避雨栽培條件下葡萄種質(zhì)白粉病的抗性鑒定

錢亞明，王 博，王西成，王壯偉，閆莉春，王蘇琴，吳偉民

(江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹研究所/江蘇省高效園藝作物遺傳改良重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江蘇 南京 210014)

隨著農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的深化，在龐大需求市場的驅(qū)動下，江蘇葡萄生產(chǎn)發(fā)展迅速，產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷壯大，經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)一步提高，優(yōu)勢區(qū)域逐步形成[1]，并成為江蘇水果產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，當(dāng)前種植規(guī)模穩(wěn)定在4萬hm2左右，其中，避雨栽培面積約占江蘇葡萄總面積的60%。葡萄白粉病[Uncinulanecator(Schw.)Burr.]是葡萄生產(chǎn)上危害相對最為嚴(yán)重的真菌性病害之一，主要危害葡萄的嫩葉、新梢及幼嫩果穗等，進(jìn)而會嚴(yán)重影響樹勢生長、葡萄產(chǎn)量及品質(zhì)[2]。通過對近5年江蘇避雨葡萄白粉病的發(fā)生情況跟蹤調(diào)查發(fā)現(xiàn)，江蘇避雨葡萄白粉病已在許多園區(qū)常態(tài)化發(fā)生，且發(fā)病率呈逐年上升趨勢，已成為江蘇葡萄穩(wěn)定發(fā)展的一大制約因素。

針對葡萄白粉病的防控，除主要采取生物、化學(xué)藥劑[3-4]外，抗病育種是防治葡萄白粉病及葡萄現(xiàn)代化栽培可持續(xù)發(fā)展的有效途徑，而利用高抗白粉病葡萄品種作親本進(jìn)行雜交育種可有效提升后代抗病性[5]。不同葡萄品種對白粉病的敏感度存在差異，鑒定和篩選出對白粉病高抗的葡萄親本材料，這對葡萄抗白粉病育種具有重要的意義[6]，而對葡萄白粉病抗性采取田間自然鑒定往往可以表明葡萄真正的抗性程度[7]，在當(dāng)前仍有試驗(yàn)報(bào)道和應(yīng)用[5,8]。本研究以基地引種或選育的‘紫金早生’‘早亞寶’等109份葡萄種質(zhì)為試材，采用田間自然鑒定法，一方面以期篩選出高抗白粉病種質(zhì)，為葡萄新品種的選育提供抗性親本；另一方面鑒定江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院自主選育的葡萄品種‘紫金早生’‘紫金紅霞’對白粉病的田間抗性，為其生產(chǎn)推廣應(yīng)用奠定科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)基地概況

葡萄種質(zhì)資源保存于江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院溧水植物基地內(nèi)，2010年定植建園，連棟鋼架大棚避雨栽培，種植株行距為2 m×3 m，2016年對主干進(jìn)行高截重發(fā)，將原先“H”整形改變用“一”字整形。目前，園區(qū)保存的每份葡萄種質(zhì)多不少于4株，田間肥水管理基本一致，樹體長勢中庸。在對葡萄白粉病開展抗性調(diào)查年份，僅在葡萄絨球期噴施1次3～5波美度石硫合劑外，全年不采取任何針對葡萄病蟲害的化學(xué)藥劑防控措施。

1.2 調(diào)查方法

對109份葡萄種質(zhì)的白粉病抗性調(diào)查于2019—2020年分2年進(jìn)行，采取田間自然鑒定方法，在每年6月底前后葡萄白粉病發(fā)病高峰期開展調(diào)查，每份種質(zhì)隨機(jī)調(diào)查2株3個以上枝條中上部葉片及所有果穗，調(diào)查發(fā)病的葉片數(shù)及果穗數(shù)，同時，在參考王躍進(jìn)等葡萄白粉病分級方法[7-9]的基礎(chǔ)上，根據(jù)調(diào)查葉片和果穗的發(fā)病嚴(yán)重度，將其分為6級，分別為：0級，無病葉(果)；1級，病斑面積小于整片葉面積或病粒數(shù)小于整穗果粒數(shù)的5%；3級，病斑面積占整片葉面積或病粒數(shù)占整穗果粒數(shù)的6%～10%；5級，病斑面積占整片葉面積或病粒數(shù)占整穗果粒數(shù)的11%～25%；7級，病斑面積占整片葉面積或病粒數(shù)占整穗果粒數(shù)的26%～50%；9級：病斑面積大于整片葉面積或病粒數(shù)大于整穗果粒數(shù)的51%。

1.3 統(tǒng)計(jì)分析

采用Excel 2010軟件統(tǒng)計(jì)每年葉片或果穗的白粉病發(fā)病率和病情指數(shù)，計(jì)算公式分別為：發(fā)病率=病葉(果穗)數(shù)/調(diào)查葉片(果穗)數(shù)，病情指數(shù)=∑[病級×相應(yīng)發(fā)病級別的葉片(果穗)數(shù)]/[調(diào)查總?cè)~片(果穗)數(shù)×最高病級]×100%。在此基礎(chǔ)上，參考王躍進(jìn)等對葡萄白粉病的抗性級別分類[7-9]，將調(diào)查葡萄種質(zhì)的白粉病抗性級別分為6類，詳見表1。并對相應(yīng)抗性級別進(jìn)行0～5賦分，統(tǒng)計(jì)2年的抗性評價均分值，對調(diào)查葡萄種質(zhì)的白粉病抗性做出整體6級評價，分別為：免疫(I)，均分值為0.00；高抗(HR)，均分值≥0.01、≤1.00；抗(R)，均分值≥1.01、≤2.00；中等(M)，均分值≥2.01、≤3.00；感(S)，均分值≥3.01、≤4.00；高感(HS)，均分值≥4.01、≤5.00。

表1 不同葡萄種質(zhì)對白粉病的抗性分級及賦分

2 結(jié)果與分析

2.1 歐美雜種葡萄種質(zhì)資源的白粉病抗性

對50份歐美雜種葡萄種質(zhì)的白粉病抗性鑒定結(jié)果由表2可見，2019—2020年，不同歐美雜種葡萄種質(zhì)的白粉病抗性鑒定結(jié)果存在明顯差異，葉、果病情指數(shù)和發(fā)病率抗性級別完全一致的種質(zhì)僅有1份，為白香蕉；50份歐美雜種葡萄種質(zhì)中，未見對白粉病完全免疫的品種；高抗白粉病的葡萄種質(zhì)有8份，分別為玫瑰露、金星無核、4倍體底拉洼、瑞鋒無核、京超、黃金香、白香蕉和威代爾，其抗性均分值在0.50～1.00；相對最感白粉病的歐美雜種葡萄種質(zhì)為巨優(yōu)，其抗性均分值相對最高，為4.00；江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院自主選育的葡萄品種紫金早生對白粉病抗性綜合表現(xiàn)為抗，其抗性均分值為1.13。

表2 歐美雜種葡萄種質(zhì)資源的白粉病抗性評價

2.2 歐亞種葡萄種質(zhì)資源的白粉病抗性

對59份歐亞種葡萄種質(zhì)的白粉病抗性鑒定結(jié)果由表3可見，2019—2020年，不同歐亞種葡萄種質(zhì)的白粉病抗性鑒定結(jié)果也存在明顯差異，沒有葉、果抗性級別完全一致的種質(zhì)，也未見對白粉病完全免疫或高抗白粉病的葡萄品種；高感白粉病的葡萄種質(zhì)為紅臉無核、紅寶石無核，其抗性均分值分別為4.25、4.50；江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院自主選育的葡萄品種紫金紅霞與紫地球、紅乳、葡萄園皇后這3個品種的抗性表現(xiàn)相對一致，其抗性均分值為2.88，對白粉病表現(xiàn)為中等。

表3 歐亞種葡萄種質(zhì)資源的白粉病抗性評價

2.3 不同類型葡萄種質(zhì)白粉病抗性比較

由表4可見，歐美雜種、歐亞種葡萄種質(zhì)的抗性總體均分值分別為1.96、2.61，歐美雜種葡萄種質(zhì)對白粉病的抗性明顯強(qiáng)于歐亞種；歐美雜種葡萄種質(zhì)多為白粉病抗性品種，占比為42.00%，而歐亞種葡萄種質(zhì)多為中等抗白粉病品種，占比為50.85%；在調(diào)查的109份葡萄種質(zhì)中，歐美雜種中沒有高感白粉病的品種，而有3.39%的歐亞葡萄種質(zhì)高感白粉病。

表4 不同葡萄種質(zhì)類型、不同抗性評價種質(zhì)份數(shù)占比情況

3 結(jié)論與討論

葡萄白粉病是起源于北美洲的一種世界性真菌病害，現(xiàn)分布于世界所有種植葡萄的國家和地區(qū)[10]。董華芳等研究認(rèn)為，相對于露地栽培而言，避雨栽培棚內(nèi)相對濕度較低，局部易形成干旱條件，有利于葡萄白粉病的暴發(fā)。江蘇是一個葡萄次適宜栽培區(qū)，隨著避雨設(shè)施的推廣應(yīng)用，江蘇葡萄產(chǎn)業(yè)得到長足發(fā)展。但同時也帶來葡萄白粉病高發(fā)的風(fēng)險，而加快抗白粉病葡萄品種的選育和推廣應(yīng)用，將是實(shí)現(xiàn)江蘇葡萄高質(zhì)量穩(wěn)定發(fā)展的重要措施之一，而加快避雨栽培條件下抗白粉病種質(zhì)的篩選，并作為育種親本材料，將會為抗白粉病新品種的快速選育奠定堅(jiān)實(shí)的物質(zhì)基礎(chǔ)。田間自然鑒定法是葡萄乃至農(nóng)作物抗病性鑒定的一種常見方法，實(shí)用性強(qiáng)，簡單易行，至今在實(shí)際生產(chǎn)中仍有研究和應(yīng)用。王躍進(jìn)等研究認(rèn)為，開展葡萄抗白粉病鑒定時，在白粉病害流行年份，田間自然鑒定的結(jié)果可以表明葡萄真正的抗性程度。本研究采用田間自然鑒定的方法，對江蘇地區(qū)109份避雨栽培葡萄種質(zhì)進(jìn)行白粉病抗性鑒定，結(jié)果表明，根據(jù)1年生葡萄的葉、穗白粉病發(fā)病率和病情指數(shù)各自給出的白粉病抗性鑒定，其相互間差異較為明顯，甚至?xí)霈F(xiàn)截然不同的結(jié)果，但根據(jù)綜合給出的抗性結(jié)論還是能反映出一個葡萄品種對白粉病的抗性情況；在調(diào)查的葡萄種質(zhì)中，歐美雜種葡萄種質(zhì)對白粉病的抗性明顯強(qiáng)于歐亞種葡萄種質(zhì)，未見對白粉病完全免疫(I)的種質(zhì)，這種抗病性的差異可能與各品種微效抗病基因的數(shù)量有關(guān)[11]；高抗白粉病(HR)的葡萄種質(zhì)共有8份，均為歐美雜種，分別為玫瑰露、金星無核、4倍體底拉洼、瑞鋒無核、京超、黃金香、白香蕉和威代爾，高感白粉病(HS)葡萄種質(zhì)為紅臉無核、紅寶石無核，均為歐亞種；江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院選育的紫金早生葡萄白粉病抗性表現(xiàn)為抗(R)，而紫金紅霞葡萄的白粉病抗性表現(xiàn)為中等(M)。

須指出的是，趙偉等通過田間自然鑒定認(rèn)為，夏黑、克瑞森無核(緋紅無核)、秋紅寶葡萄對白粉病抗性分別表現(xiàn)為抗、中抗、高感[5]，而本試驗(yàn)結(jié)果分別為中等、感、感；周思泓等研究認(rèn)為，威代爾是一個高感白粉病的葡萄品種[11]，Cadle-Davidson等指出，威代爾對白粉病的抗性在不同地區(qū)報(bào)道并不一致，在德國報(bào)道表現(xiàn)高抗，但在紐約卻高度感病[12]，而本試驗(yàn)結(jié)論是威代爾為高抗白粉病葡萄品種。這種不同研究者給出的不同抗性結(jié)論，可能會有3個原因?qū)е?，一是病情分級、抗性鑒定分級標(biāo)準(zhǔn)及調(diào)查方法的不一致，每個研究者多會在結(jié)合前人研究的基礎(chǔ)上，給出自己的調(diào)查和判定標(biāo)準(zhǔn)；二是葡萄種質(zhì)栽培方式和栽培環(huán)境的不一致，進(jìn)而導(dǎo)致發(fā)病嚴(yán)重程度也會存在很大差異；三是不同地區(qū)的白粉病菌致病性也會存在一定的差異。因此，筆者認(rèn)為，在開展葡萄種質(zhì)白粉病抗性乃至其他農(nóng)作物抗病蟲鑒定時，應(yīng)建立一套更為嚴(yán)謹(jǐn)、科學(xué)的抗性鑒定評價體系，其中可包括在評價體系中引入2～3個參照品種，以校正調(diào)查鑒定誤差。