紅掌種質(zhì)細菌性枯萎病抗性鑒定分析

王貴+李惠+周紅龍+周堂英

摘要：為了了解紅掌種質(zhì)細菌性枯萎病抗性與氣孔的關(guān)系，以19份紅掌種質(zhì)為研究對象，在前期紅掌種質(zhì)細菌性枯萎病抗性鑒定的基礎(chǔ)上，進行再次接種鑒定及相關(guān)氣孔的觀察試驗，旨在了解紅掌種質(zhì)細菌性枯萎病的抗性分級與氣孔多少的相關(guān)性。本研究結(jié)果再次驗證紅掌細菌性枯萎病病害的分級標準，紅掌細菌性枯萎病病害的分級標準可以推廣應(yīng)用；通過光學(xué)顯微鏡觀察，紅掌種質(zhì)的細菌性枯萎病抗性與紅掌種質(zhì)氣孔結(jié)構(gòu)相關(guān)，即氣孔多，則感病性強；然而在試驗中發(fā)現(xiàn)，氣孔的數(shù)量也不能完全反映紅掌種質(zhì)的抗性，抗性還與溫濕度及光照等其他環(huán)境條件相關(guān)，也與紅掌植株的生理吐水現(xiàn)象相關(guān)；在相應(yīng)試驗中發(fā)現(xiàn)，濕度大，溫度高，光照好，則紅掌種質(zhì)感病性強。結(jié)果顯示，氣孔的數(shù)量確實影響紅掌細菌性枯萎病的發(fā)生，即氣孔多，病害傳播快；氣孔少，發(fā)病慢；并且細菌性枯萎病的發(fā)生還與紅掌種質(zhì)本身的抗性密切相關(guān)，紅掌種質(zhì)抗性好，發(fā)病慢；反之亦然。

關(guān)鍵詞：紅掌；種質(zhì)資源；抗性鑒定；氣孔；細菌性枯萎病

中圖分類號： S436.8+1 文獻標志碼： A

文章編號：1002-1302（2016）09-0138-03

紅掌（Anthurium andraeanum）是天南星科花燭屬多年生附生常綠草本花卉，別稱花燭或安祖花，原產(chǎn)于南美洲熱帶雨林[1]。細菌性病害地毯草黃單胞菌花葉萬年青致病變種（Xanthomonas axonopodis pv. dieffenbachiae）是紅掌的毀滅性病害，病原菌通過進口的紅掌種苗進入中國，2003年張榮意等首先在海南省發(fā)現(xiàn)，隨后蔣桂芝等在云南西雙版納也報道了該種病原菌[2-6]。該病害前期無任何癥狀，后期發(fā)病迅速，在紅掌種植區(qū)域可造成50%～100%的種植量耗損，損失嚴重。雖然徐學(xué)軍等做了相應(yīng)的防治試驗[7-8]，然而尚無有效藥物控制。針對該病害，選育與種植抗病品種為目前主要的防治措施，而育種的前提是獲得在當?shù)乜剐员憩F(xiàn)穩(wěn)定的優(yōu)良親本。本研究以云南省熱帶作物科學(xué)研究所的紅掌材料為基礎(chǔ)，對篩選出并且感興趣的19份紅掌種質(zhì)進行抗性遺傳鑒定，在抗性鑒定結(jié)果穩(wěn)定后，進行表觀遺傳觀察及氣孔觀察試驗。

1 材料與方法

1.1 材料

供試紅掌種質(zhì)共19份（表1），由云南省熱帶作物科學(xué)研究所（育種室）提供。包括國內(nèi)外報道的抗地毯草黃單胞菌花葉萬年青致病變種種質(zhì)或優(yōu)良種質(zhì)10份、雜交組合8份，均采用組培苗。以粉冠軍為抗病對照，以熱情為感病對照。

以云南省熱帶作物科學(xué)研究所紅掌基地活體植株攜帶鑒定的病菌為試驗菌株。接種前約30 d，在紅掌成熟葉片及成熟植株上接種繁殖備用。待用肉眼觀察檢測該病菌繁殖成功及菌種量適中時，進行接種鑒定試驗。2013—2015年在云南省熱帶作物科學(xué)研究所試驗基地的遮陽網(wǎng)下進行露天人工接種抗性鑒定，且部分種質(zhì)經(jīng)多次鑒定。

1.2 試驗方法

人工接種鑒定成熟紅掌植株，接種時期選擇在4—11月，用直徑120 cm的塑料花盆移栽。紅掌植株移栽成活，生長健壯后，采集經(jīng)肉眼觀察檢測為地毯草黃單胞菌花葉萬年青致病變種的新鮮病葉。在無菌豆?jié){機中，用地毯草黃單胞菌花葉萬年青致病變種接種緩沖液打碎過濾，調(diào)整接種液的濃度為10 mg/mL（重量體積比）。采用注射器針頭刺孔噴壺噴灑接種。噴口距接種植株3 cm，每株噴射接種時間約為3 s。每株噴射3次后立即用噴壺噴少量自來水，以提高接種效率，根據(jù)該病菌的侵入、潛育時間，每7 d調(diào)查1次，記錄調(diào)查結(jié)果。同時，對紅掌種質(zhì)吐水現(xiàn)象進行詳細觀察，并且進行相應(yīng)的病害調(diào)查。

根據(jù)鑒定結(jié)果，選取綠箭、水晶花燭、272、105等材料，在光學(xué)顯微鏡下，采用10、40倍的物鏡來觀察紅掌表皮氣孔，根據(jù)具體的病害鑒定結(jié)果，通過氣孔觀察來推斷氣孔與抗性的關(guān)系。

1.3 病情調(diào)查

紅掌接種細菌性枯萎病病菌后，參考其他經(jīng)濟作物細菌性病害的分級標準，又根據(jù)紅掌細菌性枯萎病的病害調(diào)查情況，對紅掌細菌性枯萎病的病害進行分級（表2）：0級為全抗，1級高抗，3級中抗，5級感病，7級中感，9級易感[9-11]。每隔7 d調(diào)查發(fā)病情況，連續(xù)調(diào)查10～18次，或調(diào)查至感病對照病情指數(shù)達到80左右為止，詳細記錄發(fā)病情況。

在氣孔觀察試驗中，選取綠箭、水晶花燭、272、105等材料在光學(xué)顯微鏡下，用鑷子撕取紅掌表皮，撕取表皮1 cm3，用清水在載玻片上展平，分別在10、40倍物鏡下觀察，注意標尺，保存好圖片。驗證紅掌細菌性枯萎病的傳播途徑及病害程度是否與氣孔相關(guān)、相關(guān)度有多大以及與光照、溫濕度的關(guān)系。

2 結(jié)果與分析

2.1 種質(zhì)資源的抗性鑒定

對篩選出的19份紅掌種質(zhì)進行細菌性枯萎病抗性鑒定分析，結(jié)果顯示，084-5、綠箭表現(xiàn)為高抗；272、105及水晶花燭表現(xiàn)為抗?。环酃谲姾托表現(xiàn)為中抗；熱情和17912表現(xiàn)為中感；325和086-6表現(xiàn)為感??；0832-24表現(xiàn)為高感。由接種調(diào)查結(jié)果推測，272和084-5抗源可能為隱性遺傳或基因片段缺失造成的抗性，接種病害調(diào)查結(jié)果見圖1，鑒定結(jié)果見表1。

2.2 相應(yīng)種質(zhì)的氣孔生理試驗

通過前期的病害調(diào)查試驗及相關(guān)文獻的查閱，以及紅掌種質(zhì)氣孔的觀察試驗發(fā)現(xiàn)，紅掌種質(zhì)的細菌性枯萎病抗性確實與氣孔數(shù)量有關(guān)，但實際調(diào)查中氣孔的數(shù)量與病害沒有必然的聯(lián)系，而是與紅掌種質(zhì)早晨的吐水現(xiàn)象相關(guān)性更強，表現(xiàn)為紅掌種質(zhì)早晨吐水越多，感病就越強。同時在試驗中也發(fā)現(xiàn)，氣孔的數(shù)量也不能完全反映紅掌種質(zhì)的抗性，還與溫度、濕度、光照等環(huán)境條件相關(guān)。在其他條件不變時，光照條件差，光照不足，發(fā)病慢；溫度低，濕度大，發(fā)病慢；溫度高，濕度小，發(fā)病慢。相應(yīng)的試驗結(jié)果見（圖2、圖3、表3）[9-11]。

2.3 相應(yīng)紅掌種質(zhì)吐水抗性試驗

針對優(yōu)異的10份紅掌種質(zhì)進行氣孔觀察、抗性鑒定、病害分級及病情指數(shù)統(tǒng)計，結(jié)果顯示， 吐水量相同時，氣孔數(shù)相同且接近，分級不同，病情指數(shù)不同；氣孔數(shù)不同，分級相同，病情指數(shù)接近。然而， 對于紅掌種質(zhì)，吐水量多，則紅掌種質(zhì)病害嚴重，病情指數(shù)大[9-11]，相應(yīng)結(jié)果見表4。

3 結(jié)論與討論

本研究在露天遮陽網(wǎng)下通過針刺穿孔接種紅掌細菌性枯萎病，鑒定紅掌種質(zhì)對細菌性枯萎病的抗性。抗性結(jié)果顯示，在露天遮陽網(wǎng)下盆栽接種，可以提高紅掌植株接種量的均勻程度，增加紅掌種質(zhì)的適應(yīng)能力，通過對紅掌種質(zhì)病害調(diào)查鑒定，發(fā)現(xiàn)大多數(shù)紅掌種質(zhì)對細菌性枯萎病抗性較弱，99%紅掌種質(zhì)會感病，只是發(fā)病周期、病害表現(xiàn)不同。紅掌接種細菌性枯萎病病菌后，參考其他經(jīng)濟作物細菌性病害的分級標準，又根據(jù)紅掌細菌性枯萎病的病害調(diào)查情況，對紅掌細菌性枯萎病的病害進行分級（表2）：0級為全抗，1級高抗，3級中抗，5級感病，7級中感，9級易感。從試驗結(jié)果來看，在沒有紅掌細菌性病害分級標準時，本研究紅掌細菌性枯萎病病害分級可以實際應(yīng)用推廣[9-11]，在試驗過程中也發(fā)現(xiàn)，在高溫、高濕的情況下，健壯植株的抗性更好，光照也影響到該病害的發(fā)生。選擇以上環(huán)境條件，試驗結(jié)果可靠，推廣具普遍性，為下一步開展紅掌細菌性枯萎病的溫濕度試驗及光照試驗打下了堅實基礎(chǔ)。

通過前期的病害調(diào)查鑒定，選取有代表性的幾種紅掌種質(zhì)，對氣孔進行觀察，得出紅掌細菌性枯萎病的傳播與氣孔的數(shù)量沒有太大關(guān)系，而與紅掌的吐水情況密切相關(guān)，而紅掌早晨的吐水現(xiàn)象與病害發(fā)生關(guān)系密切，為下一步病害傳播及紅掌吐水生理研究提供經(jīng)驗[12]，為溫室栽培和紅掌細菌性枯萎病的防治提供指導(dǎo)，為深入紅掌細菌性枯萎病的研究指明了方向。

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