謝瑾卉,林英,臧超群,裴雪,于舒怡,梁春浩
(遼寧省農(nóng)業(yè)科學院植物保護研究所,遼寧沈陽 110161)
花生是我國出口創(chuàng)匯的重要作物,在國民經(jīng)濟中占有重要地位,也是世界貿(mào)易中重要的出口創(chuàng)匯作物[1-4]?;ㄉW(wǎng)斑?。≒homa arachidicolaMarasas)是花生生產(chǎn)中重要的葉部病害之一,自1973 年于美國德克薩斯州首次發(fā)現(xiàn)后,在阿根廷、巴西、加拿大等國家均有相繼報道[4]。近年來,我國花生種植面積逐漸增大,但隨著花生新品種的推廣使用,花生重茬種植、耐藥性增強等因素,花生網(wǎng)斑病危害程度不斷加重,成為影響花生產(chǎn)量和品質(zhì)的重要因素[5-6]?;ㄉW(wǎng)斑病是由花生派倫霉(Peyronellaea arachidicola)引起的花生生產(chǎn)中最重要的病害之一[7-8],生產(chǎn)上該病常與褐斑病、黑斑病混合發(fā)生,造成嚴重落葉,影響植株光合作用,嚴重時造成減產(chǎn)30%以上[9-10]。
目前,對于花生網(wǎng)斑病的防治措施主要依靠施用農(nóng)藥和耕作栽培防治等,由于化學藥劑防治易造成病菌產(chǎn)生耐藥性且花生種植倒茬困難,因此,選育優(yōu)良抗病品種成為了防治花生網(wǎng)斑病最有效的措施之一。該課題組系統(tǒng)選取37 個花生品種,采用室內(nèi)人工離體接種和田間自然發(fā)病相結(jié)合的方法,評價不同品種(系)對網(wǎng)斑病的抗性,旨在生產(chǎn)上利用抗病品種防治網(wǎng)斑病,同時為花生抗病品種的推廣提供理論支持。
1.1.1 供試菌株。花生網(wǎng)斑病菌、病害標樣采自遼寧省花生主產(chǎn)區(qū)阜新市阜蒙縣,經(jīng)單孢分離、純化和柯赫氏法則驗證后于實驗室保存?zhèn)溆?。供試菌種于細燕麥培養(yǎng)基進行擴繁。25 d 后,用無菌水沖洗,配制出1×105個/mL 孢子懸浮液,加入0.1%的Tween 20 增加孢子懸浮液與葉片的粘附性,以及1 mg 蔗糖增強孢子活性,備用于接種[11]。
1.1.2 供試花生品種(系)。供試37 個花生品種由遼寧省農(nóng)業(yè)科學院花生研究所提供。在遼寧省農(nóng)業(yè)科學院植保所花生病害鑒定資源圃2 年栽培觀察,品種特性表現(xiàn)穩(wěn)定(表1)。
其中‘中花’品種 5 個,‘錦花’品種 4 個,‘阜花’品種3 個,‘花育’品種 2 個,‘唐 k’品種 2 個,‘徐花’品種 2 個,‘豫花’品種2 個,其余品種17 個。
1.1.3 試驗地概況。試驗地位于遼寧省沈陽市遼寧省農(nóng)業(yè)科學院西地花生試驗田。試驗地多年連作花生,土壤類型為壤質(zhì)土,pH 7.1,土壤有機質(zhì)含量為2.3%。試驗地水肥管理及花生長勢均勻一致。
1.2.1 田間小區(qū)設(shè)置。鑒定材料按采用隨機排列。小區(qū)行長 10 m,4 行區(qū),行距 0.6 m,小區(qū)保苗 200 穴左右。每 5 個小區(qū)設(shè)置1 個病害誘發(fā)小區(qū),誘發(fā)小區(qū)種植四粒紅,該品種為高感網(wǎng)斑病品種[12],同時經(jīng)過本研究室驗證。每個試驗設(shè)置3 個重復,四周設(shè)保護行。
1.2.2 室內(nèi)人工接種步驟。①離體葉片選擇,在田間尚未見到花生網(wǎng)斑病病斑時,每個品種選取3 株主莖下部長勢一致的成熟復葉,用剪刀緊貼主莖剪下,放置于事先標記好的自封袋中帶回實驗室備用。②接種培養(yǎng),將葉片清水沖洗后用脫脂棉包裹葉柄,置于高6 cm、上口直徑4 cm、下底直徑3.7 cm,容積為30 mL 塑料接種杯中,內(nèi)置自來水25 mL,用8 號水粉筆沾取孢子懸浮液均勻涂抹供試花生全部葉片,用6 號自封袋(120 mm 取孢子懸浮液)保濕,置于人工智能培養(yǎng)箱中(25℃,光暗交替16∶8)培養(yǎng)。
1.2.3 室內(nèi)發(fā)病情況調(diào)查。接種網(wǎng)斑病菌10 d 后,調(diào)查每個品種的發(fā)病情況,記錄每片復葉的單葉數(shù)和各級病葉數(shù),計算出每個品種的病情指數(shù)。
病情指數(shù)= [∑(各級病葉數(shù)×代表值)/調(diào)查總?cè)~數(shù)×最高病級代表值)]×100
1.2.4 田間自然抗病性評價。在花生網(wǎng)斑病發(fā)病盛期(2019 年8 月25 日)于遼寧省農(nóng)業(yè)科學院花生病害鑒定資源圃內(nèi)進行調(diào)查,每個品種隨機選取小區(qū)非邊緣位置且長勢一致的20 株為調(diào)查對象,調(diào)查主莖下部長勢一致的一片復葉的發(fā)病情況,記錄每個復葉的單葉數(shù)和病級數(shù),計算出每個品種的病情指數(shù)。
1.2.5 病害分級標準。病害分級標準按照病斑面積占整個葉片面積的百分比把花生褐斑病分為6 級[13]。其中0 級:病斑面積為 0;1 級:病斑面積<10%;2 級:10%≤病斑面積 <25%;3 級:25%≤病斑面積 <50%;4 級:50≤病斑面積<75%;5 級:病斑面積≥75%。
1.2.6 品種抗病性評價標準。根據(jù)相對抗病指數(shù),將花生品種對褐斑病的抗性劃分為免疫(I)、高抗(HR)、中抗(R)、抗病(MR)、感?。⊿)、高感(HS)6 個等級。各等級劃分標準和相對抗病指數(shù)公式如下:I:相對抗病指數(shù)為1.0;HR:相對抗病指數(shù)為:0.80~0.99;R:相對抗病指數(shù)為0.60~0.79;MR:相對抗病指數(shù)為 0.40~0.69;S:相對抗病指數(shù)為0.20~0.39;HS:相對抗病指數(shù)為0.20 以下。
相對抗病指數(shù)=1-[(品種病情指數(shù))/(最感品種病情指數(shù))]
1.2.7 數(shù)據(jù)分析。采用SPSS 19.0 軟件進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析,判斷花生品種(系)對花生褐斑病抗性的差異顯著性分析,采用歐式距離法(Euclidean distance)計算品種間距離,離差平方和法(Ward’s)進行系統(tǒng)聚類分析。
從表2 可以看出,測定的37 個花生品種(系)均感網(wǎng)斑病,未發(fā)現(xiàn)免疫品種。其中高抗品種6 個,占供試品種的16.22%,錦花7 號的病情指數(shù)最低,為0.5;抗病品種12 個,占供試品種的32.43%;中抗品種9 個,占供試品種的24.32%,感病品種3 個,占供試品種的8%;高感品種7個,占供試品種的18.9%,粵油19 號的病情指數(shù)最高,為17.00。
于發(fā)病盛期對供試品種(系)進行了田間調(diào)查,結(jié)果顯示(表2),高抗品種5 個,占供試品種的14.71%,翼9801 的病情指數(shù)最低,為1.4;抗病品種17 個,占供試品種的45.95%;中抗品種7 個,占供試品種的18.92%,感病品種5 個,占供試品種的13.51%;高感品種4 個,占供試品種的10.81%,豐花6 號的病情指數(shù)最高,為34.88。
表2 不同花生品種對花生網(wǎng)斑病的抗性評價結(jié)果
采用每個品種的室內(nèi)接種和田間調(diào)查的病情指數(shù)共同作為聚類分析的統(tǒng)計指標,對37 個花生品種(系)進行抗花生網(wǎng)斑病聚類分析。取閾值為10 時,37 個花生品種被聚為 4 類(圖 1)。其中翼 9801、錦花 7 號、錦花 5 號、中花2 號被聚為一類,抗性最強。
圖1 不同花生品種對網(wǎng)斑病抗性聚類分析譜系
供試品種中沒有對網(wǎng)斑病完全免疫的品種,其中室內(nèi)離體葉片接種評價高抗品種4 個,抗病品種4 個,中抗品種22 個,感病品種7 個,高感品種3 個;田間自然發(fā)病調(diào)查評價高抗品種3 個,抗病品種9 個,中抗品種11 個,感病品種8 個,高感品種3 個。對37 個花生品種(系)室內(nèi)外接種病情指數(shù)進行聚類分析顯示,37 個花生品種(系)可分為4 類,其中抗性較多,高抗品種較少,翼9801、錦花7號、錦花5 號、中花2 號被聚為一類,抗性最強。
袁虹霞等[12]采用田間自然病圃和人工接種的方法,對來自河南省的13 個花生品種(系)分別進行了抗網(wǎng)斑病性能鑒定。結(jié)果表明,供試花生品系對花生網(wǎng)斑病抗性存在顯著差異,沒有發(fā)現(xiàn)免疫和高抗性品種。路興濤等[14]采用田間病圃鑒定了不同花生對網(wǎng)斑病的抗性,調(diào)查結(jié)果顯示,不同花生品種對花生網(wǎng)斑病的總體抗病性較差,隨不同地域和田間管理措施變化有一定差異,但田間自然發(fā)病率高,并有逐年危害、損失嚴重的趨勢。
該研究采用室內(nèi)人工接種以及田間自然病圃2 種方法分別對花生網(wǎng)斑病進行了病情調(diào)查,發(fā)現(xiàn)多數(shù)花生品種室內(nèi)人工接種和田間自然病圃的發(fā)病程度基本相同,不同花生品種間抗病性存在顯著差異,與上述學者的研究結(jié)果一致。整體上均未發(fā)現(xiàn)免疫品種且缺乏較高抗性的品種。目前,國內(nèi)花生的種植面積不斷增大,然而大多數(shù)地區(qū)對花生網(wǎng)斑病重視程度不足,缺乏相對應(yīng)的防治措施,導致花生產(chǎn)量降低并嚴重制約花生品質(zhì)。除受栽培措施、氣候因素、水肥管理等影響外,抗性品種選育是改善這一問題的關(guān)鍵因素。因此,筆者將進一步逐年調(diào)查不同花生品種對網(wǎng)斑病的抗性表現(xiàn),旨在為花生優(yōu)勢品種選育和抗網(wǎng)斑病花生品種的推廣利用提供理論支持。