摘要:本研究旨在鑒定不同海島棉品系對棉花枯萎病的抗性,并探究其根系分泌物對枯萎病菌生長的影響。以抗枯萎病海島棉材料06-146和感枯萎病材料新海14號的13個(gè)雜交后代品系為研究對象,通過室內(nèi)抗病性鑒定和2019年、2020年病田抗病性鑒定,篩選出具有相對穩(wěn)定抗性的海島棉品系;以篩選的不同抗性品系為材料,提取根系分泌物,通過接菌試驗(yàn)調(diào)查其對枯萎病菌st89菌絲生長和孢子繁殖的抑制作用;采用皮爾遜相關(guān)系數(shù)法對3年病情指數(shù)及病情指數(shù)與菌絲生長抑制率和孢子繁殖抑制率的相關(guān)性進(jìn)行分析。室內(nèi)抗病性鑒定結(jié)果顯示,13個(gè)品系中僅10702為高抗品系,高抗和抗病品系占38.46%,感病品系占23.08%,耐病品系占38.46%。相關(guān)分析顯示,室內(nèi)與田間病情指數(shù)呈顯著正相關(guān),說明室內(nèi)抗病性篩選結(jié)果具有田間實(shí)際應(yīng)用價(jià)值??共∑废档母捣置谖飳t89菌絲生長和孢子繁殖具有抑制作用,抑制率分別在5.31%~32.42%和16.42%~35.96%;耐病品系的根系分泌物在接菌培養(yǎng)初期的2~3 d抑制st89菌絲生長和孢子繁殖,隨后轉(zhuǎn)變?yōu)榇龠M(jìn)作用,抑制率分別為-10.56%~16.11%和-12.88%~17.72%;感病品系的根系分泌物則在培養(yǎng)的6 d中均促進(jìn)st89菌絲生長和孢子繁殖,促進(jìn)率分別為4.56%~17.14%和5.00%~19.51%。相關(guān)分析顯示,st89菌絲生長和孢子繁殖抑制率與相對病情指數(shù)相關(guān)非常緊密。本研究結(jié)果可為培育抗枯萎病海島棉新品種提供科學(xué)依據(jù)。
關(guān)鍵詞:海島棉;棉花枯萎病;抗病性鑒定;根系分泌物;菌絲生長;孢子繁殖;生長抑制
海島棉(Gossypium barbadense L.)的纖維細(xì)長,強(qiáng)度高,是優(yōu)良的紡織纖維[1]。新疆是我國海島棉的唯一產(chǎn)區(qū),但是因?yàn)槎嗄赀B作,有80%以上的棉田存在因枯萎病危害而減產(chǎn)的問題,其中有15%的棉田為重病田,甚至有絕收的情況出現(xiàn),給新疆海島棉生產(chǎn)帶來巨大威脅。由于枯萎病是土傳真菌病害,在田間噴灑農(nóng)藥等的防治效果不明顯,且污染環(huán)境。培育抗病海島棉新品種是解決這一問題的有效途徑[2]。而海島棉品系枯萎病抗性鑒定及其抗病機(jī)理研究有助于抗枯萎病海島棉品種的選育。
植物根系分泌物(root exudate)是通過根系組織釋放到土壤和其他環(huán)境中的生物、化學(xué)物質(zhì),這些分泌物使植物能夠從外界吸收養(yǎng)分和水分,并且能夠長期適應(yīng)外界環(huán)境。1795年首次觀察到某種物質(zhì)分泌到外界環(huán)境中,并且這種現(xiàn)象是借助根系完成的,而最早對它的探索是以20世紀(jì)初德國Hilten發(fā)表根際(Rhizosphere)的新概念為標(biāo)志的,并從此持續(xù)形成研究熱點(diǎn)[3]。通過長期的協(xié)同演化,寄主與病原真菌之間形成關(guān)聯(lián)。一般情況下,土傳病原真菌會從寄主植物的根部開始感染,并在適宜的環(huán)境下導(dǎo)致寄主植物和非寄主植物根系產(chǎn)生分泌物,引起微菌核或休眠孢子的發(fā)芽[4]。病原真菌的生長受到寄主根系分泌物中某些物質(zhì)的影響[5]。在草莓的根系分泌物中,主要有有機(jī)酸、酯、酰胺、烴類和醛酮等化感物質(zhì)。這些化感物質(zhì)的濃度越高,對草莓的抑制力越強(qiáng),導(dǎo)致草莓生長發(fā)育的各項(xiàng)指標(biāo)株高、根長、地上鮮物質(zhì)質(zhì)量等下降越明顯[6-7]。作物生長受到抑制后,必然會降低自身對外來生物或逆境危害的抵御能力,最終造成抗性或耐連作障礙能力的降低。大豆根分泌物中的鄰苯二甲酸、丙二酸等,能誘導(dǎo)根腐病致病菌生長,對半裸鐮孢菌生長有明顯的促進(jìn)作用[8]。嫁接茄子的根系分泌物中酚酸類物質(zhì)肉桂酸和香草醛對黃萎病菌具有一定的促進(jìn)或抑制作用[9]。煙草根系分泌物中的酚酸類物質(zhì)苯甲酸和3-苯丙酸對煙草青枯病菌的生長具有促進(jìn)作用,能夠引起病害的暴發(fā)流行[10]。當(dāng)然也有很多關(guān)于棉花根系分泌物作用的研究,如:棉花根系分泌物在低濃度時(shí)能夠促進(jìn)棉花種子的萌發(fā)以及幼苗的生長,包括促進(jìn)根長、株高、地下部及地上部鮮物質(zhì)質(zhì)量提高[11];棉花根系分泌物能夠影響根際土壤微生物群落的結(jié)構(gòu)和功能,進(jìn)而可能影響植物的健康和生產(chǎn)力[12]。目前盡管已知根系分泌物能夠影響微生物群落,但關(guān)于分泌物如何具體影響這些微生物,以及這些微生物如何反過來影響植物的詳細(xì)機(jī)理尚不完全清楚[13]。關(guān)于海島棉室內(nèi)抗病性與田間抗病性的對比研究尤其短缺,且海島棉根系分泌物對枯萎病菌的作用少見報(bào)道。因此,本研究擬通過2021年室內(nèi)和2019-2020年田間抗病性鑒定,選出對棉花枯萎病抗性相對穩(wěn)定的海島棉品系作為試驗(yàn)材料;通過不同抗性的海島棉品系根系分泌物與枯萎病菌共培養(yǎng),得到不同的抑制率和促進(jìn)率,明確不同抗性棉花品系根系分泌物對棉花枯萎病菌生長的影響。
1" " 材料與方法
1.1" "材料
供試菌株:新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)棉花病害實(shí)驗(yàn)室保存的強(qiáng)致病力尖孢鐮刀菌萎蔫?;停‵usarium oxysporum Schlect. f. sp. vasinfectum (Atk.) Snyd. amp; Hans)7號生理小種st89菌株。
供試棉花:以新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院棉花病害實(shí)驗(yàn)室保存的抗枯萎病海島棉材料06-146和感枯萎病材料新海14號的13個(gè)雜交后代品系為研究材料,分別是10702、10719、10724、10727、10744、10765、10814、10837、10857、10857、10876、10889、10899、10900。以新海14號為感病對照(CK)。
1.2" 方法
1.2.1 棉花室內(nèi)抗病性測定。將棉花種子浸泡在質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%的次氯酸鈉中進(jìn)行表面消毒,10 min后用無菌蒸餾水沖洗3次。將沙土在質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的稀硫酸溶液中浸泡 24 h,倒掉溶液后高溫高壓滅菌備用。將種子放置在墊有濕潤濾紙的培養(yǎng)皿中催芽,露白后取出種植在滅菌處理的沙土中。棉花在溫室中生長,溫度28 ℃,光周期為光照16 h、黑暗8 h。待到棉花生長出“兩葉一心”后,通過傷根法在盆栽中接種有效活菌數(shù)1×106 mL-1的st89菌液,接菌后7 d開始記錄數(shù)據(jù)[14]。室內(nèi)病情分級標(biāo)準(zhǔn)詳見表1[15]。
病情指數(shù)(disease index, DI)計(jì)算方法如下:DI=∑[(Ni×i)/(N×4)]×100。式中,i為病級(取值為0,1,2,3,4),Ni為i病級株數(shù),N為調(diào)查總株數(shù)。
相對病情指數(shù)(relative disease index, RDI)為供試棉花品系的實(shí)際病情指數(shù)乘以K值(K值由50除以感病對照新海14號的實(shí)際病情指數(shù)計(jì)算得出),抗病水平劃分標(biāo)準(zhǔn)見表2[16]。
最終根據(jù)RDI篩選出抗、感、耐品系用于后續(xù)試驗(yàn)。
1.2.2" 棉花田間抗病性測定。試驗(yàn)在原沙灣縣(現(xiàn)為沙灣市)144團(tuán)棉花育種基地進(jìn)行,病田為枯萎病常年穩(wěn)定發(fā)病田,菌株為st89菌株,供試棉種在2019-2020年連續(xù)播種2年。每年4月中下旬播種,按照隨機(jī)小區(qū)排列,每個(gè)小區(qū)面積為130 m2,一膜三行。每個(gè)品系3次重復(fù)。每重復(fù)為2.5 m×2.0 m,穴間距為 10 cm,每穴播種2粒,出苗后進(jìn)行定苗間苗操作。田間進(jìn)行常規(guī)管理,待棉花長出3~5片真葉后進(jìn)行田間接種,從側(cè)邊用園藝小花鏟(規(guī)格:長18 cm,寬2.5 cm)插進(jìn)土里約3 cm進(jìn)行傷根,傷根后接種含有效活菌數(shù)1×107 mL-1的st87孢子懸浮液。接種病原菌后20 d開始,每隔15 d進(jìn)行1次病情調(diào)查記錄,至9月中旬進(jìn)行病情數(shù)據(jù)收集,統(tǒng)計(jì)總?cè)~數(shù)及發(fā)病葉數(shù)[17]。病情分級標(biāo)準(zhǔn)見表3。
1.2.3" 棉花不同抗性品系的根系分泌物影響棉花枯萎病的生長研究。(1)不同抗性棉花品系根系分泌物的提取。將棉籽浸泡在質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%次氯酸鈉中進(jìn)行表面消毒,10 min后用無菌蒸餾水沖洗3次。將沙土在10%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))稀硫酸溶液中浸泡24 h,倒掉溶液后高溫高壓滅菌備用。將3種不同抗性的棉花種子放置在墊有濕潤濾紙的培養(yǎng)皿中催芽,露白后取出種植在滅菌處理的沙土中。棉花在溫室中生長,溫度28 ℃,光周期為光照16 h、黑暗8 h。待到“兩葉一心”之后,輕輕敲落根系土,并用無菌水沖洗根部,轉(zhuǎn)入250 mL錐形瓶,每瓶加入6棵幼苗并加入200 mL滅菌后的霍格蘭營養(yǎng)液,控制營養(yǎng)液剛好沒過根系,并用錫紙包裹整個(gè)瓶子,瓶口用海綿包裹住幼苗。3 d后倒出營養(yǎng)液,用無菌水沖洗根部,并轉(zhuǎn)移至新的滅菌的250 mL錐形瓶中,加入200 mL無菌水進(jìn)行培養(yǎng),24 h后,取出幼苗,用細(xì)菌過濾器(孔徑0.22 μm)對剩余的溶液進(jìn)行過濾[18]。
(2)不同抗性棉花品系根系分泌物對st89菌株菌絲生長的影響試驗(yàn)。制備馬鈴薯葡萄糖瓊脂(potato dextrose agar, PDA)培養(yǎng)基(直徑90 mm);在PDA溫度降至不燙手時(shí),在超凈工作臺中用細(xì)菌過濾器對根系分泌物溶液進(jìn)行二次過濾,然后按根系分泌物與PDA培養(yǎng)基體積比1∶2混勻,對照組用等量無菌水進(jìn)行混勻。培養(yǎng)基凝固后在中央接種直徑6 mm的st89菌株菌餅,試驗(yàn)重復(fù)3次,每次重復(fù)3個(gè)培養(yǎng)基,最終數(shù)值取均值,在接種后1~6 d每天測量菌落直徑。計(jì)算菌絲生長抑制率(I),公式如下:I=(Dc-Dt)/Dc×100%。式中,Dc為對照組菌落直徑,Dt為處理組菌落直徑。
(3)不同抗性棉花品系根系分泌物對st89菌株孢子繁殖影響試驗(yàn)。按根系分泌物與察氏培養(yǎng)基體積比1∶2在察氏培養(yǎng)基中加入過濾除菌后的根系分泌物,將其混勻,對照組加入等量的無菌水。將孢子含量為1×106 mL-1的10 mL懸浮液加入其中,最終溶液體積為160 mL,最終孢子含量為6.25×104 mL-1,于25 ℃、125 r·min-1的搖床中培養(yǎng)。在培養(yǎng)后1~6 d每天運(yùn)用血球計(jì)數(shù)法調(diào)查并計(jì)算出孢子數(shù)量。計(jì)算孢子繁殖抑制率(Is),公式如下:Is=(Nc-Nt)/Nc×100%。其中,Nc為對照組孢子總數(shù),Nt為處理組孢子總數(shù)。每個(gè)品系試驗(yàn)進(jìn)行3次技術(shù)性重復(fù)和3次生物學(xué)重復(fù)。
1.2.4" "數(shù)據(jù)分析。應(yīng)用Microsoft Excel 2019和IBM SPSS Statistics 26統(tǒng)計(jì)軟件分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)。對不同處理的數(shù)據(jù)及對應(yīng)的抑制率先進(jìn)行Shapiro-Wilk檢驗(yàn), P>0.05視為符合正態(tài)分布,可直接進(jìn)行單因素方差分析。如果P≤0.05,視為不符合正態(tài)分布,須將數(shù)值進(jìn)行多次對數(shù)轉(zhuǎn)換,公式如下:X′=ln[ln(X+k)+k′],其中k和k′是常數(shù),確保數(shù)據(jù)是非負(fù)的,轉(zhuǎn)換后數(shù)據(jù)符合正態(tài)分布后再進(jìn)行單因素方差分析。多重比較均采用鄧肯多重范圍檢驗(yàn)(鄧肯氏新復(fù)極差法),分析0.05水平的差異顯著性;采用皮爾遜相關(guān)系數(shù)法進(jìn)行雙變量相關(guān)分析。
2" " 結(jié)果與分析
2.1" "不同棉花品系枯萎病抗性分析
由表4可知,在對13份棉花材料室內(nèi)抗病性鑒定中發(fā)現(xiàn):10702為高抗品系,抗病品系包括10719、10727、10837、10899,高抗和抗病品系占比為38.46%;感病品系包括10744、10814、10900,占比為23.08%;耐病品系包括10724、10765、10857、10889、10876,占比為38.46%。3組數(shù)據(jù)的相關(guān)分析結(jié)果表明,3年的相對病情指數(shù)均呈極顯著正相關(guān),其中2021年室內(nèi)相對病情指數(shù)與2019年田間相對病情指數(shù)的相關(guān)系數(shù)為0.976,與2020年田間相對病情指數(shù)的相關(guān)系數(shù)為0.764,室內(nèi)相對病情指數(shù)與這2年的田間相對病情指數(shù)相關(guān)系數(shù)均大于0.7,說明2021年室內(nèi)相對病情指數(shù)可代替田間病情指數(shù)用于后續(xù)分析。值得注意的是這3年間有抗性不穩(wěn)定的情況,分別是10702室內(nèi)抗性和2019年田間抗性均為HR,但是2020年的田間抗性為R;10814室內(nèi)抗性和2019年田間抗性為S,2020年田間抗性為T,且相對病情指數(shù)跨度大;10876室內(nèi)抗性為T,2019年和2020年田間抗性為S,相對病情指數(shù)跨度大;10889室內(nèi)抗性與2019年田間抗性為T,2020年田間抗性為S,相對病情指數(shù)跨度大。
因此,后續(xù)試驗(yàn)品系應(yīng)選取3年抗性相對穩(wěn)定、相對病情指數(shù)跨度小的品系,即抗病品系10702、10727,耐病品系10765、10857,感病品系10744、10900。
2.2" 不同抗病性棉花品系根系分泌物對枯萎病菌st89生長的影響
2.2.1" 不同抗病性棉花品系根系分泌物對st89菌絲生長的影響。由收集到的st89菌落直徑數(shù)據(jù)計(jì)算出抑制率,分別對不同品系菌落直徑數(shù)據(jù)和抑制率進(jìn)行了Shapiro-Wilk檢驗(yàn),結(jié)果:培養(yǎng)3 d的菌落直徑顯著性P=0.043(<0.05),培養(yǎng)6 d的菌落直徑顯著性P=0.029(<0.05),培養(yǎng)3 d的抑制率顯著性P=0.029(<0.05),培養(yǎng)6 d的抑制率顯著性P=0.006(<0.01),將這4組進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換并通過Shapiro-Wilk檢驗(yàn)后,用轉(zhuǎn)換后數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析;其余數(shù)據(jù)的Shapiro-Wilk檢驗(yàn)顯著性P>0.05,視為符合正態(tài)分布,可以直接進(jìn)行單因素方差分析。菌絲生長比較結(jié)果見表5。
由表5可知,抗病品系根系分泌物對菌絲生長在培養(yǎng)的6 d中一直有抑制作用,抑制率隨著時(shí)間的變化逐漸變低,其中10702的抑制率在32.42%~7.48%,10727的抑制率在21.77%~5.31%。耐病品系的根系分泌物在培養(yǎng)前2 d抑制菌絲生長,后4 d促進(jìn)菌絲生長,其中10765的抑制率在16.11%~-10.56%,10857的抑制率在6.43%~-8.90%;感病品系的根系分泌物在培養(yǎng)的6 d中一直促進(jìn)菌絲生長,其中10744的抑制率在-4.56%~-9.48%,10900的抑制率在-7.94%~-17.14%。培養(yǎng)1 d時(shí),10727與10765根系分泌物的菌絲生長抑制率差異不顯著,其他品系均有顯著性差異。培養(yǎng)2 d時(shí),10702和10900根系分泌物的菌絲生長抑制率與其他品系均具有顯著性差異,2個(gè)耐病品系與10727無顯著性差異,10857和10744無顯著性差異。培養(yǎng)3 d時(shí),除10744外,抗病品系、感病品系10900以及耐病品系間的菌絲生長抑制率均具有顯著性差異,而10744與感病品系10900和耐病品系均無顯著性差異。培養(yǎng)4 d時(shí),抗病品系與感病品系和耐病品系的菌絲生長抑制率具有顯著性差異,感病品系10900與耐病品系有顯著性差異,感病品系10744與耐病品系無顯著性差異,抗病品系間也存在顯著性差異。培養(yǎng)5 d時(shí),3類抗性品系間的菌絲生長抑制率均存在顯著性差異,抗病品系和感病品系內(nèi)具有顯著性差異。培養(yǎng)6 d時(shí),除10744以外,抗病品系、感病品系10900以及耐病品系間的菌絲生長抑制率具有顯著性差異,而10744與感病品系10900和耐病品系均無顯著性差異。
雙變量相關(guān)分析結(jié)果顯示,菌絲生長抑制率與相對病情指數(shù)在0.01水平上顯著負(fù)相關(guān),相關(guān)系數(shù)為-0.87,其絕對值大于0.7,說明抑制率與相對病情指數(shù)的相關(guān)非常緊密。
2.2.2" 不同抗性棉花品系根系分泌物對st89孢子繁殖的影響。Shapiro-Wilk檢驗(yàn)顯示,培養(yǎng)4 d時(shí)孢子含量的顯著性P=0.005(<0.05),培養(yǎng)5 d時(shí)的孢子含量顯著性P=0.04(<0.05),培養(yǎng)6 d時(shí)的孢子含量顯著性P=0.019(<0.05),培養(yǎng)4 d時(shí)的孢子繁殖抑制率顯著性P=0.001(<0.05),培養(yǎng)5 d時(shí)的顯著性P=0.009(<0.05),培養(yǎng)6 d時(shí)的顯著性P=0.008(<0.05),將這6組進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換并通過Shapiro-Wilk檢驗(yàn)后,用轉(zhuǎn)換后數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析;其余數(shù)據(jù)的Shapiro-Wilk檢驗(yàn)顯著性P>0.05,符合正態(tài)分布,可以直接進(jìn)行單因素方差分析。孢子繁殖數(shù)量的比較結(jié)果見表6。
由表6可知,抗病品系根系分泌物在培養(yǎng)期間一直抑制孢子繁殖,且抑制率隨著時(shí)間的變化逐漸降低,其中10702的抑制率在35.96%~22.63%,10727的抑制率在28.14%~16.42%。耐病品系根系分泌物在培養(yǎng)的前2~3 d抑制孢子繁殖,后3~4 d促進(jìn)孢子繁殖,其中10765的抑制率在17.72%~-12.88%,10857的抑制率在7.30%~-12.84%;感病品系在培養(yǎng)期間一直促進(jìn)孢子繁殖,其中10744的抑制率在-5.00%~-9.70%,10900的抑制率在-14.30%~-19.51%。培養(yǎng)1 d時(shí),各品系根系分泌物的孢子繁殖抑制率均呈現(xiàn)出顯著性差異。培養(yǎng)2 d時(shí),抗病品系間孢子繁殖抑制率無顯著性差異,其他品系根系分泌物的孢子繁殖抑制率均有顯著性差異。培養(yǎng)3 d時(shí),3類抗性品系間僅感病品系10744與耐病品系10857根系分泌物的孢子繁殖抑制率無顯著性差異,同類抗性品系內(nèi)僅耐病的2個(gè)品系無顯著性差異。培養(yǎng)4 d時(shí),除感病品系10744與耐病品系、2個(gè)抗性品系間無顯著性差異外,其他品系根系分泌物的孢子繁殖抑制率均存在顯著性差異。培養(yǎng)5 d時(shí),僅抗病品系10702與耐病品系10857、感病品系10900根系分泌物的孢子繁殖抑制率存在顯著性差異。培養(yǎng)6 d時(shí),抗病品系與感病品系和耐病品系根系分泌物的孢子繁殖抑制率存在顯著性差異,2個(gè)抗病品系間無顯著性差異,感病品系和耐病品系無論是組間還是組內(nèi)均無顯著性差異。
雙變量相關(guān)分析結(jié)果顯示,孢子繁殖抑制率與相對病情指數(shù)在0.01水平上顯著負(fù)相關(guān),相關(guān)系數(shù)為-0.913,其絕對值大于0.7,說明孢子繁殖抑制率與相對病情指數(shù)的相關(guān)非常緊密。
3" "討論
不同抗性作物根系分泌物的組成存在差異并且在病原菌侵染下會發(fā)生改變,因而會導(dǎo)致不同品系的根系分泌物對病原菌生長產(chǎn)生不同的影響[19]。如:在煙草黑脛病研究中,抗病品系根系分泌物對其菌落生長的抑制率分別為30.00%~46.00%,感病品系根系分泌物對病原菌菌落生長的促進(jìn)率為7.00%~14.00%,但對孢子萌發(fā)沒有影響[20];在草莓枯萎病研究中,抗病品系根系分泌物對其菌絲生長的抑制率為18.20%~21.40%,感病品系根系分泌物對菌絲生長的促進(jìn)率為22.10%~34.50%[21]。
在本研究中,抗枯萎病海島棉品系根系分泌物對st89菌株菌絲生長與孢子繁殖數(shù)量的抑制率范圍分別為5.31%~32.42%、16.42%~35.96%;耐病品系根系分泌物對菌絲生長與孢子繁殖數(shù)量的抑制率范圍分別為-10.56%~16.11%、-12.88%~17.72%;感病海島棉品系根系分泌物對菌絲生長與孢子繁殖數(shù)量的促進(jìn)率范圍分別為4.56%~17.14%、5.00%~19.51%。從統(tǒng)計(jì)分析的結(jié)果看,感病品系根系分泌物在試驗(yàn)期間一直促進(jìn)st89菌絲的生長,抗病品系一直抑制st89菌絲的生長;耐病品系根系分泌物處理的st89菌株在培養(yǎng)的前2~3 d生長狀態(tài)和抗病品系根系分泌物處理的相差不大,之后漸漸和感病品系的生長狀態(tài)相差不大,推斷可能是耐病品系根系分泌物在初期通過某些機(jī)理暫時(shí)抑制病原菌,但隨著時(shí)間的推移,這些機(jī)理逐漸失效,導(dǎo)致病原菌得以生長,也有可能是病原菌隨著時(shí)間的推移逐漸適應(yīng)了根系分泌物。從菌絲生長和孢子繁殖數(shù)量抑制率上看,孢子數(shù)量抑制率的跨度相對小些,這可能是由于孢子繁殖和菌絲直徑增長是2個(gè)不同的生物學(xué)過程,受到不同因素的影響。
本研究中3年間同一品系出現(xiàn)了抗枯萎病性不同的情況,這可能是由于大田環(huán)境變化的影響,也可能是因室內(nèi)鑒定時(shí)樣本數(shù)不足導(dǎo)致相對病情指數(shù)出現(xiàn)了誤差,所以本研究試驗(yàn)數(shù)據(jù)只能為后續(xù)研究海島棉與枯萎病之間的互作提供參考,且在今后相關(guān)研究中擴(kuò)大數(shù)據(jù)量是很有必要的。此外,后續(xù)可以進(jìn)一步研究不同海島棉品系的遺傳背景,以了解枯萎病抗性差異的分子機(jī)理,并長期跟蹤調(diào)查枯萎病抗性不同的品系對枯萎病菌菌絲生長影響的持續(xù)性和穩(wěn)定性。
從本研究相關(guān)分析結(jié)果可以看出,相對病情指數(shù)與菌絲生長和孢子繁殖數(shù)量抑制率之間存在極顯著的負(fù)相關(guān)線性關(guān)系。但如果要確定具體的線性關(guān)系式,則需要大量不同品系的抑制率和相對病情指數(shù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)來進(jìn)行模型模擬。
4" " 結(jié)論
挑選本實(shí)驗(yàn)室前期保存的抗病海島棉材料06-146與感病海島棉材料新海14的13個(gè)雜交后代品系進(jìn)行抗病性分析,發(fā)現(xiàn):僅10702在2年鑒定中表現(xiàn)為高抗,1年表現(xiàn)為抗;室內(nèi)抗病性鑒定結(jié)果顯示,高抗和抗病品系占38.46%,感病品系占23.08%,耐病品系占38.46%;3年抗性相對穩(wěn)定、相對病情指數(shù)跨度小的品系包括抗病品系10702、10727,耐病品系10765、10857,感病品系10744、10900。
在不同品系根系分泌物影響st89菌絲生長和孢子繁殖的試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn):抗病品系在整個(gè)試驗(yàn)期間都顯示出抑制st89菌絲生長和孢子繁殖的效果,但抑制率隨時(shí)間推移逐漸降低。耐病品系在試驗(yàn)的前2~3 d抑制st89菌絲生長和孢子繁殖,但隨后則促進(jìn)st89菌絲生長和孢子繁殖;感病品系則始終促進(jìn)菌絲生長。通過皮爾遜相關(guān)系數(shù)法分析,發(fā)現(xiàn)st89菌絲生長和孢子繁殖抑制率與相對病情指數(shù)均存在極顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系,且相關(guān)系數(shù)的絕對值大于0.7,表明相關(guān)非常緊密。
本研究旨在評估不同海島棉品系對枯萎病菌生長和繁殖的影響,對于海島棉枯萎病抗性育種和病害防控治理具有重要意義。
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(責(zé)任編輯:楊子山 責(zé)任校對:秦凡)