安徽省辣椒疫霉对辣椒苗致病力的遗传研究

李萍，刘冬，高智谋

(1.安庆职业技术学院 园林园艺系，安徽 安庆 246003；2.安徽农业大学 植物保护学院，安徽 合肥230036)

辣椒疫霉的寄主范围非常广泛，主要有茄科作物。近年来，研究发现辣椒疫霉还可侵染青豆、四季豆和香脂冷杉等[1-3]；另外，还可能会侵染杂草[4]。辣椒疫霉的致病力已有报道，研究认为不同辣椒疫霉菌株致病力存在显著性差异，并有生理小种分化现象[5-6]。通常疫霉菌的致病力是一个多基因控制的性状，在单游动孢子后代可以稳定遗传，例如致病疫霉、掘氏疫霉和苎麻疫霉[7]。而Caten[8]报道致病疫霉的致病力在游动孢子后代发生连续性变异。多数研究认为疫霉菌致病力在有性后代发生复杂的变异。关于辣椒疫霉单游动孢子及有性后代菌株的致病力遗传国内外鲜有报道，Satour等[9]于1968年报道辣椒疫霉的单游动孢子后代的致病力与亲本菌株相似；而以对番茄和辣椒均可致病的辣椒疫霉菌株作为亲本，测定F1代54个单卵孢株的致病性，其中17株对番茄无致病性、33株对辣椒无致病性。Mena等[10]认为辣椒疫霉的致病力在无性单孢后代可以稳定遗传。为进一步明确辣椒疫霉对辣椒的致病力特点及遗传规律，揭示致病力遗传的背景及遗传机制，笔者对不同致病力辣椒疫霉菌株在单游动孢子无性系及自交单卵孢后代对辣椒的致病力遗传与变异进行了初步研究。

1 材料与方法

1.1 供试材料

供试Phytophthora capsici菌株HF4(A2型，强致病力)、菌株HN3(A1型，弱致病力)、菌株HX2(A2型，弱致病力)和菌株FY2(A1型，强致病力)由本课题组分离保存。

1.2 供试培养基

10%的V8培养液：配方及制备方法参考Liu等[11]人的报道，主要用于诱导游动孢子囊和卵孢子的产生。胡萝卜培养基及选择胡萝卜培养基的配制参考戚仁德等人报道的方法进行，主要用于辣椒疫霉的培养和挑选的单孢株培养，建立单游动孢子无性系。水琼脂培养基：琼脂粉15 g，水1 L，121oC下高压灭菌20 min。

1.3 单游动孢子无性系及单卵孢株群体的建立

以菌株HX2和FY2的单游动孢子株为亲本，分别建立第一代游动孢子株系HX2ZG1、FY2ZG1，第二代HX2ZG2、FY2ZG2，第三代HX2ZG3、FY2ZG3；分别建立第一代自交单卵孢株后代HX2S1、FY2S1[12]。

1.4 供试菌株单游动孢子及单卵孢株后代对辣椒的致病力测定

试验用辣椒种植及致病力的测定方法参考孙文秀和张修国[13-14]的报道进行，用针束(灭菌的小号昆虫针3根)刺伤供试辣椒的茎秆，在伤口接种辣椒疫霉菌碟保湿，对照未接种，室温下1天后观察发病结果。统计分析结果以最小显著性差异法(LSD)评估各菌株的致病力差异情况。

2 结果与分析

2.1 菌株FY2对辣椒致病力的遗传

2.1.1 菌株FY2致病力在游动孢子后代的遗传 如图1所示，菌株FY2的单游动孢子第一代FY2ZG1(50株)病斑直径在47.33～55.00 mm之间，平均为50.14 mm(图1)。

LSD检验结果可知，41个单孢后代致病力明显弱于其亲本，其余9株与FY2相当。以FY2ZG1中1株作为亲本，建立单游动孢子第二代FY2ZG2(50株)，测定其对辣椒苗茎秆的致病力。结果与FY2ZG1测定结果相一致，50个单孢后代的病斑直径在47.00～54.67 mm之间，平均值=49.74 mm。39株单孢FY2ZG2对辣椒致病力显著(F=4.89，F0.01=1.61，CV=4.29%)弱于FY2，11株与FY2致病力无显著差异。以FY2ZG2中1株作为亲本，建立单游动孢子第二代FY2ZG3(50株)，测定其对辣椒苗茎秆的致病力。结果与FY2ZG1和FY2ZG2测定结果相一致(图1)，50个单孢后代的病斑直径在46.33～54.67 mm之间。FY2ZG3后代菌株对辣椒苗的致病力存在极显著差异(F=4.55，F0.01=1.61，CV=6.99%)。LSD测验显示42株单孢后代对辣椒苗的致病力明显弱于FY2，其余8株与FY2相当。

2.1.2 菌株FY2致病力在自交S1代的遗传 亲本FY2第一代自交后代FY2S1群体(50个)单卵孢株对辣椒苗的致病力有明显的变异(F0.01=1.61，CV=30.00%)，病斑直径在23.50～58.33 mm之间(图1)。LSD测验显示45株单孢后代对辣椒苗的致病力明显弱于FY2，其余5株与FY2相当。

2.2 菌株HX2对辣椒致病力的遗传

2.2.1 菌株HX2致病力在游动孢子后代的遗传 以弱致病力菌株HX2为亲本建立单游动孢子系HX2ZG1、HX2ZG2、HX2ZG3，测定后代对辣椒的致病力，发现后代的致病力存在分化，接种后辣椒发病的症状图见图2。结果显示(图3)，HX2ZG1后代的病斑直径在6.67～21.17 mm之间；23株第一代单孢后代对辣椒苗的致病力明显(F0.01=1.61，CV=18.72%)强于HX2，其余27株与HX2相当。

以HX2ZG1中1株作为亲本，建立单游动孢子第二代HX2ZG2(50株)，测定其对辣椒苗茎秆的致病力，50个单孢后代的病斑直径在8.67～21.33 mm之间，平均为12.64 mm。结果与HX2ZG1测定结果相一致(图3)，LSD检验显示23株HX2ZG2致病力明显(F0.01=1.61，CV=16.38%)强于HX2，其余27株与HX2相当。以HX2ZG2中1株作为亲本，建立单游动孢子第三代HX2ZG3(50株)，测定其对辣椒苗茎秆的致病力。结果与HX2ZG1和HX2ZG2测定结果相一致(图3)，50个单孢后代的病斑直径在8.50～20.83 mm之间。LSD检验显示30株HX2ZG3的致病力显著(F0.01=1.61，CV=15.80%)强于HX2，其余20株与HX2相当。

2.2.2 菌株HX2致病力在自交S1代的遗传 50个HX2的第一代自交群体HX2S1对辣椒苗的致病力有明显的变异(F0.01=1.61，CV=33.78%)，接种后辣椒发病的症状图见图2，病斑直径在9.67～40.83 mm之间(图3)，平均为21.79 mm。LSD测验显示43株单孢后代对辣椒苗的致病力明显强于HX2，其余7株与HX2 相当。

3 讨论

一些研究报道辣椒疫霉、掘氏疫霉、苎麻疫霉、致病疫霉以及致病疫霉单卵孢的致病力在单游动孢子后代稳定遗传[15-16]。基因突变、异核现象、选择和基因漂移则很可能引起疫霉菌无性后代的致病力发生变异[17-18]。Rutheford等[19]对大雄疫霉大豆专化型毒性的遗传进行研究，发现毒性在单游动孢子后代连续3代均发生了分离，而由亲本移植的菌丝块后代毒性表型不变，认为这一试验结果无法用基因突变、有丝分裂交换和细胞质因子差异予以解释。有些研究者发现疫霉菌种内或种间杂交的单卵孢株后代的致病力发生了不同程度的变异，认为是由细胞核杂合的基因所致。同时有研究观察到掘氏疫霉自交S1后代致病力发生变异，变异的主要原因是亲本遗传因子的杂合性。因此，有关疫霉菌致病力的遗传机制非常复杂，观点不一致，尚需试验进行进一步的验证。本研究显示辣椒疫霉致病力致病力在自然条件下存在明显的分化现象，即在无性及有性后代均发生变异，且不同菌株的自交S1代对辣椒苗致病力的变异系数均比单游动孢子后代大，有性生殖对致病力分化的作用很可能大于无性繁殖。