芹菜育種材料葉斑病抗性田間鑒定

高國訓(xùn) 吳鋒 王武臺 劉惠靜 王勇 高葦 田立鵬 楊麗娟

摘 ? ?要：對部分芹菜品種和轉(zhuǎn)育獲得的相應(yīng)CMS不育系材料進(jìn)行了葉斑病抗性田間觀察鑒定。結(jié)果表明，在參試的39個品種中有3個表現(xiàn)為高抗，9個為抗病，9個為中抗，14個為感病，4個為高感，沒有發(fā)現(xiàn)免疫品種。芹菜CMS不育系（A）與相應(yīng)保持系（B）的葉斑病抗性基本相同，說明芹菜育種材料葉斑病抗性能力能夠通過多代回交方式進(jìn)行轉(zhuǎn)育，抗性水平保持不變。

關(guān)鍵詞：芹菜;葉斑病;抗病性;鑒定評價

中圖分類號：S636.3 ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ? ? ? ? ? DOI 編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2021.07.005

Abstract：The resistance of some celery accessions and corresponding transferred CMS lines to early blight （Cercospora apii Fres.） was observed and identified in the field. The results showed that among the 39 varieties tested， 3 varieties were high resistant， 9 varieties were resistant， 9 varieties were moderate resistant， 14 varieties were susceptive and 4 varieties were high susceptive，and no immune varieties were found. Meanwhile，the CMS line （A） and its corresponding maintainer line （B） of celery had almost the same resistance to early blight， indicating that the resistance of celery could be transferred through multiple generations backcross， and the resistance level remained unchanged.

Key words： celery; early blight（Cercospora apii Fres.）; resistance;evaluation

芹菜葉斑病，又叫芹菜早疫病，是一種由半知菌亞門芹菜尾孢菌（Cercospora apii Fres.）引起的芹菜真菌性病害，主要危害芹菜葉片、葉柄和花莖，對芹菜產(chǎn)量和品質(zhì)影響極大。該病最早由德國人Fresenius于1863年首次發(fā)現(xiàn)，隨后在美國也開始蔓延[1]，很快成為佛羅里達(dá)、俄亥俄等地最為嚴(yán)重的芹菜病害[2-3]，造成的產(chǎn)量損失多達(dá)50%以上[4]。在我國，葉斑病一直是許多地區(qū)芹菜生產(chǎn)中的一種常發(fā)病害，隨著芹菜保護地栽培面積的擴大，葉斑病危害程度逐年加重[5-6]。目前國內(nèi)外進(jìn)行芹菜葉斑病防治主要依靠施用各種殺菌劑[7-8]。據(jù)Lacy等[4]報道，美國佛羅里達(dá)州為了防治芹菜葉斑病，在3個月芹菜生長季一般要噴施20～40次殺菌劑，這不僅顯著提高了芹菜生產(chǎn)成本[9]，還增加了農(nóng)藥殘留安全隱患。

人們早已認(rèn)識到，選育抗病品種是農(nóng)作物病害防治所有手段中最為經(jīng)濟、有效、環(huán)保的。但目前有關(guān)芹菜葉斑病抗性材料鑒定方面的研究報道非常有限，為此，本研究利用現(xiàn)有芹菜育種材料進(jìn)行葉斑病抗性田間鑒定研究，為加快抗病品種的選育和利用提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

參試芹菜材料共54個，全部為西芹類型（Apium graveolens var. dulce），其中39個為常規(guī)種（OP種，open-pollination）自交材料，均為市售品種;另有15個為胞質(zhì)型雄性不育系（CMS，cytoplasmic male sterility）材料，是從上述39個OP材料中的15個經(jīng)過多代轉(zhuǎn)育獲得的?？共⌒澡b定試驗以自交材料‘Sabrosa作為高感對照。

1.2 試驗方法

1.2.1 鑒定材料的準(zhǔn)備 將所有參試芹菜育種材料同時播種在裝有消毒營養(yǎng)土的105孔穴盤內(nèi)，按照常規(guī)育苗方法進(jìn)行培育，60 d后，芹菜穴盤苗長出4片真葉和發(fā)達(dá)根系。將芹菜穴盤苗定植到塑料防雨棚內(nèi)的栽培畦，株行距為15 cm×20 cm。每個參試材料設(shè)3次重復(fù)，每次重復(fù)24株。

1.2.2 接種與培養(yǎng) 預(yù)先從感病芹菜植株上摘取發(fā)病嚴(yán)重、病癥特點典型的病葉，取分生孢子制備濃度為1×106個·mL-1的葉斑病尾孢菌懸浮液。定植20 d以后，采用制備好的孢子懸浮液，對所有參試芹菜植株，均勻噴霧進(jìn)行接種。接菌后根據(jù)天氣條件變化，隨時監(jiān)控棚內(nèi)空氣溫度和濕度情況，利用膜上遮陽、棚體四周放風(fēng)來調(diào)控棚內(nèi)空氣溫度，使之保持在20～35 ℃之間;利用澆水和噴霧來增加棚內(nèi)濕度，使相對濕度RH保持在80%以上，以利于芹菜葉斑病發(fā)病。

1.2.3 病情調(diào)查 當(dāng)高感對照品種‘Sabrosa發(fā)病程度達(dá)到9級時，從試驗小區(qū)選取具有代表性的芹菜植株，以植株外圍第3個葉片為調(diào)查對象，調(diào)查葉片上葉斑病病斑發(fā)生情況及其面積在整片葉面積所占比例，對葉片發(fā)病程度進(jìn)行分級，采用的分級標(biāo)準(zhǔn)如下：0級，葉片無病斑;1級，病斑小而零星，占整個葉片面積的5%以下;3級，病斑中大而分散，占整個葉片面積的5%～25%;5級，病斑出現(xiàn)交連，占整個葉片面積的25%～50%;7級，病斑出現(xiàn)連片干枯，占整個葉片面積的 50%～75%;9級，病斑大片壞死，占整個葉片面積的75%以上。

1.2.4 抗病性評價標(biāo)準(zhǔn) 根據(jù)病情分級調(diào)查結(jié)果計算病情指數(shù)。病情指數(shù)（DI）=∑（各級病葉數(shù)×對應(yīng)級數(shù)值）/（調(diào)查總?cè)~數(shù)×最高病級數(shù)）×100。以病情指數(shù)為依據(jù)，對參試芹菜品種的葉斑病抗性進(jìn)行如下分級評價：免疫（I）： DI=0;高抗（HR）：075。

2 結(jié)果與分析

2.1 芹菜常規(guī)材料葉斑病抗性鑒定結(jié)果

接種15 d后，在芹菜植株外圍的成熟葉片上仔細(xì)觀察，可以發(fā)現(xiàn)有非常細(xì)小的黃褐色斑點出現(xiàn)，之后小斑點迅速擴展成大小不一的不規(guī)則褐色病斑。發(fā)病初期，不同品種的病情差異很難用肉眼直觀區(qū)分，當(dāng)病斑快速擴大后，品種間就會表現(xiàn)出顯著的病情差異。芹菜葉斑病病斑由細(xì)小斑點擴大為肉眼容易辨別的大病斑速度很快，而且在同一品種群體中分布非常均勻。在參試所有品種中沒有發(fā)現(xiàn)完全免疫的，所有植株均有發(fā)病葉片，所有品種發(fā)病率均為100%。因此，不能用發(fā)病率來評估品種對葉斑病抗性。

通過預(yù)備試驗，發(fā)現(xiàn)芹菜品種‘Sabrosa對葉斑病高感，當(dāng)‘Sabrosa葉片發(fā)病程度達(dá)到9級時對參試品種材料進(jìn)行病情調(diào)查，表1列出了參試的39個芹菜材料的病情指數(shù)及相對應(yīng)的抗病性級別，從表中數(shù)據(jù)可見，這些參試芹菜材料對葉斑病的抗性表現(xiàn)存在明顯差異。在這些芹菜材料中未發(fā)現(xiàn)免疫材料，高抗材料有3個，分別是‘貴妃、‘特選西芹和‘京芹1號，其DI值小于15;達(dá)到抗病水平的材料有9個，分別是‘旭日、‘優(yōu)文圖斯、‘魁冠加州王、‘耐熱王、‘美國帝王、‘旺盛、‘四季西芹、‘荷蘭高優(yōu)和‘加州皇，其DI值介于15～30;達(dá)到中抗水平的材料有9個，分別是‘法拉利、‘西雅圖、‘San Diego、‘Apollo、‘達(dá)芬奇、‘Tango、‘Tendera、‘Kylian和‘華盛頓1號，其DI值介于30～45;感病材料有14個，分別是‘千芳、‘美國PS西芹、‘拿破侖、‘凱迪、‘綠貴人、‘昆明香芹、‘Celery France、‘美國珍寶、‘羅曼娜、‘全能、‘帝王、‘美國奧爾良、‘Kasia、‘Lane，其DI值介于45～75;高感材料有4個，分別是‘UTah-52-70R、‘Tall Utah 52-70R PS、‘Sabrosa和‘百利西芹，其DI值均大于75，其中‘Sabrosa的DI值高達(dá)98.89。

2.2 芹菜CMS不育系與相應(yīng)保持系材料的抗性比較

除了39個芹菜常規(guī)材料外，本試驗同時還對15個經(jīng)過多代轉(zhuǎn)育獲得的CMS不育系（A）材料的葉斑病抗性進(jìn)行了鑒定，并與相應(yīng)保持系（B）材料進(jìn)行比較，結(jié)果見表2。表中數(shù)據(jù)顯示，15個A系材料的葉斑病發(fā)病情況與相應(yīng)B系保持基本一致，每個A系的DI值都與相應(yīng)B系沒有顯著差異。說明無論育種材料原來葉斑病抗性水平高低，都能夠通過多代回交方式，將其抗病性能轉(zhuǎn)育到A系，抗病能力保持基本不變。

3 結(jié)論與討論

通過田間鑒定試驗，明確了不同芹菜品種之間葉斑病抗性能力存在顯著差異。在39個品種中發(fā)現(xiàn)‘貴妃等3個品種對葉斑病表現(xiàn)高抗，‘旭日等9個品種表現(xiàn)抗病，‘法拉利等9個品種表現(xiàn)中抗，‘千芳等14個品種則表現(xiàn)感病，‘Sabrosa等4個品種表現(xiàn)高感。

通過對芹菜CMS不育系（A）與相應(yīng)保持系（B）的葉斑病抗性鑒定與比較，發(fā)現(xiàn)芹菜育種材料葉斑病抗性能力能夠通過多代回交方式進(jìn)行轉(zhuǎn)育，抗性水平保持基本不變。

本試驗曾嘗試進(jìn)行葉斑病苗期鑒定，但鑒定結(jié)果穩(wěn)定性較差，而且與田間成株抗病表現(xiàn)不完全一致。造成苗期鑒定結(jié)果不太穩(wěn)定的原因可能與接種方法有關(guān)，也可能與芹菜苗期葉片發(fā)育狀態(tài)對葉斑病的敏感度有關(guān)，還可能與芹菜葉斑病病情表現(xiàn)在苗期與成株期存在較大不同有關(guān)，需要進(jìn)一步深入研究。

芹菜葉斑病發(fā)病與環(huán)境溫濕度條件密切相關(guān)，有研究表明，當(dāng)15℃以上高濕條件（RH達(dá)到95%以上）時間不足8 h，葉斑病威脅很小[10]。像美國加州、我國新疆等地在芹菜種植季節(jié)，降水量很小，空氣濕度不高，這就是上述地區(qū)種植‘Tall Utah 52-70R PS、‘Sabrosa葉斑病高感品種不會發(fā)生嚴(yán)重病害的原因。

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