西瓜抗小西葫芦黄花叶病毒种质资源鉴定

2014-04-29 00:44尚建立王吉明马双武
中国瓜菜 2014年4期
关键词:种质资源鉴定西瓜

尚建立 王吉明 马双武

摘 要: 通过对西瓜抗ZYMV病毒病资源的抗性鉴定,为资源创新利用及抗性育种提供基础材料。以西瓜甜瓜中期库内保存的754份西瓜种质资源为材料,通过苗期摩擦子叶法接种病毒鉴定西瓜对ZYMV的抗性,结果表明:4份材料对ZYMV免疫,1份抗病。其中2份免疫材料‘PI494530、‘ PI595203和1份抗性材料‘PI299536来自美国,另外2份免疫材料‘2013K12和‘2013K15来自我国西瓜甜瓜中期库。

关键词: 西瓜; ZYMV; 种质资源; 鉴定

Abstract: We evaluated 754 watermelon accessions preserved in the National Mid-term Genebank for Watermelon & Melon,for their resistance to ZYMV using the method of mechanical inoculation at seedling stage. Four accessions were immune and one(PI299536) was resistant to ZYMV in our test. Among 5 accessions PI494530,PI595203 and PI299536 are from America,and 2013K12 and 2013K15 are from National Mid-term Genebank for Watermelon & Melon.

Key words: Watermelon; ZYMV; Genetic resources; Germplasm Evaluation

小西葫芦黄花叶病毒 (Zucchini yellow mosaic virus,ZYMV)是一種严重危害我国西瓜生产的主要病毒病[1]。国内西瓜抗ZYMV病毒病接种鉴定工作已有很多研究,2004年Xu等[2]首次报道了西瓜种质‘P1595203对西瓜3种主要病毒的抗性,包括番木瓜环斑病毒西瓜株系(Papaya ringspot virus watermelon strain,PRSV-W)、西瓜花叶病毒(Watermelon masaic virus,WMV)、小西葫芦黄花叶病毒 (Zucchini yellow mosaic virus chinese strain,ZYMV-CH)。2007年马双武等[3]对35份西瓜种质资源进行了ZYMV的抗性鉴定,发现了抗性种质‘PI494530。我国西瓜甜瓜中期库内保存有来自各国的西瓜种质1 800余份,通过前期试验摸索了解了抗ZYMV的鉴定条件,目前可以对大量西瓜资源一次性同时鉴定。本实验对745份重点材料进行抗ZYMV鉴定,对以后的资源抗病毒鉴定及育种研究均有借鉴意义。

1 材料与方法

1.1 材料

754份西瓜材料均来自国家西瓜甜瓜中期库,其中有679份普通西瓜[ssp. vulgaris (Schrad)Fursa]、38份野生西瓜(ssp. lanatus)、17份黏籽西瓜(ssp.mucosospermus Fursa)、20份籽瓜(var. megalaspermus Lin et Caho),ZYMV病毒株由中国农业科学院郑州果树所生物技术中心古勤生博士惠赠。

1.2 方法

苗期接种采取摩擦子叶法,每份材料接种20株,接种后35 d开始调查发病情况,病情分级标准及病情级数的计算方法参照《西瓜种质资源描述规范和数据标准》[4]。在第1次接种鉴定结果的基础上,选取表现中抗以上的材料进行第2次接种鉴定,接种株数为30株。

田间对两轮苗期鉴定出的抗性材料进行鉴定,采用苗期子叶摩擦接种,植株发病后移栽至隔离良好的玻璃温室内,每份材料定植15株,对照材料(无接种的同一个品种)5株,在植株生长期分别观察植株长势、雌花分化、授粉坐果、果实发育等情况。

2 结果与分析

2.1 苗期鉴定结果

对754份材料的苗期鉴定结果显示:共有8份材料的抗性达到中抗以上,其中679份普通西瓜材料中有1份达到高抗水平,38份野生西瓜中有2份达到中抗水平,17份黏籽西瓜中有4份达到免疫水平、1份中抗水平,20份籽瓜没有发现抗性品种。

对鉴定出的8份材料又进行了第2次苗期鉴定,其结果与第1次的鉴定无差异(表1)。其中4份免疫材料‘2013K012、‘ 2013K015、‘ ZXG0175、‘ ZXG1562均属于黏籽西瓜类型。1份高抗材料‘ZXG0375为普通西瓜,3份中抗材料中有2份野生西瓜和1份黏籽西瓜。可以看出西瓜抗ZYMV的材料主要来自黏籽西瓜。

2.2 田间鉴定结果

在田间鉴定中,4份苗期鉴定免疫的材料‘2013K012、‘2013K015、‘ ZXG0175、‘ZXG1562接种病毒后,其植株长势、雌花分化、授粉坐果、果实发育情况与对照相比均无明显差异,说明其对病毒的抗性是持续稳定的。1份苗期鉴定高抗的材料‘ZXG0375在伸蔓期叶片上的病症变化较大,部分植株抗性下降,发病较重,其长势明显弱于对照,但可以正常开花,授粉坐果率下降,果实有少量畸形,表现与中抗材料相似,说明材料对病毒的抗性不稳定,其原因可能与后期光照强度大小有关。苗期鉴定中抗的材料‘ZXG1468、‘ZXG1469、‘ZXG1561发病株长势明显变弱,叶片畸形,部分雌花分化畸形,授粉后不易坐果,果实有明显畸形。苗期鉴定感病或高感的材料植株生长明显受到抑制,叶片严重畸形,雌花畸形,授粉不坐果,说明这2类材料在田间鉴定中差异不明显。

3 讨论与结论

我国西瓜资源保存数量较多,抗病鉴定工作任务量大,对700份以上不同西瓜资源同时进行抗病毒鉴定工作在国内尚属首次,对鉴定环境条件、接种技术均要求较高水平,本试验开展前2年经过了多次对试验场地改进和人员培训,使试验中的感病品种发病率可以达到99% 以上,从而增加了鉴定的准确性,也减少了由于发病不整齐而导致重复鉴定的工作量。

国外报道[5]的带有ZYMV抗性基因的西瓜资源主要有‘PI494528(黏籽西瓜)、‘PI494532(黏籽西瓜)和‘PI482261(野生西瓜)。国内报道[6-7]的带有抗性基因的资源有‘PI595203(黏籽西瓜)、‘PI494530(黏籽西瓜)和‘Egun(野生西瓜)。研究表明这些资源对ZYMV的抗性均是由隐性单基因控制,但其抗性又对温度或株系敏感,表现出抗病性不稳定的现象[5],因此在鉴定的过程中环境条件要求较高,本试验为了尽可能的使植株的抗性表现出来,增加了田间补充鉴定,也是作为一种探索,在田间鉴定的过程中也出现了抗性不稳定的现象,其中‘ZXG0375在温室内苗期鉴定表现高抗,在田间抗病性明显下降,且在光照变弱的情况下表现更加突出,有待进一步研究。

本试验鉴定出的4份免疫材料均属黏籽西瓜,其中‘PI494530和‘PI595203是已报道的抗性材料。由于这2份黏籽西瓜的品質较差,几乎无商品性,直接利用的价值较低,因此西甜瓜中期库经过多年转育,选育出了2份性状优良、具有一定商品利用价值的新材料‘2013K012和‘2013K015,更加有利于育种上的应用(表2)。

我国西瓜资源的保存数量较大,抗性鉴定结果显示754份西瓜资源中仅有4份免疫ZYMV,这些均属黏籽西瓜,资源品质较差,需要经过长时间改良和转育才能在育种中利用。普通西瓜有一份高抗材料,其抗性虽然不稳定,但在育种上直接利用的价值更大,同时也表明我国保存的普通西瓜资源中存在抗ZYMV的资源。

参考文献

[1] 古勤生,范在丰,李怀方. 葫芦科作物病毒名录[J]. 中国西瓜甜瓜,2002(1):45-47.

[2] Xu Y,Kang D,Shi Z,et al. Inheritance of resistance to Zucchini yellow mosaic virus and Watermelon mosaic virus in watermelon[J] . Journal of Heredity,2004,95(6): 498-502.

[3] 马双武,古勤生,王吉明,等. 西瓜抗ZYMV种质资源的筛选研究[M]. 中国园艺学会十届二次理事会暨学术研讨会论文摘要集,2007.

[4] 马双武,刘君璞. 西瓜种质资源描述规范和数据标准[M]. 北京:中国农业出版社,2005.

[5] Provvidenti R. Inheritance of resistance to the Florida strain of zucchini yellow mosaic virus in watermelon[J]. HortScience,1991,26(4): 407-408.

[6] 康东木,许 勇,石正强,等. 西瓜抗小西葫芦黄花叶病毒中国株系遗传规律的研究[J]. 中国农业科技导报,2002,4(3): 47-49.

[7] 马少芹,许 勇,张海英,等. 西瓜抗小西葫芦黄花叶病毒基因的连锁分子标记研究[J]. 植物病理学报,2006,36(1): 68-73.

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