柴丹,韩帅,郭江洪,帅正彬
(1.成都市农林科学院园艺研究所,611130;2.四川省农业科学院植物保护研究所)
丝瓜(Luffa cylindrica)营养丰富,是我国重要的夏、秋蔬菜之一,其作为四川省主要瓜类蔬菜品种之一,种植面积逐年增大。同时,因丝瓜较其他瓜类蔬菜耐涝性、抗病性好,而被广泛应用于苦瓜嫁接[1]。但若常年在同一块地上种植丝瓜或者连续使用丝瓜作砧木,会受到枯萎病为害。枯萎病是丝瓜生产上的主要病害之一,由尖镰孢菌侵染所致,属土传病害,在丝瓜整个生育期均可发病,以开花、抽蔓至结果期发病最多,发病情况也逐年加重,病株率达20%~40%,个别严重田块在结瓜前甚至整片枯死。国内对黄瓜、西瓜和苦瓜等瓜类蔬菜枯萎病的相关研究较为成熟,但对丝瓜枯萎病的研究较少,目前仅蒋植才等[2]对成株期丝瓜枯萎病发病病状与药剂防治效果做了初步研究,罗方芳等[3]开展广东丝瓜主要品种对枯萎病的抗性室内人工接种鉴定,吴波等[4]利用不同LED光质对丝瓜枯萎病菌及枯萎病发生的影响做了初步研究。
枯萎病菌在土壤中腐生性强,能存活5 a或更长的时间,化学农药防治效果欠佳,生物防治室内防效尚可,但大田应用效果仍普遍不佳,研究表明,选育和种植抗病品种是目前防治该病最有效、最经济的措施[5]。因此,亟需筛选和鉴定丝瓜枯萎病抗病材料,以期为丝瓜抗性育种提供科学依据。为了解本课题组多年来收集和选育的丝瓜种质资源对枯萎病的抗性水平,采用室内人工接种方法进行抗性水平的鉴定,为今后四川省丝瓜抗枯萎病新品种的选育及推广应用提供科学依据。
供试丝瓜材料共68份,均为普通丝瓜,其中65份由成都市农林科学院园艺研究所丝瓜课题组提供,为该课题组多年来选育的品种或高代自交系;3个对照品种从市场购买,分别为云南绿力种子有限公司销售的绿浪、长沙新万农种业有限公司销售的新早冠406及常德市鼎牌种苗有限公司销售的三比2#。
供试菌株为尖镰孢菌丝瓜专化型(Fusarium oxysporum f.sp.luffae)的单孢菌株,由四川省农业科学院植物保护研究所提供,于2020年8月分离自成都市农林科学院园艺研究所崇州羊马基地的丝瓜病样,命名为SGKW-1。
培养基:马铃薯葡萄糖琼脂(potato-dextrose agar,PDA)培养基,马铃薯200 g、葡萄糖20 g、琼脂12 g、蒸馏水1 L;马铃薯葡萄糖肉汤(potatodextrose broth,PDB)培养基,马铃薯200 g、葡萄糖20 g、蒸馏水1 L。
表1 不同丝瓜种质资源对丝瓜枯萎病抗性鉴定结果
①接种用丝瓜苗准备 2020年10月底,将丝瓜种子外壳侧面破壳后用50℃温水浸泡6 h,取出播于50孔育苗盘,待幼苗长至2~3片真叶时进行人工接种。育苗采用新购买的无菌基质。
②孢子悬浮液的制备 将菌株SGKW-1转接于PDA平板活化培养,然后取菌落边缘菌块接种于PDB中,于25℃、150 r/min条件下振荡培养7 d。然后用双层纱布过滤收集滤液,使用血球计数板测定分生孢子悬浮液浓度。
图1 不同枯萎病等级发病情况
③丝瓜材料室内苗期抗性鉴定 采用伤根浸根法接种。待丝瓜苗长至2~3片真叶期,拔出幼苗后用消毒剪刀剪断根尖,置于孢子悬浮液中浸根30 min后移栽于穴盘中,在白天24~28℃、夜间20~22℃的温室中生长,每份丝瓜材料为1个处理,每个处理3次重复,每个重复30株。于接种7 d和14 d后进行病害调查,计算发病率和病情指数。
病情分级标准参考行业标准(NY/T 1857.3-2010)和罗方芳等[3],并作部分修改:0级,无症状;1级,子叶黄化;2级,子叶黄化并萎蔫;3级,除心叶外所有叶萎蔫;4级,所有叶片萎蔫;5级,全株枯死(见图1)。依据上述分级标准调查病情,计算病情指数(DI)。DI=∑(各级病株数×代表级数)/(植株总数×最高代表级数)×100。
抗性分级标准如下,高抗(HR):DI<10;抗病(R):10≤DI<30;中抗(MR):30≤DI<50;感病(S):50<DI≤70;高感(HS):DI>70。
由表1可知,参试的68份丝瓜种质资源接种菌株SGKW-1充分发病后,对枯萎病表现出不同程度的抗性,表现高抗的材料有2份,分别是材料21、39号,其中抗病性最强的是21号,病情指数为6.25,39号的病情指数为8.26;表现抗病的材料有18份;表现中抗的材料有33份;表现感病的材料有12份;表现高感的材料有3份。
通过对供试的68份丝瓜种质资源的室内抗性鉴定结果可以看出,供试材料中没有对丝瓜枯萎病免疫的材料,其中高代自交系材料21号和39号这2份材料表现为高抗,占供试材料的2.9%;表现抗病的材料有18份,占供试材料的26.5%;表现中抗的材料有33份,占供试材料的48.5%;表现感病的材料有12份,占供试材料的17.6%;表现高感的材料有3份,占供试材料的4.4%;其中市场购买的3个栽培品种(对照)均表现为中抗。
试验结果还表明,不同丝瓜材料的抗性与病害的潜伏期有一定关系,抗病品种的潜伏期较长,而感病品种的潜伏期较短,这与吴之涛等[5]的研究结果相似。
总体而言,本课题组多年来收集和选育的种质资源中,高抗和抗病材料有20份,占自有材料的30.8%,且高代自交系占18份,可为丝瓜抗枯萎病新组合的选育提供抗病亲本,并有望选育出抗枯萎病新品种。总之,明确丝瓜种质资源抗病情况,对挖掘抗病机制调控基因、提高丝瓜抗病育种效率和种质资源利用率具有重要意义。