王益奎 李文嘉 莫賤友 黎 炎 蔣雅琴

（1廣西農(nóng)業(yè)科學院蔬菜研究所，廣西 南寧 530007；2廣西作物遺傳改良生物技術(shù)重點實驗室，廣西 南寧 530007；3廣西農(nóng)業(yè)科學院植物保護研究所，廣西 南寧 530007）

茄子（Solanum melongena L.）黃萎病是輪枝菌侵染引起的一種世界性的土傳維管束病害，它能大幅度降低茄子的產(chǎn)量和品質(zhì)。自發(fā)現(xiàn)該病以來，國內(nèi)外學者在該病的病原菌分類、致病力分化、發(fā)生規(guī)律及防治方法、抗源篩選及遺傳育種等方面做了大量工作，并取得一定成績，但仍未能從根本上解決茄子黃萎病嚴重危害的局面，因此選育和利用抗病品種越來越受到人們的重視。盡管在茄子抗病源篩選上仍未找到可供廣泛使用的免疫材料，但通過幾十年廣泛的抗源篩選和誘導抗性以及基因轉(zhuǎn)化技術(shù)的采用，在高抗（耐）病品種的選育和利用上已取得了可喜的成績。現(xiàn)就國內(nèi)外在這幾個方面研究動態(tài)進行綜述。

1 病原危害

自1914年Carpenter首次報道在美國發(fā)現(xiàn)棉花黃萎病以來，該病在我國各類作物上發(fā)生危害日趨嚴重，成為生產(chǎn)中發(fā)生較為普遍、造成損失較為嚴重、且較難防治的病害之一。黃萎病由輪枝菌侵染引起，該病菌能侵染逾200種植物，包括大部分蔬菜、花卉及大田作物（Agrios，2004）；也有報道為660種左右（尤海波 等，2003）。病原菌的存活、傳播以及病害流行的關(guān)鍵因素是病原菌形成具有抗性的休眠結(jié)構(gòu)，即微菌核形成后在土壤中越冬。黃萎病病菌不但寄主范圍廣，且其形態(tài)和致病力也容易發(fā)生變異，有明顯的生理分化現(xiàn)象，這種人工和自然選擇的結(jié)果使得黃萎病防控日益復雜（王立新 等，1987 a；朱建蘭和常永義，2004；朱軍和葉華智，2006）。日本、印度和美國都曾發(fā)生茄子黃萎病大流行，使感病品種Florida Market減產(chǎn)62 %～85 %，耐病品種R4減產(chǎn)34.1 %～42.5 %（Hashimoto，1989；Ciccarese et al.，1994）。我國黃萎病病菌是1935年因引進美國棉花品種而傳入，許多田塊往往因種植帶菌的茄科作物或其他帶菌的作物被第1次污染，一旦種植感病茄子品種即可侵染。20世紀50年代初茄子黃萎病僅在我國東北地區(qū)局部發(fā)生，隨著茄果類蔬菜種植面積的擴大而迅速蔓延，發(fā)病范圍日益南擴，我國茄子的主要栽培地區(qū)均發(fā)生該病害（王就光，1989）。近年來，茄子生產(chǎn)逐漸基地化和專業(yè)化，難以倒茬，土壤中病原菌增多，加之溫暖多雨的發(fā)病條件使茄子黃萎病逐年加重；一般年份發(fā)病率為40 %～50 %，嚴重年份達70 %以上，甚至絕收（張繼偉，2009）。

2 病原菌

2.1 病原菌鑒定

茄子黃萎病病原菌屬真菌半知菌亞門（Deutermycotina）淡色菌科（Mmonilaceae）輪枝菌屬（Verticillium）。目前報道對茄子造成危害的主要是大麗輪枝菌（V.dahliae Kleb.）、黑白輪枝菌（V.albo-atrum Reinke et Berth.）和變黑輪枝菌（V.nigrescens Pethybr.）3種真菌（Vesper et al.，1983；Nadia ＆ Talma，1999）。我國茄子產(chǎn)區(qū)鑒定多為大麗輪枝菌（李海濤 等，2006；葉鵬盛 等，2006；曾華蘭 等，2008），僅在蘭州地區(qū)從茄子黃萎病植株上分離出黑白輪枝菌（朱建蘭和常永義，2004），未見國外報道的變黑輪枝菌。

2.2 致病力分化

茄子黃萎病病原菌極易發(fā)生致病力變異，有明顯的生理分化現(xiàn)象。山川邦夫（1982）研究表明，美國的抗黃萎病茄子品種在日本接種無明顯抗性，同一品種在美國東部和西部的抗病表現(xiàn)截然不同，菌系內(nèi)有生理小種分化現(xiàn)象。國內(nèi)學者也做了許多相應(yīng)的研究（王立新 等，1987 b；劉水芳和劉春艷，1999；朱建蘭和常永義，2004），易金鑫等（1998）總結(jié)國內(nèi)研究結(jié)果將大麗輪枝菌的致病力劃分為強、中、弱3種類型：接種后21 d的病株率、30 d的病情指數(shù)、45 d的枯死率3項指標大于50，為Ⅰ型（病級＞2.9）；在25～49之間，為Ⅱ型（病級1.0～2.5）；小于25，為Ⅲ型（病級<1.0）。以上資料表明，我國茄子黃萎病主要是由大麗輪枝菌侵染造成危害，可以確定其為抗黃萎病茄子育種的目標。

3 抗源

3.1 抗源鑒定

茄子抗黃萎病育種首要問題是尋找對特定生理小種具有抗性，或者具有廣譜性的抗源親本。20世紀80年代，國外已陸續(xù)報道茄子野生近緣種中抗黃萎病的材料（表1），特別是水茄（Solanum torvum）被多次研究證明對黃萎病具有較強的抗性，已是公認的抗黃萎病重要材料之一。國內(nèi)關(guān)于黃萎病抗源研究比較晚，既有鑒定野生近緣種的，也有鑒定栽培種的。從鑒定結(jié)果來看，肖蘊華和林柏青（1995）鑒定的材料最多，在逾1000份茄子品種資源中，沒有發(fā)現(xiàn)高抗材料，中抗材料僅占0.4 %，多為野生近緣種，并證實在茄子栽培種中缺乏抗黃萎病的材料。筆者于2010年對收集保存的廣西、云南等地茄子野生近緣種進行了黃萎病抗性鑒定，結(jié)果表明 Solanum torvum和Solanum integeifolium對茄子黃萎病具有較強的抗性（待發(fā)表）。茄子抗黃萎病基因僅存在于近緣野生種和半栽培種茄子資源中，栽培種中僅鑒定出少量的中抗或耐病材料。

表1 茄子黃萎病抗源鑒定結(jié)果

3.2 抗源創(chuàng)制

在抗源鑒定結(jié)果中，Solanum torvum對黃萎病抗性較強，因此在新抗源創(chuàng)制研究中多采用Solanum torvum作為材料之一，試圖將其抗黃萎病基因?qū)朐耘喾N茄子中。從已有研究結(jié)果來看（表2），利用體細胞融合（包括對稱融合和非對稱融合2種方法）可以得到抗黃萎病且與栽培種在生態(tài)上相近的可育雜交種，但是多數(shù)雜交種與栽培種幾代回交后抗性就會喪失。通過離體培養(yǎng)（包括愈傷組織和原生質(zhì)體組織2種外植體材料）也可獲得新抗源——抗黃萎病突變體，這些突變體的抗性是否穩(wěn)定遺傳未見后續(xù)報道。可見，無論是通過體細胞融合還是利用離體培養(yǎng)篩選均可獲得抗黃萎病的新抗源，但在這些抗源的利用研究上一直沒有新的進展，所以新抗源的篩選、創(chuàng)制、鑒定和利用仍任重而道遠。

表2 茄子黃萎病抗源創(chuàng)制結(jié)果

4 抗病遺傳育種

日本早在20世紀60年代已開展茄子抗黃萎病育種，70年代育成耐病VF茄，為種間雜種，有平茄（Solanum intergriflium）血統(tǒng)，對黃萎病抗性很強，該品種生長發(fā)育好，產(chǎn)量高，但農(nóng)藝性狀方面如果色等尚需改良，現(xiàn)只作砧木利用（易金鑫和陳靜華，1998）。Guri和Sink（1998）獲得Solanum melongena×Solanum torvum種間體細胞雜種，對黃萎病有較強抗性，但因品質(zhì)問題亦不能用于生產(chǎn)。井立軍等（2001）利用完全雙列雜交設(shè)計配制15個組合，結(jié)果表明抗性遺傳不符合加性—顯性模型，存在上位性作用，且至少受2對顯性基因控制。莊勇和王述彬（2009）應(yīng)用植物數(shù)量性狀主基因+多基因混合遺傳模型對茄子黃萎病抗性進行多世代聯(lián)合分析，結(jié)果表明抗性遺傳受 2對加性—顯性—上位性主基因控制。在育成品種中，國內(nèi)蘇州牛茄×徐州長茄對致病力Ⅰ型菌株抗性較強，表明該品種具有抗黃萎病應(yīng)用前景（王立新 等，1987b）；國外Nadia和Neon栽培種具有耐黃萎病特性（http：//vegetablemdonline.ppath.cornell.edu）。

5 抗病基因研究

黃萎病寄主范圍廣泛易造成重大經(jīng)濟損失，且目前對抗黃萎病的基因了解甚少。番茄是目前在茄科抗黃萎病基因工程中取得突破性進展的作物之一，早在1951年就有關(guān)于番茄抗黃萎病Ve基因的報道（Schaible et al.，1951），并證實該基因?qū)Υ篼愝喼?號生理小種具有完全抗性，對2號小種抗性較弱（Alexander，1962），利用分子標記成功克隆到抗黃萎病基因家族的2個成員基因Ve1和Ve2，并將Ve轉(zhuǎn)入感黑白輪枝菌馬鈴薯后提高了其對黑白輪枝菌的抗性，說明Ve抗性功能已超越了其小種特異性限制（Kawchuk et al.，1994，1998，2001），但尚未見到將其轉(zhuǎn)化到栽培種茄子上的報道。Fei等（2004）利用RACE技術(shù)從Solanum torvum Swartz中克隆了全長3640 bp的StVe基因（登錄號為AY311527），StVe與Ve1和Ve2在核酸水平上具有較高的同源性，陳玉輝等（2008）研究表明，轉(zhuǎn)StVe基因番茄葉片總可溶性蛋白具有抑制番茄黃萎病菌生理小種1（Verticillium dahliae race 1）生長的作用。史仁玖等（2006）也通過RT-PCR和RACE技術(shù)從Solanum torvum中擴增克隆到1個抗黃萎病基因StoVe1，其cDNA全長3400 bp，含有3153 bp的完整開放閱讀框，編碼1051個氨基酸，該基因編碼的蛋白序列與剛果茄的SaVe1和SaVe2（登錄號為 AY615303和 AY590144）、類番茄的 SlVe1和 SlVe2（登錄號為 AY262016和AY282580）、番茄Ve1編碼的氨基酸序列同源性分別為82 %、81 %和80 %，且有很高的功能區(qū)段保守性。除Ve家族基因之外，從Solanum torvum中克隆的StDAHP基因也可能參與了植株對黃萎病菌侵染的防衛(wèi)過程（陳玉輝 等，2008；王忠 等，2010）。

6 問題與展望

茄子黃萎病是危害茄子生產(chǎn)的主要病害之一，近年來在我國發(fā)生猖獗，可能發(fā)生潛在大流行，該病在我國研究起步較晚，且發(fā)病面積每年呈擴大蔓延趨勢。因此，加強茄子黃萎病預測預報、病菌生理分化、寄主—病原物互作機制以及獲得抗源材料的研究仍是未來主要研究方向。生產(chǎn)上亟需建立一個綜合的防治體系，這個體系既應(yīng)包括防治那些強致病性病原菌和對殺菌劑不敏感病原菌的殺菌方法，又應(yīng)包括不同基因型栽培種在不同地區(qū)的防治方式。

黃萎病抗性品種在棉花、番茄和草莓等作物的抗病育種中得到重視，并取得一定進展（Simko et al.，2004；楊昶，2007），特別是在野生番茄秘魯番茄（Lycopersicon peruvianum Mill.）中發(fā)現(xiàn)了抗黃萎病的顯性單基因Ve，該基因已成功轉(zhuǎn)移至許多栽培番茄和馬鈴薯中，大大改良了番茄和馬鈴薯對黃萎病的抗性水平。由此可見，從茄屬作物轉(zhuǎn)育抗黃萎病基因已有較好的先例，可借鑒此方法在茄子抗黃萎病上開展研究。利用已鑒定和創(chuàng)制的茄子抗黃萎病材料，采用常規(guī)育種與現(xiàn)代分子標記育種相結(jié)合的手段，將抗病基因轉(zhuǎn)育到優(yōu)良栽培種中，最終達到育成高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)抗黃萎病茄子新品種的目的。

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