山西棉田黃萎病菌致病力差異研究

許愛玲，段國琪，張戰(zhàn)備，沈紅星，張開峰，解廣田

（山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所，山西運城044000）

棉花黃萎病是棉花生產(chǎn)上的主要病害之一，在我國棉區(qū)均有發(fā)生，嚴(yán)重影響棉花的產(chǎn)量和品質(zhì)[1]。棉花黃萎病的發(fā)生消長不僅受氣候條件的影響，還受寄主植物基因型的影響[2]。

我國從1998年開始推廣使用轉(zhuǎn)基因抗蟲棉，截至2007年，轉(zhuǎn)基因抗蟲棉種植面積已占棉花總面積的69%。其中，黃河、長江流域和新疆棉區(qū)轉(zhuǎn)基因抗蟲棉面積分別達(dá)到98%，70%以上和30%左右[3]。不少研究和報道表明，棉花黃萎病在上述3個棉區(qū)的轉(zhuǎn)基因抗蟲棉上發(fā)生為害日趨嚴(yán)重。引起棉花黃萎病發(fā)生的黃萎病菌存在致病力強(qiáng)弱不同的菌系，國內(nèi)外也均有報道[4-16]。而對同一塊棉田中是否存在不同致病力菌系的報道較少。

本研究是在同一塊棉田中種植抗性不同的轉(zhuǎn)基因棉花，分別取各品種的病葉，采用常規(guī)分離法獲得致病型菌系，在溫室中采用2個抗病性差異明顯的品種對其致病力進(jìn)行測定，以期明確同一塊棉田是否存在不同致病力菌系。

1 材料和方法

1.1 材料

1.1.1 測定致病力的品種 選擇抗病性差異大、對不同致病力菌系有良好區(qū)分能力的耐病品種中棉所12號和感病品種冀棉11號。

1.1.2 選擇性棉花品種 抗病的品種有中植棉2號、晉棉38號，耐病品種有中棉所41號、魯研棉28號，感病品種有冀豐106、科能0518。

1.2 方法

1.2.1 不同黃萎病菌系的獲得 2007—2008年在山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所棉花黃萎病重病田種植不同抗病性的8個棉花品種。7月下旬采集各品種發(fā)病植株的病葉，采用常規(guī)分離方法從中分離獲得致病型菌系。

1.2.2 各致病型菌系致病力測定 采用六棱塑料缽定量注菌液法[17]進(jìn)行致病力測定。（1）孢子懸浮液的配制。將分離到的病菌轉(zhuǎn)到盛有150 mL Czapek’s培養(yǎng)液的三角瓶中，25℃下振蕩培水沖洗，經(jīng)2層紗布過濾，在顯微鏡下以血球計數(shù)板統(tǒng)計濾液孢子數(shù)，5次重復(fù)，配成濃度為（0.9～1.0）×107個/mL的孢子懸浮液，隨用隨配。（2）致病力測定。每品種種7個缽，共留25苗，棉苗2片真葉平展時在塑料缽的內(nèi)邊緣相對選2個點，用一根8號鐵絲插入缽中進(jìn)行定點傷根，并作為注射點，然后用定量加液器將稀釋的孢子懸浮液在傷根處定量注射，接種量為10 mL。并定期澆Hoagland營養(yǎng)液和水，以補(bǔ)充營養(yǎng)和水分。接種后30 d進(jìn)行病情調(diào)查。

2 結(jié)果與分析

2.1 棉花黃萎病菌致病型菌系的分離

經(jīng)過2 a的試驗，從抗病性不同的棉花品種發(fā)病株中分離獲得了8個菌系，并對其在PDA培養(yǎng)基上的生長情況進(jìn)行了觀察測定（表1），各菌系在PDA培養(yǎng)基上的培養(yǎng)性狀差異顯著。根據(jù)微菌核產(chǎn)生情況和菌落形態(tài)分為3種類型，A：菌核較多，菌落邊緣整齊，中間氣生菌絲發(fā)達(dá)，有灰白色絮狀菌絲凸起。中棉所41號病株上分離到的菌株屬于此類。B：菌核多，均勻密布，菌落邊緣菌核少，形成白色圓環(huán)，氣生菌絲不發(fā)達(dá)，菌絲呈匍匐狀，無凸起。冀棉11號、晉棉38號病株上分離到的菌株屬于此類。C：菌核較少，大多分布在菌落周圍，形成黑色圓環(huán)，菌落中間為白色，散生少量菌核。冀豐106、中植棉2號、科能0518病株上分離到的菌株屬于此類。

表1 不同抗病性品種致病型菌系培養(yǎng)性狀

2.2 棉花黃萎病菌不同致病型菌系的致病力測定

根據(jù)各處理第30天的發(fā)病調(diào)查結(jié)果求得發(fā)病率和病情指數(shù)，結(jié)果（表2）表明，不同菌系之間致病力存在明顯差異。從抗病性強(qiáng)的品種中分離獲得的菌系具有較強(qiáng)致病力，而從感病品種中分離獲得的菌系其致病力較弱，說明致病力強(qiáng)的菌系可突破抗病性強(qiáng)品種的抵御，侵入棉株并導(dǎo)致棉株發(fā)病。如從抗病品種中植棉2號中分離獲得的菌系V-01在中棉所12號上病情指數(shù)高達(dá)53.6，從抗病品種晉棉38號上分離獲得的菌系V-02在中棉所12號上病情指數(shù)為60.1，明顯高于其他菌系；而從感病品種冀豐106上分離獲得的菌系V-05在中棉所12號上的病情指數(shù)為30.6，其病情指數(shù)顯著低于從抗病品種上分離獲得的菌系，說明其致病力較弱。從耐病品種中棉所41號和魯研棉28號上分離獲得的菌系，接種在中棉所12號上的病情指數(shù)分別為36.9，29.8，低于抗病品種中植棉2號上分離的菌系V-01接種在中棉所12號上的病情指數(shù)，說明其致病力亦較弱。這種趨勢在感病品種冀棉11號上也基本相似。

表2 不同來源黃萎病菌系致病力測定結(jié)果

試驗初步表明，不同抗病性品種對棉田黃萎病菌系具有良好的選擇效果，不同抗病性品種上分離獲得的病原菌致病力存在顯著差異。同時也說明同一塊棉田中確實存在不同致病力菌系，棉田黃萎病菌系是一個多抗性水平的復(fù)合種群。

3 小結(jié)與討論

本試驗結(jié)果表明，棉花黃萎病菌的培養(yǎng)性狀、微菌核的產(chǎn)生與否或產(chǎn)生的多少與其致病力沒有相關(guān)性；從同一棉田中種植的不同抗病性品種上可以分離獲得棉花黃萎病菌各類型菌系，它們的致病力存在明顯差異，說明在同一塊棉田中確實存在多種致病力菌系，棉田黃萎病菌系是一個復(fù)合種群。棉花對黃萎病的抗性遺傳表現(xiàn)為質(zhì)量性狀的遺傳模式，不同的品種可能是由不同的抗性基因所決定[18]。因此，對棉花黃萎病菌在棉花品種上的致病力分化的研究、在棉花資源材料中尋找、篩選或定向選擇能抗多個不同致病力或不同致病類型黃萎病菌的新抗源及其相應(yīng)的鑒別菌株，就成為培育棉花抗黃萎病新品種的首要任務(wù)。

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