杜蕙 蔣晶晶 王春明 郭建國(guó) 漆永紅
摘要:采用室內(nèi)離體接種結(jié)合田間自然發(fā)病調(diào)查,研究了8個(gè)葡萄品種對(duì)霜霉病的抗性,結(jié)果表明,不同品種對(duì)葡萄霜霉病的抗性差異較大,高妻、夏黑、醉人香及矢富羅莎對(duì)霜霉病表現(xiàn)抗?。≧),奧古斯特、紅地球及貴妃玫瑰對(duì)霜霉病表現(xiàn)感?。⊿),瑞比爾表現(xiàn)高感(HS)。對(duì)8個(gè)葡萄品種的葉片表皮氣孔觀察表明,不同品種葉片氣孔大小、密度不同。氣孔密度由大到小依次為奧古斯特、矢富羅莎、夏黑、貴妃玫瑰、高妻、醉人香、紅地球、瑞必爾。氣孔的開張面積從大到小依次為醉人香、高妻、貴妃玫瑰、紅地球、夏黑、奧古斯特、瑞必爾、矢富羅莎。各品種葉片氣孔的密度及大小與霜霉病的抗性未表現(xiàn)出一定規(guī)律。
關(guān)鍵詞:葡萄;葉片表皮氣孔;霜霉病;抗性
中圖分類號(hào):S436.631.1? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A? ? ? ?文章編號(hào):1001-1463(2018)12-0058-04
doi:10.3969/j.issn.1001-1463.2018.12.017
葡萄霜霉病是由葡萄生單軸霉菌[Plasmopara.viticola]引起的葡萄生產(chǎn)上最重要的病害之一,世界各地葡萄產(chǎn)區(qū)均有發(fā)生,是一種世界性病害[1 - 2 ]。我國(guó)1899 年發(fā)現(xiàn)該病危害[3 ],目前幾乎所有葡萄產(chǎn)區(qū)都有發(fā)生,潮濕多雨地區(qū)危害更為嚴(yán)重,發(fā)病嚴(yán)重時(shí)嚴(yán)重影響樹勢(shì)和果實(shí)品質(zhì)[4 ]。目前關(guān)于葡萄霜霉病的抗性研究主要集中在品種抗病性鑒定、病菌致病性分化及抗藥性等方面 [5 - 9 ],有學(xué)者對(duì)與抗性有關(guān)的葡萄葉片組織結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研? ? 究[10 - 13 ],但不同學(xué)者的研究結(jié)果不同。我們以生產(chǎn)中主栽的鮮食葡萄品種為材料,觀察了不同葡萄品種對(duì)霜霉病的抗性及葉片表皮的氣孔,以期豐富葡萄霜霉病抗性機(jī)理研究。
1? ?材料和方法
1.1? ?試驗(yàn)材料
植物材料為葡萄室內(nèi)盆栽苗,品種有:紅地球、夏黑、高妻、瑞必爾、醉人香、貴妃玫瑰、奧古斯特、矢富羅莎。普通型塑料透明膠帶,寬度為 18 mm,厚度為0.05 mm。
供試葡萄品種于2013年秋季扦插于甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所溫室中。2014年8月從田間采集新鮮的葡萄霜霉病的葉片,用自來水反復(fù)沖洗掉老孢子囊后,在20 ℃條件下黑暗保濕培養(yǎng)24~48 h。待新孢子囊長(zhǎng)出后用毛筆刷下,用無菌水配制成濃度為1×105~1×106個(gè)/mL孢子囊懸浮液備用。
1.2? ?試驗(yàn)方法
1.2.1? ? 供試品種對(duì)霜霉病的抗性評(píng)價(jià)? ? 采用室內(nèi)離體葉片法結(jié)合田間自然發(fā)病調(diào)查進(jìn)行品種抗性評(píng)價(jià)。室內(nèi)離體葉片測(cè)定時(shí),分別采集供測(cè)試葡萄品種新梢大小和葉齡基本一致的健康葉片,將事先準(zhǔn)備好的孢子囊懸浮液用喉頭噴霧器在葉片背面均勻噴灑10 mL,然后將葉片正面朝下放在鋪有四層無菌水浸濕滅菌紗布的瓷盤中,為避免葉片與濕紗布接觸腐爛,在葉片下放置玻璃棒,葉柄用脫脂棉保濕,磁盤用保鮮膜覆蓋密封,于20 ℃條件下黑暗保濕培養(yǎng)。以噴等量清水為對(duì)照,每品種接種10片葉,重復(fù)3次。逐日觀察記錄發(fā)病情況,用接種后第7天的調(diào)查數(shù)據(jù)計(jì)算病情指數(shù)。
田間自然發(fā)病調(diào)查參考劉天明等[13 ]的方法。2014年,在甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院林果花卉研究所葡萄園分別在霜霉病初發(fā)期(7月5日)、盛發(fā)期(8月16日)及發(fā)病后期(9月22日)共進(jìn)行3次調(diào)查。每品種選取20個(gè)新發(fā)的枝條,每枝自上而下調(diào)查10個(gè)葉位相同葉片,記錄發(fā)病情況,計(jì)算平均病情指數(shù)。室內(nèi)及田間病害調(diào)查分級(jí)方法按0級(jí),無病斑;1級(jí),病斑面積占葉面積5%以下;3級(jí),病斑面積占葉面積6%~25%;5級(jí),病斑面積占葉面積26%~50%;7級(jí),病斑面積占葉面積? ? ?51%~75%;9級(jí),病斑面積占葉面積76%以上進(jìn)行。品種抗性評(píng)價(jià)參考劉新秀等[14 ]的5級(jí)分級(jí)法,即免疫(I),病情指數(shù)為0;高抗(HR),病情指數(shù)為0.1~5.0;抗?。≧),病情指數(shù)為5.1~25.0;感?。⊿),病情指數(shù)為25.0~50.0;高感(HS),病情指數(shù)為50.0~100.0。
1.2.2? ? 不同葡萄品種葉片表皮氣孔壓片制作? ? ?采用透明膠帶粘取法[15 ]。塑料透明膠帶拉開10~15 cm,膠面朝上,平放在實(shí)驗(yàn)臺(tái)面上。帶葉柄剪取葡萄葉片(第3~5片新葉),用水輕輕沖洗后用濾紙迅速吸干表面水分。左手捏住葉柄,將葉片正面粘在膠帶上。在粘貼過程中,先將葉尖粘貼在膠帶上,然后將葉片向葉背面彎曲逐漸向前推移,使葉片正面與膠帶充分接觸。為了防止粘貼過程中葉片皺縮,應(yīng)右手持解剖針,置于葉片與膠帶之間進(jìn)行調(diào)整,使葉片平整地粘貼在膠帶上。然后剪去葉柄。將膠帶對(duì)折過來平整地粘貼在葉片的背面。然后用手指對(duì)捏膠帶,使膠帶與葉片兩面充分粘著。將對(duì)折的膠帶撕開,葉片正面仍緊密粘貼在膠帶上,葉片背面與膠帶分離,并將葉片下表皮粘貼在膠帶上。若葉面附著物較多,膠帶不能與表皮緊密粘著時(shí),可用膠帶連續(xù)重復(fù)粘貼葉片,直到粘去附著物后,粘取下表皮。為了防止粘取的表皮材料相互重疊,在連續(xù)重復(fù)粘貼時(shí)應(yīng)更換膠帶新的部位粘著表皮。
將帶葉片下表皮的膠帶沿表皮輪廓剪成 3~5 mm × 3~5 mm 的矩形片。在載玻片上滴1滴蒸餾水、1滴 1% 的碘-碘化鉀染液,將帶葉片表皮的膠帶膠面向下置載玻片上染色 0.5~1.0 min,蓋上蓋玻片,壓平后即制成氣孔壓片。
1.2.3? ? 不同葡萄品種葉片表皮氣孔測(cè)定? ? 將制好的氣孔壓片在40倍光學(xué)顯微鏡下觀察,每品種分別觀察5張制片,分別量取50個(gè)氣孔的縱徑、橫徑,求其平均值。
氣孔數(shù)目測(cè)定:在顯微鏡下數(shù)得每1視野中氣孔的數(shù)目,計(jì)算10個(gè)視野的平均值。
氣孔開張面積計(jì)算:S=縱徑×橫徑× 3.14 × 0.25(單位μm2)。
氣孔密度計(jì)算:氣孔數(shù)/mm2 =視野氣孔數(shù)/視野面積。
視野面積計(jì)算:S=πr2(r為視野半徑)。
1.3? ?數(shù)據(jù)分析
試驗(yàn)數(shù)據(jù)用EXCEL2003進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。
2? ?結(jié)果與分析
2.1? ?不同葡萄品種對(duì)霜霉病的抗性
通過室內(nèi)離體接種結(jié)合田間自然發(fā)病調(diào)查,供試品種對(duì)葡萄霜霉病的抗性評(píng)價(jià)結(jié)果見表1,高妻、夏黑、醉人香及矢富羅莎對(duì)霜霉病表現(xiàn)抗?。≧),奧古斯特、紅地球及貴妃玫瑰對(duì)霜霉病表現(xiàn)感病(S),瑞比爾表現(xiàn)高感(HS)。各品種在室內(nèi)接種條件下病情指數(shù)均高于田間自然發(fā)病的病情指數(shù),可室內(nèi)離體接種所提供的環(huán)境條件更有利于霜霉病的發(fā)生。
2.2? ?不同葡萄品種葉片表皮氣孔觀察
通過對(duì)不同品種葡萄葉片表皮氣孔壓片的觀察,發(fā)現(xiàn)葡萄葉片表皮有大量氣孔存在。8個(gè)品種氣孔密度在55~99個(gè)/mm2,不同品種葉表皮氣孔數(shù)量差異較大。單位面積氣孔數(shù)量由多到少的順序?yàn)閵W古斯特、矢富羅莎、夏黑、貴妃玫瑰、高妻、醉人香、紅地球、瑞必爾。氣孔的開張面積從大到小的順序?yàn)樽砣讼?、高妻、貴妃玫瑰、紅地球、夏黑、奧古斯特、瑞必爾、矢富羅莎。
3? ?結(jié)論與討論
通過室內(nèi)離體接種結(jié)合田間自然發(fā)病調(diào)查,8個(gè)葡萄品種對(duì)霜霉病的抗性不同。高妻、夏黑、醉人香及矢富羅莎對(duì)霜霉病表現(xiàn)抗病,奧古斯特、紅地球及貴妃玫瑰對(duì)霜霉病表現(xiàn)感病,瑞比爾表現(xiàn)高感。對(duì)不同品種葡萄葉片表皮氣孔觀察表明,奧古斯特葉表皮氣孔密度最大,其次為矢富羅莎、夏黑、高妻、貴妃玫瑰、醉人香、紅地球及瑞比爾。從氣孔的大小看,醉人香氣孔最大,其次為高妻、貴妃玫瑰、紅地球、夏黑、奧古斯特、瑞必爾及矢富羅莎。
植物的一些結(jié)構(gòu)特征,如角質(zhì)層、氣孔、葉片茸毛等均對(duì)病原物的侵入表現(xiàn)出一定的抗性。關(guān)于氣孔在抗霜霉病中的作用, 不同學(xué)者有不同看法。王國(guó)英[11 ]的研究認(rèn)為葡萄對(duì)霜霉病的杭性與葉片氣孔的密度有極顯著的關(guān)系。感病類型葉片氣孔密而大,抗病類型葉片氣孔少,且氣孔周圍有白色堆積物。一旦病菌從氣孔侵入后,很快會(huì)產(chǎn)生孢囊梗和孢子囊,氣孔就不能再關(guān)閉,從而不僅奪取寄主的營(yíng)養(yǎng),還會(huì)使蒸騰作用明顯增強(qiáng),這與吉麗麗[10 ]的研究結(jié)果一致。但劉天明[13 ]等認(rèn)為氣孔大小、密度及晝夜開閉程度與葡萄抗感病性無關(guān),且氣孔密度、氣孔橫徑、氣孔縱徑與病級(jí)間也無顯著相關(guān)性。Boubals D. [16 ]認(rèn)為,氣孔在抗病性中的作用很小,但氣孔保衛(wèi)細(xì)胞死亡會(huì)導(dǎo)致游動(dòng)孢子萌發(fā)管以及菌絲體的死亡。關(guān)于氣孔大小的劃分界限,不同研究者有不同的標(biāo)準(zhǔn)。 我們將保衛(wèi)細(xì)胞縱徑大于30 μm的定為大氣孔,15~30 μm的定為普通氣孔,小于15 μm者為小氣孔。據(jù)此,8個(gè)品種中只有瑞比爾和矢富羅莎的氣孔屬于小氣孔,其他6個(gè)品種的氣孔均屬于普通氣孔,且透明膠帶粘取法觀察植物氣孔的方法操作簡(jiǎn)單、方便,能較好地反映氣孔的大小。
本試驗(yàn)表明,氣孔的密度及大小與霜霉病的抗性無直接關(guān)系。如較抗霜霉病的品種高妻,其氣孔大小、氣孔密度均高于高感霜霉病的品種瑞比爾,其他品種對(duì)霜霉病的抗性與其氣孔大小及密度間也無規(guī)律可循。李華[12 ]認(rèn)為葉片氣孔對(duì)游動(dòng)孢子向性引力大小,也是構(gòu)成葡萄對(duì)霜霉病抗性的主要因素??共∑贩N葉片上可侵入的孢子數(shù)目顯著低于感病品種, 而感病品種葉片的氣孔比抗病品種對(duì)游動(dòng)孢子有更大的向性引力。葡萄對(duì)霜霉病的組織結(jié)構(gòu)抗性是多種多樣的,氣孔僅為葡萄霜霉病菌進(jìn)入葉片組織的通道。本研究?jī)H對(duì)8個(gè)葡萄品種進(jìn)行了研究,探究氣孔與葡萄對(duì)霜霉病抗性的關(guān)系還需進(jìn)行更多品種、更深入的研究。
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(本文責(zé)編:陳? ? 珩)