陈 铣
(福州市蔬菜科学研究所,福建 福州 350111)
丝瓜(Luffa cylindrica)为葫芦科丝瓜属1年生草本植物,丝瓜根据棱角有无分为有棱丝瓜和普通丝瓜2个栽培种,有棱丝瓜易感霜霉病,而普通丝瓜高抗霜霉病。丝瓜霜霉病(Downy Mildew)主要危害叶片,发病初期在叶片正面出现不规则的黄色斑,逐渐扩展成多角形黄褐色病斑,湿度大时病斑背面长出灰黑色霉层,后期病斑连片,整叶枯死[1]。福建省在湿度大、光照少的春雨季、霉雨季及台风大雨多发时,有棱丝瓜霜霉病发生普遍,造成产量和品质显著下降,给生产带来重大损失。防治霜霉病最根本、最经济有效的方法是培育和利用抗病品种,而丝瓜抗霜霉病材料的鉴定是选择抗病亲本的重要环节。在丝瓜霜霉病研究方面,前人对丝瓜霜霉病的发生原因、发生规律及药剂防治方面进行了较多研究[1-12];有些学者研究了丝瓜对霜霉病抗性的影响因子[13-15];谢大森等[16]对丝瓜霜霉病菌人工接种技术进行了研究;谢文华等[17]分析了棱角丝瓜对霜霉病的抗性遗传。有关丝瓜种质对霜霉病抗性的鉴定评价方面尚未见报道。试验旨在通过对丝瓜不同品种材料苗期霜霉病抗性进行鉴定,明确各品种材料的抗病情况,选出高抗的品种材料,为生产用种和育种亲本的选择提供依据。
供试材料为福州市蔬菜科学研究所丝瓜课题组历年从各地引进的72份丝瓜品种材料,其来源分别为:广东32份,广西13份,福建9份,河北7份,湖南3份,台湾、江西、江苏、山东等省各2份。其中常规品种材料是经过6代自交纯化的自交系,具体见表1。
1.2.1 鉴定材料准备
供试的丝瓜种子用5%次氯酸钠溶液消毒10 min后,用清水洗净,放入垫有2层滤纸的培养皿中,置于30 ℃恒温培养箱中保湿催芽,待胚根长约0.5 cm时将其播种于育苗杯里,播种基质为消毒过的蛭石草炭营养土(3∶1),每杯1粒,每品种重复3次,每重复10株苗。
1.2.2 抗病性接种鉴定方法
丝瓜苗期对霜霉病的抗性鉴定采用人工喷雾接种法[16,18]。
接种液的制备:从田间采集自然发病的早期病叶,用无菌水冲洗干净,于25 ℃下保湿培养16 h。取出病叶,用毛笔刷取叶背面新生的孢子囊,置于盛有无菌水的烧杯中,搅拌均匀后用血球计数板记录孢子囊数。接种浓度为5×106个孢子囊/mL。
接种方法:采用喷雾接种法,于2~3片真叶期将配好的新鲜菌液均匀充分喷射在叶片正反面,接种后于25 ℃下黑暗保湿16 h,后将植株置于白天25 ℃左右、夜晚20℃左右的温室中正常管理。
病情调查与分级标准:于接种后10 d调查发病情况,记录病级,分极标准为:0 级:无病症;1级:叶片出现轻微坏死斑,直径小于0.5 cm;3 级:坏死斑明显,直径0.5~1.0 cm;5级:坏死斑面积占叶片面积的1/3以下;7 级:坏死斑面积占叶片面积的1/3~2/3;9 级:坏死斑面积占叶片面积的2/3以上。病情指数计算公式:
病情指数DI=∑(相应发病级别的株数×发病级别)/(调查总株数×9)×100%。
种质群体对霜霉病的抗性依苗期病情指数分5级,分别为:高抗(HR):DI<10;抗病(R):10≤DI<30;中抗(MR):30≤D I<50;感病(S):50≤D I<70;高感(HS):DI≥70。
由表2可知:供试材料的病情指数在3.3~72.7,其中高抗、抗及中抗的病情指数分别为3.3~9.3、11.2~29.4、30.3~44.5。高抗、抗病、中抗、感病和高感的品种材料分别有12、21、22、14、3份,分别占试验品种总数的16.7%、29.2%、30.5%、19.4%、4.2%,没有发现对霜霉病免疫的材料。在供试品种中,中抗品种占比最高,高感品种占比最低。高感霜霉病的3个品种材料为茅岗、丰棱一号和武平角瓜,高抗霜霉病的12个品种材料分别为3号棱角、春丰、春绿、翠秀花点、绿胜二号、美的大肉花点、春绿夏棠、汇丰大肉、翠绿、六叶香棱、绿冠和碧丽喜。从植株的生长情况看,高感霜霉病的这3个品种叶片病斑连接成片,叶片枯死;高抗霜霉病的12个品种材料叶片上零星分布1~2个黄色小斑点,且喷雾接种后正常长出了新叶,新叶上没有出现病斑,植株生长良好。病情指数低的品种叶片上病斑较少,且扩展速度慢,危害较轻。不同发病程度的品种之间植株生长势差别明显,试验表明了不同丝瓜品种对霜霉病抗性存在着巨大差异。高抗霜霉病的12份品种材料可进一步进行全生育期的抗性评价以及重要农艺性状的综合鉴定,对于农艺性状优良的品种直接在生产上应用推广或作为抗病材料加以运用。
表1 品种及来源
另外,广东省32份品种中,高抗品种6份、抗病品种9份、中抗品种11份、感病品种5份、高感品种1份。广西壮族自治区13份品种中,高抗品种2份、抗病品种4份、中抗品种4份、感病品种2份、高感品种1份。福建省9份品种中,高抗品种1份、抗病品种2份、中抗品种2份、感病品种3份、高感品种1份。其他各省(除江苏省、台湾省、江西省)均有抗病及感病品种,品种的来源地与抗病性没有明显的相关性。
表2 抗病性鉴定结果
霜霉病是丝瓜主要病害之一,丝瓜霜霉病菌在温湿度适宜时产生孢子囊,经气流、雨水等途径传播并侵染发病。72份供试材料中没有对霜霉病免疫的材料,供试材料的病情指数在3.3~72.7,高抗、抗病、中抗、感病和高感的品种材料分别有12份、21份、22份、14份和3份,分别占试验品种总数的16.7%、29.2%、30.5%、19.4%和4.2%;其中高抗品种分别为3号棱角、春丰、春绿、翠秀花点、绿胜二号、美的大肉花点、春绿夏棠、汇丰大肉、翠绿、六叶香棱、绿冠和碧丽喜。试验在相同的环境条件下,有病情指数为3.3的高抗病品种、病情指数高达72.7的高感病品种以及在这两者之间不同感病程度的品种,说明不同丝瓜品种对霜霉病的抗性是有巨大差异的,这种差异初步认为是由遗传基因的差异引起的,因而,明确丝瓜霜霉病的遗传规律,通过选择抗病材料作亲本进行杂交育种,有望选育出商品性状符合育种目标,又能高抗霜霉病的新品种。
丝瓜霜霉病的人工接种技术有子叶注射法和苗期喷雾接种法,两种方法都能较好地鉴别品种的抗性[16]。子叶注射法能比较好地控制接种体的分布,但较费时、费力,对子叶注射的技术要求高,而苗期喷雾接种法简单、方便、快速, 病菌分布均匀, 更适宜大批量接种。由于试验材料多,样本大,因此采用苗期喷雾接种法。供试材料于2017年春季种植田间进行抗性及农艺性状评价,在整个生长期治虫不治病的栽培条件下,供试材料的田间霜霉病发生情况与本次试验结果基本一致,因此丝瓜苗期人工喷雾接种对霜霉病抗性进行早期鉴定是有效的。
丝瓜中普通丝瓜栽培种对霜霉病是高抗的,普通丝瓜与有棱丝瓜的杂交亲和力强,其杂交种在生产上广泛应用。有棱丝瓜与普通丝瓜的杂交种生长旺盛,抗病性强,由于果实具有苦味,目前作为其他瓜类蔬菜如甜瓜、苦瓜的砧木使用。通过有棱丝瓜与普通丝瓜杂交,经多代回交转育和定向选择,选育去除苦味的优良抗源材料也是一个新的研究方向。