石 潔， 王喜娜， 孔繁芳， 梁麗莎， 王忠躍， 張 昊

(中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所，植物病蟲(chóng)害生物學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100193)

河北昌黎與廣西資源兩地區(qū)葡萄霜霉菌致病力分化分析

石 潔， 王喜娜， 孔繁芳， 梁麗莎， 王忠躍*， 張 昊*

(中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所，植物病蟲(chóng)害生物學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100193)

為明確河北昌黎、廣西資源兩地不同葡萄品種來(lái)源霜霉菌致病力分化情況，本研究利用離體葉盤(pán)接種法測(cè)定了河北、廣西主栽品種‘紅寶石無(wú)核’、‘紅地球’及‘巨峰’來(lái)源葡萄霜霉病菌對(duì)不同鑒別寄主的致病力，觀察不同地區(qū)、不同寄主來(lái)源病菌對(duì)同一感病材料以及同一寄主來(lái)源病菌對(duì)不同感病材料的致病力大小是否存在差異。結(jié)果表明：不同地區(qū)同一寄主來(lái)源病菌及同一來(lái)源不同菌株間致病力均存在差異，說(shuō)明兩個(gè)地區(qū)病菌群體間和群體內(nèi)各菌株間均存在分化；兩地不同寄主來(lái)源病菌群體對(duì)同一感病材料的致病力及同一寄主來(lái)源病菌群體對(duì)不同感病材料的致病力均存在顯著差異，且廣西資源地區(qū)菌株間差異性比河北昌黎地區(qū)更明顯，說(shuō)明不同寄主來(lái)源的菌株存在一定程度的分化。

葡萄霜霉病菌； 致病力； 差異

引起葡萄霜霉病發(fā)生的病原菌——葡萄單軸霜霉Plasmoparaviticola(Berk.etCurt.) Berl.etde Toni為專性寄生菌[1],屬于卵菌門(mén)、卵菌綱、霜霉目、單軸霉屬[2],該病原菌可以侵染葡萄葉片、嫩梢、幼果等部位,造成果實(shí)品質(zhì)降低、產(chǎn)量下降[3],病害流行年份可造成葡萄減產(chǎn)達(dá)20%～80%[4-5],對(duì)我國(guó)乃至世界葡萄產(chǎn)業(yè)造成巨大威脅[6-7]。目前,田間仍把化學(xué)防治作為最有效、快速的霜霉病防治手段,但化學(xué)藥劑使用不當(dāng)易對(duì)生態(tài)環(huán)境及食品安全造成危害[8],且如今人們對(duì)無(wú)污染、低殘留的有機(jī)葡萄及其產(chǎn)品的需求量逐漸增加,優(yōu)質(zhì)、健康、綠色是葡萄產(chǎn)業(yè)未來(lái)的發(fā)展方向。因此,使用其他防控方法代替化學(xué)藥劑防治受到廣泛關(guān)注。探索葡萄霜霉病菌與葡萄的互作,找到病原菌與寄主間對(duì)應(yīng)關(guān)系,將為抗病性鑒定、指導(dǎo)葡萄合理栽植及該病害的有效防控提供理論依據(jù)。

目前,關(guān)于葡萄種質(zhì)資源霜霉病抗性鑒定的內(nèi)容在國(guó)內(nèi)外已有較多報(bào)道,但不同報(bào)道間缺乏一致性,同一葡萄品種在不同地區(qū)的抗、感性存在顯著差異。劉新秀等[9]發(fā)現(xiàn)新疆地區(qū)‘克瑞森無(wú)核’屬于抗性品種,而王壯偉等[10]卻將江蘇地區(qū)‘克瑞森無(wú)核’劃為高感品種;賀普超[11]認(rèn)為毛葡萄對(duì)霜霉病抗性較差,而林玲等[12]卻發(fā)現(xiàn)大部分毛葡萄野生株系對(duì)霜霉病表現(xiàn)為高抗,有的甚至表現(xiàn)為免疫,霜霉病菌與葡萄品種間長(zhǎng)期協(xié)同進(jìn)化可能導(dǎo)致不同地區(qū)霜霉菌群體出現(xiàn)致病力分化,進(jìn)而出現(xiàn)相同品種抗性評(píng)價(jià)不同的結(jié)果。Rouxel等[13]通過(guò)交互接種試驗(yàn)證實(shí)葡萄霜霉病菌存在?；?表明霜霉菌在葡萄從野生種到栽培種的馴化過(guò)程中發(fā)生著協(xié)同進(jìn)化,從而表現(xiàn)出種水平上的寄主差異性。黃曉慶等[8]對(duì)采自不同地區(qū)‘紅地球’、‘巨峰’及‘赤霞珠’上的12份霜霉菌的致病力進(jìn)行比較分析,結(jié)果表明采自不同葡萄品種的病菌致病力存在分化。

當(dāng)前絕大部分栽培種葡萄均屬于歐亞種Vitisvinifera,而在歐亞種內(nèi)的品種水平上,霜霉菌的致病力分化是否與寄主有明顯的相關(guān)性、規(guī)律性,是否形成不同的生理小種還未見(jiàn)報(bào)道。因此,本項(xiàng)研究選取兩個(gè)葡萄種植結(jié)構(gòu)和歷史具有明顯差異的生態(tài)區(qū)河北昌黎縣和廣西資源縣,收集不同寄主品種的霜霉病菌,對(duì)其致病力分化情況進(jìn)行分析和比較,以期明確兩地區(qū)霜霉菌致病力分化,為抗病育種、病害防控提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

1.1.1 供試菌株

用于致病性測(cè)定試驗(yàn)的霜霉病菌株分別從河北省昌黎縣、廣西壯族自治區(qū)資源縣兩試驗(yàn)田栽植的‘紅寶石無(wú)核’、‘紅地球’及‘巨峰’葡萄上分離獲得。田間采集新鮮、無(wú)殺菌劑污染的病樣,蒸餾水沖洗3～4次后葉背向上置于1%水瓊脂培養(yǎng)基上,放置于溫度為21℃,光照條件為L(zhǎng)∥D=16 h∥8 h的光照培養(yǎng)箱內(nèi)保濕培養(yǎng),待重新長(zhǎng)出新鮮病菌后,顯微鏡下挑取單孢子囊,接種在用打孔器打取的直徑為15 mm的健康‘里扎馬特’葉盤(pán)上,保濕培養(yǎng),待葉盤(pán)長(zhǎng)出新鮮濃密霉層,即為葡萄霜霉菌單孢分離的純培養(yǎng)。每個(gè)地區(qū)的每個(gè)品種選取10個(gè)病原菌菌株(表1)。

表1 供試葡萄霜霉病菌菌株

Table 1Plasmoparaviticolaisolates used in this study

菌株編號(hào)Strainno.寄主品種Hostvariety采集地Collectionsite菌株編號(hào)Strainno.寄主品種Hostvariety采集地CollectionsiteHBS-1-hb紅寶石無(wú)核河北昌黎縣HBS-1-gx紅寶石無(wú)核廣西資源縣HBS-2-hb紅寶石無(wú)核河北昌黎縣HBS-2-gx紅寶石無(wú)核廣西資源縣HBS-3-hb紅寶石無(wú)核河北昌黎縣HBS-3-gx紅寶石無(wú)核廣西資源縣HBS-4-hb紅寶石無(wú)核河北昌黎縣HBS-4-gx紅寶石無(wú)核廣西資源縣HBS-5-hb紅寶石無(wú)核河北昌黎縣HBS-5-gx紅寶石無(wú)核廣西資源縣HBS-6-hb紅寶石無(wú)核河北昌黎縣HBS-6-gx紅寶石無(wú)核廣西資源縣HBS-7-hb紅寶石無(wú)核河北昌黎縣HBS-7-gx紅寶石無(wú)核廣西資源縣HBS-8-hb紅寶石無(wú)核河北昌黎縣HBS-8-gx紅寶石無(wú)核廣西資源縣HBS-9-hb紅寶石無(wú)核河北昌黎縣HBS-9-gx紅寶石無(wú)核廣西資源縣HBS-10-hb紅寶石無(wú)核河北昌黎縣HBS-10-gx紅寶石無(wú)核廣西資源縣HDQ-1-hb紅地球河北昌黎縣HDQ-1-gx紅地球廣西資源縣HDQ-2-hb紅地球河北昌黎縣HDQ-2-gx紅地球廣西資源縣HDQ-3-hb紅地球河北昌黎縣HDQ-3-gx紅地球廣西資源縣HDQ-4-hb紅地球河北昌黎縣HDQ-4-gx紅地球廣西資源縣HDQ-5-hb紅地球河北昌黎縣HDQ-5-gx紅地球廣西資源縣HDQ-6-hb紅地球河北昌黎縣HDQ-6-gx紅地球廣西資源縣HDQ-7-hb紅地球河北昌黎縣HDQ-7-gx紅地球廣西資源縣HDQ-8-hb紅地球河北昌黎縣HDQ-8-gx紅地球廣西資源縣HDQ-9-hb紅地球河北昌黎縣HDQ-9-gx紅地球廣西資源縣HDQ-10-hb紅地球河北昌黎縣HDQ-10-gx紅地球廣西資源縣JF-1-hb巨峰河北昌黎縣JF-1-gx巨峰廣西資源縣JF-2-hb巨峰河北昌黎縣JF-2-gx巨峰廣西資源縣JF-3-hb巨峰河北昌黎縣JF-3-gx巨峰廣西資源縣JF-4-hb巨峰河北昌黎縣JF-4-gx巨峰廣西資源縣

續(xù)表1 Table 1(Continued)

菌株編號(hào)Strainno.寄主品種Hostvariety采集地Collectionsite菌株編號(hào)Strainno.寄主品種Hostvariety采集地CollectionsiteJF-5-hb巨峰河北昌黎縣JF-5-gx巨峰廣西資源縣JF-6-hb巨峰河北昌黎縣JF-6-gx巨峰廣西資源縣JF-7-hb巨峰河北昌黎縣JF-7-gx巨峰廣西資源縣JF-8-hb巨峰河北昌黎縣JF-8-gx巨峰廣西資源縣JF-9-hb巨峰河北昌黎縣JF-9-gx巨峰廣西資源縣JF-10-hb巨峰河北昌黎縣JF-10-gx巨峰廣西資源縣

1.1.2 接種葡萄品種

依據(jù)劉新秀等[9]對(duì)葡萄種質(zhì)資源抗霜霉病的鑒定結(jié)果,同時(shí)結(jié)合河北省昌黎縣、廣西壯族自治區(qū)資源縣近年來(lái)廣泛種植的葡萄栽培品種,選擇抗感性較為穩(wěn)定的‘紅寶石無(wú)核’、‘紅地球’及‘巨峰’3個(gè)品種作為鑒別寄主。為了保證接種材料生長(zhǎng)情況一致性,試驗(yàn)所用接種材料及純化擴(kuò)繁使用的‘里扎馬特’葉片均為中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所廊坊基地葡萄園的新鮮、健康嫩葉。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 供試培養(yǎng)基的制備

1%水瓊脂培養(yǎng)基的配制:電子天平稱取5 g瓊脂粉于錐形瓶中,用去離子水定容至500 mL,封口,高壓蒸汽滅菌鍋121℃滅菌30 min,備用。

1.2.2 致病力測(cè)定

采用圓葉盤(pán)接種法。將分離的葡萄霜霉病菌菌株分別接種到‘紅寶石無(wú)核’、‘紅地球’、‘巨峰’葉盤(pán)上,觀察不同地區(qū)、不同寄主來(lái)源病原菌對(duì)同一葡萄品種及同一寄主來(lái)源病原菌對(duì)不同葡萄品種的致病力大小是否存在差異。

葡萄枝條除去梢冠取第3～5片葉齡一致的嫩葉作為接種材料,用無(wú)菌水沖洗3～5次后于滅菌濾紙上晾干,使用直徑為15 mm的打孔器在超凈工作臺(tái)內(nèi)打成圓葉盤(pán),葉背向上置于1%水瓊脂培養(yǎng)基上備用;刮取純化擴(kuò)繁的各霜霉病菌新鮮霉層,分別加入無(wú)菌水稀釋成濃度為1×106個(gè)/mL的孢子囊懸浮液,充分渦旋混勻后,每個(gè)葉盤(pán)上接種15 μL。每皿放3個(gè)品種葉盤(pán)各10片,兩地區(qū)供試菌株各30個(gè)(表1),每個(gè)菌株設(shè)立3組重復(fù),以葉盤(pán)滴加等量無(wú)菌水作為對(duì)照,將其置于光照培養(yǎng)箱(21℃,24 h黑暗)培養(yǎng)24 h之后,用滅菌濾紙條吸去多余菌液后用封口膜封口,繼續(xù)培養(yǎng)(21℃,L∥D=16 h∥8 h)。

接種后3～13 d調(diào)查發(fā)病情況。記錄初始發(fā)病時(shí)間、接種第11天時(shí)的病葉數(shù)[8]及發(fā)病級(jí)數(shù)。根據(jù)農(nóng)業(yè)部農(nóng)藥田間藥效試驗(yàn)準(zhǔn)則制定的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)[15],霜霉病病害嚴(yán)重度可分為6個(gè)級(jí)別:0級(jí),未發(fā)病;1級(jí),發(fā)病面積占整個(gè)葉面積的6%以下;3級(jí),發(fā)病面積占整個(gè)葉面積的6%～25%;5級(jí),發(fā)病面積占整個(gè)葉面積的26%～50%;7級(jí),發(fā)病面積占整個(gè)葉面積的51%～75%;9級(jí),發(fā)病面積占整個(gè)葉面積的75%以上。根據(jù)調(diào)查結(jié)果,計(jì)算病情指數(shù)：

病情指數(shù)=100×∑(各級(jí)病葉數(shù)×各級(jí)代表值)/(調(diào)查總?cè)~數(shù)×最高級(jí)代表值)。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同地區(qū)同一寄主來(lái)源葡萄霜霉病菌致病力分析結(jié)果

河北昌黎和廣西資源地區(qū)同一寄主來(lái)源病原菌對(duì)3個(gè)葡萄品種病情指數(shù)綜合分析結(jié)果(圖1)顯示:來(lái)自不同地區(qū)的‘紅地球’、‘紅寶石無(wú)核’、‘巨峰’來(lái)源霜霉菌群體致病力均存在顯著差異(‘紅地球’:F=34.49,P<0.001;‘紅寶石無(wú)核’:F=19.72,P<0.001;‘巨峰’:F=4.30,P=0.039)。

圖1 不同地區(qū)同一寄主來(lái)源葡萄霜霉病菌致病力分析Fig.1 Pathogenicity analysis of Plasmopara viticola isolates from the same variety in different areas

2.2 不同葡萄霜霉病菌菌株間致病力分析結(jié)果

河北昌黎與廣西資源地區(qū)不同群體間菌株致病力測(cè)定結(jié)果(表2、表3、表4)表明:不同寄主來(lái)源病原菌群體接種‘紅寶石無(wú)核’、‘紅地球’、‘巨峰’葉盤(pán),其發(fā)病的潛育期及病情指數(shù)均存在差異,且廣西資源比河北昌黎各病原菌群體潛育期更長(zhǎng)、病情指數(shù)相對(duì)更低。不區(qū)分接種寄主綜合分析病情指數(shù)表明:同一寄主來(lái)源的菌株間對(duì)3個(gè)葡萄品種的致病力存在顯著差異(河北‘紅寶石無(wú)核’:F=8.11,P<0.001;河北‘紅地球’:F=4.17,P<0.001;河北‘巨峰’:F=10.43,P<0.001;廣西‘紅寶石無(wú)核’:F=25.84,P<0.001;廣西‘紅地球’:F=26.72,P<0.001;廣西‘巨峰’:F=19.39,P<0.001)。

表2 ‘紅寶石無(wú)核’來(lái)源的不同葡萄霜霉病菌菌株的致病性分析1)

Table 2 Pathogenicity analysis ofPlasmoparaviticolaisolates from ‘Ruby Seedless’

采集地Collectionsite菌株編號(hào)Strainno.潛育期/dIncubationperiod11d病情指數(shù)Diseaseindexonthe11thday河北昌黎縣HBS-1-hb5(34.72±6.51)abcd河北昌黎縣HBS-2-hb4(40.23±7.82)abc河北昌黎縣HBS-3-hb4(29.96±4.68)cd河北昌黎縣HBS-4-hb5(33.72±5.18)abcd河北昌黎縣HBS-5-hb5(30.53±4.79)bcd河北昌黎縣HBS-6-hb5(28.66±7.53)d河北昌黎縣HBS-7-hb4(38.29±8.84)abcd河北昌黎縣HBS-8-hb5(42.52±9.01)a河北昌黎縣HBS-9-hb4(40.89±8.66)ab河北昌黎縣HBS-10-hb4(40.73±9.39)ab廣西資源縣HBS-1-gx4(39.31±8.25)ab廣西資源縣HBS-2-gx5(7.64±0.03)d廣西資源縣HBS-3-gx5(15.98±3.63)cd廣西資源縣HBS-4-gx4(35.84±7.34)b廣西資源縣HBS-5-gx6(22.16±4.13)c廣西資源縣HBS-6-gx6(7.33±1.06)d廣西資源縣HBS-7-gx4(48.34±8.09)a廣西資源縣HBS-8-gx5(21.20±6.67)c廣西資源縣HBS-9-gx5(6.91±3.54)d廣西資源縣HBS-10-gx5(45.69±7.06)a

1) 表中數(shù)據(jù)為平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤?！啊北硎窘臃N葉盤(pán)未發(fā)病。同列數(shù)據(jù)后不同小寫(xiě)字母表示在0.05水平上差異顯著。下同。 Data are presented as mean±SE.—indicates no infection symptoms on the leaf disc. Different lowercase letters in the same column indicate significant difference at 0.05 level. The same below.

表3 ‘紅地球’來(lái)源的不同葡萄霜霉病菌菌株的致病性分析

Table 3 Pathogenicity analysis ofPlasmoparaviticolaisolates from ‘Red Globe’

采集地Collectionsite菌株編號(hào)Strainno.潛育期/dIncubationperiod11d病情指數(shù)Diseaseindexonthe11thday河北昌黎縣HDQ-1-hb5(28.20±6.79)bcde河北昌黎縣HDQ-2-hb5(23.06±7.76)de河北昌黎縣HDQ-3-hb5(30.80±5.18)abcde河北昌黎縣HDQ-4-hb4(34.73±7.25)abc河北昌黎縣HDQ-5-hb5(23.93±3.75)cde河北昌黎縣HDQ-6-hb4(41.81±5.86)a河北昌黎縣HDQ-7-hb4(32.46±5.39)abcd河北昌黎縣HDQ-8-hb4(34.76±3.25)abc河北昌黎縣HDQ-9-hb4(38.83±5.24)ab河北昌黎縣HDQ-10-hb5(21.00±5.31)e廣西資源縣HDQ-1-gx6(30.48±5.49)b廣西資源縣HDQ-2-gx6(19.25±3.45)c廣西資源縣HDQ-3-gx—(0.00)e廣西資源縣HDQ-4-gx5(48.03±5.53)a廣西資源縣HDQ-5-gx6(4.14±0.41)de廣西資源縣HDQ-6-gx6(10.59±2.96)d廣西資源縣HDQ-7-gx5(10.28±3.57)d廣西資源縣HDQ-8-gx5(23.20±5.83)bc廣西資源縣HDQ-9-gx5(27.85±5.69)b廣西資源縣HDQ-10-gx6(4.96±2.10)de

表4 ‘巨峰’來(lái)源的不同葡萄霜霉病菌菌株的致病性分析

Table 4 Pathogenicity analysis ofPlasmoparaviticolaisolates from ‘Kyohō’

采集地Collectionsite菌株編號(hào)Strainno.潛育期/dIncubationperiod11d病情指數(shù)Diseaseindexonthe11thday河北昌黎縣JF-1-hb4 (40.99±3.97)ab河北昌黎縣JF-2-hb5 (29.87±4.72)cd河北昌黎縣JF-3-hb4(22.98±8.22)d河北昌黎縣JF-4-hb5 (32.87±6.88)bc河北昌黎縣JF-5-hb5 (40.60±8.43)ab河北昌黎縣JF-6-hb5 (41.90±7.98)ab河北昌黎縣JF-7-hb5 (34.69±6.08)bc河北昌黎縣JF-8-hb5 (39.52±6.09)abc河北昌黎縣JF-9-hb4 (42.10±4.97)ab河北昌黎縣JF-10-hb5 (47.93±7.34)a廣西資源縣JF-1-gx5 (29.16±10.06)b廣西資源縣JF-2-gx4 (44.56±9.12)a廣西資源縣JF-3-gx4 (40.64±9.95)ab廣西資源縣JF-4-gx7 (1.17±0.39)d廣西資源縣JF-5-gx4 (43.74±10.83)a廣西資源縣JF-6-gx5 (38.17±0.08)ab廣西資源縣JF-7-gx5 (6.81±2.52)cd廣西資源縣JF-8-gx5 (40.19±10.37)ab廣西資源縣JF-9-gx4 (42.35±9.47)a廣西資源縣JF-10-gx6 (17.09±7.53)c

2.3 同一地區(qū)不同寄主來(lái)源葡萄霜霉病菌對(duì)3個(gè)葡萄品種的致病力分析結(jié)果

將河北昌黎與廣西資源兩個(gè)地區(qū)的試驗(yàn)菌株按照品種來(lái)源不同劃分為3個(gè)群體,試驗(yàn)結(jié)果表明:同一地區(qū)不同寄主來(lái)源病原菌致病力不同,河北地區(qū)不同群體霜霉病菌菌株致病力存在顯著差異(F=3.93,P<0.05),其中來(lái)源于‘紅地球’的病原菌致病力顯著小于其他兩個(gè)品種,而來(lái)源于‘紅寶石無(wú)核’和‘巨峰’的群體病菌致病力無(wú)顯著差異?！t寶石無(wú)核’葉盤(pán)抗性最弱,‘巨峰’葉盤(pán)抗性強(qiáng),來(lái)源于‘巨峰’的菌株致病力強(qiáng)(圖2、圖4);廣西地區(qū)不同群體各菌株之間霜霉病菌致病力也存在顯著差異(F=19.07,P<0.05),同一品種來(lái)源的霜霉病菌對(duì)不同品種葉盤(pán)的致病力不同,來(lái)源于‘巨峰’的病菌致病力最強(qiáng),來(lái)源于‘紅地球’的病菌致病力最弱,且‘紅地球’葉盤(pán)抗性最強(qiáng),‘巨峰’、‘紅寶石無(wú)核’葉盤(pán)抗性相對(duì)較弱(圖3、圖5)。

圖2 河北昌黎地區(qū)不同寄主來(lái)源葡萄霜霉病菌對(duì)3個(gè)葡萄品種的致病力

Fig.2 Pathogenicity of Plasmopara viticola isolates from different varieties against three varieties in Changli, Hebei

圖3 廣西資源地區(qū)不同寄主來(lái)源霜霉病菌對(duì)3個(gè)品種的致病力

Fig.3 Pathogenicity of Plasmopara viticola isolates from different varieties against three varieties in Ziyuan, Guangxi

圖4 河北昌黎地區(qū)不同寄主來(lái)源霜霉病菌接種不同葉盤(pán)發(fā)病結(jié)果Fig.4 Plasmopara viticola isolates from different varieties in Hebei Province inoculated on three kinds of hosts

3 討論

圓葉盤(pán)接種法節(jié)約材料、試驗(yàn)空間小、鑒定方法簡(jiǎn)便,且試驗(yàn)效果與田間發(fā)病反應(yīng)最為接近[16-17],可以更好地反映寄主品種對(duì)病原菌的抗感程度[14],適合做大量菌株的測(cè)定[18],因此本項(xiàng)研究利用這種方法進(jìn)行致病力測(cè)定。由于葉盤(pán)面積較小,采用噴霧法極易造成孢子囊懸浮液流失,且不易控制每個(gè)葉盤(pán)噴灑量一致,本項(xiàng)研究參考Rouxel等[13]、張眉等[19]采用的懸滴法進(jìn)行病原菌接種。葡萄霜霉病的潛育期為7～12 d,且接種不同品種潛育期也不同,通過(guò)預(yù)試驗(yàn)及參考黃曉慶等[8]的調(diào)查方法,確定接種后第11天各接種品種的發(fā)病情況最能代表整體發(fā)病情況。

圖5 廣西資源不同寄主來(lái)源霜霉病菌接種不同葉盤(pán)發(fā)病結(jié)果Fig.5 Plasmopara viticola isolates from different varieties in Guangxi Province inoculated on three kinds of hosts

河北昌黎地區(qū)是我國(guó)重要的葡萄產(chǎn)區(qū),有400多年葡萄種植歷史,栽植品種繁多;而廣西資源地區(qū)葡萄種植歷史較短,自2002年起規(guī)?；N植,到現(xiàn)在只有十幾年,且主栽品種單一,主要為‘紅地球’。兩地區(qū)種植結(jié)構(gòu)和種植歷史都有明顯差異,因此我們選擇這兩個(gè)生態(tài)區(qū)分析霜霉菌致病力分化與寄主品種之間的關(guān)系。

該項(xiàng)研究結(jié)果表明,不同地區(qū)同一寄主來(lái)源病原菌致病力不同,且廣西菌株間差異性比河北更明顯,同一來(lái)源不同菌株間致病力也存在差異,說(shuō)明兩個(gè)地區(qū)病原菌群體間和群體內(nèi)各菌株間均存在分化。在兩個(gè)地區(qū)內(nèi),采自不同品種的霜霉菌群體間致病力也有顯著差異,說(shuō)明不同寄主來(lái)源的菌株存在一定程度的分化。該結(jié)論與Rouxel[13]、黃曉慶[8]、周婷婷[20]等得到的結(jié)果一致,但與劉旭等[21]研究結(jié)果有所差異,可能與霜霉病菌的來(lái)源有關(guān),具體原因有待于進(jìn)一步驗(yàn)證。

本研究發(fā)現(xiàn),不同地區(qū)同一寄主來(lái)源霜霉菌致病力有顯著差異,說(shuō)明不同的生態(tài)環(huán)境、寄主品種組成對(duì)病原菌的群體結(jié)構(gòu)有顯著影響。河北昌黎地區(qū)不同寄主來(lái)源的霜霉菌群體間致病力差異顯著,說(shuō)明該地區(qū)的霜霉菌長(zhǎng)期處于多種復(fù)雜的選擇壓力中,導(dǎo)致群體間表現(xiàn)出較高的多樣性水平,這一地區(qū)來(lái)源于‘巨峰’的霜霉菌致病力較強(qiáng)且‘巨峰’葉盤(pán)抗病性也較強(qiáng),說(shuō)明在病原菌和寄主長(zhǎng)期的協(xié)同進(jìn)化中,兩者之間也表現(xiàn)出一定程度上的規(guī)律性。通常認(rèn)為大面積種植單一的寄主品種,對(duì)病原菌的選擇壓力也較為單一,從而造成病原菌群體多樣性較低。但在廣西資源地區(qū)試驗(yàn)卻得到相反的結(jié)果,不同寄主來(lái)源的霜霉菌群體之間致病力差異十分顯著,并且比河北昌黎的差異性更高,說(shuō)明其多樣性更高,其原因可能由于廣西地區(qū)的栽培苗木多從外地不同地區(qū)引進(jìn),其初始病原菌可能來(lái)自于不同的生態(tài)區(qū),而且較短的種植歷史,菌株間遺傳交換有限,正處于進(jìn)化的過(guò)程中,不同來(lái)源病原菌群體之間沒(méi)有足夠的時(shí)間通過(guò)有性生殖互相融合來(lái)打破之間的遺傳差異,群體間仍然存在一定的寄主偏好性,導(dǎo)致致病力的顯著差異。而昌黎地區(qū),雖然多品種引起的多樣化的選擇壓力提高了霜霉菌個(gè)體間遺傳多樣性,但小范圍內(nèi)長(zhǎng)時(shí)間的群體間融合,也會(huì)降低群體間的遺傳差異,形成一個(gè)大的相對(duì)穩(wěn)定的隨機(jī)交配群體。因此,我們推測(cè),在現(xiàn)有品種結(jié)構(gòu)不變的情況下,隨著種植時(shí)間的增長(zhǎng),廣西資源縣的霜霉菌群體會(huì)快速融合、進(jìn)化,對(duì)主栽品種產(chǎn)生更強(qiáng)的侵染能力。

本研究通過(guò)致病力測(cè)定與比較分析,明確了不同生態(tài)環(huán)境、種植結(jié)構(gòu)對(duì)葡萄霜霉菌群體遺傳結(jié)構(gòu)影響顯著,分析了河北昌黎和廣西資源兩地不同品種來(lái)源霜霉菌的遺傳分化狀況。但由于生態(tài)環(huán)境和種植結(jié)構(gòu)的差異,本結(jié)果并不能完全代表其他地區(qū)群體特性,所以要得到我國(guó)各個(gè)地區(qū)不同寄主來(lái)源病原菌致病力分化情況仍需要進(jìn)一步的試驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證。

[1] Wong F P, Burr H N, Wilcox W F.Heterothallism inPlasmoparaviticola[J]. Plant Pathology, 2001, 50(4): 427-432.

[2] Gessler C, Pertot I, Perazzolli M.Plasmoparaviticola: a review of knowledge on downy mildew of grapevine and effective disease management [J].Phytopathologia Mediterranea,2011,50(1):43-44.

[3] 王忠躍. 中國(guó)葡萄病蟲(chóng)害與綜合防控技術(shù)[M]. 北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社,2009.

[4] 馬延慶,千瓊麗,劉長(zhǎng)民,等. 咸陽(yáng)地區(qū)葡萄霜霉病的發(fā)生規(guī)律與氣象條件關(guān)系分析[J]. 中外葡萄與葡萄酒,2008(5):35-37.[5] 董陽(yáng)輝,徐佩娟,陳寶忠,等. 葡萄霜霉病發(fā)生與防治技術(shù)[J]. 農(nóng)業(yè)科技通訊,2011(4):216-217.

[6] 李華,郭明浩．葡萄霜霉病預(yù)測(cè)模型及預(yù)警技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào),2005,21(10):313-316.

[7] Burruano S.The life-cycle ofPlasmoparaviticola, cause of downy mildew of vine [J]. Mycologist, 2000, 14(4):179-182.

[8] 黃曉慶,孔祥久,孔繁芳,等.不同寄主來(lái)源的葡萄霜霉病菌致病力測(cè)定及孢子囊大小比較[J].植物保護(hù),2015,41(3):178-182.

[9] 劉新秀,金恭璽,李虎,等.葡萄種質(zhì)資源抗霜霉病鑒定[J]. 新疆農(nóng)業(yè)科學(xué),2013,50(5):857-863.

[10]王壯偉,吳偉民,王西成,等. 江蘇地區(qū)葡萄種質(zhì)資源霜霉病抗性鑒定[J]. 江西農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2015,27(9):41-44.

[11]賀普超．葡萄學(xué)[M]. 北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社,1999:23-24.

[12]林玲,黃羽,盧江,等. 南方濕熱地區(qū)不同葡萄品種霜霉病抗性鑒定[J]. 西北農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2013,22(2):136-140.

[13]Rouxel M, Mestre P, Comont G, et al. Phylogenetic and experimental evidence for host-specialized cryptic species in a biotrophic oomycete [J]. New Phytologist, 2013, 197(1): 251-263.

[14]劉新秀,張莉,任毓忠,等. 葡萄品種抗霜霉病不同鑒定方法的比較和相關(guān)性分析[J]. 新疆農(nóng)業(yè)科學(xué),2012,49(7):1244-1249.

[15]農(nóng)藥田間藥效試驗(yàn)準(zhǔn)則(二)[S]. 北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社,2004.

[16]Liu S M, Sykes S, Clingeleffer P R.A method using leafed single-node cuttings to evaluate downy mildew resistance in grapevine [J]. Vitis Geilweilerhof, 2003, 42(4):173-180.

[17]Boso S, Kassemeyer H H.Different susceptibility of European grapevine cultivars for downy mildew [J]. Vitis, 2008, 47(1): 39-49.

[18]畢秋艷,馬志強(qiáng),張小風(fēng),等. 三省份葡萄霜霉菌致病型的劃分[J]. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科技導(dǎo)報(bào),2014(2):50-58.

[19]張眉,辛相啟,吳斌,等. 山東葡萄霜霉病菌致病力分化及親緣關(guān)系研究[J]. 山東農(nóng)業(yè)科學(xué), 2015(4):95-99.

[20]周婷婷. 新疆地區(qū)葡萄霜霉病菌致病性分化研究[D]. 石河子:石河子大學(xué),2015.

[21]劉旭,梁曼,王陽(yáng),等. 不同地區(qū)葡萄霜霉病菌生物學(xué)特性及致病力研究[J]. 北方園藝,2013(6):119-122.

(責(zé)任編輯：田 喆)

Virulence differentiation analysis ofPlasmoparaviticolain Changli, Hebei and Ziyuan, Guangxi

Shi Jie, Wang Xina, Kong Fanfang, Liang Lisha, Wang Zhongyue, Zhang Hao

(StateKeyLaboratoryforBiologyofPlantDiseaseandInsectPests,InstituteofPlantProtection,ChineseAcademyofAgriculturalSciences,Beijing100193,China)

In order to understand the virulence differentiation ofPlasmoparaviticolain Hebei and Guangxi, the pathogenicity of threeP.viticolastrains collected from ‘Ruby Seedless’, ‘Red Globe’ and ‘Kyohō’ were analyzed by the inoculation method of isolated leaf disc. The results showed that the pathogenicity ofP.viticolain the two areas or isolates from the same host variety were different. There were also some differences among different pathogenic strains, and the differences in Guangxi were more significant than those in Hebei. Therefore, there are diversities between the groups of the pathogen from different areas, and the strains from different host varieties are differentiated.

Plasmoparaviticola; pathogenicity; diversity

2016-03-19

2016-05-13

公益性行業(yè) (農(nóng)業(yè))科研專項(xiàng) (201203035)；國(guó)家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系專項(xiàng)資金(nycytx-30)；中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)新工程項(xiàng)目

S436.631

A

10.3969/j.issn.0529-1542.2017.01.012

* 通信作者 wangzhongy0301@sina.com; hzhang@ippacaas.cn