16个草莓品种对拟盘根腐病的抗性评价及叶片生理指标差异.pdf

昆 明 学 院 学 报 年 月 第 期 收 稿 日 期 作 者 简 介 谢 莹 莹 女 安 徽 金 安 人 昆 明 学 院 在 读 硕 士 研 究 生 研 究 方 向 为 作 物 病 害 防 控 通 信 作 者 李 晶 男 上 海 人 昆 明 学 院 教 授 博 士 研 究 方 向 为 分 子 遗 传 育 种 基 金 项 目 昆 明 市 春 城 计 划 青 年 拔 尖 人 才 项 目 云 南 省 中 青 年 学 术 与 技 术 带 头 人 项 目 云 南 省 兴 滇 英 才 计 划 创 业 人 才 项 目 个 草 莓 品 种 对 拟 盘 根 腐 病 的 抗 性 评 价 及 叶 片 生 理 指 标 差 异 谢 莹 莹 宁 眺 孙 田 邓 昌 军 崔 兴 国 李 晶 昆 明 学 院 农 学 与 生 命 科 学 学 院 云 南 省 高 校 都 市 型 现 代 农 业 工 程 研 究 中 心 云 南 昆 明 福 建 农 林 大 学 植 物 保 护 学 院 福 建 福 州 云 南 瀚 哲 科 技 有 限 公 司 云 南 昆 明 玉 龙 县 九 河 欣 兴 农 业 开 发 种 植 有 限 公 司 云 南 丽 江 香 格 里 拉 市 藏 美 农 业 科 技 有 限 公 司 云 南 迪 庆 摘 要 系 统 评 估 了 云 南 省 内 广 泛 栽 培 的 个 草 莓 品 种 对 拟 盘 根 腐 病 的 抗 性 表 现 并 运 用 分 光 光 度 法 测 定 了 不 同 品 种 草 莓 叶 片 的 生 理 生 化 指 标 旨 在 探 究 这 些 指 标 与 其 对 拟 盘 根 腐 病 抗 性 的 潜 在 关 联 试 验 结 果 显 示 不 同 草 莓 品 种 在 抗 性 上 展 现 出 显 著 的 差 异 具 体 表 现 为 有 个 品 种 占 展 现 出 高 度 抗 性 以 建 德 红 为 代 表 个 品 种 占 表 现 为 中 等 抗 性 以 天 仙 醉 为 代 表 有 个 品 种 占 为 中 感 品 种 以 红 颜 为 代 表 有 个 品 种 占 为 高 感 品 种 以 甜 查 理 为 代 表 高 抗 品 种 建 德 红 越 秀 蒙 特 瑞 的 拟 盘 根 腐 病 病 情 指 数 分 别 仅 为 和 高 感 品 种 甜 查 理 宁 玉 的 病 情 指 数 高 达 和 接 种 棒 状 拟 盘 多 毛 孢 后 抗 性 品 种 叶 片 可 溶 性 蛋 白 和 脯 氨 酸 含 量 均 显 著 高 于 感 病 品 种 丙 二 醛 含 量 显 著 低 于 感 病 品 种 而 叶 绿 素 含 量 与 抗 病 性 无 显 著 相 关 性 高 抗 品 种 建 德 红 越 秀 蒙 特 瑞 可 在 云 南 进 一 步 推 广 种 植 关 键 词 草 莓 不 同 品 种 拟 盘 根 腐 病 抗 性 差 异 生 理 指 标 中 图 分 类 号 文 献 标 志 码 文 章 编 号 近 十 年 来 云 南 省 草 莓 产 业 实 现 了 跨 越 式 发 展 其 种 植 面 积 年 均 增 长 率 持 续 保 持 在 以 上 的 高 位 云 南 实 现 了 全 国 独 一 无 二 的 草 莓 鲜 果 周 年 规 模 化 生 产 确 保 消 费 者 一 年 四 季 都 能 吃 到 新 鲜 采 摘 的 草 莓 随 着 云 南 省 草 莓 种 植 规 模 的 不 断 扩 张 与 种 植 历 史 的 累 积 加 之 多 数 种 植 户 对 高 抗 性 品 种 缺 乏 重 视 由 c 病 原 菌 引 发 的 拟 盘 根 腐 病 在 云 南 呈 现 出 日 益 严 峻 的 态 势 近 年 来 该 病 害 的 发 生 频 率 与 严 重 程 度 逐 年 攀 升 部 分 田 块 更 是 遭 受 重 创 发 病 率 飙 升 至 以 上 导 致 草 莓 产 量 锐 减 乃 至 绝 收 上 述 情 况 已 成 为 当 前 草 莓 产 业 发 展 中 不 容 忽 视 的 重 大 威 胁 严 重 制 约 了 草 莓 产 业 的 可 持 续 性 发 展 和 经 济 效 益 的 提 高 草 莓 拟 盘 根 腐 病 由 棒 状 拟 盘 多 毛 孢 c 引 起 感 病 初 期 表 现 为 草 莓 叶 片 一 侧 变 红 且 背 面 边 缘 出 现 红 色 病 斑 后 期 表 现 为 根 系 维 管 束 变 红 湿 度 较 高 时 根 部 会 发 生 腐 烂 最 终 整 株 草 莓 会 变 为 红 褐 色 进 而 干 枯 死 亡 此 病 害 可 以 在 整 个 草 莓 生 长 周 期 出 现 且 传 染 性 极 强 一 旦 发 生 将 给 农 户 带 来 重 大 经 济 损 失 目 前 我 国 对 草 莓 拟 盘 根 腐 病 的 研 究 还 处 于 起 步 阶 段 对 草 莓 拟 盘 根 腐 病 的 防 治 主 要 依 赖 于 化 学 手 段 在 该 病 原 菌 的 有 效 化 学 药 剂 筛 选 研 究 方 面 宁 志 怨 等 测 试 了 种 药 剂 对 棒 状 拟 盘 多 毛 孢 菌 生 长 的 影 响 结 果 显 示 苯 醚 甲 环 唑 可 湿 性 粉 剂 和 戊 唑 醇 可 湿 性 粉 剂 结 合 昆 明 学 院 学 报 年 月 第 期 高 效 植 物 油 助 剂 对 病 原 菌 有 较 好 的 抑 制 作 用 薛 德 胜 等 在 防 治 拟 盘 多 毛 孢 菌 属 病 害 的 药 剂 筛 选 试 验 中 发 现 苯 醚 甲 环 唑 对 病 原 菌 的 抑 制 效 果 最 明 显 然 而 长 期 且 过 度 地 依 赖 化 学 农 药 进 行 病 害 防 控 不 仅 可 能 削 弱 该 类 方 法 的 防 治 效 力 还 可 能 诱 发 病 原 菌 抗 药 性 的 迅 速 提 高 同 时 加 剧 农 药 残 留 问 题 上 述 情 形 不 仅 降 低 了 农 业 生 产 的 可 持 续 性 也 对 食 品 安 全 与 环 境 保 护 构 成 了 潜 在 威 胁 为 了 有 效 缓 解 这 些 问 题 繁 育 和 种 植 具 备 良 好 抗 病 性 的 草 莓 品 种 显 得 尤 为 重 要 关 于 我 国 草 莓 品 种 系 对 拟 盘 根 腐 病 的 抗 性 筛 选 研 究 目 前 尚 属 空 白 亟 待 进 一 步 深 入 探 索 据 此 本 研 究 拟 以 云 南 省 个 主 流 栽 培 草 莓 品 种 为 试 验 材 料 通 过 室 内 盆 栽 试 验 鉴 定 其 对 拟 盘 根 腐 病 的 抗 性 并 测 定 不 同 抗 性 品 种 叶 片 生 理 指 标 与 其 抗 性 的 关 系 以 期 为 草 莓 抗 拟 盘 根 腐 病 品 种 的 筛 选 和 进 一 步 推 广 应 用 提 供 理 论 依 据 材 料 与 方 法 材 料 供 试 草 莓 品 种 个 云 南 主 流 栽 培 草 莓 品 种 是 由 昆 明 库 森 农 业 开 发 有 限 公 司 提 供 的 组 培 脱 毒 苗 如 表 所 示 表 个 云 南 主 流 栽 培 草 莓 品 种 亲 本 或 来 源 信 息 品 种 亲 本 或 来 源 品 种 亲 本 或 来 源 甜 查 理 红 颜 久 能 早 生 女 峰 宁 玉 幸 香 章 姬 章 姬 妙 香 号 红 颜 甜 查 理 香 野 天 仙 醉 章 姬 法 兰 地 粉 玉 号 杭 州 市 农 科 院 选 育 艳 丽 栃 乙 女 丰 香 绯 美 子 春 香 黔 莓 号 章 姬 法 兰 地 建 德 红 浙 江 省 农 科 院 选 育 越 秀 浙 江 省 农 科 院 选 育 蒙 特 瑞 阿 尔 宾 全 明 星 四 季 草 莓 北 京 农 学 院 选 育 供 试 病 原 菌 草 莓 拟 盘 根 腐 病 病 原 菌 c 保 存 于 昆 明 学 院 农 学 与 生 命 科 学 学 院 病 原 菌 库 方 法 个 草 莓 品 种 对 拟 盘 根 腐 病 的 盆 栽 抗 性 鉴 定 草 莓 拟 盘 根 腐 病 抗 性 测 定 盆 栽 法 抗 性 鉴 定 参 考 王 丽 等 方 法 挑 选 健 康 且 无 病 害 的 草 莓 植 株 并 将 它 们 移 栽 至 经 过 严 格 高 温 灭 菌 的 营 养 基 质 土 中 待 植 株 缓 苗 后 将 先 前 分 离 的 菌 株 配 制 成 浓 度 为 个 的 孢 子 悬 浮 液 随 后 采 用 根 部 刺 伤 法 将 孢 子 悬 浮 液 接 种 于 草 莓 盆 栽 的 根 部 确 保 每 盆 接 种 量 为 以 接 种 等 量 无 菌 水 的 草 莓 盆 栽 作 为 对 照 每 个 品 种 做 盆 重 复 培 养 条 件 光 照 光 照 度 黑 暗 湿 度 各 草 莓 品 种 分 别 于 接 菌 后 参 考 刘 艳 茹 的 方 法 调 查 发 病 情 况 并 根 据 致 病 力 等 级 表 计 算 病 情 指 数 病 情 指 数 按 下 式 计 算 病 情 指 数 各 级 病 苗 数 相 对 级 数 值 调 查 总 植 株 数 最 高 病 级 表 草 莓 拟 盘 根 腐 病 病 原 菌 接 种 活 体 植 株 致 病 力 分 级 标 准 项 目 病 级 级 别 病 斑 直 径 抗 病 性 等 级 的 划 分 根 据 田 间 调 查 的 草 莓 拟 盘 根 腐 病 的 实 际 发 病 情 况 并 参 照 文 献 对 病 情 指 数 表 现 不 同 的 品 谢 莹 莹 等 个 草 莓 品 种 对 拟 盘 根 腐 病 的 抗 性 评 价 及 叶 片 生 理 指 标 差 异 农 作 物 病 虫 害 与 生 理 抗 性 研 究 种 进 行 抗 病 等 级 划 分 具 体 如 下 免 疫 级 表 明 叶 片 对 病 害 具 有 完 全 免 疫 能 力 无 任 何 感 染 迹 象 高 抗 级 判 定 为 高 度 抗 性 叶 片 表 现 出 对 病 害 的 显 著 抵 抗 能 力 中 抗 级 叶 片 展 现 出 中 等 程 度 的 抗 病 性 虽 有 一 定 感 染 但 症 状 较 轻 中 感 级 叶 片 对 病 害 的 敏 感 性 增 加 感 染 症 状 较 为 明 显 高 感 级 叶 片 被 视 为 高 度 敏 感 极 易 受 到 病 害 侵 袭 症 状 严 重 可 能 对 产 量 和 品 质 造 成 显 著 影 响 不 同 草 莓 品 种 叶 片 生 理 生 化 指 标 测 定 初 筛 得 到 的 高 抗 中 抗 中 感 和 高 感 品 种 为 试 验 材 料 在 接 菌 后 的 第 分 别 采 集 这 些 品 种 草 莓 不 同 部 位 的 叶 片 随 后 利 用 试 剂 盒 购 自 北 京 索 莱 宝 科 技 有 限 公 司 对 叶 片 中 的 可 溶 性 蛋 白 丙 二 醛 和 脯 氨 酸 的 含 量 进 行 测 定 同 时 采 用 叶 绿 素 测 定 仪 购 自 北 京 中 科 维 禾 仪 器 公 司 对 叶 绿 素 的 含 量 进 行 测 量 结 果 与 分 析 个 草 莓 品 种 的 病 情 指 数 盆 栽 试 验 结 果 表 明 表 在 个 草 莓 品 种 中 高 抗 中 抗 中 感 和 高 感 草 莓 拟 盘 根 腐 病 品 种 分 别 有 个 各 占 总 品 种 数 的 和 高 抗 品 种 建 德 红 抗 病 能 力 最 强 其 病 情 指 数 指 最 低 仅 为 其 次 是 越 秀 病 情 指 数 为 而 高 感 品 种 甜 查 理 和 宁 玉 病 情 指 数 均 达 到 以 上 为 了 探 究 不 同 草 莓 品 种 对 拟 盘 根 腐 病 的 抗 性 差 异 试 验 选 取 了 具 有 代 表 性 的 草 莓 品 种 包 括 初 筛 鉴 定 出 的 高 抗 性 品 种 建 德 红 与 蒙 特 瑞 中 抗 品 种 黔 莓 号 中 感 品 种 红 颜 以 及 高 感 品 种 甜 查 理 和 宁 玉 将 这 些 品 种 将 作 为 研 究 对 象 用 于 系 统 分 析 其 叶 片 在 接 菌 后 的 生 理 生 化 指 标 差 异 表 个 草 莓 品 种 的 病 情 指 数 及 排 名 排 名 品 种 病 情 指 数 排 名 品 种 病 情 指 数 建 德 红 红 颜 越 秀 章 姬 蒙 特 瑞 全 明 星 天 仙 醉 香 野 粉 玉 号 丰 香 艳 丽 香 野 妙 香 号 甜 查 理 黔 莓 号 宁 玉 注 表 中 数 据 为 平 均 数 数 据 后 不 同 小 写 字 母 表 示 差 异 具 有 统 计 学 意 义 下 表 同 不 同 抗 拟 盘 根 腐 病 草 莓 品 种 叶 片 生 理 生 化 指 标 差 异 a a a a c b b c a c c c d c c d a a a b d c b c 0 0 0 5 1 0 1 5 2 0 2 5 3 0 3 5 0 叶绿素 含量 mg g 1 接菌后天数 d 建德红 越秀 黔莓1号 红 颜 甜 查理 宁玉 5 10 15 注 图 中 数 据 为 平 均 数 相 同 接 菌 天 数 的 数 据 上 不 同 小 写 字 母 表 示 差 异 具 有 统 计 学 意 义 下 图 同 图 接 菌 后 不 同 抗 病 性 草 莓 品 种 叶 片 叶 绿 素 含 量 变 化 不 同 抗 拟 盘 根 腐 病 草 莓 品 种 叶 片 叶 绿 素 含 量 差 异 由 图 可 知 个 不 同 抗 性 品 种 的 草 莓 在 接 菌 后 其 叶 片 叶 绿 素 含 量 对 比 差 异 具 有 统 计 学 意 义 建 德 红 与 越 秀 两 个 品 种 在 接 菌 后 其 叶 绿 素 含 量 保 持 相 对 稳 定 未 出 现 显 著 波 动 这 表 明 它 们 可 能 在 应 对 病 原 菌 时 产 生 反 应 对 光 合 色 素 系 统 的 影 响 较 小 相 比 之 下 黔 莓 号 的 表 现 则 截 然 不 同 接 菌 后 其 叶 绿 素 含 量 显 著 下 降 了 后 又 进 一 步 下 降 其 数 值 较 第 下 降 了 显 示 出 明 显 的 叶 绿 素 降 解 现 象 反 映 了 该 品 种 在 受 病 原 菌 侵 染 后 光 合 作 用 的 受 损 情 况 红 颜 品 种 则 展 现 出 一 种 先 升 后 降 的 趋 势 接 菌 初 期 后 叶 绿 素 含 量 昆 明 学 院 学 报 年 月 第 期 反 常 地 上 升 了 但 随 后 在 第 后 开 始 逐 渐 回 落 至 接 近 初 始 水 平 这 种 变 化 模 式 可 能 涉 及 复 杂 的 生 理 调 节 机 制 甜 查 理 品 种 在 接 菌 后 才 表 现 出 轻 微 的 叶 绿 素 含 量 下 降 表 明 其 光 合 作 用 系 统 具 有 较 强 的 稳 定 性 或 适 应 性 宁 玉 则 呈 现 出 与 红 颜 类 似 的 初 期 正 向 反 应 接 菌 后 叶 绿 素 含 量 上 升 了 这 可 能 是 一 种 应 激 反 应 的 表 现 综 合 以 上 分 析 尽 管 各 品 种 在 接 菌 后 叶 片 的 叶 绿 素 含 量 变 化 各 异 但 并 未 能 直 接 建 立 起 叶 绿 素 含 量 变 化 与 草 莓 抗 拟 盘 根 腐 病 能 力 之 间 明 确 一 致 的 相 关 性 cd b b a c d a a d c c d c b a c d d b d e e 4 6 4 8 5 0 5 2 5 4 5 6 5 8 6 0 可溶性蛋白 mg g FW 接菌后天数 d 建 德 红 越秀 黔莓1号 红颜 甜查理 宁玉 d e 0 5 10 15 图 接 菌 后 不 同 抗 病 性 草 莓 品 种 叶 片 可 溶 性 蛋 白 含 量 变 化 不 同 抗 拟 盘 根 腐 病 草 莓 品 种 叶 片 可 溶 性 蛋 白 质 含 量 差 异 由 图 可 知 在 对 接 菌 处 理 的 响 应 中 不 同 草 莓 品 种 叶 片 的 可 溶 性 蛋 白 含 量 变 化 展 现 出 了 动 态 差 异 性 具 体 而 言 建 德 红 品 种 在 接 菌 第 时 其 叶 片 可 溶 性 蛋 白 含 量 上 升 了 随 后 在 第 进 一 步 增 加 与 第 相 比 增 加 了 但 此 后 开 始 逐 渐 回 落 最 终 趋 于 接 菌 前 的 水 平 越 秀 品 种 则 表 现 出 一 种 较 为 集 中 的 增 长 趋 势 与 接 菌 第 比 其 在 接 菌 第 的 叶 片 可 溶 性 蛋 白 含 量 提 升 了 随 后 同 样 经 历 了 一 个 逐 渐 下 降 的 过 程 最 终 也 恢 复 到 接 近 接 菌 前 的 水 平 相 比 之 下 中 抗 品 种 的 黔 莓 号 和 中 感 品 种 红 颜 在 接 菌 时 即 表 现 出 可 溶 性 蛋 白 含 量 的 下 降 分 别 减 少 了 和 尽 管 在 接 菌 后 的 第 两 者 的 含 量 均 略 有 回 升 但 仍 未 恢 复 到 接 菌 前 的 状 态 而 对 于 高 感 品 种 甜 查 理 和 宁 玉 其 叶 片 可 溶 性 蛋 白 含 量 的 变 化 则 更 为 显 著 且 持 续 随 着 接 菌 时 间 的 延 长 这 两 个 品 种 的 可 溶 性 蛋 白 含 量 均 呈 现 持 续 下 降 的 趋 势 特 别 是 在 接 菌 后 的 第 时 甜 查 理 和 宁 玉 的 蛋 白 含 量 与 第 比 分 别 下 降 了 和 综 上 所 述 通 过 对 草 莓 叶 片 可 溶 性 蛋 白 含 量 的 变 化 趋 势 对 比 各 草 莓 品 种 对 接 菌 处 理 反 应 的 敏 感 性 得 到 了 清 晰 体 现 其 中 建 德 红 和 越 秀 表 现 出 一 定 的 抗 性 或 适 应 性 而 黔 莓 号 红 颜 甜 查 理 和 宁 玉 则 在 不 同 程 度 上 显 示 出 对 接 菌 处 理 的 敏 感 反 应 0 5 10 15 b a d c ab b e c e c c c e a a b c c c b a b b a 0 000 0 005 0 010 0 015 0 020 0 025 0 030 0 035 丙二醛 mmol g 1 接 菌 后天数 d 建德红 越秀 黔莓1号 红 颜 甜查理 宁玉 图 接 菌 后 不 同 抗 病 性 草 莓 品 种 叶 片 丙 二 醛 含 量 变 化 不 同 抗 拟 盘 根 腐 病 草 莓 品 种 叶 片 丙 二 醛 含 量 差 异 由 图 可 知 丙 二 醛 含 量 这 一 关 键 生 理 指 标 随 接 菌 时 间 的 变 化 呈 现 出 显 著 的 品 种 间 差 异 对 于 高 抗 品 种 建 德 红 与 越 秀 在 接 菌 初 期 第 两 个 草 莓 品 种 叶 片 丙 二 醛 含 量 均 显 著 上 升 分 别 增 长 了 和 这 显 示 了 上 述 品 种 在 应 对 外 界 胁 迫 时 的 初 期 应 激 反 应 然 而 随 着 接 菌 时 间 延 长 至 丙 二 醛 含 量 开 始 逐 渐 下 降 显 示 出 一 种 可 能 的 适 应 或 恢 复 机 制 当 接 菌 时 丙 二 醛 含 量 已 基 本 恢 复 至 接 菌 前 的 水 平 表 明 这 些 高 抗 品 种 能 够 有 效 地 调 节 并 恢 复 其 细 胞 膜 脂 过 氧 化 的 状 态 相 比 之 下 中 抗 品 种 黔 莓 号 和 中 感 品 种 红 颜 在 接 菌 后 的 反 应 则 较 为 持 续 从 接 菌 第 起 它 们 的 叶 片 丙 二 醛 含 量 便 持 续 上 升 直 至 接 菌 时 虽 略 有 下 降 迹 象 但 整 体 水 平 仍 显 著 高 于 接 菌 前 这 可 能 意 味 着 这 些 品 种 在 应 对 病 原 菌 时 细 胞 膜 受 到 的 氧 化 损 伤 更 为 持 久 或 恢 复 能 力 较 弱 甜 查 理 和 宁 玉 两 个 品 种 在 接 菌 后 的 反 应 尤 为 强 烈 在 整 个 观 察 期 内 它 们 的 叶 片 丙 二 醛 含 量 持 续 攀 升 增 长 率 分 别 达 到 了 接 菌 前 的 和 这 表 明 这 两 个 品 种 在 面 临 病 原 菌 挑 战 时 可 能 遭 受 了 更 为 严 重 的 细 胞 膜 脂 过 氧 化 损 伤 且 恢 复 能 力 相 对 有 限 综 上 所 述 不 同 草 莓 品 种 在 接 菌 后 叶 片 丙 二 醛 含 量 的 变 化 情 况 不 仅 反 映 了 它 们 各 自 对 病 原 菌 的 抗 性 水 平 也 揭 示 了 它 们 在 应 对 外 界 胁 迫 时 生 理 调 节 机 能 的 差 异