林永勝 張武君 周先治 陳陽 張玉燦
摘 要:為了選育出抗病性強(qiáng)的絲瓜新品種,課題組從國(guó)內(nèi)外收集了43個(gè)絲瓜種質(zhì)資源,采用室內(nèi)人工接菌的方法對(duì)其進(jìn)行枯萎病抗性鑒定與評(píng)價(jià),結(jié)果表明:春秋⊕21/白籽、2012-2-1-⊕5選、2012-2-4-⊕9-5、七美-⊕10、2012-2-1-⊕5選和2012-2-4-⊕9-5等6個(gè)絲瓜種質(zhì)資源對(duì)枯萎病表現(xiàn)為高抗,三葉香嫩⊕20、翠霜-⊕19-2.5.6、綠優(yōu)-⊕13/深綠等21個(gè)絲瓜種質(zhì)資源對(duì)枯萎病表現(xiàn)為抗病,臺(tái)灣-⊕8、名家短絲瓜⊕4、2012-2-⊕3選等12個(gè)絲瓜種質(zhì)資源對(duì)枯萎病表現(xiàn)為中抗,日本早雜王⊕11、2012-2-⊕1-2.3、09-1-⊕1等4個(gè)絲瓜種質(zhì)資源對(duì)枯萎病表現(xiàn)為感病。綜合以上分析表明43個(gè)絲瓜種質(zhì)資源中有27個(gè)種質(zhì)資源對(duì)枯萎病表現(xiàn)為抗級(jí)以上,占總數(shù)的62.8%。
關(guān)鍵詞:絲瓜品種資源;絲瓜枯萎病;抗病性;鑒定;評(píng)價(jià)
中圖分類號(hào):S 641.2?? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A?? 文章編號(hào):0253-2301(2021)05-0028-05
DOI: 10.13651/j.cnki.fjnykj.2021.05.006
Identification and Evaluation of the Resistance of 43 Luffa CylindricaGermplasm Resources to Fusarium Wilt
LIN Yong-sheng, ZHANG Wu-jun, ZHOU Xian-zhi, CHEN Yang, ZHANG Yu-can*
(Institute of Agricultural Biological Resources, Fujian Academy of Agricultural Sciences, Fuzhou, Fujian 350003, China)
Abstract: In order to breed the new varieties of Luffa cylindrica with strong disease resistance, 43 germplasm resources of Luffa cylindrica were collected from home and abroad by the research team, and the method of indoor artificial inoculation was used to identify and evaluate their resistance to fusarium wilt. The results showed that: the 6 germplasm resources of Luffa cylindrica including Chunqiu ⊕21/ baizi, 2012-2-1-⊕5 xuan, 2012-2-4-⊕9-5, Qimei-⊕10, 2012-2-1-⊕5 xuan, and 2012-2-4-⊕9-5 showed high resistance to fusarium wilt; the 21 germplasm resources of Luffa cylindrica, such as Sanyexiangnen ⊕20, Cuishuang -⊕19-2.5.6, Lvyou -⊕13/ shenlv, etc., showed resistance to fusarium wilt; the 12 germplasm resources of Luffa cylindrica, such as Taiwan -⊕8, Mingjiaduansigua ⊕4, and 2012-2-⊕3 xuan, etc., showed moderate resistance to fusarium wilt; and the 4 germplasm resources of Luffa cylindrica, such as Japan Zaozawang⊕11, 2012-2-⊕1-2.3, and 09-1-⊕1, etc., were susceptible to fusarium wilt. Based on the above analysis, 27 of the 43 germplasm resources of Luffa cylindrica showed higher resistance to fusarium wilt, accounting for 62.8% of the total.
Key words: Germplasm resources of Luffa cylindrica;Fusarium wilt;Disease resistance;Identification;Evaluation
絲瓜Luffa cylindrica在我國(guó)南方地區(qū)栽培歷史悠久,在全國(guó)各地均有種植,是我國(guó)夏秋季的主要蔬菜種類之一。枯萎病是絲瓜生產(chǎn)上的主要病害之一,又稱蔓割病、萎凋病,是一種世界性的瓜類土傳病害,對(duì)絲瓜的產(chǎn)量與品質(zhì)影響很大。該病害是由尖鐮孢絲瓜?;虵usarium oxysporum Schl. f.sp.luffae Kwai Suzki et Kawai侵染所致[1],病原菌會(huì)不斷進(jìn)化出新的生理小種,且能以菌核、厚垣孢子在土壤、病殘?bào)w、種子中越冬,在土壤中腐生性強(qiáng),能存活5年或更長(zhǎng)的時(shí)間,使得枯萎病的防治非常困難[2]。化學(xué)防治效果普遍不佳,且大量使用容易造成環(huán)境污染和農(nóng)藥殘留超標(biāo)[3-7];與禾本科和豆科作物輪作雖然效果好,但福建省耕地面積有限,且禾本科和豆科非福建省主栽作物品種,田間實(shí)施可操作性不大[8-10];土壤改良、高溫消毒和無土栽培等措施雖能有效減輕瓜類枯萎病的危害[11-13],但通常成本較高,其田間實(shí)際應(yīng)用情況較少;為此,選育和種植抗病品種是目前防治該病最有效、最經(jīng)濟(jì)的措施。本項(xiàng)目課題組對(duì)43個(gè)絲瓜種質(zhì)資源開展抗枯萎病鑒定與評(píng)價(jià),篩選出抗病性強(qiáng)的種質(zhì)資源,為絲瓜抗病育種提供抗病親本,并進(jìn)行有針對(duì)性的抗病育種,從而有效縮短抗病育種歷程,以期早日選育出抗病性強(qiáng)的絲瓜新品種。
1 材料與方法
1.1 試驗(yàn)材料
本課題組自2003年起,從國(guó)外的日本、泰國(guó)及國(guó)內(nèi)的福建、臺(tái)灣、湖南、海南、廣東等地收集絲瓜種質(zhì)資源,多數(shù)為雜交一代種子,經(jīng)過17年的試種、觀察、自交、純化和定向選擇,篩選出43個(gè)各具特色的絲瓜穩(wěn)定自交系。
1.2 供鑒定的病原菌菌株
由福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)生物資源研究所微生物中心提供,菌種名稱為FJAT-32796,具有強(qiáng)致病性,是從福建省福州市永泰縣白云鄉(xiāng)的苦瓜枯萎病發(fā)病植株的嫁接砧木銀砧1號(hào)上分離出來的。
1.3 苦瓜枯萎病鑒定用菌液的制備
先將枯萎病病菌接種于PDA培養(yǎng)基上,在25℃的培養(yǎng)箱中培養(yǎng)7 d,再將活化后的枯萎病菌接菌到PDA液體培養(yǎng)基中,然后置于 25℃、180 r·min-1振蕩培養(yǎng)7 d,之后再用雙層紗布過濾去菌絲,以2500~3000 r·min-1 離心 10 min,去上清液,用無菌水洗出沉淀的孢子制成母液,經(jīng)血球計(jì)數(shù)器將母液用無菌水調(diào)至5×106個(gè)·mL-1的孢子濃度,供接種試驗(yàn)時(shí)用。
1.4 鑒定方法
采用苗期傷根與灌根相結(jié)合的室內(nèi)人工接菌法。鑒定是在溫濕度自動(dòng)調(diào)節(jié)的科技大棚中進(jìn)行,待幼苗長(zhǎng)到3~4片真葉時(shí),挑選苗齡一致的瓜苗用剪刀剪掉部分須根后定植于塑料花盆里,然后每個(gè)花盆澆灌先前配制好的菌液300 mL,之后將花盆放置在大棚的鐵架上,溫度設(shè)置為25℃,光照為自然日光。
1.5 栽培方式
絲瓜于2月底至3月初播種,采用50穴育苗盤育苗,每個(gè)品種育苗50株;定植時(shí),各個(gè)品種隨機(jī)排列,每個(gè)重復(fù)每個(gè)品種12株,定植36株,設(shè)3次重復(fù)。
1.6 調(diào)查方法
于接種30 d后按照表1分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)調(diào)查43個(gè)絲瓜種質(zhì)資源的發(fā)病情況,計(jì)算病情指數(shù),并按照表2分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)確定抗性等級(jí)[14]。
病情指數(shù):DI=∑(si×ni)4N×100
式中:DI-病情指數(shù);si-發(fā)病級(jí)別;ni-相對(duì)病級(jí)級(jí)別的株數(shù);i-病情分級(jí)各個(gè)級(jí);N-調(diào)查總株數(shù)。
種質(zhì)群體對(duì)枯萎病的抗性依苗期病情指數(shù)分6級(jí)(表2)。
2 結(jié)果與分析
2.1 不同絲瓜種質(zhì)資源農(nóng)藝性狀的田間調(diào)查
對(duì)不同絲瓜種質(zhì)資源的農(nóng)藝性狀開展田間調(diào)查(表3),43個(gè)絲瓜種質(zhì)資源的瓜色、瓜形、籽色、長(zhǎng)勢(shì)均有不同程度的差異。在瓜色方面,除七美-⊕10-1為墨綠和綠優(yōu)-⊕13/青皮為青綠外,其余為淺綠、綠、深綠;在瓜形方面,37個(gè)為短(長(zhǎng))圓筒或束腰形,6個(gè)為長(zhǎng)棍棒或長(zhǎng)條形;在籽色方面,32個(gè)為黑籽,11個(gè)為白籽;在長(zhǎng)勢(shì)方面,除了2013-1-⊕52/重皺長(zhǎng)勢(shì)極強(qiáng)、武夷⊕3+⊕4合與詹⊕14長(zhǎng)勢(shì)強(qiáng)外,其余品種為長(zhǎng)勢(shì)處于中等至較強(qiáng)之間。
2.2 不同絲瓜種質(zhì)資源抗病性測(cè)定與分析
對(duì)不同絲瓜種質(zhì)資源的抗病性開展人工室內(nèi)接菌試驗(yàn),對(duì)病情指數(shù)進(jìn)行調(diào)查及抗病能力進(jìn)行分級(jí)(表3),結(jié)果發(fā)現(xiàn)接菌30 d后43個(gè)絲瓜種質(zhì)資源病情指數(shù)大小不一,表明不同絲瓜種質(zhì)資源抗病能力差異較大。其中,高抗有6個(gè),病情指數(shù)為1.3~13.8,分別為春秋⊕21、臺(tái)灣-⊕1+⊕2、早冠1號(hào)-⊕16/合、七美-⊕10、2012-2-1-⊕5選和2012-2-4-⊕9-5,占14.0%;抗級(jí)有21個(gè),病情指數(shù)為16.3~29.2,分別為名家短絲瓜⊕1、武夷⊕3+⊕4合、七美2號(hào)⊕19等,占48.8%;中抗有12個(gè),占27.9%;感病有4個(gè),占9.3%。其中,抗級(jí)水平以上27個(gè),占總數(shù)的62.8%??梢?,43個(gè)絲瓜種質(zhì)資源抗級(jí)以上占多數(shù),感病占的比例較小,可以為絲瓜的抗病育種提供親本材料,從而培育出優(yōu)良的絲瓜新品種。
3 結(jié)論與討論
43個(gè)絲瓜種質(zhì)資源抗級(jí)以上占大多數(shù),感病占的比例較小,可見絲瓜種質(zhì)資源中大多數(shù)具有抗枯萎病基因,但與枯萎病抗性相關(guān)的抗病基因的類型、抗性機(jī)制、功能解析等還有待進(jìn)一步研究。通過對(duì)絲瓜抗枯萎病資源的鑒定與評(píng)價(jià),對(duì)抗病親本材料進(jìn)行篩選、開發(fā)和利用,根據(jù)市場(chǎng)需求與大眾消費(fèi)習(xí)慣選育出高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)且抗病性強(qiáng)的絲瓜新品種,可作為苦瓜的專用嫁接砧木或鮮食使用,為絲瓜(苦瓜)產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展奠定良好的物質(zhì)基礎(chǔ)。
由于目前福建省絲瓜種植具有區(qū)域性和多年連作等特點(diǎn),在與寄主作物長(zhǎng)期互作過程中,枯萎病菌會(huì)發(fā)生致病性變異,從而降低絲瓜品種的抗病性[15]。因此,在今后收集絲瓜種質(zhì)資源時(shí)還需要對(duì)其抗性基因的類型、機(jī)制等方面開展科學(xué)研究,同時(shí)進(jìn)行更加深入的分析和探究,以期培育出具有不同抗性基因的絲瓜新品種,為福建絲瓜產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供物質(zhì)基礎(chǔ)和理論依據(jù)。
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(責(zé)任編輯:柯文輝)
收稿日期:2021-03-20
作者簡(jiǎn)介:林永勝,男,1981年生,助理研究員,主要從事作物育種及栽培等方面研究。
通信作者:張玉燦,男,1960年生,研究員,主要從事蔬菜新品種的選育及其栽培技術(shù)等方面研究(E-mail:zyc507@sina.com)。
基金項(xiàng)目:福建省科技計(jì)劃項(xiàng)目——省屬公益類科研院所基本科研專項(xiàng)(2019R1034-8)。