邹庆道 张子君 李海涛 朱 华 吕书文 杨国栋 徐 明
(辽宁省农业科学院蔬菜研究所,辽宁沈阳 110161)
多毛番茄LYC4对灰霉病的抗性鉴定
邹庆道 张子君 李海涛*朱 华 吕书文 杨国栋 徐 明
(辽宁省农业科学院蔬菜研究所,辽宁沈阳 110161)
采用孢子悬浮液接种法,鉴定了多毛番茄LYC4叶、茎、果实对灰霉病菌的抗性。结果表明:多毛番茄LYC4整株接种的病情指数为0,离体叶接种的发病率为0;离体茎接种的相对茎侵染率为0,相对茎腐扩展速率为0;离体果实接种的相对病斑扩展速率为5.7 %。多毛番茄LYC4叶、茎、果实3个部位接种均表现高抗,是1份优秀的灰霉病抗源材料。
多毛番茄LYC4;灰霉病;抗病性
番茄灰霉病(Botrytis cinerea)是设施番茄(Lycopersicon esculentummill.)的重要病害之一,一般年份产量损失20 %左右,严重年份达50 %左右(张智 等,2005;邹庆道 等,2008)。由于灰霉病的抗病资源材料并不丰富及资源材料经济性状差等原因,导致抗病育种工作进展缓慢,缺乏抗病品种。生产上对该病的防治主要采用农药防治、温湿环境调控及人工摘除花瓣等措施,常难以达到理想的防效(李宝聚 等,1999)。因此,加速抗病资源材料的筛选与挖掘,选育适应生产需要的抗病品种已成为防治灰霉病的关键。
由于国外番茄多为高架长季节栽培,茎部为害可导致整株死亡。因此,国外对资源材料的抗性研究多以茎部抗性为重点,对其他部位的研究相对较少。而我国番茄日光温室栽培条件下,灰霉病菌可侵染叶、茎、花、果实等不同部位,各部位的侵染均可造成损失,尤其是果实侵染,可产生烂果,直接造成产量的损失。鉴于灰霉病侵染部位的多样性,对各部位分别接种后进行抗性的综合评价很有必要。国外曾对多毛番茄LYC4的抗病性进行接种鉴定,结果表明茎部和叶部对灰霉病均表现较高的抗性(Ten Have et al.,2007),但该份材料对中国灰霉病菌是否表现抗性,果实的抗性表现如何,目前尚不清楚。本试验对多毛番茄LYC4叶、茎、果实3个部位的抗性进行了系统鉴定,为今后抗病种质创新及品种选育奠定基础。
试验于2008年在辽宁省农业科学院蔬菜研究所进行。抗病材料多毛番茄(Lycopersicon hirdutum)LYC4及感病材料普通番茄 T2-01由本所提供;灰霉病菌株由本所番茄研究室提供。
1.2.1 灰霉病菌孢子悬浮液的制备 将菌株接种于PDA培养基上,待菌丝变成暗灰黑色、形成孢子后,用无菌水冲洗菌落形成孢子悬浮液,然后用纱布过滤菌丝,再用2 %蔗糖无菌水液配制孢子浓度为1×106个·mL-1的悬浮液。
1.2.2 苗期整株喷雾接种 采用喷雾法接种。选取四叶期、六叶期和八叶期的幼苗,在20℃、相对湿度100 %的黑暗条件下保湿24 h。每份试材3次重复,每重复10株。接种7d后按陈立芹(2000)的分级标准计算病情指数。
1.2.3 离体叶接种 参照李君明(2005)的方法,采用孢子悬浮液点滴法。取幼苗的第3片复叶接种,在小叶中心近轴处用移液器加5 µL孢子悬浮液,以无菌水作对照。将接种后的叶片置于直径9cm的培养皿内,封口膜封口。在20℃、相对湿度100 %的黑暗条件下培养24 h后进行光照培养,光照时间为12 h·d-1,光照强度为3000 lx。接种4d后计算病情指数。每份试材3次重复,每重复10株,每株3片小叶。
1.2.4 离体茎接种 将六叶期的番茄植株剪掉叶片和生长点,从茎基部5cm处开始,将茎部切成长4cm的小段,每株苗切3段,然后垂直插在装有已消毒的草炭和蛭石(1 V∶1 V)的培养器内。接种前,在切好的茎段上均匀喷洒无菌水,每断面接种5 µL孢子悬浮液。接种后将培养器封好,置于20℃、相对湿度100 %的黑暗条件下保存。接种后4、5、6d调查茎侵染率和茎腐扩展速率,然后计算相对茎侵染率和相对茎腐扩展速率。每份试材3次重复,每重复5个茎段。
1.2.5 离体果实接种 摘取青果,在果实的侧面用消毒针尖扎眼,接种3 µL孢子悬浮液,然后将伤口处保湿,再将果实放入20℃黑暗条件下保存,接种4、5、6d后测量病斑面积,计算病斑扩展速率和相对病斑扩展速率。每份试材3次重复,每重复5个果,每果扎2个孔。
不同龄期接种,抗病材料LYC4均未发病;而感病材料T2-01四叶期、六叶期、八叶期接种后的病情指数分别为61.3、84.3、100,抗感差异明显。
离体叶片接种后,抗病材料LYC4的病情指数为0,未发病;感病材料 T2-01的病情指数为100,发病严重,抗性存在明显的差异(图1)。
茎部接种后,抗病材料LYC4的相对茎侵染率和相对茎腐扩展速率均为0,抗性表现突出;而感病材料T2-01发病程度较高,相对茎侵染率和相对茎腐扩展速率均为100 %。
果实接种后,抗病材料LYC4一定程度发病,病斑扩展速率为10.3mm2·d-1,相对病斑扩展速率为5.7 %;而感病材料T2-01病斑扩展速率为337.1mm2·d-1,相对病斑扩展速率为100.0 %。
图1 离体叶接种4d后症状
番茄病毒病、叶霉病、晚疫病、灰霉病是北方设施番茄的重要病害,生产上的主栽品种对病毒病、叶霉病均有一定的抗性或耐性。晚疫病的抗病育种工作也取得较大的进展,已筛选到优秀的抗源材料,并开展转育研究(邱夷鹏 等,2009)。相对其他病害,番茄灰霉病的抗病育种研究相对较弱。近年来,由于灰霉病的发生与为害越来越严重,引起了国内外研究者的重视,陆续开展了抗性资源筛选并取得了一定的进展(徐明 等,2009)。从目前的研究进展看,筛选到的抗源材料多属野生番茄,经济性状较差,抗病基因的转育需要较长的周期,难以在短时间内选育出抗病品种。因此,加速番茄抗灰霉病资源材料的筛选与鉴定工作,对于灰霉病的抗病育种有重要的作用。
多毛番茄LYC4是1份优秀的抗灰霉病材料。Ten Have等(2007)接种鉴定表明,该份材料表现出良好的茎部抗病性,与本研究结果基本一致,但本研究中多毛番茄LYC4对灰霉病的抗性表现明显好于Ten Have等(2007)的研究结果,可能有两方面原因:一是孢子悬浮液的配制成分有差异,导致孢子萌发率的差异,Ten Have等(2007)制备的孢子悬浮液中含有葡萄糖及磷酸盐缓冲液,比本研究的孢子悬浮液配方复杂;二是菌株的致病性有差异。今后在人工接种技术方面还需要更深入的研究。
本研究对多毛番茄LYC4叶部抗性及果实抗性进行了鉴定,均表现较高的抗性。由于番茄灰霉病在北方设施栽培条件下为害严重,病菌对茎、叶、果实、花均可侵染,因此筛选到1份对不同部位的侵染均表现良好抗性的材料显得尤为重要,但各部位抗性是否由相同的基因控制尚需进一步研究。加强多毛番茄LYC4的抗性遗传规律及抗病QTL的精密图谱定位研究是今后抗病育种研究的重点。
陈立芹.2000.番茄灰霉病生态防治机理研究〔硕士论文〕.沈阳:沈阳农业大学.
李宝聚,朱国仁,赵奎华.1999.番茄灰霉病在果实上的侵染部位及防治新技术.植物病理学报,29(1):63-67.
李君明.2005.番茄抗灰霉病和晚疫病基因定位及分子标记多基因辅助选育技术研究〔博士论文〕.北京:中国农业科学院.
邱夷鹏,张子君,李海涛,邹庆道.2009.番茄晚疫病抗病育种及分子生物学研究进展.中国蔬菜,(10):1-5.
徐明,李海涛,邹庆道,张子君.2009.番茄灰霉病抗病资源的初步筛选.中国蔬菜,(1):38-41.
张智,李君明,宋燕.2005.番茄灰霉病及其防治研究进展.内蒙古农业大学学报,26(2):125-128.
邹庆道,徐明,张子君,李海涛.2008.番茄灰霉病抗性鉴定技术和抗病QTL的研究现状.中国蔬菜,(7):42-44.
Ten Have A,van Berloo R,Lindhout P,van Kan J A L.2007.Partical stem and leaf resistance against the fungal pathogen Botrytis cinerea in wild relatives of tomato.Eur J Plant Pathol,117:153-166.
Evaluation of Lycopersicon hirdutum LYC4 for Resistance to Tomatograymold
ZOU Qing-dao,ZHANG Zi-jun,LI Hai-tao*,ZHU Hua,LV Shu-wen,YANGguo-dong,XUming
(Vegetable Research Institute,Liaoning Academy of Agricultural Sciences,Shenyang110161,Liaoning,China)
The resistance of Lycopersicon hidutum LYC4 to Botrytis cinerea was evaluated by inoculating spore suspension to seedlings,and leaf,stem,fruit segments.The results showed that thedisease index was0 in both seedlings anddetached-leaves,the relative stem infection rate and fruit rot expansion rate were0 and5.7 %,respectively.For this reason,the L. hirdutum LYC4 is considered to be highly resistant to tomatograymold.
Lycopersicon hidutum LYC4;Botrytis cinerea;Disease resistance
S641.2
A
1000-6346(2010)08-0053-03
2009-12-07;接受日期:2010-01-31
国家科技支撑计划(2006BAD01A7-3-05)
邹庆道,研究员,从事番茄抗病育种研究,E-mail:qingdaozou@hotmail.com
* 通讯作者(Corresponding author):李海涛,研究员,从事番茄抗病育种研究,E-mail:haitao57@sohu.com