趙雪艷, 張 瑋, 嚴(yán) 紅, 閆愛(ài)玲, 徐海英*, 董金皋

(1. 河北農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院, 保定 071001；2. 北京市農(nóng)林科學(xué)院, 北京 100097)

不同葡萄品種對(duì)霜霉病的田間苗期抗性評(píng)價(jià)

趙雪艷1,2, 張 瑋2, 嚴(yán) 紅2, 閆愛(ài)玲2, 徐海英2*, 董金皋1*

(1. 河北農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院, 保定 071001；2. 北京市農(nóng)林科學(xué)院, 北京 100097)

對(duì)36個(gè)葡萄品種(品系)苗期對(duì)霜霉病的田間抗病性進(jìn)行了評(píng)價(jià),結(jié)果表明, 不同葡萄品種(品系) 對(duì)葡萄霜霉病的抗性存在明顯差異,絕大多數(shù)歐美雜交種的抗性要強(qiáng)于歐亞種葡萄,供試的10個(gè)歐美雜種中,‘瑞峰無(wú)核’對(duì)葡萄霜霉病表現(xiàn)為高抗;‘DEMIR’、‘龍寶’、‘紅富士’、‘黑奧林’、‘峰后’5個(gè)品種表現(xiàn)為中抗。

葡萄霜霉?。?主成分分析； 抗性評(píng)價(jià)

葡萄是世界第二大水果,適應(yīng)性強(qiáng),經(jīng)濟(jì)效益高,是我國(guó)重要的經(jīng)濟(jì)果樹(shù)之一,也是近年來(lái)我國(guó)最具發(fā)展活力的果樹(shù)。據(jù)世界糧農(nóng)組織(FAO)統(tǒng)計(jì),截至2010年,我國(guó)葡萄種植面積已近1 000萬(wàn)hm2,總產(chǎn)量843萬(wàn)t,遍及我國(guó)各省產(chǎn)區(qū)[1]。葡萄霜霉病是重要的葡萄病害之一,目前葡萄霜霉病在我國(guó)的大多數(shù)葡萄產(chǎn)區(qū)均有發(fā)生,雨水較多的地區(qū)或年份尤為嚴(yán)重。

葡萄霜霉病是由葡萄霜霉病菌[Plasmoparaviticola(Berk.etCurtis) Berl.etde Toni]引起的一種真菌病害[2],該病菌為二倍體活體營(yíng)養(yǎng)型專性寄生菌,雌雄異株[3]。葡萄霜霉病菌主要危害葡萄葉片,病情嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致葉片焦枯早落,嚴(yán)重影響葡萄植株生長(zhǎng)及果實(shí)品質(zhì)和產(chǎn)量,一般年份會(huì)造成減產(chǎn)30%～50%,嚴(yán)重時(shí)可達(dá)到80%以上[4]。

葡萄霜霉病的防治主要依賴化學(xué)防治,由于化學(xué)防治的昂貴投入及其導(dǎo)致的環(huán)境公害迫使人們尋求新的防治途徑[5],選用抗病品種是最為經(jīng)濟(jì)有效的途徑。本研究在自然發(fā)病的條件下,對(duì)36個(gè)鮮食葡萄品種苗期對(duì)葡萄霜霉病的田間抗病性進(jìn)行了評(píng)價(jià),旨在為選育優(yōu)質(zhì)抗霜霉病葡萄品種提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

參試品種共36個(gè),其中歐美雜種包括‘黑奧林’、‘龍寶’、‘峰后’、‘DEMIR’、‘紅富士’、‘瑞峰無(wú)核’、‘茉莉’、‘巴西’、‘Calina’、‘4倍體玫瑰香’；歐亞種包括‘瑞都無(wú)核怡’、‘25-8-6’、‘25-7-3’、‘26-11-4’、‘玫瑰香’、‘意大利’、‘未名玫瑰’、‘阿達(dá)玫瑰’、‘26-3-4’、‘瑰寶’、‘Otilia’、‘愛(ài)神玫瑰’、‘晚里扎馬特’、‘美人指’、‘牛奶’、‘京秀’、‘白羅莎’、‘26-11-4R’、‘26-9-1’、‘紅羅莎’、‘貴妃玫瑰’、‘紅寶石無(wú)核’、‘KM.183’、‘香妃’、‘紅地球’、‘奧古斯特’。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 葡萄苗的種植

試驗(yàn)在北京市農(nóng)林科學(xué)院平谷試驗(yàn)基地葡萄園進(jìn)行,將供試的36個(gè)葡萄品種(品系)按品種進(jìn)行定植,分為4個(gè)小區(qū),每個(gè)小區(qū)品種隨機(jī)排列,每個(gè)品種5～10 株。行株距為3 m×1 m,采用單臂水平主蔓整形,在定植當(dāng)年評(píng)價(jià)對(duì)霜霉病的抗病性。常規(guī)栽培管理,整個(gè)生長(zhǎng)季節(jié)未使用任何藥劑防治。

1.2.2 發(fā)病程度、病葉率的調(diào)查與統(tǒng)計(jì)

于2012年8月下旬在葡萄霜霉病的盛發(fā)期,進(jìn)行葡萄霜霉病的田間發(fā)生情況調(diào)查。田間自然鑒定采用每個(gè)品種(品系)隨機(jī)調(diào)查葉片100～200片,記錄每個(gè)葉片上葡萄霜霉病病斑情況,調(diào)查病葉率；按葉片的感病面積分級(jí)記載,統(tǒng)計(jì)病情指數(shù)。分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)參照中華人民共和國(guó)農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行,如下：

0級(jí)：無(wú)病斑；

1級(jí)：病斑面積占整個(gè)葉片面積的5%及以下；

3級(jí)：病斑面積占整個(gè)葉片面積的6%～25%；

5級(jí)：病斑面積占整個(gè)葉片面積的26%～50%；

7級(jí)：病斑面積占整個(gè)葉片面積的51%～75%；

9級(jí)：病斑面積占整個(gè)葉片面積的75%以上。

病葉率(%)=(發(fā)病總?cè)~數(shù)/調(diào)查總?cè)~數(shù))×100；

病情指數(shù)=[∑(各病級(jí)葉數(shù)×相對(duì)級(jí)數(shù)值)/(調(diào)查總?cè)~數(shù)×9)]×100。

1.2.3 統(tǒng)計(jì)分析方法

試驗(yàn)數(shù)據(jù)用SPSS 16.0軟件進(jìn)行主成分分析(principal components analysis,PCA)和聚類分析(cluster analysis,CA),評(píng)價(jià)不同葡萄品種的抗病性差異。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同葡萄品種(品系)對(duì)霜霉病的抗病性

不同品種(品系)間葡萄霜霉病的病情指數(shù)和病葉率結(jié)果如表1,調(diào)查數(shù)據(jù)顯示病情指數(shù)最低值為11.63,最高值為80.12；病葉率最低值為44.19,最高值為90.02,存在顯著差異。試驗(yàn)數(shù)據(jù)顯著性分析表明,不同葡萄品種對(duì)葡萄霜霉病的病情指數(shù)、病葉率存在明顯差異。

表136個(gè)葡萄品種霜霉病田間發(fā)生情況1)

Table1Fieldobservationsofgrapedownymildewdiseasefrom36cultivarvarieties

編號(hào)No．品種名稱Variety品種類型Sourcesofvariety病情指數(shù)Diseaseindex病葉率/%Diseaseincidence36奧古斯特歐亞種(80．12±1．23)a(90．02±2．24)a35紅地球歐亞種(68．87±0．97)ab(83．52±0．38)c34香妃歐亞種(68．20±0．67)abc(79．13±1．66)efgh33KM．183歐亞種(67．78±0．74)bc(81．75±0．79)cd32紅寶石無(wú)核歐亞種(66．66±0．79)bc(76．89±0．77)i31貴妃玫瑰歐亞種(66．55±0．62)bc(80．28±0．78)e30紅羅莎歐亞種(65．87±1．28)bcd(85．58±0．16)b2926?9?1歐亞種(65．43±0．59)bcd(77．92±0．39)h2826?11?4R歐亞種(64．54±1．04)cd(81．24±1．29)de27白羅莎歐亞種(61．92±1．28)cd(77．35±0．98)hi264倍體玫瑰香歐美雜種(61．54±0．49)cde(79．23±0．77)efg25晚里扎馬特歐亞種(61．04±0．94)de(76．02±0．98)ij24京秀歐亞種(58．83±1．62)ef(79．98±1．27)efg23Calina歐美雜種(58．67±3．21)efg(78．29±0．46)gh22巴西歐美雜種(57．38±1．38)fg(74．94±0．61)ijkl21牛奶歐亞種(56．25±0．70)fgh(78．32±1．41)gh20美人指歐亞種(55．97±0．95)gh(80．32±0．86)ef19愛(ài)神玫瑰歐亞種(54．96±1．69)ghi(79．99±0．28)efg18Otilia歐亞種(54．59±0．96)ghi(63．59±0．59)n17瑰寶歐亞種(53．59±1．06)hij(78．61±1．06)g1626?3?4歐亞種(53．02±2．17)hijk(70．84±0．15)l15阿達(dá)玫瑰歐亞種(49．91±0．59)ijk(77．49±0．62)hi14未名玫瑰歐亞種(49．12±1．19)ijk(76．34±0．45)ijk13意大利歐亞種(43．70±0．82)ijk(75．07±0．63)jk12玫瑰香歐亞種(43．45±1．68)ijk(73．05±1．20)k1126?11?4歐亞種(41．38±0．44)k(76．47±0．81)ij1025?7?3歐亞種(33．87±1．07)l(64．49±0．80)m925?8?6歐亞種(33．75±0．11)lm(70．16±1．31)lm8瑞都無(wú)核怡歐亞種(29．95±0．25)m(75．95±0．82)j7茉莉歐美雜種(26．79±1．03)mn(69．86±0．30)lmn6紅富士歐美雜種(23．39±0．77)n(55．74±0．61)no5DEMIR歐美雜種(23．17±1．14)no(64．46±1．46)mn4峰后歐美雜種(21．51±0．66)o(56．03±0．40)n3龍寶歐美雜種(20．78±1．25)op(46．51±0．66)p2黑奧林歐美雜種(18．69±0．65)p(55．72±1．22)mo1瑞峰無(wú)核歐美雜種(11．63±0．07)q(44．19±0．03)q

1) 表中數(shù)據(jù)為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差;同列數(shù)據(jù)后不同字母代表具有顯著性差異(P<0.05)。
Data in the table are mean±SE, the different small letters in the same column indicate significant difference at 0.05 level by DEMRT.

2.2 葡萄品種(品系)對(duì)霜霉病抗性的多元統(tǒng)計(jì)分析

2.2.1 主成分分析

運(yùn)用主成分分析方法對(duì)36個(gè)品種的田間葡萄霜霉病發(fā)病情況的數(shù)據(jù)樣本資料進(jìn)行分析,對(duì)葡萄霜霉病的病情指數(shù)和病葉率在兩個(gè)主成分上因子載荷作圖(如圖1所示),可見(jiàn)病情指數(shù)指標(biāo)位于第一相,在第一主成分上載荷較低(0.51),而在第二主成分上的載荷很高；病葉率也位于第一相,在第一主成分上的載荷很高(0.86),而在第二主成分上載荷低；但兩個(gè)主成分上都有較高的載荷量,具備明顯的特征。由此,選定病情指數(shù)和病葉率兩個(gè)指標(biāo)對(duì)葡萄霜霉病抗性進(jìn)行分類和評(píng)價(jià)。

應(yīng)用上述主成分分析取得的病情指數(shù)和病葉率兩個(gè)因子數(shù)據(jù)進(jìn)行了主成分運(yùn)算。根據(jù)病情指數(shù)和病葉率的試驗(yàn)數(shù)據(jù)做出因子分布散點(diǎn)圖,由因子分布散點(diǎn)圖將不同葡萄品種間的抗病性類型分為4類(如圖2)。第1類為高抗霜霉病品種: 病情指數(shù)10.01～15.00；第2類為中抗霜霉病品種: 病情指數(shù)15.01～25.00；第3類為低抗霜霉病品種: 病情指數(shù)25.01～50.00；第4類為感霜霉病品種: 病情指數(shù)大于50.00。

圖1 旋轉(zhuǎn)后的主成分因子載荷圖

圖2 葡萄品系的因子分布散點(diǎn)圖

2.2.2 聚類分析

為了解不同葡萄品種(品系)對(duì)霜霉病抗性的特點(diǎn),應(yīng)用聚類分析對(duì)上述主成分分析選定的病情指數(shù)和病葉率兩個(gè)因素的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)按1.2.3統(tǒng)計(jì)方法做出聚類分析圖(圖3),由聚類圖譜分析結(jié)果,取閾值為0.3時(shí)本試驗(yàn)中的不同葡萄品種(品系)對(duì)霜霉病的抗病性等級(jí)分為4類,與主成分分析結(jié)果一致。

圖3 36個(gè)葡萄品種抗霜霉病的聚類分析圖

2.3 葡萄品種(品系)對(duì)霜霉病抗性評(píng)價(jià)

結(jié)合主成分分析和聚類分析的結(jié)果綜合評(píng)價(jià)不同葡萄品種(品系)的抗性關(guān)系,數(shù)據(jù)分析表明：對(duì)霜霉病的抗性差異可把本試驗(yàn)中的葡萄品種分為4個(gè)類別：第1類高抗霜霉品種只有歐美雜種葡萄‘瑞峰無(wú)核’1個(gè),占所調(diào)查品種的2.78%;第2類中抗霜霉病品種有5個(gè)歐美雜種分別是‘DEMIR’、‘龍寶’、‘紅富士’、‘黑奧林’、‘峰后’,占所調(diào)查品種的13.89%;第3類低抗霜霉病品種有9個(gè)分別是‘茉莉’、‘瑞都無(wú)核怡’、‘25-8-6’、‘25-7-3’、‘25-11-4’、‘玫瑰香’、‘意大利’、‘未名玫瑰’、‘阿達(dá)玫瑰’,占所調(diào)查品種的23.07%;第4類感病品種有21個(gè),分別是‘26-3-4’、‘瑰寶’、‘Otilia’、‘愛(ài)神玫瑰’、‘美人指’、‘牛奶’、‘巴西’、‘Calina’、‘京秀’、‘晚里扎馬特’、‘4倍體玫瑰香’、‘白羅莎’、‘26-11-4R’、‘26-9-1’、‘紅羅莎’、‘貴妃玫瑰’、‘紅寶石無(wú)核’、‘KM.183’、‘香妃’、‘紅地球’、‘奧古斯特’,占所調(diào)查品種的58.33%。調(diào)查不同葡萄品種對(duì)霜霉病的田間苗期抗病性評(píng)價(jià)的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)詳見(jiàn)表2。

表2不同葡萄品種間的抗性關(guān)系

Table2TherelationshipbetweentheresistanceofdifferentgrapevarietiestoPlasmoparaviticolaaccordingtodiseaseindexes

抗性等級(jí)Resistancelevel品種名稱Hostplantvarietyname品種類型/個(gè)Sourceofvariety歐美雜種V．vinifera×V．labrusca歐亞種V．vinifera病情指數(shù)Diseaseindex高抗瑞峰無(wú)核1010．01～15．00中抗黑奧林、龍寶、峰后、DEMIR、紅富士5015．01～25．00低抗茉莉、瑞都無(wú)核怡、25?8?6、25?7?3、26?11?4、玫瑰香、意大利、未名玫瑰、阿達(dá)玫瑰1825．01～50．00 感病26?3?4、瑰寶、Otilia、愛(ài)神玫瑰、美人指、牛奶、巴西、Calina、京秀、晚里扎馬特、4倍體玫瑰香、白羅莎、26?11?4R、26?9?1、紅羅莎、貴妃玫瑰、紅寶石無(wú)核、KM．183、香妃、紅地球、奧古斯特318 >50．00

3 結(jié)論與討論

本試驗(yàn)應(yīng)用主成分分析和聚類分析對(duì)不同葡萄品種(品系)的霜霉病抗性進(jìn)行了研究, 結(jié)合兩者綜合分析,客觀反映各變量的綜合貢獻(xiàn)和各研究對(duì)象間相互關(guān)系的優(yōu)點(diǎn)[6]。兩類分析方法結(jié)果均表明葡萄霜霉病抗性等級(jí)分類一致,分為“高抗”、“中抗”、“低抗”、“感病”4個(gè)類型,其結(jié)果具有一定的可靠性和實(shí)用性。

目前葡萄霜霉病受環(huán)境因素、氣候條件的影響很大,因而在抗、感霜霉病品種栽培時(shí)要加強(qiáng)霜霉病的防治。本研究在北京市農(nóng)林科學(xué)院平谷試驗(yàn)基地進(jìn)行,常規(guī)管理自然發(fā)病狀態(tài)下,葡萄園內(nèi)36個(gè)葡萄品種中,歐美雜種品種群對(duì)葡萄霜霉病的抗性與歐亞品種群相比較強(qiáng), 有顯著的差異性[7],歐美雜種中‘瑞峰無(wú)核’對(duì)葡萄霜霉病表現(xiàn)為高抗;‘黑奧林’、‘DEMIR’、‘龍寶’、‘紅富士’、‘峰后’表現(xiàn)為中抗,是較為理想的抗病優(yōu)良品種,其葉片厚而大,葉背面多絨毛,果粒圓硬,易抗病。因此,選用抗霜霉病的歐美雜種作為親本進(jìn)行多代雜交,對(duì)于培育優(yōu)質(zhì)抗霜霉病葡萄品種具有重要意義；在大陸性氣候雨水較多的葡萄產(chǎn)區(qū)引用高抗葡萄品種對(duì)實(shí)際生產(chǎn)有非常重要的應(yīng)用價(jià)值。

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[5]李興紅,燕繼曄．葡萄病蟲(chóng)害防治關(guān)鍵技術(shù)[M]．北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社,2012：4.

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Resistanceevaluationforseedlingsofdifferentgrapevarietiestothegrapevinedownymildew,Plasmoparaviticola

Zhao Xueyan1,2, Zhang Wei2, Yan Hong2, Yan Ailing2, Xu Haiying2, Dong Jingao1

(1.CollegeofLifeSciences,AgriculturalUniversityofHebei,Baoding071001,China;2.BeijingAcademyofAgricultureandForestrySciences,Beijing100097,China)

Germplasm resources of 36 cultivar grape varieties were analyzed to evaluate the resistance toPlasmoparaviticola. The results showed that there were significant differences in the resistance of the seedlings of different grape varieties towards grapevine downy mildew. The interspecific hybrids ofVitisviniferaandV.labruscawere highly resistant than all other varieties. Comprehensive resistance evaluation indicated that ‘Ruifeng seedless’ showed high resistance, and ‘DEMIR’, ‘Longbao’, ‘Hongfushi’, ‘Black Olympia’ and ‘Fenghou’,showed moderate level resistance.

Plasmoparaviticola； principal component analysis; resistance evaluation

2013-11-06

：2014-01-25

公益性行業(yè)(農(nóng)業(yè))科研專項(xiàng)(201203035);北京市農(nóng)林科學(xué)院青年科研基金(QNJJ201215);北京市農(nóng)林科學(xué)院科技創(chuàng)新能力建設(shè)專項(xiàng)(KJCX201101009);北京市農(nóng)林科學(xué)院國(guó)際合作基金 (GJHZ2013)

S 436.631.12

：ADOI：10.3969/j.issn.0529-1542.2014.05.033

* 通信作者 E-mail: haiyingxu63@sina.com; dongjinggao@126.com.