油茶品種對炭疽病的抗性及與生理活動的關系

匡蓉琳，馮皓，孫思，單體江，黃永芳，王軍

(華南農業(yè)大學林學院，廣東 廣州 510642)

炭疽病Colletotrichim gloeosporioides Penz是影響油茶Camellia oleifera產量的重要因素，在油茶產區(qū)發(fā)生普遍，造成較大經濟損失［1］。對于油茶炭疽病的防治，目前主要的措施是加強栽培管理，選育抗病品種及化學防治。在選育抗病品種方面，早期陳守常 等發(fā)現了油茶果實的抗病類型［2］，后來吳光金等、肖元清 等篩選出一些普通油茶抗病單株［3-4］。楊光道 等和束慶龍 等試驗得出攸縣油茶抗病品種［5-6］。近期陳彧 等也篩選出了一些抗病品種［7］。不過對于油茶品種的抗病性與其生理代謝的關系卻少有報道，單純的測定油茶無性系在一定光照輻射環(huán)境或遮陰條件下的光合作用等生理活動則有個別研究［8-9］。本試驗選用南方常用的14個油茶品種，接種炭疽菌，以期篩選出抗性較強的品種供廣東油茶栽培選用，并同時測定不同抗性油茶品種的凈光合速率等一系列生理指標，以了解油茶抗病性與其生理活動強弱之間的關系。

1 材料與方法

1.1 供試材料炭疽病菌采自廣州增城感病油茶葉片，由華南農業(yè)大學森林病理實驗室分離鑒定并保存。油茶材料全部從華南農業(yè)大學增城寧西教學科研基地成年油茶樹采集得到。油茶品種包括原產地為江西的江西3號、江西23號和江西40號;原產地為湖南的湘47號，湘林8號和湘林10號;原產地為福建的閩48號;原產地為浙江的浙長林53號;原產地為廣西的岑溪軟枝2號、岑溪軟枝3號和岑溪軟枝11號;原產地為廣東的陽春5號和廣寧紅花以及原產地為云南的騰沖紅花油茶共14個品種。

1.2 試驗方法

1.2.1 油茶抗病性測定 采用離體葉菌絲塊接種的方法:1)先將培養(yǎng)皿、濾紙、載玻片進行高壓滅菌，并制備無菌水100 mL。2)在無菌操作臺上，將2片濾紙置于培養(yǎng)皿內，取3個載玻片置于濾紙上。3)取營養(yǎng)狀態(tài)相同，品種不同的油茶葉(3片)，放在載玻片上做刺傷處理(每片葉用解剖針在葉中部刺6個小孔)，然后用直徑6．5 mm的打孔器在PDA培養(yǎng)基的菌絲生長前沿取油茶炭疽病菌菌絲塊，將菌絲塊分別接種于刺傷傷口處，菌絲面緊貼葉片表面，置于培養(yǎng)箱25℃恒溫保濕培養(yǎng)。每個油茶品種6個重復。無菌絲的PDA培養(yǎng)基塊作對照。在接種后7 d測量并記錄葉片病斑大小(長×寬)。用病斑的面積表示抗病性的程度。

1.2.2 油茶生理指標測定 在田間選擇大小、形態(tài)相近的3個不同抗性程度的油茶品種，岑溪軟枝3號、陽春5號和騰沖紅花油茶按病情嚴重程度分為3級:油茶新葉上沒有任何病斑為0級;病斑面積占整個葉面積的1%～25%為1級;大于25%～50%為2級。

采用美國Li-cor公司生產的Li-6400便攜式光合測定系統，選取每個品種每個病級的油茶葉片中上部進行生理指標測定，每次固定測量標記3片葉。設定光照強度為3個梯度:600，1000，1400 Lux，溫度、相對濕度和CO2濃度均為自然狀態(tài)。直接測定記錄的參數有凈光合速率(Pn)、空氣相對濕度(RH)、光合有效輻射(PAR)、葉面溫度(TI)、大氣CO2濃度(Ca)、氣孔導度(GS)、蒸騰速率(Tr)和胞間CO2濃度(Ci)。

2 結果與分析

2.1 不同油茶品種的抗病性接種病菌7 d后，廣寧紅花、騰沖紅花、湘林8號和岑溪軟枝11號油茶病斑很小(0．2～0．24 cm2)，最為抗病;湘林10號、陽春5號、江西40號和岑溪軟枝2號及閩40號油茶病斑面積在0．4～0．65 cm2之間，較為抗病;浙長林53號、湘47號和岑溪軟枝3號病斑面積為0．92～1．18 cm2，較為感病;江西3號、江西23號油茶最為感病，病斑面積達1．62～2．44 cm2(表1)。

選擇騰沖紅花、陽春5號和岑溪軟枝3號油茶作為不同抗病性油茶的代表進行生理測定試驗。

表1 不同油茶品種在接種炭疽病7 d后的葉片病斑面積

2.2 不同油茶品種的生理指標變化

2.2.1 油茶的凈光合速率(Pn)變化 凈光合速率是反應光合作用強弱的重要指標。3個不同抗性品種在不同病級、不同光照強度下的凈光合速率測定結果見圖1。

圖1 3個不同抗性油茶品種在不同病級、不同光照強度下的凈光合速率(Pn)

從圖1(a，b，c)可知在光照強度和油茶病情程度相同的情況下，隨著油茶品種的抗病性增強，油茶的凈光合速率也增強;在光照強度和油茶品種相同的情況下，隨著油茶病級的增高，油茶的凈光合速率逐漸降低，揭示病級加重影響到油茶的光合作用，使其效率降低;同一品種油茶在病級相同情況下，隨著光照強度的增強，葉片的光合速率也相應的增加，但當光照強度過高時，光合速率又下降。

2.2.2 油茶的胞間CO2濃度(Ci)比較 在光照強度和油茶病級相同的情況下，抗病品種的胞間CO2濃度普遍較感病品種的低;在油茶品種和光照強度相同的情況下，隨著病情加重，胞間CO2濃度增大;在油茶品種和病情相同的情況下，在低光照(600 Lux)和高光照(1400 Lux)條件下細胞間CO2濃度較高，尤其是在低光照強度下，而中等光照強度(1000 Lux)下的胞間CO2濃度較低(圖2)。

圖2 3個不同抗性油茶品種在不同病級、不同光照強度下的胞間CO2濃度(Ci)

2.2.3 油茶的氣孔導度(Gs)比較 總體比較，在油茶發(fā)病病級和光照強度相同的情況下，抗性品種的氣孔導度較高，而感病品種的氣孔導度較低;在油茶品種和光照強度相同的情況下，病情增加，油茶的氣孔導度降低;在油茶品種和發(fā)病情況相同的情況下，在低光照強度(600 Lux)和高光照強度(1400 Lux)下氣孔導度較低，在中度光照強度下(1000 Lux)氣孔導度較高(圖3)。

圖3 3個不同抗性油茶品種在不同病級、不同光照強度下的氣孔導度(Gs)

2.2.4 油茶的蒸騰速率(Tr)變化 在光照強度和油茶發(fā)病病級相同的情況下，油茶品種的抗病性對其蒸騰作用存在影響，抗病品種的蒸騰速率高于感病品種，但是差異不甚顯著，只有當病級為2時，在600 Lux和1400 Lux光照強度時，差異變得顯著;在油茶品種和光照強度相同的情況下，病情增高，蒸騰速率有所下降，但除個別情況外，一般差異不顯著;在油茶品種和發(fā)病情況相同的情況下，光照強度對油茶蒸騰速率的影響并不明顯，各光照下的蒸騰速率無明顯差異(圖4)。

圖4 3個不同抗性油茶品種在不同病級、不同光照強度下的蒸騰速率(Tr)

3 討論

本研究顯示不同的油茶品種具有不同程度的抗病性。在接種測定的14個油茶品種中，廣寧紅花、騰沖紅花是最抗炭疽病的油茶品種，這2種作為在廣東地區(qū)種植較普遍的油茶品種，可以進一步從中選出高產優(yōu)質抗病單株，就地繁育，擇優(yōu)試栽，酌地推廣;或對抗病優(yōu)株進行種內、種間雜交，培育新的更抗病豐產的油茶良種。而對于抗性較差的江西23號和江西3號在炭疽病高發(fā)區(qū)栽種則要慎重考慮，或輔之以其他防治措施。

通過測定不同抗病性油茶品種的凈光合速率發(fā)現，在病級及光照強度相同的條件下，抗病性較強的品種，其凈光合速率越強。表明抗病的油茶品種光合代謝旺盛，生長能力較強，其產量也可能較高，而較高的光合速率能否是抗性較強的一個原因則有待進一步研究。

抗病性不同的油茶品種在同病級和同光照強度的條件下，細胞間CO2濃度也有顯著差異?？諝庵械腃O2是以擴散方式通過氣孔進入植物葉肉細胞間隙參與光合作用反應，植物細胞間隙中CO2的含量直接與光合作用強弱有關［10］?？共∑贩N胞間CO2濃度較低，揭示抗病品種對CO2利用率較高。

抗病性不同的油茶品種在同病級同光照強度下的蒸騰速率也存在一定差異，尤其是在病情較重的情況下，抗病品種的蒸騰速率較強。這可能與抗病品種氣孔開度較大有關，而感病植物蒸騰作用的下降與光下正常氣孔開張的不足有關［11-12］，這也間接反映抗病品種較旺盛的生理代謝。

抗病性不同的油茶品種在同病級、同光照強度下的氣孔導度存在明顯差異，抗性強的品種氣孔導度值較大。氣孔導度反映葉片通過氣體交換通道的流暢程度，可以間接反映氣孔的開閉程度，對植物光合作用和蒸騰作用具有重要意義［13］。

［1］ 楊光道．油茶品種對炭疽病的抗性機制研究［D］．合肥:安徽農業(yè)大學，2009．

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［3］ 吳光金，劉志宏．普通油茶抗炭疽優(yōu)株選育［J］．林業(yè)科技開發(fā)，1997(4):22-23．

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