哈尔滨市马铃薯晚疫病菌生理小种的类型

高云飞，郭梅，王晓丹，闵凡祥，杨帅，吕典秋，张必弦，陈磊

（黑龙江省农业科学院脱毒苗木研究所，黑龙江哈尔滨150086）

哈尔滨市马铃薯晚疫病菌生理小种的类型

高云飞，郭梅*，王晓丹，闵凡祥，杨帅，吕典秋，张必弦，陈磊

（黑龙江省农业科学院脱毒苗木研究所，黑龙江哈尔滨150086）

马铃薯晚疫病是由致病疫霉菌[Phytophtora infestans(Mont.)de Bary]引起的毁灭性病害，近年来，该病害在哈尔滨市连年发生，危害日趋严重。本研究对2010年从哈尔滨市采集62个马铃薯晚疫病菌分离物进行了生理小种鉴定。结果表明，在62个分离物中，共有14个小种类型，以1.3.4.7.8.10.11小种为主，出现频率为33.87%，其次是小种1.3.4.7.8.和1.3.4.7，出现频率分别为14.52%和12.90%，没有鉴定出单基因小种。这充分说明，哈尔滨市致病疫霉菌毒力结构呈多样性，具有高度的复合性。

马铃薯；晚疫病；致病疫霉菌；生理小种

马铃薯晚疫病是由致病疫霉菌[Phytophtora infestans(Mont.)deBary]引起的毁灭性病害[1]。马铃薯晚疫病菌是寄生性很强的卵菌，具有明显的生理分化现象。目前，世界各国对晚疫病菌的生理分化，也就是生理小种的划分方法，是采用一套鉴别寄主R1-R11以及一个无毒基因r，进行活体鉴定，根据不同菌株在鉴别寄主上的反应确定小种类型。世界各地的研究结果证明，马铃薯晚疫病菌的生理小种类型在不断地复杂化。

哈尔滨市马铃薯种植区每年都不同程度的发生，一般是减产20%，严重时50%左右，甚至绝产[2]。目前，在防治晚疫病方面主要是采用抗病育种、化学防治并结合相应的栽培技术。监测马铃薯晚疫病菌的群体结构变化，确定优势小种和强毒力小种的类型，有针对性的进行品种选育以及抗病品种的合理布局具有重要的意义。

1 材料与方法

1.1 试验材料

1.1.1 鉴别寄主

本试验所用鉴别寄主共12份。由国际马铃薯中心（CIP）引进一整套含有主效抗病单基因和不含抗病基因的感病材料，分别是R1，R2，R3，R4，R5，R6，R7，R8，R9，R10，R11，r，均为试管苗。

表1 2010年哈尔滨马铃薯晚疫病菌生理小种的鉴定Table 1 Identification of physiological races of P.infestans isolates collected from Harbin City in 2010

1.1.2 供试菌株

供试菌株62个，采自哈尔滨市呼兰区。

1.2 试验方法

1.2.1 分离纯化方法

采用夹心法，将发病叶片放入灭菌的培养皿内，用无病薯片（约5 mm厚）覆盖，保湿培养3~4 d后，待薯片上部长出菌丝体，挑取菌丝体，转接到黑麦培养基上进行分离纯化并保存，待用。

1.2.2 孢子悬浮液制备方法

在长满菌丝的黑麦培养基上加3 mL冷的无菌水，用灭菌的毛笔刷取菌落表面，在4℃冰箱中培养2～3 h，低温刺激游动孢子的释放。用玻璃棒把菌丝捣碎，并用纱网滤去菌丝碎片，用血球计数板计数，稀释成5×104的孢子囊悬浮液。

1.2.3 病菌生理小种鉴别方法

每个鉴别寄主中至少长有3枚0.5 cm大小的叶片时，进行接种，用微量移液器吸取游动抱子悬浮液10 μL滴于叶背，每处理3次重复，用无菌水作对照，将培养皿放于18℃光照培养箱中进行保湿培养（8 h黑暗，16 h光照），于第7~8d检查结果。

1.2.4 生理小种的鉴定方法

根据马铃薯与致病疫霉的互作关系符合基因对基因学说，确定供试菌株对鉴别寄主的抗（感）病性后，根据致病疫霉对11个抗性基因的毒性，按Black等[3]规定的国际命名系统确定致病疫霉的毒力结构。

2 结果与分析

被测的62个马铃薯晚疫病菌菌株中，共鉴定出14个生理小种，其组成与出现频率见表1和表2。

表2 哈尔滨马铃薯晚疫病生理小种的出现频率Table 2 Frequency of different physiological races detected from Harbin City

通过对哈尔滨市的马铃薯晚疫病菌生理小种的鉴定发现，发现14个生理小种，分别为3.4.7，1.3.4.7，3.4.7.10，1.3.4.7.8，1.3.4.7.11，3.4.7.10.11，1.3.4.7.8.10，1.3.4.7.8.11，1.3.4.7.10.11，1.3.4.7.8.10.11，1.3.4.6.7.10.11，1.2.3.4.7.8.10.11，1.3.4.6.7.8.10.11和1.2.3.4.6.7.8.10.11。其中分布最为普遍的是小种1.3.4.7.8.10.11，出现频率为33.87%,其次是小种1.3.4.7.8、小种1.3.4.7，出现频率分别为14.52%和12.9%。从生理小种的种类看，哈尔滨呼兰庆平村马铃薯主产区的生理小种类型较多，且组成复杂。

从鉴定结果可以得出，该地区致病疫霉群体中毒性基因出现的频率有明显的差异（图1）。其中vir3，vir4和vir7的频率最高均为100%，其次是vir1，vir11，vir8，vir10，vir2，vir6发生频率分别为95.16%，66.13%，64.52%，58.07%，6.45%，4.84%，没有发现vir5和vir9。可见，在抗病育种方面，抗性基因R1，R3，R4，R7，R8，R10和R11在该地区已失去了可利用的价值，而抗性基因R5和R9均有一定的利用性。从哈尔滨市生理小种毒力基因的组成和出现频率来看，哈尔滨市的生理小种组成变得复杂，从含3个毒力基因到9个毒力基因的复合性小种均有出现。

图1 毒性基因频率Figure 1 Frequency of virulent genes

3 讨论

黄河等[2]报道，黑龙江省1962~1967年的20个马铃薯晚疫病菌株，鉴定出4个生理小种，在一定程度上，也代表哈尔滨市生理小种发生情况。金光辉等[4]报道，黑龙江省2000年鉴定了17个菌株，共鉴定出14个生理小种，其中哈尔滨市呼兰区的生理小种由4种组成，多为单基因生理小种，即小种0，4，9和1.2，其中优势种是4号小种。金光辉等[5]报道，黑龙江省2004年51个菌株，鉴定出21个生理小种类型，其中哈尔滨出现3.4.6.7.8.11生理小种，可以看出生理小种的组成有着复杂化的趋势。金光辉等[6]报道，黑龙江省2008年83个菌株，鉴定出18个生理小种类型，其中哈尔滨市10个菌株，鉴定出5个生理小种，为0，3.4.7，3.7.11，3.4.7.11和3.4.6.7.11，最多仅含有5个毒力基因，其优势小种是3.4.7.11。

本试验对哈尔滨市2010年的62个菌株进行了生理小种测定，生理小种由14种组成，优势小种是1.3.4.7.8.10.11，次优势小种是1.3.4.7.8和1.3.4.7。从近年来观察发现，哈尔滨市的晚疫病菌生理小种的组成越来越复杂，由单个毒力基因向多毒力基因发展。从组成生理小种的毒力基因类型来看，哈尔滨市没有出现能够克服R5和R9抗性基因的小种，因此，在马铃薯生产中，哈尔滨各马铃薯产区短期内可以针对性的使用含有R2，R6，R5和R9抗性基因的马铃薯品种，合理布局来防止晚疫病的发生，减少经济损失。同时在抗晚疫病育种方面，可以考虑培育含R5和R9抗性基因马铃薯新品种，对延缓和减少晚疫病的发生，具有一定的实际意义。

[1]宋伯符,谢开云.CIP的全球晚疫病防治倡议与我国的参与[J].马铃薯杂志,1997,11(1):51-55.

[2]黄河,程汉清,徐天宇,等.我国北部马铃薯晚疫病菌生理小种的发生和变化[J].植物病理学报,1981,11(1):45-49.

[3]Black W,Mastenbrock C,Mills W R,et al.A proposal for an international nomenclature of races of Phytophthora infestans and of genes controlling immunity in Solanumdemissum derivaties[J].Euphytica, 1953,2(3):173-179.

[4]金光辉,文景芝,董传民,等.黑龙江省马铃薯晚疫病生理小种的类型与分布状况研究[J].中国马铃薯,2003,17(4):213-215.

[5]金光辉,袁善奎,吕文河,等.黑龙江省马铃薯晚疫病菌生理小种类型及交配型研究[J].东北农业大学学报,2006,37(5): 610-614.

[6]金光辉,吕文河,白雅梅,等.黑龙江省马铃薯晚疫病菌生理小种的鉴定[J].东北农业大学学报,2009,40(10):13-17.

Physiological Race of Phytophthora infestans on Potato in Harbin

GAO Yunfei,GUO Mei＊,WANG Xiaodan,MIN Fanxiang,YANG Shuai,LU Dianqiu,ZHANG Bixian,CHEN Lei
(Virus-free Seedling Research Institute,Heilongjiang Academy of Agricultural Sciences,Harbin,Heilongjiang 150086,China)

Potato late blight,caused by Phytophtora infestans(Mont.)de Bary,is a catastrophic disease.In recent years,it occurs year after year,and tends to be more and more serious.In this research,62 isolates,which were collected from Harbin City in 2010,were identified in vitro assay forphysiological race of Phytophtora infestans.The results showed that physiological races of Phytophthora infestans in Harbin City were composed of 14 types,with 1.3.4.7.8.10.11 being dominant(33.87%) followed by 1.3.4.7.8(14.52%)and 1.3.4.7(12.90%),and the race with one virulentgene was not detected.These data suggest thatthe characteristics of Phytophthora infestans populations on potato in Harbin City be diverseand complicated.

potato;late blight;Phytophthora infestans;physiological race

S532

B

1672－3635（2013）02-0168-02

2013-03-21

科技部国际科技合作计划项目（2010DFA32810）；科技部“十二五”农村领域国家科技计划研究课题（2012BAD06B02）；哈尔滨市科技攻关计划项目（2010AA6CN071）。

高云飞（1984-），男，学士，研究实习员，主要从事马铃薯真菌病害研究。

郭梅，研究员，主要从事马铃薯真菌病害研究，E-mail：guo_plum@yahoo.com。