張成花 林濤 李菊芬 馬國(guó)斌 許玲

摘 要： 以上海市設(shè)施栽培條件下發(fā)生的甜瓜白粉病為材料，對(duì)其病原菌進(jìn)行了形態(tài)學(xué)觀察鑒定，確定該白粉病病原物屬單囊殼屬單囊殼菌（Sphaerothecafuliginea）。同時(shí)，利用該白粉病病原對(duì)4個(gè)不同的甜瓜品種進(jìn)行了白粉病抗性鑒定，結(jié)果表明哈密瓜新品種東方蜜4號(hào)和東方蜜5號(hào)抗病性較強(qiáng)，尤其是東方蜜5號(hào)病情指數(shù)、黃化率均較低。

關(guān)鍵詞： 甜瓜； 白粉??； 抗性鑒定

Identification of Melon Powdery Mildew Pathogen and Resistance Test at Seedling Stage

ZHANG Cheng-hua1， LIN Tao1， LI Ju-fen2， MA Guo-bin2， XU Ling1

（1. School of Life Science， East China Normal University， Shanghai， 200062， China； 2. Horticultural Research Institute， Shanghai

Academy of Agricultural Science，Shanghai， 201106， China）

Abstract： The pathogen of melon powdery mildew collected from melons grown in protected culture in Shanghai was identified as Sphaerotheca fuliginea by its morphology. The resistance of 4 melon varieties to the pathogen was tested at seedling stage. The results showed that new Hami melon variety Dongfangmi No. 4 and Dongfangmi No. 5 had strong resistance to powdery mildew. Dongfangmi No. 5 had lower disease index and chlorotic responses to the pathogen.

Key words： Cucumis melo L.； Powdery mildew； Resistance identification

甜瓜白粉病是一種廣泛發(fā)生的世界性病害，在法國(guó)、蘇丹、美國(guó)、以色列、日本等國(guó)都有報(bào)道[1]。它不但降低植株的光合效能和增加植株蒸騰效能，同時(shí)可使葉片變脆硬，使植株提早萎黃干枯、早衰死亡，進(jìn)而使甜瓜產(chǎn)量和果實(shí)品質(zhì)下降[2]，給甜瓜生產(chǎn)造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。近年來(lái)，隨著我國(guó)甜瓜種植面積的逐年擴(kuò)大，白粉病病害也日趨嚴(yán)重。上海地區(qū)主要采用設(shè)施大棚栽培，加之高溫高濕等氣候條件，已成為白粉病高發(fā)區(qū)域，目前針對(duì)白粉病還沒(méi)有特效農(nóng)藥，因此，選育抗白粉病甜瓜品種迫在眉睫。

據(jù)報(bào)道[3-4]，有3個(gè)屬6個(gè)種的真菌均可引起葫蘆科植物白粉病，它們分別是白粉菌屬二孢白粉菌[Erysiphe cichoracearum DC. sensu latu（=E.corontii Cast. Emend.U.Braun）]、白粉菌屬普生白粉菌[Erysiphe communis（Wallr．） Link]、白粉菌屬蓼白粉菌（Erysiphe polygoni DC.）、內(nèi)絲白粉菌屬韃靼內(nèi)絲白粉菌[Leveillula taurica （Lev．） Arnand]、單囊殼屬單囊殼菌[Sphaerothecafuliginea（Schlecht． ex Fr．）Poll（=S. fusca（Fr.）Blumer emend.U.Braun）]和粉孢霉（Oidium sp．）。其中引起中國(guó)甜瓜白粉病的病原菌主要有單囊殼屬單囊殼菌（Sphaerothecafuliginea），白粉菌屬二孢白粉菌（Erysiphe cichoracearum DC.）[5-6]。迄今為止，已報(bào)道的S. fuliginea的生理小種共有11個(gè)[7-9]，E. cichoracearum則有2個(gè)生理小種[10]。白粉病菌是?；突铙w寄生菌，不同寄主及不同的生理環(huán)境其病原菌種類存在差異，而不同寄主對(duì)同一病原菌的抗性也不盡相同。本試驗(yàn)對(duì)上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院設(shè)施栽培過(guò)程中發(fā)生的甜瓜白粉病病原進(jìn)行了鑒定，并對(duì)4個(gè)不同甜瓜品種進(jìn)行了苗期白粉病抗性評(píng)價(jià)，為進(jìn)一步選育出高抗白粉病品種提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

白粉病病原菌來(lái)源：上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院園藝研究所設(shè)施大棚內(nèi)發(fā)病植株的新鮮白粉病菌。供試甜瓜品種：哈密瓜品種東方蜜4號(hào)、東方蜜5號(hào)、紅冠玉及昭君1號(hào)，均由上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院園藝研究所提供。

1.2 方法

1.2.1 病原菌形態(tài)觀察 參照劉建利等[11]的方法。

1.2.1.1 孢子觀察 用鑷子挑取發(fā)病葉片上的粉狀物，無(wú)菌水懸浮，制作臨時(shí)裝片，顯微鏡下觀察。（1）子囊及子囊孢子的觀察：觀察10個(gè)玻片，每個(gè)玻片選取5個(gè)視野，觀察有無(wú)子囊或子囊孢子產(chǎn)生，記錄其形態(tài)及大小。（2）分生孢子觀察：觀察5個(gè)玻片，每個(gè)玻片選取3個(gè)視野，每個(gè)視野觀察10個(gè)孢子，顯微測(cè)微尺測(cè)量分生孢子長(zhǎng)度和寬度，取平均值，并記錄分生孢子著生狀態(tài)及形狀。（3）分生孢子梗觀察：觀察5個(gè)玻片，每個(gè)玻片選取3個(gè)視野，每個(gè)視野觀察5個(gè)分生孢子梗，顯微測(cè)微尺測(cè)量分生孢子梗長(zhǎng)度和寬度，取平均值，并記錄分生孢子梗隔數(shù)。（4）萌發(fā)管觀察：觀察5個(gè)玻片，每個(gè)玻片選取3個(gè)視野，每個(gè)視野觀察5個(gè)萌發(fā)孢子，顯微測(cè)微尺測(cè)量萌發(fā)管寬度，取平均值，并記錄萌發(fā)管著生位置。

1.2.1.2 菌絲觀察 將透明膠帶膠面朝下貼在病原菌生長(zhǎng)部位的葉片上，輕壓后揭下，貼在滴有無(wú)菌水的載玻片上制成臨時(shí)玻片。觀察5個(gè)玻片，每個(gè)玻片選取5個(gè)視野，每個(gè)視野選取5段菌絲，測(cè)量菌絲寬度，取平均值，并觀察菌絲顏色及有無(wú)橫隔。

1.2.1.3 纖維狀體觀察 挑取少許病原菌分生孢子于載玻片上，滴加3％ 的KOH溶液后，蓋上蓋玻片，在40倍顯微鏡下觀察分生孢子是否有纖維狀體，觀察5 個(gè)玻片，每個(gè)玻片觀察3個(gè)視野，每個(gè)視野取10個(gè)分生孢子觀察纖維狀體個(gè)數(shù)，取平均值。

1.2.1.4 病原菌致病性檢測(cè) 采用葉盤(pán)法。將幼嫩葉片用無(wú)菌水清洗干凈，打成直徑3 cm的葉盤(pán)，置于鋪有無(wú)菌濕濾紙的培養(yǎng)皿中，濕棉花保濕。葉圓片上滴加10 μL濃度 106個(gè)·mL-1的白粉病菌孢子懸浮液。置于25 ℃ 條件下，每天觀察發(fā)病情況。每個(gè)品種接種15張葉盤(pán)。

1.2.2 不同甜瓜品種白粉病抗性鑒定 選取生長(zhǎng)1周的甜瓜幼苗，將其子葉剪下清洗干凈，置于鋪有無(wú)菌濕濾紙的培養(yǎng)皿中，濕棉花保濕。將白粉病菌孢子懸浮液均勻刷在子葉正面，保鮮膜密封。置于25 ℃ 恒溫、12 h 光暗交替環(huán)境下，觀察發(fā)病情況，統(tǒng)計(jì)病情指數(shù)及子葉黃化率。

病情指數(shù)（DI）分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)：0級(jí)，子葉發(fā)病面積為0；1級(jí)，子葉發(fā)病面積小于1/3；2級(jí)，子葉發(fā)病面積介于1/3~1/2；3級(jí)，子葉發(fā)病面積介于1/2~2/3；4級(jí)，子葉發(fā)病面積大于2/3。病情指數(shù)計(jì)算方法：

病情指數(shù)=[（∑級(jí)別×子葉數(shù)量）／（總子葉數(shù)量×5）]×100

子葉黃化率分級(jí)：0級(jí)，子葉綠色；1級(jí)，子葉褪綠；2級(jí)，子葉黃化面積小于1/3；3級(jí)，子葉黃化面積介于1/3~2/3；4級(jí)，子葉黃化面積大于2/3。黃化率統(tǒng)計(jì)方法如下：

黃化率/％=[（∑級(jí)別×子葉數(shù)量）／（總子葉數(shù)量×4）]×100

品種抗病性劃分標(biāo)準(zhǔn)參照王萍等人[12]報(bào)道：免疫（I），病情指數(shù)為0；高抗（HR），病情指數(shù)為0

2 結(jié)果與分析

2.1 白粉病主要癥狀及病原物形態(tài)觀察

甜瓜白粉病多發(fā)生在甜瓜結(jié)果期及成熟期。發(fā)病初期，葉片正面出現(xiàn)褪綠斑點(diǎn)，形成白色小霉點(diǎn)，并向四周擴(kuò)展形成邊緣不明顯的白色粉層，隨后逐漸蔓延到葉片背面、葉柄、莖蔓甚至幼嫩果實(shí)上，發(fā)病后期白色粉層呈灰白色（如圖1A-D）。當(dāng)設(shè)施大棚中溫度較高、濕度較大時(shí)最易發(fā)病，且蔓延速度快。

經(jīng)顯微觀察，在甜瓜白粉病病葉上并未觀察到子囊和子囊孢子，但分生孢子大量存在，分生孢子梗及菌絲等清晰可見(jiàn)。根據(jù)其分生孢子大小、分生孢子梗長(zhǎng)度和寬度、菌絲和萌發(fā)管寬度及萌發(fā)管著生位置以及分生孢子內(nèi)部含有發(fā)達(dá)的纖維狀體等特征（圖1F-G、表1），初步鑒定該白粉病病原為單囊殼屬單囊殼白粉菌（Sphacelothecafuliginea）。

采用葉盤(pán)法將白粉病病原菌孢子懸浮液接種在葉盤(pán)上，7 d后葉盤(pán)正面出現(xiàn)白色粉狀物，呈現(xiàn)白粉病癥狀（如圖1E）。鏡檢粉狀物，其形態(tài)特征與上述觀察結(jié)果相同。

2.2 4個(gè)甜瓜品種苗期白粉病抗性鑒定

用Sphacelothecafuliginea屬白粉病病原對(duì)4個(gè)甜瓜品種苗期子葉進(jìn)行了白粉病抗病性鑒定，結(jié)果（表2及圖2）表明，4個(gè)甜瓜品種子葉對(duì)白粉病抗性存在明顯差異。其中，4號(hào)品種即東方蜜5 號(hào)對(duì)白粉病抗性最強(qiáng)，其次為東方蜜4號(hào)，這2個(gè)品種均為中抗品種。而另外2個(gè)哈密瓜品種昭君1號(hào)和紅冠玉對(duì)白粉病抗性較差，屬感病品種。表明哈密瓜品種東方蜜4號(hào)和東方蜜5號(hào)對(duì)白粉病抗性均優(yōu)于哈密瓜品種紅冠玉和昭君1號(hào)。

表2 4個(gè)甜瓜品種苗期白粉病抗性鑒定結(jié)果

3 討論和結(jié)論

鄭儒永等[13]認(rèn)為引起中國(guó)甜瓜白粉病最主要的病原菌是單囊殼屬（Sphacelotheca）和白粉屬（Erysiphe）。單囊殼屬單囊殼菌（Sphaerothecafuliginea）和白粉菌屬二孢白粉菌（Erysiphe cichoracearum DC.）的無(wú)性階段形態(tài)相似，但2種病原菌結(jié)構(gòu)上存在差異[4]，二孢白粉菌（Erysiphe cichoracearum）分生孢子為細(xì)長(zhǎng)圓柱形，無(wú)纖維狀體，萌發(fā)管從分生孢子頂部或底部長(zhǎng)出，呈指狀，而單囊殼屬單囊殼菌（Sphaerothecafuliginea）分生孢子為橢圓形，有發(fā)達(dá)纖維狀體，萌發(fā)管側(cè)生，頂端膨大或呈叉狀。Dutin等[14]、Frolov[15]以及Rankovic[16]描述了單囊殼屬單囊殼菌和二孢白粉菌孢子長(zhǎng)度和寬度比值的區(qū)別。單囊殼屬單囊殼菌共有11個(gè)生理小種，Hosoya等[17]報(bào)道，這些生理小種主要是通過(guò)寄主鑒別來(lái)劃分的。目前，國(guó)際上公認(rèn)的白粉病生理小種鑒別寄主有Edisto 47、 PMR 45、 PMR 6、 PMR 5、WMR 29、 MR 1、 PI 124112、 PI 124111、 PI 414723、 Vedrantais、 Nantais Oblong、 IranH和Topmark[5]。 顧海峰等[18]采用國(guó)際通用的甜瓜白粉病生理小種鑒定寄主與標(biāo)準(zhǔn)鑒定體系，對(duì)上海嘉定區(qū)、浦東新區(qū)、金山區(qū)保護(hù)地種植甜瓜白粉病病原菌生理小種進(jìn)行了鑒定，確定了上海地區(qū)甜瓜白粉病主要由瓜單囊殼白粉菌（Podosphaera xanthii）（原名為Sphaerotheca fuliginea）所致，并認(rèn)為存在2個(gè)生理小種，即小種Race 1和Race 2France。本試驗(yàn)根據(jù)甜瓜白粉病病原物的形態(tài)、分生孢子和分生孢子梗長(zhǎng)度、寬度以及是否有發(fā)達(dá)的纖維狀體等特征，確定了上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院園藝研究所閔行區(qū)基地內(nèi)設(shè)施甜瓜白粉病病原物為單囊殼屬單囊殼菌（Sphaerothecafuliginea）。該結(jié)果與前人研究報(bào)道一致，但其生理小種的劃分還有待于進(jìn)一步鑒定。

不同甜瓜品種白粉病苗期抗性試驗(yàn)結(jié)果表明，哈密瓜新品種東方蜜4號(hào)和東方蜜5號(hào)抗病性相對(duì)較強(qiáng)，尤其是東方蜜5號(hào)病情指數(shù)和黃化率均較低。4個(gè)品種相比，紅冠玉和昭君1號(hào)發(fā)病較早，4 d即呈現(xiàn)病狀，而東方蜜4號(hào)和東方蜜5號(hào)第5 天才呈現(xiàn)病狀，且7 d后子葉仍保持綠色。東方蜜4號(hào)和東方蜜5號(hào)屬中抗品種，而紅冠玉和昭君1號(hào)屬感病品種。該結(jié)果與田間發(fā)病情況一致。

參考文獻(xiàn)

[1] Kuzuya M，Hosoya K，Yashiro K，et al.Powdery mildew （Sphaerotheca fuliginea） resistance in melon is selectable at the haploid level[J]. Journal of Experimental Botany，2003，384（54）： 1069-1074.

[2]Sitterly W R. Powdery mildew of cucurbits[M]. In: Spencer DM（ed.）The Powdery Mildews. New York： Academic Press， 1978： 359-379.

[3]Tomason Y，Gibson P T. Fungal characteristics and varietal reactions of powdery mildew species on cucurbits in the steppes of Ukraine[J]. Agryonomy Research， 2006，4（2）： 549-562.

[4] Vakalounakis D J， Klirenomou E， Papadakis A. Species spectrum，host range and distribution of powdery mildews on Cueurbitaceae in Crete[J]. Plant Pathology， 1994， 43（5）： 813-818.

[5]王娟， 鄧建新， 宮國(guó)義. 甜瓜抗白粉病育種研究進(jìn)展[J]. 中國(guó)瓜菜， 2006（1）： 33-36.

[6]王建設(shè)， 陳杭. 甜瓜抗白粉病鑒定[J]. 華北農(nóng)學(xué)報(bào)， 2000， 15（1）： 125-128.

[7]James M. Reactions of 20 melon cultigens to powdery mildew race 2 U. S. [C]. Cucurbitaceae， 2002： 2-77.

[8]Bertrand F. AR Hales BestJumbo， a new differential melon variety for Sphaerothecafuliginea races in leaf disk tests[C]. Cueurbitaceae， 2002： 234-237.

[9]王娟， 宮國(guó)義， 郭紹貴， 等. 北京地區(qū)瓜類蔬菜白粉病菌生理小種分化的初步鑒定[J]. 中國(guó)蔬菜， 2006（8）： 7-9.

[10]徐志豪， 偉林， 黃凱美，等. 白粉病菌的生理小種及其對(duì)不同基因型甜瓜的致病性（英文）[J]. 浙江農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)， 1999， 11（5）：245-248.

[11]劉建利， 任賢， 金妮，等. 寧夏壓砂甜瓜白粉病病原茵初步鑒定[J]. 中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)， 2010， 26（14）： 261-264.

[12]王萍， 王宏太， 陳鴻， 等. 2種方法鑒定甜瓜白粉病抗性的比較[J]. 長(zhǎng)江蔬菜：學(xué)術(shù)版， 2010（8）： 96-98.

[13]鄭儒永， 余永年. 中國(guó)真菌志·第一卷（白粉菌目）[M]. 北京： 科學(xué)出版社， 1987.

[14]Dutin K E，Sokolov U V. Identification of powdery mildew species on cucurbit crops using conidia. Breeding and technology：irrigation of melon crops[C]. All Russian Sci，Res，Inst. Of Vegetable and Melon Crops，Astrakhan（in Russian）. 1978： 11-14.

[15]Frolov V V. Species structure of fungi powdery mildew fungi in m-elon in Kherson. Proceedings of the international conference “Selection and technology：cucurbits production”[C]. Hola Pristania（Ukrainian Science Research Institute of Southern Vegetable and Melon Crops，Kherson）（in Russian）. 1996： 114-117.

[16]Rankovic B. Powdery mildew fungi（order Erysipales） on plants in Montenegro（Chernogoria）[J]. Mycology and Phytopathology（Ru-ssian Acad. Of Sci，Leninngard Sci Publ.），2003，37（3）： 42-52.

[17]Hosoya K，Narisawa K，Pitrat M，et al. Race identification in powdery mildew（Sphaerotheca fuliginea）on melon（Cucumis melo）in Japan[J]. Plant Breeding，1999，118（3）： 259-262.

[18]顧海峰，張旭，張文芳，等. 上海地區(qū)西甜瓜白粉病菌生理小種的鑒定[J]. 上海農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2010，26（4）： 155-158.

收稿日期： 2011-12-24； 修回日期： 2012-02-15

基金項(xiàng)目： 上海市科技興農(nóng)重點(diǎn)攻關(guān)項(xiàng)目[滬農(nóng)科攻字（2008）第1-5號(hào)]

作者簡(jiǎn)介： 張成花，女，在讀博士研究生。研究方向： 植物病理與食品安全。電子信箱： flowerre@126.com

通訊作者： 許玲，女，教授，主要從事植物采后病理與生理研究。電話： 021-54341012； 電子信箱： lxu@bio.ecnu.edu.cn