉴定、田间接种鉴定、室内接种鉴定。田间自然鉴定法是利用田间自然发病状态进行抗性鉴定,一般会选择多年种植、拥有适合发病气候条件的地区进行筛选鉴定[12]。贺普超等[13]在对我国野生葡萄炭疽病抗性研究中发现,山葡萄、刺葡萄和秦巴野葡萄不感炭疽病,秋葡萄、毛葡萄等也表现出极强抗性,本文结果与其大致相符,部分种出现抗性差异的原因可能是环境改变造成的。葡萄炭疽病的发生与气温、雨水、湿度密切相关,越冬病菌要求有一定温、湿度条件才形成分生孢子,分生孢子形成适宜温度为20~30 ℃,有雨、露、雾的条件均有利于孢子形成,分生孢子的传播与萌发也都需要一定的水分或降雨,降雨后数天易发病,干旱时病情扩展不明显[14]。此外,栽培措施与炭疽病的发生也有一定关系[15],研究证明避雨栽培能有效控制炭疽病的发生[16]。2022年郑州市夏季高温多雨,且资源圃内未搭建避雨棚,符合炭疽病的发病条件;
资源圃内植株密集,易于炭疽病的发生传播,也为该病的田间自然鉴定提供了良好的条件。利用田间自然鉴定法可以较为准确地反映出鉴定种质对炭疽病的抗病情况,且该方法操作简便、结果可靠[17]。

本次共调查了997 份葡萄种质,根据病情指数分级后发现,有47.64%的种质为高抗,12.44%的种质为抗病,4.11%的种质为中抗,4.51%的种质为感病,31.29%的种质为高感。调查结果表明,不同葡萄种质对炭疽病的抗性存在明显差异。不同种群相比,东亚种群抗性最强,其次为种间杂种和美洲种群,欧亚种群抗性最弱。在东亚种群内,刺葡萄、毛葡萄和绵毛葡萄对炭疽病的抗病占比均为100.00%,所有株系均为高抗,可考虑该野生种作为抗病育种材料;
其次为桑叶葡萄、山葡萄、变叶葡萄和华东葡萄,这些种内部存在抗性差异,既有高抗株系,也有高感株系,若后期需要利用这些野生种质进行抗病育种,则需要具体株系具体分析。种间杂种对炭疽病抗性较高,高抗占比为53.26%,总体抗病占比为70.50%;
欧亚种群对炭疽病的抗性较弱,高抗占比仅为40.19%,总体抗病占比仅为59.16%,与前人的研究结果[18]相符。

总体来说,在不同种群葡萄种质中,东亚种群抗性最强,其次为种间杂种,欧亚种群抗性最弱;
东亚种群内,刺葡萄、毛葡萄和绵毛葡萄对炭疽病均呈现极高抗性,而桦叶葡萄则呈现极感病情况;
种间杂种中,山欧杂种对炭疽病的抗性最强,所有种质均为高抗,其次为美洲杂种、欧美杂种和东欧杂种,山河杂种最易感病;
针对不同用途的葡萄种质,鲜食葡萄抗病性高于酿酒葡萄。

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