煙草品種對煙草花葉病毒病和黃瓜花葉病毒病的抗性鑒定

黃 婷， 柯美福， 陳 偉， 吳云鋒， 成巨龍

（1.陜西省煙草研究所，西安 710061；2.西北農(nóng)林科技大學(xué)植保學(xué)院，旱區(qū)作物逆境生物學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，農(nóng)業(yè)部西北黃土高原作物有害生物綜合治理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，植保資源與病蟲害治理教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，楊凌 712100；3.安康市煙草公司，安康 725000）

煙草品種對煙草花葉病毒病和黃瓜花葉病毒病的抗性鑒定

黃 婷1，2， 柯美福3， 陳 偉2， 吳云鋒2， 成巨龍1＊

（1.陜西省煙草研究所，西安 710061；2.西北農(nóng)林科技大學(xué)植保學(xué)院，旱區(qū)作物逆境生物學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，農(nóng)業(yè)部西北黃土高原作物有害生物綜合治理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，植保資源與病蟲害治理教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，楊凌 712100；3.安康市煙草公司，安康 725000）

由煙草普通花葉病毒（TMV）和煙草黃瓜花葉病毒（CMV）引致的煙草病毒病是世界煙草主產(chǎn)區(qū)普遍發(fā)生且危害嚴(yán)重的侵染性病害，每年給煙葉生產(chǎn)造成了重大的經(jīng)濟(jì)損失。本文采用溫室苗期接種鑒定的方法，對16份煙草種質(zhì)進(jìn)行了TMV和CMV的抗病性鑒定。結(jié)果表明：不同的煙草品種對TMV和CMV的抗病性存在較大差異。在供試種質(zhì)中，對TMV表現(xiàn)免疫的有‘牛耳煙’、‘8301’、‘臺(tái)煙7號’、‘三生－NN’共4份材料；表現(xiàn)抗病的有‘吉煙5號’、‘雙抗70’、‘大護(hù)脖香’、‘秦?zé)?5’共4份材料；表現(xiàn)中抗的有‘鐵把子’、‘中煙15’、‘秦?zé)?8’、‘中煙98’共4份材料；表現(xiàn)中感的有‘NC89’、‘翠碧1號’、‘云煙97’共3份材料；表現(xiàn)感病的只有‘秦?zé)?7’。對CMV表現(xiàn)中抗的材料有1份，是‘鐵把子’；表現(xiàn)中感的有‘秦?zé)?5’、‘三生－NN’、‘8301’、‘牛耳煙’、‘翠碧1號’共5份材料；表現(xiàn)感病的有‘秦?zé)?8’、‘云煙97’、‘中煙98’、‘NC89’、‘大護(hù)脖香’、‘雙抗70’、‘秦?zé)?7’、‘中煙15’、‘臺(tái)煙7號’、‘吉煙5號’共10份材料。研究發(fā)現(xiàn)，‘鐵把子’是兼抗這兩種病毒病的材料。本研究明確了我國16個(gè)煙草品種資源的抗病性水平，為抗耐病品種的利用與品種合理布局提供科學(xué)依據(jù)，同時(shí)為煙草抗病毒病育種的親本選擇提供抗源信息。

煙草； 品種； 煙草花葉病毒； 煙草黃瓜花葉病毒； 抗病性鑒定

煙草病毒病是全世界煙草主產(chǎn)區(qū)普遍發(fā)生且危害嚴(yán)重的侵染性病害，已成為威脅我國煙葉生產(chǎn)的主要病害，且有日趨加重之勢。據(jù)1989－1991年統(tǒng)計(jì)，僅花葉型病毒?。═MV、CMV、TEV、PVY）所造成的經(jīng)濟(jì)損失就達(dá)37%［1］。尤其是由煙草普通花葉病毒（Tobaccomosaicvirus，TMV）和煙草黃瓜花葉病毒（Cucumbermosaicvirus，CMV）引致的煙草花葉病毒病分布廣，發(fā)病頻率高，嚴(yán)重危害煙草生產(chǎn)［2］。據(jù)全國煙草侵染性病害調(diào)查組對我國煙草上的TMV和CMV發(fā)生危害較重的14個(gè)產(chǎn)煙省區(qū)的調(diào)查統(tǒng)計(jì)，僅1989－1991年，TMV和CMV平均每年發(fā)生面積達(dá)18.5萬hm2以上，產(chǎn)量損失8 864.58萬kg，直接經(jīng)濟(jì)損失2 347.23萬元人民幣［3］。近年來，由于煙草栽培品種的單一化及種植面積不斷擴(kuò)大，使其危害性呈逐年上升的趨勢，嚴(yán)重影響了煙草的產(chǎn)量和質(zhì)量，造成重大的經(jīng)濟(jì)損失。選育和利用抗病品種是控制煙草病毒病最經(jīng)濟(jì)有效的方法［4］。研究表明，抗病性強(qiáng)的品種，煙草病毒病的發(fā)生程度低于非抗病品種，且產(chǎn)生的損失?。?－6］。因此，推廣抗（耐）病性較強(qiáng)的優(yōu)質(zhì)品種是煙草種植的當(dāng)務(wù)之急，而抗病性鑒定是煙草新品種選育過程中不可缺少的步驟。

近幾年來，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院煙草研究所對922份煙草種質(zhì)資源進(jìn)行了CMV的抗病性鑒定，篩選出了一些抗病品種［7］，中國煙草育種研究（南方）中心針對抗病種質(zhì)資源篩選需要，選育出一批TMV、黑脛病等主要病害的抗性資源，推薦給育種者選擇利用［8－10］。目前，田間煙草病毒病的危害多為兩種或多種病毒復(fù)合侵染，增加了煙草病毒病防治的難度。而在生產(chǎn)上應(yīng)用的抗多種病毒病的品種還很不足，抗源遺傳基礎(chǔ)狹窄是制約抗病毒病育種研究的關(guān)鍵因素之一。因此，本研究于2010－2011年連續(xù)兩年對16份煙草種質(zhì)資源進(jìn)行了TMV和CMV的抗病性鑒定，以期為抗源材料的篩選、抗病品種的選育和利用提供科學(xué)依據(jù)，加快我國煙草抗病毒病育種進(jìn)程。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

1.1.1 供試種質(zhì)

供試種質(zhì)由中國煙草北方中心提供，來源于國家煙草種質(zhì)資源庫，共有‘牛耳煙’、‘8301’、‘臺(tái)煙7號’、‘三生－NN’、‘吉煙5號’、‘雙抗70’、‘大護(hù)脖香’、‘秦?zé)?5’、‘鐵把子’、‘中煙15’、‘秦?zé)?8’、‘中煙98’、‘NC89’、‘翠碧1號’、‘云煙97’、‘秦?zé)?7’16份待鑒定材料。TMV的抗病對照為‘秦?zé)?5’，感病對照為‘NC89’；CMV感病對照為‘秦?zé)?8’。

1.1.2 供試毒源

TMV、CMV純毒源由本實(shí)驗(yàn)室分別經(jīng)過心葉煙枯斑分離和鑒別寄主黃瓜進(jìn)行分離提純。并采用多重PCR方法對毒源進(jìn)行了分子鑒定［11］，確認(rèn)為TMV、CMV純毒源后分別接種在‘K326’和‘三生－NN’上繁殖保存。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)在陜西省西北農(nóng)林科技大學(xué)植物病理試驗(yàn)站防蟲溫室內(nèi)進(jìn)行，不設(shè)重復(fù)，每個(gè)品種36株。3月中旬采用塑料育苗盤育苗，育苗全程紗網(wǎng)覆蓋。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 病毒接種

將4g TMV、CMV病葉分別加入在研缽中，加入100g 0.01mol／L磷酸緩沖液（pH＝7.0）研磨，制成濃度為4%的接種物。于6月下旬采用人工汁液摩擦法接種病毒。

1.3.2 病害分級與調(diào)查方法

每年7月下旬到8月上旬調(diào)查2次，選擇病害高發(fā)期，逐株調(diào)查煙株的葉片數(shù)、株高和病級。

病害分級標(biāo)準(zhǔn)按煙草行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YC／T39－1996規(guī)定執(zhí)行［12］。計(jì)算出各參試品種的平均病情指數(shù)（D）和抗性指數(shù)（RI）。鑒定結(jié)果計(jì)算公式如下：

其中，DI為參試品種的病情指數(shù)，Do為感病對照品種的病情指數(shù)。

以病情指數(shù)為基礎(chǔ)，采用相對抗病性方法評價(jià)其抗病程度，根據(jù)抗性指數(shù)進(jìn)行抗性劃分。抗性水平分為：免疫（I）、抗病（R）、中抗（MR）、中感（MS）、感病（S）。TMV的抗性評價(jià)根據(jù)抗性指數(shù)分為：抗?。≧），RI≤－1.0；中抗（MR），－1.0＜RI＜0.0；中感（MS），0.0≤RI＜1.0；感病，RI≥1.0。CMV的抗性評價(jià)根據(jù)抗性指數(shù)分為：抗病（R），RI≤－1.0；中抗（MR），－1.0＜RI＜－0.5；中感（MS），－0.5≤RI＜0.0；感?。⊿），RI≥0.0。

2 結(jié)果

2.1 品種抗病性鑒定

供試的16個(gè)煙草品種在接種TMV和CMV 7d后開始陸續(xù)發(fā)病，45d后，病害發(fā)生的程度明顯嚴(yán)重，此時(shí)，對各煙草品種進(jìn)行了病情調(diào)查。調(diào)查結(jié)果（表1）表明，在鑒定的16份煙草種質(zhì)資源中，不同的煙草品種對TMV和CMV的抗病性有較大差異。

調(diào)查發(fā)現(xiàn)接種TMV的各煙草品種，‘牛耳煙’、‘8301’、‘臺(tái)煙7號’、‘三生－NN’共4份材料，下部老葉產(chǎn)生枯斑，上部新葉正常，植株健康生長，屬于免疫類型；‘吉煙5號’、‘雙抗70’、‘大護(hù)脖香’、‘秦?zé)?5’等4份材料，發(fā)病期較晚，病情發(fā)展緩慢，發(fā)病癥狀較輕，葉片出現(xiàn)輕微花葉而不變形，抗性指數(shù)≤－1.0，屬于抗病類型；‘鐵把子’、‘中煙15’、‘秦?zé)?8’、‘中煙98’共4份材料發(fā)病的癥狀較明顯，葉片斑駁和花葉，抗性指數(shù)為－1.0～0.0，屬于中抗類型；‘NC89’、‘翠碧1號’、‘云煙97’共3份材料，發(fā)病期較早，發(fā)病癥狀較重，葉片嚴(yán)重花葉，葉邊緣向背面卷曲，葉基松散，抗性指數(shù)為0.0～0.5，屬于中感類型；僅‘秦?zé)?7’1份材料，發(fā)病癥狀嚴(yán)重，植株矮化，葉片花葉皺縮呈畸形，葉尖呈鼠尾狀，抗性指數(shù)≥0.5，屬于感病類型。

調(diào)查發(fā)現(xiàn)接種CMV的各煙草品種，‘鐵把子’葉片出現(xiàn)輕微花葉和斑駁，抗性指數(shù)－1.0～－0.5，屬于中抗類型；‘秦?zé)?5’、‘三生－NN’、‘8301’、‘牛耳煙’、‘翠碧1號’共5份材料，發(fā)病期較早，發(fā)病癥狀較重，葉片嚴(yán)重花葉，葉邊緣向上翻卷，葉基伸長，抗性指數(shù)－0.5～0.0，屬于中感類型；‘秦?zé)?8’、‘云煙97’、‘中煙98’、‘NC89’、‘大護(hù)脖香’、‘雙抗70’、‘秦?zé)?7’、‘中煙15’、‘臺(tái)煙7號’、‘吉煙5號’共10份材料，發(fā)病癥狀最重，植株嚴(yán)重矮化，葉片變窄嚴(yán)重花葉，葉片扭曲畸形，葉面革質(zhì)化，葉尖細(xì)長，抗性指數(shù)≥0.0，屬于感病類型。

綜合分析鑒定結(jié)果，兼抗TMV和CMV兩種病毒病的材料有1份，即‘鐵把子’，占供試材料的8.33%。這些鑒定篩選出來的抗病品種，對以后利用種植抗病品種防治病毒病，抗TMV、CMV育種是極其重要的寶貴資源，在今后的抗病育種中可以參考和利用。

2.2 病毒侵染對煙草生長發(fā)育的影響

調(diào)查結(jié)果表明（圖1、圖2），病毒侵染對各煙草品種的葉片數(shù)、株高的影響不同。其中，對TMV表現(xiàn)抗病的品種‘雙抗70’葉片數(shù)減少3.92%，植株矮化程度為2.39%。而對TMV表現(xiàn)感病的品種‘NC89’葉片數(shù)減少18%，植株矮化程度為5.6%。同樣，對CMV表現(xiàn)抗病的品種‘鐵把子’葉片數(shù)減少10.67%，植株矮化程度為5.01%。而對CMV表現(xiàn)感病的品種‘吉煙5號’葉片數(shù)減少16.67%，植株矮化程度為26.02%?？梢姡《厩秩緦共⌒暂^強(qiáng)的煙草品種的生長發(fā)育以及產(chǎn)量的影響較小，而對感病品種影響較大。因此，在我國煙草生產(chǎn)中應(yīng)該大力推廣抗病性較強(qiáng)的優(yōu)質(zhì)品種，減少病毒侵染對產(chǎn)量的影響。

3 討論

系統(tǒng)地搜集、保存、評價(jià)和研究抗源是抗病育種工作最重要的基礎(chǔ)。作者連續(xù)2年通過溫室人工接種鑒定的方法，明確了煙草種質(zhì)資源對煙草花葉病毒?。═MV）和煙草黃瓜花葉病毒病（CMV）的抗病性。鑒定結(jié)果表明，不同的煙草品種對TMV和CMV的抗病性存在較大差異。在供試的16個(gè)煙草品種中，對TMV表現(xiàn)免疫的材料有4份，表現(xiàn)抗病和中抗的材料有8份，對CMV表現(xiàn)抗病的材料僅有1份。在目前我國各煙區(qū)這兩種病毒病發(fā)生普遍嚴(yán)重、抗源缺乏的情況下，這些抗TMV和CMV的優(yōu)良品種可結(jié)合綜合性狀應(yīng)用于生產(chǎn)，或?yàn)榭共∮N提供優(yōu)良的種質(zhì)資源。今后應(yīng)在此基礎(chǔ)上，明確主要抗源的遺傳規(guī)律，再通過雜交、回交等手段將抗病基因重組并進(jìn)行多代選擇，培育出能同時(shí)抵抗多種病害、抗性水平高且綜合性狀優(yōu)良的煙草新品種。

我國地域遼闊，氣候多樣，環(huán)境條件對抗性鑒定結(jié)果影響較大，尤其是氣候變化所帶來的是一種綜合效應(yīng)，它可導(dǎo)致病毒類群結(jié)構(gòu)、毒源植物及數(shù)量、蟲媒種類及數(shù)量、煙草本身的抗病性等發(fā)生變化，直接或間接地影響到煙草的抗病性［13－17］，從而使供試品種對TMV和CMV抗性評價(jià)中常出現(xiàn)不同省份區(qū)域間的一些差異。

本研究在煙草品種對病毒病的抗病性鑒定中，采用了曾士邁先生所提出的相對抗性指數(shù)法［18］。相對抗性指數(shù)法一經(jīng)測算出來，可按其數(shù)值大小劃分感抗等級。同時(shí)還需要幾種標(biāo)準(zhǔn)品種，以它們的相對抗性為標(biāo)準(zhǔn)，劃分感抗等級［18］。因?yàn)椴∏榈陌l(fā)展受植株自身遺傳抗病性、生育階段、環(huán)境條件、病毒接種勢等眾多因素的影響，在不同的批次間同一品種的鑒定結(jié)果（發(fā)病率和病情指數(shù)）往往存在差異，導(dǎo)致不同批次間所得出的結(jié)果（發(fā)病率和病情指數(shù)）很難比較。這就要求引入對照品種以消除環(huán)境因素等所引起的差異。

雖然我國保存煙草種質(zhì)資源現(xiàn)有4 042份，居世界首位［19］，但對現(xiàn)有煙草種質(zhì)資源的挖掘和利用與國外尚有很大距離，在很大程度上制約了煙草種質(zhì)資源作用的發(fā)揮，影響了我國煙草抗病毒病育種水平。因此，應(yīng)全面開展煙草種質(zhì)資源抗病毒病的篩選和鑒定，以充分發(fā)掘利用抗病毒病種質(zhì)資源，為煙草抗病毒病育種提供具有更高水平抗性的抗源材料。

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Identification of tobacco variety resistance toTobaccomosaic virusandCucumbermosaicvirus

Huang Ting1，2， Ke Meifu3， Chen Wei2， Wu Yunfeng2， Cheng Julong1
（1.ShaanxiResearchInstituteofTobacco，Xi’an710061，China；2.CollegeofPlantProtection，StateKey LaboratoryofCropStressBiologyinAridAreas，KeyLaboratoryofIntegratedManagementofCropPestsontheLoess Plateau，MinistryofAgriculture，KeyLaboratoryofPlantProtectionResourcesandPest Management，MinistryofEducation，NorthwestA＆FUniversity，Yangling712100，China；3.AnkangBranchofShaanxiProvincialTobaccoCompany，Ankang725000，China）

Tobaccomosaicvirus（TMV）andCucumbermosaicvirus（CMV）are two of the most significant plant viruses，which cause great economic losses to tobacco production worldwide each year.The identification and evaluation of 16 tobacco varieties resistant to TMV and CMV were carried out by artificial inoculation in the greenhouses.The results showed that the immunity to TMV appeared in 4 varieties，including‘niueryan’，‘8301’，‘taiyan7’and‘samsun－NN’；the resistance to TMV appeared in4 varieties，including‘jiyan5’，‘shuangkang70’，‘dahuboxiang’，‘qinyan95’；moderate resistance to TMV appeared in 4 varieties，including ‘tiebazi’，‘zhong yan15’；‘qinyan98’and‘zhongyan98’；moderately susceptible varieties were comprised of‘NC89’，‘cuibi1’and‘yunyan97’；susceptible varieties included only‘qinyan97’.Moderate resistance to CMV included‘tiebazi’；mod－erately susceptible varieties appeared in5 varieties，including‘qinyan95’，‘samsun－NN’，‘8301’，‘niueryan’and‘cuibi1’；susceptible varieties were comprised of 10 varieties，including‘qinyan98’，‘yunyan97’，‘zhongyan98’，‘NC89’，‘dahuboxiang’，‘shuangkang70’，‘qinyan97’，‘zhongyan15’，‘taiyan7’and‘jiyan5’.In this study，‘tiebazi’was resistant to both virus diseases.In addition，we found that different resistant tobacco varieties had different impacts upon the output and quality of tobacco.This study evaluated 16 tobacco varieties for resistance to the two viruses，and the results obtained could not only be utilized to provide the basis for selection and variety deployment，but also as parent materials in breeding for resistance.

tobacco； variety；Tobaccomosaicvirus；Cucumbermosaicvirus； resistance identification

S 432.41

A

10.3969／j.issn.0529－1542.2012.05.024

2011－12－05

2011－12－25

中國煙草總公司科技重點(diǎn)項(xiàng)目（110200902046）；高等學(xué)校學(xué)科創(chuàng)新引智計(jì)劃（B07049）

＊ 通信作者E－mail：julongc＠126.com