蔷薇属植物抗黑斑病等级模型的优化及应用

冯慧，卜燕华，王茂良，戴思兰，丛日晨*



蔷薇属植物抗黑斑病等级模型的优化及应用

冯慧1,2，卜燕华2，王茂良2，戴思兰1*，丛日晨2*

(1.北京林业大学园林学院，北京 100083；2.北京市园林科学研究所，绿化植物育种北京市重点实验室，北京 100102)

采用田间鉴定与叶片离体检测相结合的方法，对北京地区园林绿化中常用的蔷薇属36个品种(种)的抗黑斑病能力进行了评价。结果发现：使用感病率为参数的原模型公式不能很好地区分蔷薇属不同品种(种)之间的抗病差异，用田间观测的感病指数()替代发病率()，可以对蔷薇属植物抗黑斑病能力进行有效检测。利用优化的蔷薇属植物抗黑斑病等级模型，可将供试蔷薇属品种(种)分为4类：4个免疫品种(种)；9个高抗品种(种)；15个感病品种(种)；8个高感品种(种)。刺梨、无刺蔷薇、三季玫瑰、玫瑰的抗黑斑病能力综合值显著高于月季。现代月季中，藤本月季的抗黑斑病能力综合值最高，其次是大花月季，丰花月季的抗黑斑病能力综合值最低。橙色月季的抗黑斑病能力综合值最高，其次是红色和粉色，白色月季的抗黑斑病能力综合值最低。

蔷薇属植物；黑斑病；田间鉴定；叶片离体检测；抗病等级模型

黑斑病是月季露地栽培种最常见的病害之一，严重影响月季的观赏价值[1–2]。月季黑斑病病原菌为蔷薇放线孢菌((Lib) Fr.)，其有性态为蔷薇属双壳菌 (Wolf.)，主要侵害月季及部分蔷薇属植物的叶片，在潮湿高温的夏季，可造成多次侵染，引起多次落叶。有机农药能在一定程度上抑制月季黑斑病，但污染环境，不符合城市园林生态环保的基本要求。利用品种自身的抗病性控制植物病害发生，是最为经济、安全、有效的措施[1,3]。现代月季有3万多个品种，生产中主栽的月季品种也有近千种。为了能够在大量的品种中准确、客观地筛选出抗病品种，急需建立高效的抗病等级评价模型。

运用田间鉴定方法对月季抗黑斑病能力进行评价[4–7]和运用叶片离体检测法对月季叶片抗黑斑病能力进行评价[8–12]的研究已有较多报道，而田间鉴定与叶片离体检测相结合的办法仅运用于对少量月季育种亲本和子代的抗性进行了评价[13–14]。迄今为止，有关月季抗病等级模型的研究仅马燕等[14]做过一些探索。

笔者采用田间鉴定与叶片离体检测相结合的方法，对北京地区园林绿化中常用的蔷薇属8个种(变种)，共36个品种(种)植物的抗黑斑病能力进行了评价，优化抗黑斑病等级模型，旨在建立一种准确、快速的蔷薇属植物抗黑斑病能力评价方法，准确快速筛选出抗病种或品种。

1　材料与方法

1.1　材料

北京市园林科学研究院露地栽培的蔷薇属36个品种植物(表1)。丰花月季、大花月季和中国古老月季的种植密度为40 cm×60 cm，蔷薇和藤本月季的种植密度为50 cm×100 cm。

表1　蔷薇属植物材料的基本特性

表1(续)

Sp野生种；Ogr中国古老月季；S灌丛月季； Cl藤本月季；F聚花月季；Ht杂种香水月季；Gr壮花月季。

1.2　方法

1.2.1蔷薇属植物黑斑病抗性的田间鉴定

2012—2014年，在黑斑病高发的8、9、10月，每月调查2次，每品种(种)随机观测10株，观测期间不喷洒任何药物。统计发病率，感病指数。发病率是感病植株占总植株的百分率，对每一品种(种)取其最重级别为其感病率()。感病指数是记录每个植株感病叶片占植株叶片总数的百分率，依据文献[4]和[13]的分级方法，并稍作修改，每株感病叶片比例≤10%，感病指数为1；10% <每株感病叶片比例≤25%，感病指数为2；25% <每株感病叶片比例≤50%，感病指数为3；每株感病叶片比率＞50%，感病指数为4。对每一品种取其感病最重级别为该品种的感病指数()。

1.2.2蔷薇属植物黑斑病抗性的叶片离体检测

依据文献[7]和[14]的试验方法，每个品种(种)接种10～15个叶盘，重复3次。接种蔷薇盘二孢14 d后，记录叶片感染黑斑病菌斑的面积占叶片总面积的百分比()。

1.2.3抗黑斑病综合值的计算

利用2种方法计算蔷薇属植物抗黑斑病综合值。利用马燕等[14]建立的抗病等级模型(以下简称原模型)公式及抗病等级判定标准=×××100(≥100 cm)，或=0.8××××100%(＜100 cm)，其中：为抗病综合值；为栽培地影响系数，栽培在排水良好圃地，=1；为叶片离体检测法中，接种14 d叶片感病面积百分比；为植株感病率，为植株高度。根据抗病综合值判定品种的抗病等级：≤1，=1；1＜≤2，=2；2＜≤3，=3；3＜≤4，=4；4＜≤5，=5；5＜≤6，=6；6＜，=7。

运用优化的模型公式计算抗病综合值W，W=×，式中：为叶片离体检测法中，接种14 d叶片感病面积百分比；为感病指数，即该品种(种)田间观测的最重病级。

分别采用2种方法计算36个蔷薇属植物的抗黑斑病能力综合值。利用统计软件SPSS17对蔷薇属不同品种(种)之间的抗病综合值进行多重比较。

2　结果与分析

2.1　原模型中的蔷薇属植物抗黑斑病能力综合值

利用原模型计算出36个蔷薇属品种(种)的抗黑斑病能力综合值及抗病等级列于表2。刺梨、无刺蔷薇、‘至高无上’‘西方大地’抗病等级为1，三季玫瑰和‘瓦尔特大叔’的抗病等级分别为4和5，其余30个月季品种的抗病等级为7，属于高感品种。多重比较的结果表明，30个月季品种的抗病等级均为7，但品种间抗病能力差异显著，使用感病率为参数的原模型公式并不能很好地区分月季品种之间的抗病差异。

表2　蔷薇属品种(种)抗黑斑病能力的综合值(原模型)

表2(续)

2.2　优化模型中的蔷薇属植物抗黑斑病综合值

从表3中可以看出，根据优化模型计算的抗黑斑病综合值，可将36个蔷薇属植物分为4类，刺梨、无刺蔷薇、‘至高无上’‘西方大地’4个品种(种)抗病综合值为0，属于免疫品种(种)；‘瓦尔特大叔’ ‘三季玫瑰’‘多特蒙德’等9个品种(种)的抗黑斑病综合值≤1，属于高抗品种；‘怜悯’‘月亮女神’‘绯扇’等15个品种(种)的抗黑斑病综合值≤2，属于感病品种；‘蓝丝带’‘金秀娃’‘红双喜’等8个品种(种)的抗黑斑病综合值＞2，属于高感品种(种)。对36个品种(种)的抗黑斑病能力综合值进行多重比较，结果表明，品种(种)之间差异显著，较好地支持了上述分类方法。

表3　蔷薇属植物抗黑斑病能力综合值(优化模型)

表3(续)

2.3　月季抗黑斑病等级优化模型的运用

2.3.1蔷薇属不同种(变种)抗黑斑病能力的差异

试验中采用的36种植物材料可以分为8个种(变种)：刺梨、无刺蔷薇、三季玫瑰、玫瑰、狗蔷薇、荷花蔷薇、粉团蔷薇、月季，对其优化的抗病综合值进行多重比较，结果表明，刺梨、无刺蔷薇和三季玫瑰的抗黑斑病能力最强，其次是狗蔷薇、荷花蔷薇、玫瑰，月季和粉团蔷薇的抗病能力最弱。

2.3.2现代月季不同系统抗黑斑病能力的差异

根据张佐双等[15]的现代月季园艺学分类，本试验材料中的28个现代月季可以分为3类：藤本月季(7个品种)；大花月季(含茶香类月季、壮花类月季、灌丛类月季，18个品种)；丰花月季(3个品种)。对优化的现代月季抗黑斑病能力综合值进行多重比较，结果表明3类月季群之间抗黑斑病能力差异显著，藤本月季抗黑斑病能力最强，丰花月季抗黑斑病能力最弱。

2.3.3现代月季不同花色抗黑斑病能力的差异

28个现代月季按照花色[15]可分为橙色系、红色系、粉色系、蓝色系、黄色系和白色系共6个色系，其优化的抗黑斑病能力综合值多重比较的结果表明，橙色系品种抗黑斑病能力最强，其次为红色、粉色、蓝色、黄色，白色系品种的抗黑斑病能力最差。

3　讨论

月季品种繁多，又普遍易感黑斑病，是研究抗病等级模型的理想试材。植物抗病性鉴定的方法很多，包括离体鉴定、室内人工鉴定、田间自然诱发鉴定、抗病相关生理生化指标测定等[16]。田间鉴定和室内人工接种鉴定最能客观反映品种的真实抗病水平，是评价品种抗病性的主要依据。本研究在综合利用2种检测方法的基础上，综合分析检测结果，探索建立植物抗病等级模型。应用马燕等[14]建立的模型并不能区分月季品种之间的抗病差异，因而用田间观测的感病指数()替代发病率()，月季抗黑斑病等级模型优化为W=×。利用优化的抗黑斑病等级模型计算抗病综合值，可清晰地将所有品种(种)分为4大类，其中4个免疫品种(种)，9个高抗品种(种)，15个感病品种(种)，8个高感品种(种)。对优化的抗黑斑病综合值进行多重比较的结果也较好地支持这一分类方式。

对蔷薇属不同种优化的抗黑斑病能力综合值进行多重比较，结果表明，刺梨、无刺蔷薇和三季玫瑰的抗黑斑病能力最强，其次是狗蔷薇、荷花蔷薇、玫瑰，月季和粉团蔷薇的抗病能力最弱。对3类月季群优化的抗黑斑病能力综合值进行多重比较，结果表明，藤本月季抗黑斑病能力最强，丰花月季抗黑斑病能力最弱。对不同花色月季优化的抗黑斑病能力综合值进行多重比较，结果表明，橙色系品种抗黑斑病能力最强，其次为红色、粉色、蓝色、黄色，白色系品种的抗黑斑病能力最差。上述检测结果与柏斌斌等[17]的报道基本一致。同时，本评价方法可在一年内完成，不必进行多年多点试验，具有客观、快速、便捷的特点。

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责任编辑：罗慧敏

英文编辑：罗维

Improvement of rose black spot resistance model and its application

FENG Hui1,2, BU Yanhua2, WANG Maoliang2, DAI Silan1*, CONG Richen2*

(1.College of Landscape Architecture, Beijing Forestry University, Beijing 100083, China; 2.Beijing Institute of Landscape Architecture, Beijing 100102, China)

Both the field assessment and the detached leaf assay were used in this study to evaluate the black spot resistance of 36 rose varieties/species which were widely used in Beijing landscape. The result showed that：by using previous model, the difference of resistance to black spot disease among these 36 rose varieties/species can’t be obtained. Thus, the incidence of damaged leaves was introduced to the model to replace the incidence of black spot disease. Based on this, a more accurate, fast method to evaluate rose resistance to black spot was established. Using this new model, 4 immune varieties/species, 9 high resistant varieties/species, 15 medial susceptible varieties/species and 8 serious susceptible varieties/species were selected. The disease resistance rating score of,var.,andwere higher than modern rose. The rating score of climbing roses was higher than shrub roses and floribunda roses. The rating score of modern rose with orange flowers was higher than those with red flower and those with pink flowers, and the rating score of modern rose with white flowers was lowest.

genusgermplasm; rose black spot; field assessment; detached leaf assay; black spot resistance model

Q949.751.8；S685.12

A

1007-1032(2017)06-0640-06

2017–04–06

2017–09–10

北京市科技新星计划项目( 2008B47)；北京市园林绿化局科技计划项目(YLHH2012001)

冯慧(1974—)，女，山东泰安人，硕士，教授级高级工程师，主要从事月季引种选育研究，270807944@qq.com；

通信作者 ，戴思兰，博士，教授，主要从事园林植物育种研究，silandai@sina.com；

通信作者，丛日晨，博士，教授级高级工程师，主要从事园林植物引种选育研究，treecenter@163.com

投稿网址：http://xb.hunau.edu.cn