山两农业科学2017,45(6):998—1001 doi:10.3969 ̄.issn.1002—2481.2017.06.33 36个苹果树品种对腐烂病菌的抗病性评价 殷 辉 一,周建波 一,吕 红1,2,张志斌1,2,秦 楠 ,牛国飞 ,赵晓军 (1.山西省农业科学院植物保护研究所,山两太原030031;2.农业有害生物综合治理山西省重点实验室,山西太原030031) 摘要:为了解不同苹果品种对腐烂病菌(Vols。mali) ̄抗病性情况,采用离体枝条接种腐烂病菌,将7 d后的病 斑面积进行聚类分析,进而鉴定36个苹果品种的抗病性。结果表明,红玉的病斑面积最小,为1.73 cm2,伏锦的病 斑面积最大,为22.43 cmz,36个品种的平均病斑面积为9.15 cm ;采用欧式距离、最长距离法进行聚类分析,结果 显示,聚类结果与接种结果的吻合度最好;以欧式距离5作为聚类距离分割点,将36个苹果品种分为7个抗病品 种、11个中抗品种、9个中感品种、7个感病品种和2个高感病品种。 关键词:苹果树;腐烂病;抗病性;聚类分析 中图分类号:¥436.611.1+1 文献标识码:A 文章编号:1002—2481(2017)06—0998—04 Evaluation of Resistance of 36 Apple Tree Varieties to Valsa mall YIN Hui1,2 7ZHOU Jianbo1,2 7L0 Hongl,2,ZHANG Zhibin1,2 QIN Nan1,2,NIU Guofei1,2 ZHAO Xiaojun ' (1.Institute of Plant Protection,Shanxi Academy of Agricultural Sciences,Taiyuan 03003 1,China; 2.Shanxi Key Laboratory of Integrated Pest Management in Agriculture,Taiyuan 03003 1,China) Abstract:To understand the resistance of apple varieties the dominant pathogen,36 apple varieties were inoculated with the V. mdi.The lesion sizes of inoculated apple branches on the 7 days after inoculation were analyzed.The results showed that the lesion size of 36 apple varieties ranged from 1.73 em to 22.43 cnl (average was 9.15 cm ).The best clustering effect were combined with euclidean distance and the longest distance method together,which had best degree of agreement with the inoculation results.The 36 apple varieties were grouped into five groups of 7 resistant,l 1 moderately resistant,9 moderately susceptible,7 susceptible,2 highly susceptible varieties at grouping point 5 of euclidean distance. Key words:apple tree;Va!sa mali;disease resistance;clustering analysis 腐烂病是我国苹果种植区普遍发生的枝干病 害l】I,该病的发生面积及危害程度日趋严重[21,造成 重大的经济损失 ,制约了苹果产业的发展l 4】。相关 研究表明,黑腐皮壳属真菌Va!sa spp.(V.mali,V. 性【12-14 I及药剂的防病效果I J等相关研究。刘欣颖等【l6 采用枝条离体接种对204份苹果种质资源进行了 鉴定,结果发现,不同的种质资源的发病率和严重 度均表现出丰富的多样性。高婷等ll71研究发现,采 用离体枝条接种腐烂病菌后,发病与不发病表现为 pyri,V.malicola,V.persoonii等4个病菌)侵染苹果 树,导致我国的苹果树发生腐烂病 1,其中,腐烂病 菌(v.rnali)是导致我国苹果树腐烂病发生的优势 病原菌【 。 质量性状遗传,感病的实生苹果树对腐烂病菌的抗 病性表现为多基因数量性状遗传。 我国苹果种质资源十分丰富,其种间的抗病性 也存在较大差异I161。苹果腐烂病是我国苹果生产中 的重要病害之一,多数栽培品种抗病性不强,因此, 利用抗病品种是控制植物病害的主要方法【7I’ 而品种抗病性鉴定是抗病育种及合理利用品种的 基础l I。BESSHO等[研建立了离体枝条接种腐烂病菌 的方法,并对接种枝条的影响因素进行了详细研 究。目前,室内离体枝条接种腐烂病菌的方法已经 非常有必要从不同来源的苹果种质资源中筛选评 价抗病材料[71。山西省是我国重要的苹果生产基地 之一,但关于山西省栽培苹果品种对腐烂病的抗性 被广泛应用于筛选评价抗病材料 】、病原菌致病 收稿日期:2017—01—17 情况,特别是关于腐烂病菌(V.mali)在不同苹果品 基金项目:山西省重点研发计划项目(201603D221013—3);山西省应用基础研究计划青年基金项目(201601D202073);L【J西省农业科学院优势 课题组自选项目(YYSI716) 作者简介:殷・辉(1983一),男.IlJ西汾阳人,助理研究员,主要从事果蔬病害病原菌多样性研究工作。 998・ 殷矫 :36个 _果树tI^种对腐烂病菌的抗痫性评价 0 轻种上的扩展能力的研究鲜有报道 I 本研究对山西省农业科学院果树研究所闰家 苹果产、I 技术体系晋中综合试验站种质资源例的 用铁打的钉帽(直径5 t/ia)r 枝条上烫伤LI,伤门 相距10 cm。在苹果腐烂病菌(V.Ⅲdi) 落距离培 养皿边缘3 cm处打取菌饼 将菌饼接种于枝条烫 36份不同苹果品种料在室内可控条件下进行抗病 性评价,采用离体枝条烫伤接种法结合聚类分析lllj 研究不同苹果品种对腐烂病菌(V.mdi)的抗病性, 特别是研究腐烂病菌(V.mdi)在不同苹果品种上 的扩展能力,旨存明确不同品种问的抗病性差异, 伤部位,接种体上方2 cnl处川尤菌水棉花包裹,最 后厢保鲜膜包扎烫伤部位,扦插在湿沙土化盆中, 将花盆置于25℃培养室直至发病..观察记录枝条 发病情况,7 d后测量病斑大小,按照椭网叫积计算 病斑大小 j。 为品种审定、抗病育种及推广提供依据。 1.2.2数据处理及分析采州SPSS l9.0软件进ii 1 材料和方法 1.1 材料 数据分析。去掉病疤面积数据的最大值和最小值, 然后依次进行以下6种处理:不转换、对数转换、平 方根转换、中心化转换、规格化转换以及标准化转 换;聚类距离依次采用欧式距离、绝对值距离、切比 雪夫距离、兰氏距离、马氏距离、卜方距离共6种距 离;聚类方法采用最短距离法、最长距离法、重心 1.1.1病原菌供试苹果树腐烂病菌为V.Ⅲdi(菌 人号分别为KXI96241和 株编号:Jzl44),分离自山西省晋巾市,其ITS和 EFla的GenBank KX2738ll。 法、WPGMA法、类平均法、町变类平均法、可变法、 离差平方和法共8种方法。将数据处理方法、聚类距 离和聚类方法分别组合进行数据分析,依据接种后 1.1.2苹果品种 以山西省农业科学院果树研究 所苹果种质资源 的36个苹果品种为材料(树龄 2l a,所鉴定品种长势良好),分别为红: 帅光、丹 霞、新红星、松本锦、北海道9号、围光、惠民短枝富 f:、羽红、华冠、斗南、金冠、嘎啦、沙果、藤术1号、 秋寓l号、魔里十、早富(玉华)、黑系乔纳金、舌什国 光、乔富(长富l号)、巨深1号、红印发、新乔纳金、 红星、富十王、 深2号、丽红、短枝富f:l 、娴富 3号、付仃嘎、短枝红将军、津轻、陆奥、新ll避、伏锦 、 1.2 方法 的平均病斑面积,筛选出最适合的聚类分析方法I l l_3抗病性评价 根据最适聚类分析结果,以最f。j聚类距离的值 作为分割点,将36个苹果品种对I .Ⅲ 的抗病性 划分为不同的抗病类型。 2 结果与分析 2.1 不同苹果品种接种 mall后病斑大小的差异 I.2.1 接种方法参考藏睿等l】'1】烫伤接种法接种, 将腐烂病菌(V.mcdi)接种36个苹果・ 种后, 红÷_k的病斑面积最小,为1.73 Cn11;伏锦的病斑面积 最大,为22.43 Ctll ,平均病斑面积为9.15 Cnl ( 1一A)。其中,2个品种的病斑面积大于20.00 CIn ,7个 品种的病斑面积小于5.00 t n 。27个- 种的病斑 积范嗣在5.00~15.00 cln!(I 1一A)。 时照为无菌PDA菌饼,每个品种重复5个枝条。选 取1年生苹果背上枝为材料,截成长度90~100 m 作为接种材料。将接种材料用自l来水冲洗2次, 75%酒精冲洗1次,无菌水冲洗晾 枝条顶端川 石蜡封口。将冲洗好的枝条放置于消毒的托位中, 图1 接种腐烂病菌( mali)后不同苹果品种的病斑面积大小次数分布 参考《中闰果树志》,将36个苹果 IⅢ-3种分为早 熟、巾熟、晚熟3个类型。4个早熟r |11种的病斑面积 范 在0~15.00 cm ,中熟和晚熟- 种的病斑面积 范闻在0~25.00 CITI。,其中,各有1个巾热和1个晚 ・999・ 山西农业科学2017年第45卷第6期 熟品种的病斑面积范围在2O.01~25.00 cm ,1个早 熟、1个中熟和5个晚熟的病斑面积范围为0~ 5.00 cm (图l—B)。 2.2苹果品种对腐烂病菌的抗病性评价 依据接种后的病斑平均面积,对36个品种进 行了系统聚类分析,结果显示,接种腐烂病菌( . mdi)后,将各重复病斑平均面积原始数值不作转 换、聚类距离采用欧式距离、聚类方法采用最长距 离法,所得聚类效果与接种结果吻合度最好。据此, 以欧式距离5作为聚类分割点,将36个苹果品种 分为5类(图2)。第1类包括红玉、帅光、丹霞、新 红星、松本锦、北海道9号、国光等7个品种,病斑 面积范围为1.73~4.65 cm ;第Ⅱ类包括惠民短枝 富士、羽红、华冠、斗南、金冠、嘎啦、沙果、藤木1号、 秋富1号、魔里士、早富等11个品种,病斑面积范 围为5.56~8.80 cm ;第Ⅲ类包括黑系乔纳金、甜国 光、乔富(长富2号)、巨深1号、红印度、新乔纳金、 红星、富士王、巨深2号等9个品种,病斑面积范围 为9.40~1 1.48 cm ;第Ⅳ类包括丽红、短枝富士1号、 烟富3号、丽嘎、短枝红将军、津轻、陆奥等7个品 种,病斑面积范围为12.19~l4.33 cm ;第V类包括 新嘎、伏锦2个品种,病斑面积范围为2O.29~ 22.43 cm (图2、表1)。 图2苹果不同品种对腐烂病菌抗病性的聚类分析 表1 苹果不同品种接种腐烂病菌后的抗病性反应 品种 红玉 帅光 丹霞 新红星 松本锦 北海道9号国光惠民短枝富士 羽红 病斑面积均值,cm 1.73 1.93 2.O2 2.93 3.83 4.26 4.65 5.56 5.87 抗病性评价 抗病(R) 抗病(R) 抗病(R) 抗病(R) 抗病(R) 抗病(R) 抗病(R) 中抗(MR) 中抗(MR) 品种 黑系乔纳金 甜国光 乔富 巨深1号 红印度 新乔纳金 红星 富士王 巨深2号 病斑面积均值/cm2 9.4O 9.5O 9.74 1O.O6 1O.68 l0.86 11.04 11.39 l1.48 抗病性评价 中感(MS) 中感(MS) 中感(MS) 中感(MS) 中感(MS) 中感(MS) 中感(MS) 中感(MS) 中感(MS) 华冠 斗南 金冠 嘎啦 沙果 藤木1号 秋富卜号 魔里士 早富 6.O8 6.96 7.O8 7.75 7.87 8.13 8.27 8.36 8.8O 中抗(MR) 中抗(MR) 中抗(MR) 中抗(MR) 中抗(MR) 中抗(MR) 中抗(MR) 中抗(MR) 中抗(MR) 丽红 短枝富士1号 烟富3号 丽嘎 短枝红将军 津轻 陆奥 新嘎 伏锦 l2.19 l2.21 l2.28 12.42 13.O2 13.89 14.33 2O.29 22.43 感病(S) 感病(s) 感病(s) 感病(s) 感病(s) 感病(s) 感病(s) 高感(HS) 高感(HS) 3 结论与讨论 聚类分析法将一批样品在抗病性方面的数量 性状按照其性质上的亲疏程度进行分类[20-2 1,进而 应用于室内抗病性鉴定 。在本研究中,采用SPSS ・软件分析室内离体枝条接种腐烂病菌(V.mali)后 的病斑大小,据此将36个苹果品种对腐烂病菌 (V.mali)的抗病性反应划分为抗病、中抗、中感、 感病、高感共5类,抗性类型的划分与已有报道基 本一致 。 l000・ 殷辉等:36个苹果树品种对腐烂病菌的抗病性评价 本试验是在室内可控条件下对部分苹果品种 所做的抗病性评价,特别是研究腐烂病菌(V.mal1) 在36个不同苹果品种上的扩展能力。桂腾茸等 采用离体叶片接种方法评价得出,对腐烂病的抗性 由强到弱的顺序为:玉华早富、新嘎啦、短枝富士。 本研究结果与已报道的室内抗病性趋势基本一致。 但是在本试验中,腐烂病菌在丹霞品种上的扩展能 力弱,平均病斑面积为2.02 cm 。而刘欣颖等ll围采用 发病率和严重度(病斑长度)评价不同材料对腐烂 病的抗性,将丹霞鉴定为高感品种。由于不同的接 种方法、病原物(Valsa spp.)致病力的差异及评价指 标不同等因素都有可能导致评价结果不同。 植物的抗病性通常是多层次、综合性的l7123],室 内抗病性评价不能完全代表其抗性水平[241。田间自 然状态下评价能展示苹果资源对腐烂病菌( mdi) 的自然抗病表现。李志敏等[251通过连续3 a调查腐 烂病田间发病率,结果将新红星、乔纳金、长富1号、 秋富l号等鉴定为抗病品种、津轻鉴定为感病品 种。刘书晓等嗍对生长在同一条件下的苹果树抗病 性进行调查发现,对腐烂病菌的抗病强弱顺序为新 红星、长富1号、乔纳金。刘捍中等 采用田间人工 接种分析腐烂病发病率,将国光、金冠鉴定为中感 品种、红星鉴定为高感品种。本试验结果与已报道 的田间抗病性趋势基本一致。室内人工接种发病情 况较田问自然发病严重,对鉴定有一定的影响 。 因此,不同苹果品种对腐烂病菌的田间抗性还有待 于进一步研究。 参考文献: 【1]曹克强,国立耘,李保华,等.中国苹果树腐烂病发生和防治情 况调查Ⅱ].植物保护,2009,35(20):114-116. 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