趙海靜,王 璐,孟利峰,韓玉虎,郭黃萍
(山西省農(nóng)業(yè)科學院果樹研究所,山西 太原 030031)
梨樹衰退?。╬ear decline,PD)是梨樹的毀滅性病害[1]。20世紀五六十年代,北美西海岸200多萬株梨樹毀于梨衰退病[2];意大利北部5萬多株梨樹死于PD侵染[3];PD植原體(Candidatus Phytoplasma pyri)已被列為歐盟檢疫性有害生物[4]。該病在我國梨主產(chǎn)區(qū)特別是梨老產(chǎn)區(qū)普遍存在[5-6],但不同品種的梨樹發(fā)病情況不同,其中,沙梨、西洋梨易染病。梨樹衰退病的病癥常表現(xiàn)為急性、慢性衰退和葉片變紅或伴有葉卷曲3種類型[7]。急性衰退主要發(fā)生在夏秋季,通常以慢性衰退或葉片變紅為癥兆,感病幾天或幾周后,樹體迅速枯萎或死亡。隨著梨產(chǎn)業(yè)規(guī)模的迅速擴大,梨樹衰退病的影響也在增大[8],國內(nèi)外學者從病原菌檢測分類、傳播途徑、栽培技術等方面進行了系統(tǒng)研究,并取得了一定進展[9-17]。
本研究依托國家梨產(chǎn)業(yè)技術體系太谷梨綜合試驗站,以沙梨和白梨品種為試材,選用杜梨和梨實生砧作砧木,研究不同砧穗組合對梨衰退病的抗病性,為選配抗PD梨砧穗組合提供參考。
供試梨品種為日韓梨品種黃金、圓黃、豐水、晚秋、秋黃,河北的黃冠、鴨梨及山西選育的晉酥、晉蜜和玉露香梨;砧木為杜梨和梨實生砧。
試驗于2010—2013年在山西省農(nóng)業(yè)科學院果樹研究所黃金梨示范園進行。2004年春季,定植杜梨和梨實生砧,行株距為4 m×3 m,互為授粉樹。樹形采用主干形。試驗采用隨機區(qū)組設計,6株為1次重復,每處理重復3次。果園土質(zhì)為沙壤土,土層深厚,施肥、灌水及病蟲害防控與常規(guī)管理一致。
1.3.1 感病癥狀調(diào)查 春夏季調(diào)查不同砧穗組合感病表型癥狀,參照PASTORE等[7]的方法,按下列標準記載PDS發(fā)病指數(shù)(0~4分):0為無癥狀;1為葉片輕微萎縮、卷葉,10%葉片變紫;2為50%葉片變紫;3為100%葉片變紫;4為整株死亡。
1.3.2 分子檢測 每年9—10月份,從試驗植株上采集新鮮葉片,按照LEE等[18]的方法從葉脈組織提取總核酸,按照SCHAFF等[19]的方法進行PCR檢測。
在統(tǒng)計分析中,為規(guī)避0值,根據(jù)MOSTELLER等[20]的統(tǒng)計方法將田間調(diào)查發(fā)病指數(shù)換算成相對發(fā)病指數(shù)(-1.7~2.5),取4 a的平均數(shù)為均值,用第一年發(fā)病指數(shù)與最后一年發(fā)病指數(shù)的差值表述發(fā)病趨勢。采用ANOVA進行統(tǒng)計分析。
由PD植原體引發(fā)的快速衰退病通常發(fā)生在定植后1~2 a的7—8月份,典型癥狀表現(xiàn)為短短幾天內(nèi)植株突然死亡。幸存的感病株樹勢衰弱,葉片變紅和卷曲,試驗的第3年,幸存感病株的上述PD表型癥狀自然消失。
感病表型癥狀分級從無癥狀到葉片輕微萎縮、卷葉、10%葉片變紫;50%葉片變紫;100%葉片變紫;整株死亡。不同梨砧穗組合對PD抗性及植原體檢測結(jié)果如表1所示。
表1 不同梨砧穗組合PD抗性與植原體檢測陽性分布情況
從試驗群體癥狀均值(感病癥狀)來看,在品種相同的情況下,杜梨砧木比實生砧木對PD更敏感(差異不顯著);但不同品種間也有差異,如嫁接黃冠梨、晉酥梨、晉蜜梨時,感染PD的表型值正好相反,即實生砧木比杜梨砧木對PD更敏感。
從試驗群體癥狀極值(感病趨勢)來看,群體的發(fā)病趨勢仍然是杜梨砧木比實生砧木對PD更敏感。但品種間有差異,嫁接黃金梨、圓黃梨、晉酥梨、晉蜜梨時,實生砧木比杜梨砧木對PD更敏感;嫁接鴨梨時,2種砧木受PD植原體感染非常嚴重,但砧木間無差異。
2種砧木對梨樹單株產(chǎn)量有顯著影響,杜梨組合的單株產(chǎn)量顯著高于實生砧木組合(差異顯著性<0.01)(表2)。在杜梨砧木組合中,日韓梨的單株產(chǎn)量明顯高于參試的其他品種(玉露香梨除外);而實生砧木組合中,日韓梨的平均單株產(chǎn)量略低于參試的其他品種(玉露香梨除外),但差異不顯著;2個砧木組合中,原產(chǎn)于河北的黃冠梨和鴨梨的單株產(chǎn)量比晉梨(玉露香梨除外)的單株產(chǎn)量略低,但差異不顯著;在杜梨砧木組合中,玉露香梨平均單株產(chǎn)量略低于日韓梨平均單株產(chǎn)量,但差異不顯著;在實生梨砧木組合中,玉露香梨平均單株產(chǎn)量明顯高于日韓梨平均單株產(chǎn)量(差異顯著性<0.05);比較玉露香梨和其他參試品種(日韓梨除外)平均單株產(chǎn)量,2個砧木組合玉露香梨的平均單株產(chǎn)量均顯著高于其他參試品種(日韓梨除外)。
表2 8年生不同梨砧穗組合單株產(chǎn)量分布情況 kg
不同梨品種和砧木對植原體侵染的敏感性沒有明顯的差異(表3);但不同梨品種之間感染植原體的表型癥狀(癥狀均值)和發(fā)病趨勢(癥狀極值)存在顯著差異,并且明顯影響植株的產(chǎn)量;2種砧木的表型癥狀存在顯著差異,砧木對發(fā)病趨勢(癥狀極值)的影響效果差異不顯著,但對產(chǎn)量的影響存在顯著差異。品種與砧木互作效應對PD感染的表型癥狀、發(fā)病趨勢和產(chǎn)量均有顯著影響。
表3 梨品種、砧木及品種×砧木對PD表型癥狀及產(chǎn)量差異分析
表4 不同梨砧穗組合PD癥狀均值、癥狀極值、植原體及產(chǎn)量相關分析
綜合分析不同梨砧穗組合PD癥狀均值、癥狀極值、植原體及產(chǎn)量相關性發(fā)現(xiàn),感染PD的植株的表型癥狀(癥狀均值)和發(fā)病趨勢(癥狀極值)、植原體感染存在一定的正相關,但差異不顯著;與植株產(chǎn)量存在負相關,但差異不顯著。癥狀極值與植原體感染存在一定的正相關,但差異不顯著;與植株產(chǎn)量存在負相關,但差異不顯著。植原體感染與產(chǎn)量存在負相關,但差異不顯著(表4)。
從試驗群體植原體感染來看,與群體的表型癥狀均值和表型癥狀極值結(jié)果正好相反,實生砧木比杜梨砧木受植原體感染的均值高。但嫁接豐水梨和晉蜜梨時,杜梨砧木比實生砧木受植原體感染的概率高。同樣,嫁接鴨梨時,2種砧木受植原體感染的概率均高,唯有晉蜜/實生砧例外。
不同品種及不同砧穗組合對PD的敏感性有差異。白梨(P.bretschneideri Rehd.)比日韓梨(P.serotina)對PD更敏感,但用杜梨作砧木時,差異不顯著,而用實生砧作砧木時,差異極顯著。特別是在實生砧上嫁接鴨梨和晉酥梨時,PD發(fā)病率明顯高于其他組合。鴨梨和黃冠梨嫁接杜梨時,鴨梨感染PD的概率顯著高于黃冠梨。其余組合之間對PD的敏感性有差異,但不顯著。
PD的表型癥狀與植原體侵染不存在一一對應關系,即感染PD的植株,分子檢測結(jié)果為陽性,但表型不一定表現(xiàn)感病癥狀。換言之,表型癥狀正常的植株有可能已受PD侵染,只有在進行分子檢測時,才能發(fā)現(xiàn)。
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