王仁剛 楊志曉 林世鋒
摘要:以64個煙屬野生種(其中33個種為我國首次收集的野生種資源)、4個普通煙草栽培種為試驗材料,采用黑脛病苗期接種鑒定和田間病圃鑒定2種方法,研究煙屬野生種資源對黑脛病的抗病性。結(jié)果表明,2種鑒定方法得到的抗性鑒定結(jié)果一致性較高,其中54個參試材料鑒定結(jié)果相同,10個參試材料鑒定結(jié)果有差異,但抗性鑒定的結(jié)果差異都是在相近抗性水平上波動;在參試材料中共鑒定出高抗黑脛病野生種4個,抗黑脛病野生種14個,中抗黑脛病野生種13個;不同組的野生種黑脛病抗性有一定差異,圓錐煙草組、殘波煙草組的野生種表現(xiàn)出對黑脛病較好的抗性。
關(guān)鍵詞:煙屬;野生種;黑脛病;抗病性鑒定;野生資源;抗黑脛病育種利用
中圖分類號: S435.72文獻標志碼: A
文章編號:1002-1302(2017)15-0099-04
煙屬(Nicotiana)包含75種,我國煙草種質(zhì)資源庫中共保存煙屬野生種資源35份(33個種)[1-3]。栽培煙草主要來源于普通煙草,自然加倍和人工選擇等因素導致現(xiàn)代栽培煙草遺傳基因庫的變窄,背景狹窄限制了煙草育種等諸多研究難以取得突破性進展。煙屬野生種具有高度的遺傳復雜性和異質(zhì)性,具有栽培種所不具備的重要性狀,如抗逆性、適應(yīng)性、抗病性、雄性不育性及獨特的品質(zhì)特性等,是極具研究價值的戰(zhàn)略資源[4-5]。利用野生資源是解決栽培煙草遺傳瓶頸、拓寬基因資源等最可靠、有效的途徑之一。廣泛收集、鑒定煙屬野生種資源是開展研究利用必不可少的前提工作。在文獻資料中可查詢到一些野生種資源對各種病害抗性的介紹,但關(guān)于野生種資源對煙草黑脛病抗性的系統(tǒng)研究鮮有報導。煙草黑脛病是煙草生產(chǎn)上最具毀滅性的病害之一,在我國主要煙區(qū)都有發(fā)生[6-7]。本研究采用苗期接種鑒定、田間病圃鑒定2種方法對煙屬64份野生種資源進行黑脛病抗病性鑒定,篩選抗病資源,為野生種資源在抗黑脛病育種的應(yīng)用提供基礎(chǔ)材料。
1材料與方法
1.1試驗材料
參試材料共68份,包括了64份野生種資源和4個普通煙草種,函蓋了煙屬全部13個組[2-3]。參試野生種資源中33個種為我國首次收集的野生種資源[2-3,5],2份資源為合成種、3份資源為變種;4個普通煙草種為烤煙黑脛病常用對照品種,其中革新3號為抗病對照,K326、金星6007為中抗對照,小黃金1025為感病對照(表1)。
1.2試驗時間與地點
在本試驗于2015年在貴州省福泉市貴州省煙草科學研究院試驗基地進行。田間病圃鑒定于貴州省煙草科學研究院試驗基地黑脛病圃內(nèi)進行、苗期接種鑒定于貴州省煙草科學研究院試驗基地溫室內(nèi)進行。
1.3材料培養(yǎng)與處理方法
1.3.1接種病原菌及菌谷培養(yǎng)
黑脛病菌為黑脛病1號小種,由貴州省煙草科學研究院鑒定、保存。菌谷制種方法參照GB/T 23224—2008《煙草品種抗病性鑒定》。
1.3.2田間病圃鑒定
煙草黑脛病抗性鑒定采用田間病圃鑒定法。試驗設(shè)4個重復,每重復1行,栽煙10株。采用漂浮育苗法,密度1 m×0.6 m,施純氮90 kg/hm2。其他栽培管理措施同大田生產(chǎn)。設(shè)革新3號為抗病對照,金星6007為中抗對照,小黃金1025為感病對照。病害人工誘發(fā):于移栽后20 d,對所有供試煙株進行莖基部的人工接種,每株接種病菌菌谷3 g。
1.3.3苗期接種鑒定
將供試材料播種于56孔育苗托盤上培養(yǎng)供試煙苗到60 d苗齡用于試驗。每份資源56株,設(shè)3個重復。接種:對所有供試煙株進行莖基部的人工接種,每株接種病菌菌谷0.5 g,保持溫度26~28 ℃。
1.4測定指標與方法
記載方法執(zhí)行國家標準GB/T 23222—2008《煙草病蟲害分級及調(diào)查方法》。苗期接種鑒定以黑脛菌谷接種10 d 1次病情指數(shù)為準,田間病圃鑒定以菌谷抗種后20、40、60 d 3次病情指數(shù)平均值為準。
2結(jié)果與分析
試驗結(jié)果(表2)表明,苗期鑒定所設(shè)抗病鑒定對照病情指數(shù)均在正常范圍內(nèi),抗病對照品種革新3號表現(xiàn)為抗,中抗對照品種K326、金星6007表現(xiàn)為中抗,感病對照小黃金1025表現(xiàn)高感;田間鑒定所設(shè)抗病鑒定對照除抗病對照有小幅偏高,其他對照病情指數(shù)屬正常范圍,抗病對照品種革新3號表現(xiàn)為中抗,中抗對照品種K326、金星6007表現(xiàn)為中抗,感病對照小黃金1025表現(xiàn)高感。參試材料通過黑脛病苗期鑒定法鑒定出高抗黑脛病野生種4個,抗黑脛病野生種14個,中抗黑脛病野生種13個,其他33個野生種資源為中感至高感。田間病圃鑒定法的結(jié)果與苗期鑒定有一定差異,鑒定出高抗黑脛病野生種4個,抗黑脛病野生種17個,中抗黑脛病種16個。
2種方法共有10個野生種的鑒定結(jié)果有差異,但抗性鑒定的結(jié)果差異都是在相近抗性水平上波動,其中,N. excelsior、N. suaveolens 2個種在苗期鑒定為抗,田間病圃中因病情指數(shù)略高而劃分為中抗水平;N. rustica、N. ingulba、N. sylvestris 3個種苗期鑒定為中抗,田間病圃中則表現(xiàn)為中感;N. miersii、N. acuminata、N. amplexicaulis、N. setchellii、N. undulate 5個種苗期鑒定為抗,田間病圃病情指數(shù)達到感病水平。
采用苗期接種鑒定法和田間病圃鑒定法對野生種進行黑脛病抗性鑒定,病情指數(shù)存在一定差異,是野生種生育期、環(huán)境條件等因素造成的,但其結(jié)果具有一定的一致性,對抗性的判定雖有差異但都在相近抗性級別波動[8-9]。田間病圃鑒定受土壤中病原分布不均勻、野生種移栽到田間后生育期差異較苗期更為明顯、田間其他病害發(fā)生等因素影響,影響誤差相對較大;苗期接種鑒定環(huán)境因素影響較少,鑒定結(jié)果相對穩(wěn)定,因此本研究以苗期接種鑒定結(jié)果為準,田間病圃鑒定結(jié)果為參考。endprint
[BT1#]3討論
從煙屬野生種分類來分析不同組野生種資源對煙草黑脛病的抗性發(fā)現(xiàn),分類地位屬不同組的野生種對煙草黑脛病的抗性有一定差異。參試材料中圓錐煙草組、殘波煙草組的野生種表現(xiàn)出對黑脛病較好的抗性,絨毛煙草組的野生種對黑脛病的抗性較差,其他組的野生種在同一組內(nèi)的抗性差異較大。圓錐煙草組、殘波煙草組的野生種黑脛病抗性明顯優(yōu)于其他組的野生種,圓錐煙草組6個參試材料中,N. cordifolia表現(xiàn)為高抗黑脛病,N. raimondii、N. benavidesii、N. solanifolia、N. knightiana、N.paniculata等5個種表現(xiàn)為抗病。殘波煙草組包括4個種,其中N. repanda、N. nesophila 2個種表現(xiàn)為高抗黑脛病,N. nudicaulis、N. stocktonii 表現(xiàn)為抗病。絨毛煙草組是栽培煙草的祖先種[10-11],該組所包含的參試材料黑脛病抗性均為中感至高感。絨毛煙草組包含5個野生種,其中N. tomentosiformis表現(xiàn)為高感黑脛病,N. otophora、N. tomentosa 2個種均為感,N. kawakamii為中感黑脛病。栽培煙草的另1個祖先種林煙草組只有N. sylvestris 1個種,對黑脛病抗性病圃鑒定表現(xiàn)為中感。
香甜煙草組在分類上共包含26個種,參試材料為其中18個種。其中N. megalosiphon、N. rotundifolia、N. debneyi 3個種表現(xiàn)為抗病,N. fragrans、N. occidentalis、N. simulans、N. velutina、N. exigua、N. goodspeedii等6個種表現(xiàn)為中抗,N. excelsior、N. suaveolens苗期接種鑒定為抗性,病圃鑒定為中抗,N. africana表現(xiàn)為高感黑脛病,其他材料為中感至感病。具翼煙草組包含的6個種對黑脛病抗性差異較大,N. plumbaginifolia表現(xiàn)為抗黑脛病,N. forgetiana為高感黑脛病,其他4個種抗性在中抗至中感。在夜花煙草組中鑒定出N. glauca高抗黑脛病。
在研究中鑒定出的4個高抗黑脛病野生種中,N. nesophila、N. repanda為四倍體,染色體數(shù)與普通煙草相同,N. cordifolia、N. glauca為二倍體。這些資源的利用具有很大困難,需要在遠緣雜交上有進一步的突破。黑脛病抗性鑒定結(jié)果受病原菌致病性不同、環(huán)境因素的影響等,可能在不同地區(qū)有一定差異,在研究與利用這些野生種資源時應(yīng)考慮這些因素帶來的誤差。
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