周 洋 佘小漫 蓝国兵 于 琳 金宝红 何自福
(1 东方市农业服务中心 海南东方 572600;2 广东省农业科学院植物保护研究所 广东广州 510640;3 广东省植物保护新技术重点实验室 广东广州 510640)
辣椒(Capsicum annuumL.)属茄科(Sola‐naceae)辣椒属(Capsicum)植物,为一年生或多年生作物,原产于中南美洲热带地区,明末清初时引入中国[1]。辣椒因富含胡萝卜素、维生素A及维生素C等,并有芬芳的辛辣味而广受欢迎,成为一种世界蔬菜[2-5]。2016 年中国辣椒的播种面积超过133.33 万hm2,占世界辣椒播种面积的35%,总产值超过700亿元[6]。辣椒是海南省冬种主要蔬菜之一,种植面积逐年扩大,已由2007 年3.14 万hm2扩大至2018 年4.089 6 万hm2,占蔬菜种植面积的14.08%,居于各种蔬菜种植面积之首[7-8]。
由茄科雷尔氏菌(Ralstonia solanacearum)侵染引起的辣椒青枯病是辣椒生产上主要病害之一。辣椒青枯病在中国辣椒产区发病率极高,特别是高温、高湿的南方辣椒产区发病更为严重,一般田间发病率20%~30%,严重田块达50%以上,甚至绝收[9-11]。茄科雷尔氏菌的生理生化特性较复杂。根据寄主范围差异分为5个生理小种[12-14];根据对碳水化合物(乳糖、麦芽糖、纤维二糖、甘露醇、山梨醇、甜醇)的利用情况,茄科雷尔氏菌分又为6个生化变种[15-17]。此外,基于演化型特异性复合PCR 还可以将茄科雷尔氏菌分为4 个演化型[18-19]。到目前为止,国内外还没有研发出针对青枯病十分有效的农药[20-21],种植抗病品种是防治该病害最经济、绿色有效的措施。
国内关于辣椒对青枯病抗性鉴定的报道较少。罗香文[22]从13 个辣椒品种中筛选出6 个高抗青枯病品种。党峰峰等[23]用不同接种方法评价了106份辣椒材料对青枯病的抗性水平,获得14 份高抗青枯病的材料。谭清群等[24]对收集的24 份辣椒材料青枯病抗性进行了鉴定。本研究对海南生产上推广应用的17个辣椒品种进行青枯病抗性鉴定,以期为海南辣椒生产上品种布局与推广应用供科学依据,也为辣椒品种选育提供指导。
1.1.1 待鉴定辣椒品种
供试的17 个辣椒品种来自中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所和三亚丰茂同和农业开发有限公司,具体见表1,这些品种在海南均有推广应用。
1.1.2 鉴定用菌株
辣椒青枯病菌株GY-2(强致病力)和QY-2(中等致病力)由广东省农业科学院植物保护研究所提供。将2株青枯菌在无菌条件下分别接入150 mL的TTC液体培养基(10 g 蛋白胨、1 g干酪素、10 g 葡萄糖、加蒸馏水至1 000 mL,pH 7.2)中,以30℃振荡培养24 h。将这2 个菌株按1∶1 (V∶V) 混合,制备接种菌液,接种菌液浓度为1×108cfu/mL[25-26]。
1.2.1 供试辣椒材料育苗
播种前,用10 %磷酸三钠溶液浸泡上述17 个辣椒品种种子20 min,进行消毒处理,然后用清水清洗3 次,30℃恒温催芽;待有20%~30%的种子露出胚根时,将其播种至盛有灭菌土的苗盘上进行育苗;出苗后,水肥按常规管理,辣椒长至5~6叶期时用于接种[25-26]。
1.2.2 接种
采用菌液浸根接种法。将辣椒苗从育苗盘中拔起,用自来水冲去植株根部的泥土,浸入辣椒青枯病菌液中20 min;然后移植于盛灭菌土的塑料杯中。每处理32株,3次重复,随机排列。接种移植后各处理的水肥按常规管理[25-26]。
1.2.3 调查及数据统计
接种后每周调查一次,记录各个处理的发病情况。当各处理的病情基本稳定、无新病株出现时,统计各处理的病株率,用DPS (V7.05)进行统计分析,评价各个辣椒品种对青枯病的抗性水平。
辣椒对青枯病的抗性标准[25]:
高抗(HR):病株率≤20%;
抗病(R):20%<病株率≤40%;
耐病(MR):40%<病株率≤60%;
感病(S):60%<病株率。
表1 供试的17个辣椒品种
采用菌液浸根接种方法鉴定了17 个辣椒品种对茄科青枯菌的抗性。结果表明,接种后第7 天,接种处理的部分辣椒植株顶端叶片开始出现萎蔫下垂,叶片仍为绿色,其中‘热甜3号’品种最先表现出感病症状(图1-A),而‘金艳’和‘金娇红玉’发病较慢;随着时间的推移,各接种处理的辣椒植株陆续出现叶片萎蔫下垂症状,病株数量不断增加,病株的病情不断加重(图1-B);在接种后28 d,辣椒苗病情趋于稳定,各处理不再出现新病株,而病株的病情也趋于严重,最终病株基本上都逐渐干枯。
接种后28 d,各处理辣椒植株病情趋于稳定时,对各品种的抗性进行评价。调查与统计结果表明,供试的17个辣椒品种病株率存在明显差异,其中‘金艳’的病株率最低,为13.54%;‘热甜3号’的病株率最高,为100%;表现高抗的品种为‘金艳’及‘金骄红玉’,病株率为13.54%~19.79%;表现抗病的品种为‘泰丽’、‘热辣4号’、‘红妃’、‘湘辣十七号’、‘金骄3.0’、‘金骄M6’,病株率为22.92%~39.59%;表现耐病的品种为‘权御天下’、‘湘研珍丽’和‘湘研6A’,病株率为51.04%~54.17%;表现感病的品种为‘金骄神龙’、‘长艳’、‘热辣3 号’、‘热辣2 号’、‘热甜5号’和‘热甜3 号’,病株率为63.54%~100%。方差分析结果表明,供试的17 个辣椒品种中,除‘红妃’与‘湘辣十七号’、‘金娇3.0’与‘金娇M6’、‘湘研珍丽’与‘湘研6A’品种病株率的差异不显著外,其他品种病株率的差异均达到显著水平(表2)。
表2 17个辣椒品种苗期对辣椒青枯病的抗性鉴定结果
根据上述室内人工接种茄科青枯菌后各辣椒品种发病情况调查结果,并参照辣椒对青枯病的抗性标准可知,在供试的17个辣椒品种中,‘金骄红玉’及‘金艳’2 个品种对青枯病表现高抗(占11.77%),‘泰丽’、‘热辣4号’、‘红妃’、‘湘辣十七号’、‘金骄3.0’和‘金骄M6’6 个品种对青枯病表现抗病(占35.29%),‘权御天下’、‘湘研珍丽’和‘湘研6A’3个品种对青枯病表现耐病(占17.65%),‘金骄神龙’、‘长艳’、‘热辣3号’、‘热辣2号’、‘热甜5号’和‘热甜3号’6个品种对青枯病表现感病(占35.29%)。
采用室内人工接种法鉴定作物抗病性是一种科学评价方法。人工接种方法主要包括伤根灌注接种法和浸根接种法[22,25,27]。采用伤根灌注接种法时,各接种植株接触病原菌的量差异较大,即使抗性相近的品种,其发病程度也可能出现差异。浸根接种法,各接种植株接触病原菌的机会均等,且操作简便,是一种较优的接种方法[23,28]。鉴于此,本文采用苗期浸根接种法,在辣椒幼苗长至5~6 片叶子时进行接种,选用强致病力和中等致病力的2个菌株作为病原,尽可能降低因单一菌株对寄主植物的致病力不同而导致的鉴定误差。
不同类型的辣椒对青枯病抗性存在一定差异。7 个朝天椒品种中,‘金艳’表现高抗,‘红妃’、‘金骄M6’、‘泰丽’及‘金骄3.0’表现抗病,‘权御天下’表现耐病,仅有‘长艳’一个品种表现感病。3个线椒品种中,‘热辣4号’和‘湘辣十七号’表现抗病,‘金骄神龙’表现感病。3 个牛角椒品种中,‘湘研6A’和‘湘研珍丽’表现耐病,热辣3号表现感病。可见,朝天椒对青枯病的抗性普遍较好,线椒次之,牛角椒抗性较差。
一个作物品种在田间的抗病性表现,不仅与自身的抗病基因有关,而且还受栽培管理水平、土壤条件、气候条件等环境因子以及病原菌的致病力等诸多因子影响。因此,生产上防控辣椒青枯病,在种植抗病品种的同时,还要开展轮作、改良土壤、科学施肥管水等栽培管理措施,以实现对辣椒青枯病的持续有效控制。
本文采用室内人工苗期接种方法评价了来自海南市场上的17个辣椒品种对青枯病的抗性水平。17 个辣椒品种对青枯病的抗性存在明显的差异,其中表现高抗的品种有2 个,表现抗病的品种6个,表现耐病的品种3 个,表现感病的品种6 个,该结果为海南辣椒品种选育与布局提供了理论指导,也为这些品种的推广应用提供了科学依据。