58個西葫蘆品種的白粉病抗性鑒定與評價

孫瑞杰 張國裕 張帆 劉花粉 田佳星 李海真

摘 要：為明確不同西葫蘆品種對白粉病的抗性，借助室內(nèi)苗期人工噴霧接種法，系統(tǒng)鑒定了58個西葫蘆品種對白粉病的抗性。病情指數(shù)法評價結果表明，不同西葫蘆品種的白粉病抗性不同，對應的病情指數(shù)為15.56～71.11，其中9個表現(xiàn)為抗病，18個表現(xiàn)為中度抗病，24個表現(xiàn)為中度感病，7個表現(xiàn)為感病。聚類分析法評價結果表明，58個西葫蘆品種被分為4類：11個抗病品種，17個中度抗病品種，23個中度感病品種，7個感病品種。該結果為西葫蘆白粉病的防控和抗性西葫蘆品種的推廣應用提供了參考依據(jù)。

關鍵詞：西葫蘆;白粉病;抗性鑒定;聚類分析

中圖分類號：S642.6 文獻標志碼：A 文章編號：1673-2871（2021）09-033-05

Resistant evaluation of 58 Cucurbita pepo L. varieties to powdery mildew

SUN Ruijie1，2， ZHANG Guoyu1， ZHANG Fan1， LIU Huafen2， TIAN Jiaxing1， LI Haizhen1

（1. Beijing Vegetable Research Center/Beijing Academy of Agriculture and Forestry Sciences/Key Laboratory of Biology and Genetic Improvement of Horticultural Crops （North China）， Ministry of Agriculture and Rural Affairs/Key Laboratory of Urban Agriculture（North）， Ministry of Agriculture and Rural Affairs， Beijing 100097， China; 2. College of Landscape and Ecological Engineering， Hebei University of Engineering， Handan 056038， Hebei， China）

Abstract： In order to evaluate the resistance of different Cucurbita pepo L. varieties to powdery mildew， the disease severity of 58 varieties to powdery mildew were systematically identified by artificial spray inoculation method at seedling stage. The results showed that 58 varieties have different degrees of resistance to powdery mildew， and the corresponding disease index ranged from 15.56 to 71.11. Among the 58 varieties， 9 cultivars showed resistance， 18 cultivars moderate resistance， 24 cultivars moderate susceptibility and 7 cultivars susceptibility. Cluster analysis showed that 58 Cucurbita pepo L. cultivars were divided into 4 groups： 11 resistant cultivars， 17 moderately resistant cultivars， 23 moderately susceptible cultivars and 7 susceptible cultivars. The results provided a reference for the control of powdery mildew and the application of resistant varieties of squash.

Key words： Cucurbita pepo L.; Powdery mildew; Resistant evaluation; Cluster analysis

西葫蘆（Cucurbita pepo L.）屬于葫蘆科南瓜屬，是廣泛種植的瓜類蔬菜和重要的經(jīng)濟作物。白粉病屬于一種氣傳病害，我國的瓜類白粉病病原菌主要屬于白粉菌屬二孢白粉菌（Golorinomyces cichoracearum）和單囊殼屬單囊殼菌（Podosphaera xanthii）[1-2]。白粉病在植物任何生長階段都有可能出現(xiàn)，可通過空氣進行大范圍的傳播和侵染。發(fā)病初期，西葫蘆的子葉、葉柄、葉片和莖蔓上會有一層白色的粉狀物，使光合作用和蒸騰效率受到影響;發(fā)病后期，病情較嚴重的植株則黃萎、干枯死亡，果實的結實速度降低，白粉病極大地影響了西葫蘆的品質和產(chǎn)量[3-4]。化學藥劑通常被用于預防和治療白粉病，但不僅嚴重污染環(huán)境，還會影響西葫蘆的品質和食用的安全性。目前，培育抗病品種并推廣應用，是防治西葫蘆白粉病比較經(jīng)濟有效和環(huán)保的措施。因此，系統(tǒng)鑒定評價不同西葫蘆品種的白粉病抗性水平，具有重要的實踐指導意義。之前已有研究人員利用室內(nèi)苗期人工接種法對黃瓜、甜瓜、苦瓜、南瓜等瓜類作物的白粉病抗性進行了鑒定[5-10]，而對西葫蘆不同品種進行白粉病抗性鑒定的研究較少。筆者采用室內(nèi)苗期人工噴霧接種法，系統(tǒng)鑒定了58個西葫蘆品種對白粉病的抗性水平，以期為西葫蘆白粉病的防控以及抗病西葫蘆品種的推廣應用提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

供試58份西葫蘆材料由北京市農(nóng)林科學院蔬菜研究中心南瓜課題組搜集和貯存，具體見表1。白粉病病原菌取自北京市農(nóng)林科學院蔬菜研究中心大棚內(nèi)自然發(fā)病的西葫蘆植株葉片。

1.2 方法

1.2.1 試驗設計 試驗于2020年春季在北京市農(nóng)林科學院蔬菜研究中心的溫室開展。先把試驗用種子在恒溫干燥箱內(nèi)進行滅菌處理， 40 ℃和65 ℃下各放置2 h[11]。滅菌結束后，用清水浸泡4 h，然后在30 ℃的恒溫培養(yǎng)箱內(nèi)放置36 h進行催芽。取出發(fā)芽的種子，并將其存貯在4 ℃的冰箱中。待計算種子的發(fā)芽率為100%后可播種，播種于裝有滅菌土的營養(yǎng)缽中，每1個缽內(nèi)播種1粒種子。每個西葫蘆品種接種10株幼苗、3次重復，每個品種共接種30株苗。

1.2.2 人工接種 待幼苗生長至2葉1心期同時真葉平展的狀態(tài)下，借助孢子懸浮液噴霧法實施接種。在此之前24 h把發(fā)病葉片當中的老分生孢子處理掉，以便新的分生孢子可以生長。待新的分生孢子長出后，用無菌軟刷將新的分生孢子收集到裝有無菌水的燒杯里，并且增添1滴吐溫20，配制濃度為（2.5～5.0）×105個·mL-1的分生孢子懸浮液 [12]。使用手動噴霧器將孢子懸浮液均勻地噴在葉片表面。接種后，溫度設置為25～28 ℃，相對濕度約為80%。

1.2.3 調查方法和分級標準 于人工接種15 d后開始調查發(fā)病情況。病情等級劃分按照耿麗華等[13]的標準，結合本試驗材料抗感表現(xiàn)，采用分級標準如下：

0級，整株無病斑;

1級，葉片有少量病斑或莖上有少量病斑，占整株的比例10%以下;

3級，莖和葉片都有少量病斑，占整株的比例10%～20%;

5級，莖和葉片有較多病斑，占整株的比例21%～50%;

7級，莖和葉片布滿病斑，占整株的比例51%～80%;

9級，植株因感病而死。

病情指數(shù)（DI）計算如下：

DI=Σ（發(fā)病級別×發(fā)病株數(shù)）/（最高病級×總株數(shù)）×100。

根據(jù)病情指數(shù)來劃分白粉病抗性級別，DI<20為抗病，記為R;20≤DI<40為中抗，記為MR;40≤DI≤60為中感，記為MS;DI>60為感病，記為S。

1.2.4 聚類分析 利用 SPSS軟件對58個西葫蘆品種對白粉病抗性水平進行系統(tǒng)聚類分析。先對原始數(shù)據(jù)進行標準化處理，然后采用系統(tǒng)聚類分析法進行聚類分析。

2 結果與分析

2.1 西葫蘆白粉病病情指數(shù)法抗性評價

由表2可以看出，58個西葫蘆品種對白粉病抗性存在差異。其中病情指數(shù)最高的品種是冬美，為71.11，病情指數(shù)最低的品種是熱浪，為15.56。根據(jù)抗性評價標準，可將供試的58個品種分為抗病、中度抗病、感病和中度感病共4類。其中抗病品種占供試品種的比例為15.52%，分別為熱浪、綠美人等9個品種;中度抗病品種占供試品種的比例為31.03%，分別為京葫42、翠葫336等18個品種;感病品種占供試品種的比例為12.07%，分別為愛綠1號、亮麗等7個品種;中度感病品種占供試品種的比例為41.38%，分別為珍玉35、籽豐寶等24個品種。

2.2 西葫蘆白粉病系統(tǒng)聚類分析法抗性評價

由圖1可知，當閾值為5時，58個西葫蘆品種可分為4個不同的抗性類群。第一類群表現(xiàn)為感病，病情指數(shù)為63.70～71.11，主要有齊盛西葫蘆、SQ002等7個品種，占供試品種的比例為12.07%;第二類群表現(xiàn)為中度感病，病情指數(shù)為45.93～59.26，主要有愛農(nóng)36、鳳葫2號、天豐等23個品種，占供試品種的比例為39.66%;第三類群表現(xiàn)為抗病，共11個品種，病情指數(shù)為15.56～22.22，主要有熱浪、綠美人、夏麗等，占供試品種的比例為18.97%;第四類群表現(xiàn)為中度抗病，病情指數(shù)為27.41～41.48，主要有萬盛碧秀2號、寶玉、黑金等17個品種，占供試品種的比例為29.31%。

3 討論與結論

西葫蘆白粉病在溫室或露地都會發(fā)生，且隨著溫度和濕度的升高而加重，溫濕度越大，白粉病發(fā)生的速度也越快。瓜類白粉病抗性鑒定方法主要包括田間自然發(fā)病鑒定法和室內(nèi)苗期人工接種鑒定法。田間自然環(huán)境較復雜且存在不可控因素，可能會影響白粉病的發(fā)生和癥狀表現(xiàn)。目前，室內(nèi)苗期人工接種法已廣泛應用于瓜類白粉病抗性鑒定[5-10]。筆者選擇室內(nèi)人工噴霧接種法，可將溫度、濕度控制在適宜白粉病發(fā)生的條件之內(nèi)，且接種用白粉病菌濃度均勻一致，使結果更為準確可靠[14]。

西葫蘆對白粉病的抗性表現(xiàn)，除了與本身的抗病基因有關外，還與環(huán)境條件、病原菌致病力、田間管理等因素息息相關。田間自然發(fā)病鑒定可能因為植株復合感染多種病害，導致感病癥狀嚴重，從而低估對白粉病的抗性。室內(nèi)苗期人工接種鑒定則可能被接種濃度、培養(yǎng)環(huán)境等因素影響，導致植株比田間自然發(fā)病條件下更容易發(fā)病，其抗病性會被低估。因此，綜合田間自然發(fā)病鑒定法和室內(nèi)苗期人工接種鑒定法的結果，有助于提高抗性鑒定結果的準確度[4]。筆者利用室內(nèi)人工接種法得到的鑒定結果，有待于通過進一步觀察這些品種的田間表現(xiàn)來進行驗證。白粉病在西葫蘆生長的不同階段均可發(fā)病，使西葫蘆產(chǎn)量與品質均遭受嚴重損失。目前，選育抗病品種并推廣應用，是防治西葫蘆白粉病比較經(jīng)濟有效和環(huán)保的措施。而利用抗性評價方法對不同品種的抗性進行系統(tǒng)鑒定評價，是推廣應用抗病品種的前提。筆者通過病情指數(shù)法和系統(tǒng)聚類分析法對58個西葫蘆品種進行了白粉病抗性評價，結果均將58個品種分為四大類群，分別為抗病、中度抗病、中度感病和感病。其中，通過病情指數(shù)法得到的抗病品種占供試品種的比例為15.52%，而聚類分析法得到的為18.97%;病情指數(shù)法得到的中度抗病品種占比為31.03%，聚類分析法得到的為29.31%;病情指數(shù)法得到的中度感病品種占比為41.38%，聚類分析法得到的占比為39.66%;病情指數(shù)法得到的感病品種占比為12.07%，聚類分析法得到也為12.07%。兩者相比，結果大體一致，表明58個西葫蘆品種對白粉病的抗性存在差異。在生產(chǎn)上應盡量選擇具有白粉病抗性的西葫蘆品種進行種植。此外，除了要選擇優(yōu)質抗病品種外，還應加強田間管理，西葫蘆白粉病進行綜合防治[15]。

綜合病情指數(shù)法和聚類分析法的結果，58個西葫蘆品種中，熱浪、綠美人、夏麗、法國綠蓓9810、絕色、萬盛嬌子、利郎3號、西玉、朝研4號、京葫42、翠葫336等11個品種為抗病品種。結果可為今后防控西葫蘆白粉病，推廣和利用西葫蘆品種提供參考依據(jù)。

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