嫁接對煙草青枯病抗性及產(chǎn)質(zhì)量的影響

黎妍妍，王林，彭五星，孫玉曉，許汝冰，黃俊斌，李錫宏

1 湖北省煙草科學(xué)研究院，武漢 430030；

2 華中農(nóng)業(yè)大學(xué)植物科技學(xué)院，湖北省作物病害監(jiān)測和安全控制重點實驗室，武漢 430070；

3 湖北中煙工業(yè)有限責(zé)任公司，武漢 430040；

4 恩施州煙草公司宣恩縣煙葉分公司，恩施 445500

嫁接對煙草青枯病抗性及產(chǎn)質(zhì)量的影響

黎妍妍1,2，王林3，彭五星4，孫玉曉4，許汝冰1，黃俊斌2，李錫宏1

1 湖北省煙草科學(xué)研究院，武漢 430030；

2 華中農(nóng)業(yè)大學(xué)植物科技學(xué)院，湖北省作物病害監(jiān)測和安全控制重點實驗室，武漢 430070；

3 湖北中煙工業(yè)有限責(zé)任公司，武漢 430040；

4 恩施州煙草公司宣恩縣煙葉分公司，恩施 445500

本研究以Coker176、巖煙97、反帝3號為砧木，云煙87為接穗，探究了嫁接對煙草青枯病抗性、煙葉產(chǎn)量及品質(zhì)的影響。結(jié)果表明：（1）巖煙97、反帝3號與云煙87嫁接具有較強的親和力，接口愈合良好，嫁接成苗率均高于80%，移栽成活率高于86%；（2）嫁接可延緩煙草青枯病的發(fā)生，降低發(fā)病率和病情指數(shù)，防治效果可達(dá)75%；（3）嫁接煙株的單位面積產(chǎn)量、產(chǎn)值和均價均高于接穗對照，增幅分別為15.23～23.92%、19.45～37.54%和3.57～11.04%，對品質(zhì)無不良影響。綜合評價以云煙87/巖煙97嫁接組合表現(xiàn)較好。

嫁接；煙葉生產(chǎn)；青枯病

煙草細(xì)菌性青枯病是由青枯雷爾氏菌（Ralstonia solanacearum）引起的煙草（Nicotianatabacum）上最嚴(yán)重的土傳病害[1]。該病害在許多熱帶濕潤或暖溫帶濕潤的煙草種植國家均有發(fā)生[2]，每年可造成煙葉損失約10～30%[3]。由于青枯菌具有廣泛的寄主、復(fù)雜的生物多樣性、獨特的致病機理以及多樣的傳播方式[4-5]，青枯病的防治一直是植物病害防治的難題。

利用對土傳病害高抗的砧木與豐產(chǎn)性良好的品種進(jìn)行嫁接栽培，可克服連作障礙，有效防治土傳病害。采用嫁接的方法可以有效防控真菌（輪枝菌、鐮刀菌、根腐病菌等）、卵菌（疫霉菌）、細(xì)菌（尤其是勞爾氏菌屬）、根結(jié)線蟲及病毒等土傳病原物[6]。嫁接對番茄、茄子、辣椒等作物青枯病具有一定的防控效果[7-14]；蔡健和等[15]報道了煙草嫁接苗對青枯病的防治效果，但有關(guān)嫁接對煙草品質(zhì)的影響尚未見報道。本研究通過煙草品種抗性鑒定，獲得抗性較好的砧木；探究嫁接技術(shù)對煙草青枯病的控制效果以及對煙草產(chǎn)量和品質(zhì)的影響，以期為煙草病害防治開辟新的途徑。

1 材料與方法

1.1 試驗地點

2013年和2014年在恩施州宣恩縣椒園鎮(zhèn)涼風(fēng)村（E109°25′636″、N30°20′040″）進(jìn)行不同砧木品種對煙草青枯病的抗性鑒定。該煙田連年種植煙草，土壤中青枯菌帶菌量為3.0×108CFU/mL。2015年在同區(qū)域開展嫁接對煙草青枯病抗性及產(chǎn)質(zhì)量的影響研究。

1.2 試驗設(shè)計和試驗材料

1.2.1 不同砧木品種對煙草青枯病的抗性鑒定

參試煙草品種共計20個（見表1），每品種種植兩壟共計60株。

1.2.2 嫁接對煙草青枯病抗性及產(chǎn)質(zhì)量的影響

試驗共設(shè)3個處理，4個對照。處理1～3分別為：云煙87/Coker176（接穗/砧木，下同）、云煙87/巖煙97、云煙87/反帝3號；對照分別為：砧木對照（Coker176、巖煙97、反帝3號）和接穗對照（云煙87）。

2015年2月22日、2月28日分別播種用于嫁接的砧木和接穗烤煙品種；3月3日播種砧木對照和接穗對照烤煙品種。4月18日砧木苗齡50～60 d、莖高10～15 cm時，采用貼接法進(jìn)行嫁接。操作為：（1）切砧木。在砧木莖桿高度8～10 cm處斜切，切口為0.8～1 cm。（2）切接穗。斜切接穗，留一葉一芯，切面長度與砧木切面長度一致。（3）夾嫁接夾。將砧木的切面朝上、接穗的切面朝下貼合，夾嫁接夾后放進(jìn)穴盤覆蓋薄膜，并搭覆蓋地膜和遮陽網(wǎng)的小拱棚遮光保濕。嫁接后前3 d每天上午、下午各翻一次薄膜，不見光；第4～7 d，翻膜時晾苗，晾苗時間可逐天延長，見弱光；第8 d開始，逐漸去掉薄膜，始見強光，煉苗。5月3日選各處理中生長較為一致的煙苗移栽。煙草種植密度為15000株/hm2，每處理3次重復(fù)，每小區(qū)種植72株，隨機區(qū)組排列。起壟覆膜前，采用綠僵菌粉劑拌細(xì)土均勻撒施田間，防治地下害蟲；煙株全生育期內(nèi)不使用殺菌劑；其它田間管理按常規(guī)進(jìn)行。

1.3 測定指標(biāo)

1.3.1 嫁接成苗率及移栽成活率調(diào)查

移栽前調(diào)查嫁接苗接口的愈合和嫁接苗達(dá)到成苗標(biāo)準(zhǔn)的比例，計算嫁接成苗率，評價不同砧木品種與接穗的嫁接親和力。嫁接成苗率（%）=（達(dá)到成苗標(biāo)準(zhǔn)的株數(shù)/總嫁接株數(shù)）×100%。

移栽后5～7 d調(diào)查各處理中煙苗的成活情況，計算移栽成活率（（移栽后成活株數(shù)/移栽總株數(shù)）×100%）。

1.3.2 煙株農(nóng)藝性狀調(diào)查

于煙葉移栽后90 d時調(diào)查煙株株高、葉片數(shù)、莖圍、葉寬、葉長等農(nóng)藝性狀，每處理每重復(fù)調(diào)查10株，并依據(jù)葉寬、葉長計算葉面積。

1.3.3 煙草青枯病發(fā)生情況調(diào)查

移栽后100 d（煙葉采烤期）按《GB/T23222-2008 煙草病蟲害分級及調(diào)查方法》標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行不同砧木品種煙草青枯病發(fā)病情況調(diào)查。參照《GB/T 23224-2008 煙草品種抗病性鑒定》標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行供試材料抗病性劃定。高抗（HR）： DI（病情指數(shù)，Disease Index）為0；抗?。≧）：DI為0.1～20；中抗（MR）：DI 為 20.1～40； 中 感（MS）：DI 為 40.1～60；感 ?。⊿）：DI 為 60.1～80； 高感（HS）：DI 為80.1～100。

記錄各處理首次出現(xiàn)病株的日期，之后每15～20 d調(diào)查一次，以株為單位記載青枯病發(fā)生情況。病情分級按《GB/T23222-2008 煙草病蟲害分級及調(diào)查方法》標(biāo)準(zhǔn)。

1.3.4 煙草經(jīng)濟(jì)性狀統(tǒng)計

各小區(qū)煙葉掛牌標(biāo)記烘烤，烤后按照國家標(biāo)準(zhǔn)《GB/T 2635 烤煙》分級，統(tǒng)計各等級煙葉數(shù)量，測產(chǎn)計質(zhì)。

1.3.5 煙葉化學(xué)成分測定

取嫁接煙株和接穗對照烤后C3F等級煙葉，測定煙葉總植物堿、總氮、總糖、還原糖、鉀、氯等化學(xué)成分，各指標(biāo)測定方法參照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YC/T 161、YC/T 160、YC/T 162、YC/T 159進(jìn)行，計算氮堿比、糖堿比、鉀氯比。

1.4 數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計分析

計算每次調(diào)查時嫁接煙株的發(fā)病率和病情指數(shù)；并以病情指數(shù)為基數(shù)，計算病害流行曲線下面積（Area under Disease Progress Curve，AUDPC）[16]和防治效果。

其中，Xi為第i次調(diào)查時的病情指數(shù)，n為調(diào)查的總次數(shù)，(ti+1-ti)是相鄰兩次調(diào)查間相隔的天數(shù)；X0為對照的病情指數(shù)，X嫁為嫁接煙株的病情指數(shù)。

采用SPSS 19.0中的Duncan對移栽成活率、煙株農(nóng)藝性狀、發(fā)病率、病情指數(shù)、AUDPC值、煙葉經(jīng)濟(jì)性狀、煙葉化學(xué)成分各指標(biāo)含量進(jìn)行方差分析和多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同砧木品種對煙草青枯病的抗性評價

根據(jù)煙草青枯病病情指數(shù)進(jìn)行了品種抗性評價，結(jié)果見表1。20個煙草品種對恩施煙區(qū)青枯菌表現(xiàn)為感病～抗病，無高抗品種。2013年和2014年分別有15.00%和25.00%的品種表現(xiàn)為抗病，分別有20.00%和25.00%的品種表現(xiàn)為中感和感?。籆oker176、巖煙97、反帝3號在兩年抗性評價中均表現(xiàn)為抗病。

表1 參試煙草品種抗青枯病評價Tab.1 The evaluation of tested tobacco varieties against bacterial wilt

2.2 不同砧木對嫁接成苗率與移栽成活率的影響

根據(jù)20個煙草品種對青枯病的抗性表現(xiàn)，選擇抗性較好且穩(wěn)定的Coker176、巖煙97、反帝3號作為砧木，與云煙87進(jìn)行嫁接。嫁接后17 d（移栽當(dāng)天）調(diào)查了嫁接成苗率，結(jié)果表明（表2），嫁接成苗率平均為80.42%，其中以云煙87/巖煙97和云煙87/反帝3號成苗率較高，為83%左右；而云煙87/Coker176成苗率較低，較其它兩種嫁接組合低9.64%。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，云煙87/巖煙97和云煙87/反帝3號在嫁接后17 d傷口愈合較云煙87/Coker176稍快，但均達(dá)到移栽標(biāo)準(zhǔn)。

移栽成活率調(diào)查結(jié)果表明（表3），嫁接苗移栽成活率平均為87.50%，以云煙87/巖煙97和云煙87/反帝3號稍高；稍低于砧木對照（92.75%）和接穗對照（95.83%），但并不存在顯著差異。

表2 不同砧木嫁接苗成苗率Tab.2 The survival rates of grafting Yunyan87 on different stocks

2.3 嫁接對煙株農(nóng)藝性狀的影響

煙苗移栽后75天左右對煙株進(jìn)行打頂，打頂2周后進(jìn)行煙株農(nóng)藝性狀調(diào)查，結(jié)果表明（表3），中部葉面積、頂葉面積在各處理間無顯著差異；嫁接煙株的莖圍、株高、葉片數(shù)等指標(biāo)稍低于砧木對照，與接穗對照無顯著差異。

2.4 嫁接對煙草青枯病發(fā)生程度的影響

煙草青枯病調(diào)查結(jié)果表明（表4），移栽后42 d時，接穗對照中有少量（4.17%）青枯病萎蔫癥狀發(fā)生，而嫁接煙株和砧木對照均未出現(xiàn)發(fā)病現(xiàn)象；移栽后47 d時，嫁接煙株和砧木對照開始表現(xiàn)萎蔫癥狀，發(fā)病率較低的嫁接組合為云煙87/巖煙97和云煙87/反帝3號。隨著煙株進(jìn)入成熟期，各處理的發(fā)病率和病情指數(shù)均逐漸增加，但嫁接煙株和砧木對照的增大幅度明顯小于接穗對照；在煙葉移栽后67 d、87 d、104 d，嫁接煙株和砧木對照的發(fā)病率、病情指數(shù)均極顯著低于接穗對照，其中嫁接煙株的防治效果為72.07%～77.16%，表明嫁接可明顯提高煙草對青枯病的抗性。

表3 嫁接對移栽成活率與煙株農(nóng)藝性狀的影響Tab.3 Theeffects of grafting on theseedlingrateafter transplantingand theagronomic traits of tobaccoplant

表4 嫁接對煙草青枯病發(fā)生程度的影響Tab.4 Theeffects of grafting on theresistancetoRalstonia solanacearum

根據(jù)5次調(diào)查時的病情指數(shù)，計算了病害流行曲線下面積，結(jié)果表明（圖1），嫁接煙株AUDPC值為143.52～158.00，稍高于砧木對照（93.93～111.50），但并不存在顯著差異；極顯著低于接穗對照（475.46），降低幅度為66.77%～69.81%。

圖1 不同砧木嫁接煙株病害流行曲線下面積（AUDPC）Fig.1 The area under disease progress curve (AUDPC)of different grafting tobacco plants

2.5 嫁接對煙葉經(jīng)濟(jì)性狀的影響

對煙葉經(jīng)濟(jì)性狀進(jìn)行了分析，結(jié)果表明（表5），在青枯病危害較重的田塊上，嫁接煙株的單位面積產(chǎn)量、產(chǎn)值和均價均高于接穗對照，增幅分別為15.23～23.92%、19.45～37.54% 和 3.57～11.04%；其中，云煙87/巖煙97的各項指標(biāo)均極顯著高于接穗對照。盡管砧木對照的單位面積產(chǎn)量顯著高于嫁接煙株和接穗對照，但由于煙葉烘烤后質(zhì)量較差，其均價極顯著低于嫁接煙株和接穗對照，因此造成單位面積產(chǎn)值低于接穗對照或與接穗對照相當(dāng)。

表5 不同砧木嫁接對煙葉經(jīng)濟(jì)性狀的影響Tab.5 The effects of grafting on economic characters of tobacco

2.6 嫁接對煙草品質(zhì)的影響

由于砧木對照煙葉均價、產(chǎn)值較低等缺陷，本研究僅比較分析了嫁接煙株和接穗對照的化學(xué)成分可用性。結(jié)果表明（表6），煙葉總氮含量以云煙87/巖煙97顯著高于其它兩種嫁接組合，而與接穗對照無顯著差異；其它化學(xué)成分在各嫁接組合間以及嫁接與接穗對照間均不存在顯著差異?？傮w來看，云煙87/巖煙97的糖堿比更為協(xié)調(diào)，其比值介于8～12之間。

表6 不同砧木嫁接對烤后煙葉化學(xué)成分含量的影響Tab.6 The effects of grafting on chemical components of tobacco

3 討論

在嫁接過程中，嫁接親和性是衡量砧木與接穗之間互相結(jié)合的特性，與接穗良好的嫁接親和性是優(yōu)良砧木首先應(yīng)當(dāng)具備的條件，而嫁接成苗率的高低能在一定程度上反映砧木嫁接親和性方面的優(yōu)劣[17]。在所使用的三種砧木中，巖煙97和反帝3號與云煙87嫁接具有較強的親和力，接口愈合良好。然而，云煙87/Coker176嫁接組合的成苗率相對較低，可能是由于砧木Coker176與云煙87的親和性較差所致，這一特性可能也是導(dǎo)致該嫁接組合移栽成活率稍低的原因。本試驗中，用于嫁接的砧木和接穗分別比砧木對照、接穗對照早播種9 d和3 d，嫁接煙苗于嫁接后17 d表現(xiàn)出較好的成苗特性，其成苗素質(zhì)與砧木對照、接穗對照相當(dāng)，因此應(yīng)用嫁接技術(shù)時應(yīng)根據(jù)各地實際情況適當(dāng)早播砧木和接穗；同時，也應(yīng)注意砧木和接穗播種的時間差（6～7 d）。

種植抗病品種是防治青枯病的經(jīng)濟(jì)有效措施。Coker176、巖煙97、反帝3號在連續(xù)兩年的青枯病抗性評價鑒定中，表現(xiàn)出較好抗性，但由于這些材料的品質(zhì)缺陷（質(zhì)量較差、均價較低等）無法直接用于生產(chǎn)，本研究嘗試將其用作砧木，通過嫁接技術(shù)進(jìn)行青枯病的防控。目前，嫁接技術(shù)防治青枯病在蔬菜類茄科作物中已廣泛應(yīng)用。張朝坤[7]、張戰(zhàn)泓[8]、李正為[9]、Rivard[10]、劉娜[12]等研究表明嫁接苗對番茄青枯病的抗性顯著提高，可降低發(fā)病率、病情指數(shù)及病害流行曲線下面積，延緩發(fā)病時間。劉業(yè)霞等[13]研究表明接種 20 d 時，嫁接辣椒青枯病的發(fā)病率和病情指數(shù)分別比對照低 33%和 43%。周運瑤等[14]研究表明嫁接組合對茄子青枯病表現(xiàn)出高抗，具有良好的推廣應(yīng)用潛力。本文以抗病煙草品種為砧木、云煙87為接穗形成的嫁接組合同樣可延緩煙草青枯病的發(fā)生，延緩時間為5d左右；至煙葉采收時，嫁接煙株的發(fā)病率和病情指數(shù)均極顯著低于接穗對照，防效為75%左右。因此，通過嫁接技術(shù)控制煙草青枯病的危害是可行的，這與以往相關(guān)研究[15]結(jié)果一致。嫁接抗病可能是由于抗病砧木根系組織結(jié)構(gòu)的特殊性阻止了病原菌從土壤中向接穗的侵染[18]；另一方面，嫁接植株根際土壤細(xì)菌數(shù)量、放線菌數(shù)量和比例增加、土壤酶活性提高以及滲透調(diào)節(jié)能力增強[12-13]也使得植株抗性提高、病情得到延緩。

如果嫁接砧木和接穗選擇得當(dāng)，嫁接能顯著提高作物產(chǎn)量、外觀品質(zhì)和風(fēng)味品質(zhì)[19]。以往研究結(jié)果[15]表明，煙草嫁接苗在生育期、農(nóng)藝性狀和外觀質(zhì)量等方面與非嫁接煙苗基本一致，本研究關(guān)于嫁接煙株農(nóng)藝性狀的調(diào)查也得出同樣的結(jié)論。同時，嫁接煙株煙葉產(chǎn)值、均價等經(jīng)濟(jì)性狀較砧木對照和接穗對照均有明顯提高。

4 結(jié)論

本研究探究了嫁接技術(shù)對煙草青枯病抗性、煙葉產(chǎn)量及品質(zhì)的影響，為提高煙草青枯病防治效果、減少煙農(nóng)損失提供了可行途徑。在本研究中，綜合比較來看，云煙87/巖煙97嫁接成苗率和移栽成活率較高，對青枯病防治效果高于75%，可明顯減少煙農(nóng)損失，增產(chǎn)增值效果較為明顯，且煙葉中糖堿協(xié)調(diào)性較好，該嫁接組合可在煙草青枯病重發(fā)區(qū)推廣利用。然而，對于青枯病的防治，無論采取哪一種單一的防治方法都很難奏效，在應(yīng)用嫁接技術(shù)時，也應(yīng)結(jié)合農(nóng)業(yè)措施、生物防治等綜合方法來進(jìn)行煙草青枯病的防治，以將青枯病的危害降低到最小限度。

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Effects of grafting on bacterial wilt resistance, yield and quality in tobacco

LI Yanyan1,2, WANG Lin3, PENG Wuxing4, SUN Yuxiao4, XU Rubing1, HUANG Junbin2, LI Xihong1
1 Tobacco Research Institute of Hubei Province, Wuhan 430030, China;
2 College of Plant Science & Technology, Huazhong Agricultural University, Key Lab of Plant Pathology of Hubei Province,Wuhan 430070, China;
3 China Tobacco Hubei Industrial Co., Ltd., Wuhan 430040, China;
4 Enshi Prefectural Tobacco Company, Hubei Province, Enshi 445000, Hubei, China

Effects of grafting on the resistance toRalstonia solanacearum, yield and quality of tobacco were analyzed by using Coker176,Yanyan 97 and Fandi 3# as stocks and Yunyan 87 as scion. Results showed that (1)There were close affinities between Yanyan 97, Fandi 3# and Yunyan 87. Seedling rates of the two stions were all higher than 80% and survival rates after transplanting were all higher than 86%.(2)By using graft cultivation, the starting period of tobacco bacterial wilt was delayed, and the disease incidence and disease index of this soil-borne disease all decreased. The control efficiency was about 75%. (3)Yield, output per unit area and average price of grafted plants increased by 15.23～23.92%, 19.45～37.54% and 3.57～11.04% respectively than control. Grafting had no adverse effect on quality. The grafted plant of Yunyan87/Yanyan97 had better comprehensive performance.

grafting; tobacco production; bacterial wilt

黎妍妍，王林，彭五星，等. 嫁接對煙草青枯病抗性及產(chǎn)質(zhì)量的影響[J]. 中國煙草學(xué)報，2016，22（5）

中國煙草總公司湖北省公司重點項目“煙草青枯病病原菌生物學(xué)特性及綜合防控技術(shù)研究與示范”（027Y2013-002）；中國煙草總公司重點科技項目“清江流域煙區(qū)黑脛病和青枯病綠色防控關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用”（110201502018）

黎妍妍（1982—），高級農(nóng)藝師，研究方向為煙草病害防治。Email：yanyanli0025@126.com

李錫宏（1964—），研究方向為煙草病蟲害防控，Email：lxh885@126.com

2016-05-05

：LI Yanyan, WANG Lin, PENG Wuxing, et al. Effects of grafting on bacterial wilt resistance, yield and quality in tobacco [J].Acta Tabacaria Sinica, 2016, 22(5)