莫桑比克不同腰果品系对叶果回枯病的抗病性调查研究

2015-04-29 10:41:31张中润王金辉AmericoUaciquete梁李宏
热带作物学报 2015年1期
关键词:腰果抗性发病率

张中润 王金辉 Americo Uaciquete 梁李宏

摘 要 在田间自然发生条件下,研究莫桑比克9个高产优良腰果品系对叶果回枯病的抗病性。结果表明:腰果品系4.1AD叶片高感,果实感病;腰果品系5.12PA叶片和果实均为感病;腰果品系CCS27和CM8均为叶片感病,果实中抗;腰果品系A103叶片中抗,果实高抗;腰果品系H1叶片高抗,果实中抗;腰果品系7.10PA、19.5AD和C5.59叶片和果实均为高抗。在参试腰果品系中,未发现叶片免疫品系,也未发现果实高感或免疫品系。

关键词 腰果;叶果回枯病;抗性;发病率;病情指数

中图分类号 S664.9 文献标识码 A

Survey for the Resistance of Different Cashew

Clones to Leaf and Nut Blight in Mozambique

ZHANG Zhongrun1, WANG Jinhui1, AMERICO Uaciquete2,LIANG Lihong1

1 Tropical Crops Genetic Resources Institute, Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences/

Key Laboratory of Tropical Crops Germplasm Resources Utilization,

Ministry of Agriculture, Danzhou, Hainan 571737, China

2 Agriculture Research Institute of Mozambique, Northeast Zonal Center, Nampula, Mozambique

Abstract The resistance of 9 cashew clones to leaf and nut blight were evaluated in the study under field conditions in Mozambique. The results showed that, clone 4.1AD was highly susceptible on leaf and susceptible on fruit. Clone 5.12PA was susceptible on both leaf and fruit. Both of the clones CCS27 and CM8 were susceptible on leaf and resistant on fruit. Clones A103 was resistant on leaf and highly resistant on fruit. In contrast, clones H1 was highly resistant on leaf and resistant on fruit. Clones 7.10PA, 19.5AD and C5.59 were highly resistant on leaf and fruit. No immune clone on leaf or highly susceptible and immune clone on fruit was observed in the study.

Key words Cashew;Leaf and nut blight;Resistance;Diseases incidence;Damage index

doi 10.3969/j.issn.1000-2561.2015.01.027

莫桑比克是世界腰果(Anacardium occidentale Linnaeus)主产国之一,有超过100万农户从事腰果生产,从事腰果产业工作的雇佣工人超过6 000人,每年创汇超过2 000万美元,是莫桑比克主要出口创汇农产品和解决农村劳动力就业的重要产业[1]。

腰果叶果回枯病(Cryptosporiopsis spp.)是非洲东部腰果种植区新发现的腰果病害,也是莫桑比克、坦桑尼亚等国较为重要的腰果病害之一,2006年坦桑尼亚Naliendele农业研究所首次报道该病害,并确定该病的病原属于拟隐孢壳属(Cryptosporiopsis),但未鉴定出具体病原种类[2-3]。该病主要危害成熟的腰果叶片,受害严重时叶片完全枯萎脱落,同时也危害新生的腰果果实,受害的新生果实无法发育,很快变黑脱落,可使腰果减产高达48.4%[4]。

目前,腰果叶果回枯病主要以化学防治为主,由于成龄腰果树植株高大,施药困难,且由此导致的农药残留、农药污染以及抗药性等问题,限制了其在腰果园的应用前景[5]。随着人们对健康食品的需求越来越高,减少化学药剂的使用,推广种质抗性腰果品系越来越受到人们重视[6]。同时,推广种植抗病或耐病腰果品系作为防治腰果叶果回枯病的重要措施之一,对叶果回枯病的危害有长期控制的作用。特别是在非洲腰果种植区,水资源匮乏,化学农药价格昂贵,推广种植抗病或耐病腰果品系显得尤为重要[3]。

莫桑比克腰果研究院筛选9个高产优良腰果品系用于杂交育种,其中多个品系已在莫桑比克腰果产区推广种植。但这些腰果品系在田间均发现有叶果回枯病为害,且一些腰果品系在推广种植后发病严重,急待明确其对叶果回枯病的抗病特性。目前,国内外还尚未有腰果叶果回枯病的抗病性研究报道。因此,2012年笔者与莫桑比克腰果专家共同对这9个腰果品系的叶果回枯病田间发生危害情况进行调查,分析不同品系的叶片和果实对叶果回枯病的抗性,以期为叶果回枯病的综合治理和腰果抗病育种提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 试验果园 试验在莫桑比克楠普拉省莫桑比克腰果研究院Nassuruma多种质杂交种子圃(15°01′S、39°41′E)进行,海拔262 m,年平均温度20~27 ℃,最冷月(7月)月均温16~25 ℃,年降雨量945~1 079 mm,砂土,是莫桑比克最适宜种植腰果的地区之一。试验果园为2009年8月定植的嫁接苗,株行距10.0 m×10.0 m,各个参试腰果品系人为规律种植,具体分布见表1。试验小区四周种植银合欢[Leucaena leucocephala(Lamarck)de Wit]以相互隔离。试验观察当年,腰果园不施用任何农药,以保持腰果叶果回枯病的田间自然发生状态。

1.1.2 试验材料 参试的9个腰果品系为5.12PA、7.10PA、 4.1AD、 19.5AD、 CCS27、 C5.59、 CM8、A103和H1。

由于腰果特殊的生物学习性,新生的腰果叶片在梢期、花期和果期均会不断抽出,新生的果实在初果期、盛果期和末果期也呈不同批次出现。本研究前一生长期观测的新生叶片和果实,在后一生长期再次观测时已经老熟或发病脱落,不会重复观测。因此,本研究通过监测不同批次的腰果新生叶片和果实的病害危害情况,可以客观了解叶果回枯病在不同腰果生长期的发生动态。

1.2 方法

1.2.1 叶片抗病性调查 2012年在腰果梢期、花期和果期,每个品系随机选择5株长势一致的植株。每株按东南西北4个方位,每个方位随机选取30片新近成熟的叶片,调查发病率和叶片危害面积,计算病情指数。病情分级标准:每片叶被叶果回枯病危害面积占总面积的百分比0、0<病斑面积≤5%、5%<病斑面积≤10%、10%<病斑面积≤30%、30%<病斑面积≤50%、50%<病斑面积≤100%,划分为0、1、2、3、4、5共6级。腰果品系的叶片抗病性根据梢期、花期和果期的平均发病率进行评价。

叶片发病率/%=感病叶片数/调查总叶片数×100

病情指数=[Σ(各级病情叶片数×各级级别) ]/(调查总叶片数×最高级别)×100。

1.2.2 果实抗病性调查 2012年在腰果初果期、盛果期和末果期,每个品系随机选择5株长势一致的植株。每株按东南西北4个方位,每个方位随机选取30个新生的果实调查发病率。腰果品系的果实抗病性根据不同结果期的平均发病率进行评价。

果实发病率/%=感病果实数/调查总果实数×100

1.2.3 抗病等级划分 抗病等级划分标准见表2。

1.3 数据分析

百分数值均经反正弦变换后进行方差分析,多重比较采用Duncan法。方差分析采用SPSS软件进行处理。

2 结果与分析

2.1 叶片发病率

9个不同腰果品系叶果回枯病的叶片发病率差异显著;每个腰果品系在梢期、花期和果期的叶片发病率一般为果期较低,但大多无显著差异,只有腰果品系A103在果期的叶片发病率显著低于梢期和花期(图1)。

9个腰果品系的叶片发病率显著区分为2组,叶片发病率较低的一组为腰果品系H1、C5.59、7.10PA和19.5AD,它们在不同生长期的叶片发病率均显著低于叶片发病率较高的另一组腰果品系4.1AD、5.12PA、CCS27、A103和CM8。

2.2 叶片病情指数

9个不同腰果品系叶果回枯病的叶片病情指数差异显著;每个腰果品系在梢期、花期和果期的叶片病情指数一般为果期较低,但无显著差异,只有腰果品系A103在果期的叶片病情指数显著低于梢期和花期(图2)。

9个腰果品系的叶片病情指数亦显著区分为2组,叶片病情指数较低的一组为腰果品系H1、C5.59、7.10PA和19.5AD,它们在不同生长期的叶片病情指数也均显著低于叶片病情指数较高的另一组腰果品系4.1AD、5.12PA、CCS27、A103和CM8。腰果品系H1的叶片病情指数在梢期(4.3)、花期(2.5)和果期(1.3)均为最低,而腰果品系4.1AD的叶片病情指数在梢期(51.0)、花期(52.9)和果期(48.7)均为最高。

2.3 叶片对叶果回枯病的抗病性评价

根据腰果叶片对叶果回枯病抗性的评价标准判断,腰果品系H1、C5.59、7.10PA和19.5AD的叶片对叶果回枯病的抗病性较好,为高抗品系;腰果品系A103的叶片也表现出一定的抗性,为中抗品系;4.1AD的叶片对叶果回枯病的抗病性最低,为高感品系;其它参试品系均为感病品系;未发现免疫品系(表3)。

2.4 果实发病率

腰果品系在初果期(9月)、盛果期(10月)和末果期(11月)的果实发病率差异显著,只有腰果品系A103在不同果期的果实发病率无显著差异;所有参试腰果品系的果实发病率在末果期最低,均低于5%。腰果品系5.12PA、4.1AD、19.5AD、CM8和A103在初果期的果实发病率高于盛果期,而腰果品系7.10PA、CCS27、C5.59和H1在盛果期的果实发病率高于初果期(图3)。

从每个腰果品系果实的最高发病率来看,腰果品系4.1AD的最高发病率为29.2%,与腰果品系5.12PA(24.0%)和CM8(17.8%)的最高发病率差异不显著,显著高于其它参试品系。腰果品系A103果实的最高发病率最低(5.7%),与腰果品系7.10PA、19.5AD、CCS27、C5.59和H1的最高发病率差异不显著,显著低于其它腰果品系。

2.5 果实对叶果回枯病的抗病性评价

腰果不同品系的果实发病率在不同果期存在显著差异,说明同一腰果品系的果实发病率存在明显的消长动态。根据果实对叶果回枯病抗性的评价标准判断,腰果品系5.12PA和4.1AD的果实对叶果回枯病的抗病性相对较差,为感病品系;腰果品系CCS27、CM8和H1均为抗性品系;腰果品系7.10PA、19.5AD、C5.59和A103的果实抗病性相对较好,均为高抗品系;未发现高感或免疫品系(表4)。

3 讨论与结论

相比腰果病害综合治理中的其它防治方法,抗病性腰果品系可以提供更为经济、有效、环境友好和可持续的防治效果,在推广种植中更容易为莫桑比克腰果农户所接受[1, 3]。虽然本研究只观察了一个腰果生长季节的叶果回枯病在不同腰果品系中的危害情况,而不同年份的气候环境变化会导致叶果回枯病的发生产生差异[7]。但通过对腰果叶片在梢期、花期和果期及腰果果实在初果期、盛果期和末果期的病情调查,基本了解目前莫桑比克9个高产优良腰果种质对叶果回枯病的抗病性。

腰果品系7.10PA、C5.59和19.5AD的叶片和果实对叶果回枯病具有相对较好的抗性,可以作为该病的抗病育种材料进一步挖掘其抗病潜力。由于目前腰果叶果回枯病的抗病性研究方法还未完善[8],不同的分级标准和评价方法获得的腰果品系抗病性可能不同,在今后的研究中应进一步完善其分级标准和评价方法。

坦桑尼亚Naliendele研究所田间观察表明,叶果回枯病在潮湿气候环境下发病较重[2]。本研究发现,叶果回枯病的叶片发病率和病情指数在果期一般比梢期和花期时的发病率和病情指数低,这可能由于腰果果期干旱少雨,气温较高,湿度较低,导致叶果回枯病难以流行。而叶果回枯病的果实发病率在末果期显著低于初果期和盛果期,可能也是由于在腰果结果期末期气温更高,雨水更少,极大限制了叶果回枯病的发生。笔者在莫桑比克腰果植区发现,叶果回枯病在莫桑比克不同腰果种植区发生危害程度有差异。在莫桑比克北部腰果种植区叶果回枯病的危害仅次于白粉病和炭疽病。而在南部腰果种植区,由于雨水相对较多,湿度大,有利于叶果回枯病发生和传播,导致该病在莫桑比克南部的一些腰果园危害严重于白粉病。

本研究初步揭示了目前莫桑比克筛选出来的9个优良品系对叶果回枯病的抗病性,为进一步开展腰果抗病育种研究奠定了基础。此外,本研究中的部分腰果品系已在莫桑比克推广种植,本研究结果对莫桑比克腰果叶果回枯病的综合防治及其产业化发展具有一定的参考意义。

参考文献

[1] Uaciquete A, Korsten L, Van der Waals J E. A search for anthracnose resistant cashew cultivars in Mozambique[J]. Crop Protection, 2013, 50: 6-11.

[2] Sijaona M E R, Reeder R H, Waller J M. Cashew leaf and nut blight-a new disease of cashew in Tanzania caused by Cryptosporiopsis spp. [J]. Plant Pathology, 2006,55(4): 576.

[3] 梁李宏, 张中润, Americo Uaciquete,等. 莫桑比克腰果病虫害种类及其防治[J]. 热带作物学报, 2011, 32(8): 1 541-1 544.

[4] Naliendele Agricultural Research Institute. Annual cashew research Report[R]. Mtwara: Tanzania, 2006: 98-99.

[5] Freire F C O, Cardoso J E. Disease of cashew tree[M]//Araujo J P P, Silva V V. Cashew crop: Modern rroduction techniques. Embrapa/CNPAT, Fortaleza-CE, Brazil, 1995:249-267.

[6] 梁李宏,张中润. 腰果病虫害[M]. 北京: 中国农业出版社,2007: 18.

[7] Menge D, Makobe M, Shomari S, et al. Effect of environmental conditions on the growth of Cryptosporiopsis spp. Causing leaf and nut blight on cashew(Anacardium occidentale Linn.)[J]. Journal of Yeast and Fungal Research, 2013, 4(2):12-20.

[8] Menge D, Makobe M, Shomari S, et al. Development and validation of a diagrammatic scale for estimation of cashew blight for epidemiological studies[J]. International Journal of Advanced Research,2013,1(4):26-38.

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