我國西瓜甜瓜抗病育種工作的主要進展、存在問題與建議

病害一直是限制西瓜甜瓜優(yōu)質(zhì)豐產(chǎn)和生產(chǎn)地域的重要因素。抗病育種是安全、有效、經(jīng)濟和環(huán)保的重要防治措施，是綠色瓜品生產(chǎn)中病害綜合控制的重要組成部分。本文就我國西瓜甜瓜病害研究與抗病育種進展作一簡要回顧，并對將來研究的有關(guān)問題、全國西瓜甜瓜抗病育種科研與生產(chǎn)協(xié)作組如何有效開展活動提出一些建議。

1 我國西、甜瓜病害發(fā)生種類及病原物致病性分化

1.1病害種類

我國西瓜甜瓜重要病害種類見表1。

1.2病菌種內(nèi)分化

病菌種內(nèi)分化一直是抗病育種關(guān)心的問題，一方面同種病原菌在自然界存在致病性的差異，另一方面寄主的抗性也是依據(jù)病菌種內(nèi)分化而不同，因此這是病菌與寄主在長期進化過程中形成的，人為選擇品種栽培也會形成對于病菌的選擇壓而出現(xiàn)主流小種分布的動態(tài)變化以及新小種的產(chǎn)生。從而使品種抗性喪失。

(1)枯萎病病菌。國際上已報道的西瓜枯萎病菌生理小種4個：小種0；小種1；小種2；小種3。我國研究表明西瓜枯萎病菌存在致病性分化，但是否存在小種2仍然需要進一步研究。甜瓜枯萎病菌國際上已報道的生理小種有4個：小種0；小種1；小種2；小種1，2。我國對于甜瓜枯萎病菌生理小種分化尚不了解。

(2)病毒病病原。病毒病的病原只是在最近10年才逐漸被比較全面認(rèn)識，目前已確定的病毒有8種，感染西瓜的5種，感染甜瓜的8種。比較普遍發(fā)生的是ZYMV，WMY，CMV；MNSV于2007年在江蘇省溫室甜瓜上發(fā)現(xiàn)，該病毒應(yīng)該列為檢疫性病害。能夠種傳；CGMMV也是最近幾年由于局部地區(qū)嫁接西瓜大發(fā)生造成嚴(yán)重?fù)p失而引起廣泛關(guān)注：CABYV也是2007年才正式報道。同樣有些病毒存在株系分化。ZYMV國際上已報道4種基因型，我國也存在4種基因型，其中2種為新基因型，株系更強調(diào)生物學(xué)特性，而基因型與株系的關(guān)系有待闡明。

(3)蔓枯病病菌。蔓枯病菌目前未報道生理小種分化。

(4)甜瓜白粉病病菌。關(guān)于甜瓜白粉病的生理小種，McCreight(2006)認(rèn)為目前已知有28個。白粉病菌：甜瓜白粉病菌Podosphaera xanthii28個生理小種，我國已報道3個：小種1，小種2，小種2F。Golovinomyces cichoracearum有2個生理小種。我國的情況不明。西瓜Podosphaera xanthii有2個生理小種，以色列學(xué)者Cohen發(fā)現(xiàn)來自黃瓜和甜瓜的p.xanthii小種2不能人工接種侵染西瓜，只有來自西瓜的P.xanthii小種2可以侵染，由此建議西瓜白粉病菌為另一專化型：P.xanthii f，sp.citrullus。我國的情況不明。

(5)霜霉病病菌。霜霉病菌國際上報道存在不同致病型(pathotype)，我國的情況不明。

(6)細(xì)菌性果腐病病菌。細(xì)菌性果腐病菌存在病菌的致病性分化。

(7)炭疽病病菌：炭疽病菌國際上報道有7個生理小種。我國的情況不明。

我國西瓜甜瓜主要病原真菌的生理小種及其鑒別品種見表2～5。

2 抗病育種成就、問題與挑戰(zhàn)

2.1主要成就與進展

我國自上世紀(jì)80年代中期開始有計劃有組織地開展西瓜甜瓜抗病育種研究，當(dāng)時主攻目標(biāo)主要集中在西瓜抗枯萎病、甜瓜抗白粉病、霜霉病、疫病。由于抗病育種協(xié)作組的有效活動，尤其是許多前輩專家的無私奉獻和扎實工作，全國的抗病育種研究取得了顯著成績。通過引進和利用美國等外國抗病種質(zhì)資源，針對這些病害的抗性育種取得了成功，不少單位相繼培育成功了抗病西、甜瓜品種，如新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院哈密瓜研究中心培育的雪里紅、芙蓉和黃醉仙哈密瓜品種。中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院鄭州果樹研究所推出的鄭抗1號、鄭抗2號等品種，江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜研究所選育的抗病蘇蜜，西北農(nóng)業(yè)大學(xué)選育推廣的西農(nóng)8號，北京市農(nóng)林科學(xué)院蔬菜研究中心的京抗，齊齊哈爾園藝研究所的齊抗1號。上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院園藝研究所的抗病948等品種。這些品種在生產(chǎn)中廣為栽培。有些品種至今仍有大面積種植。取得了巨大的社會效益和經(jīng)濟效益。90年代以來中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院鄭州果樹研究所開展了我國葫蘆科作物病毒的調(diào)查和病原鑒定，明確了我國西、甜瓜病毒的種類和優(yōu)勢種，山西金鼎生物種業(yè)有限公司開展了轉(zhuǎn)基因抗病毒研究，北京市農(nóng)林科學(xué)院蔬菜研究中心開展了抗病毒基因的分子標(biāo)記和抗病毒育種研究，取得了很好的進展。

2.2存在的問題與挑戰(zhàn)

由于西瓜甜瓜研究長期以來得到國家科研經(jīng)費的資助過少。嚴(yán)重影響了科研工作的深入開展，有許多問題需要研究，突出表現(xiàn)在：(1)對于我國一些病菌的生理小種仍然不明確。如甜瓜枯萎病菌，西瓜甜瓜白粉病菌、炭疽病菌等。由于對生理小種不明確、使得我們的抗病鑒定和抗病性遺傳和育種研究均受到影響，我們的研究結(jié)果很難與國際同行進行交流；在生產(chǎn)中推廣也容易出現(xiàn)問題。(2)除西瓜枯萎病以外，對其他病害抗病性鑒定方法和抗病性評價標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一。造成研究結(jié)果比較混亂，因此必須制訂相對容易操作的規(guī)范的抗病性鑒定方法。(3)除對西瓜枯萎病、蔓枯病、根結(jié)線蟲病以外，缺少大規(guī)模的種質(zhì)資源抗病鑒定，因而對我國西瓜甜瓜種質(zhì)資源的抗病性情況缺乏全面的認(rèn)識，使抗病育種嚴(yán)重滯后。(4)對砧木的抗病育種不夠重視，而日本和韓國均開展了抗CGMMV、MNSV的砧木育種。(5)對抗根結(jié)線蟲的研究不夠重視，而根結(jié)線蟲病是生產(chǎn)中危害甜瓜西瓜極為嚴(yán)重的病害。

3 抗病育種協(xié)作組的工作

抗病育種協(xié)作組如何有效開展工作。筆者認(rèn)為它在全國西瓜甜瓜抗病育種研究中應(yīng)該充分發(fā)揮以下幾方面的作用：(1)集中同行的學(xué)術(shù)思想。凝練科研和生產(chǎn)中急需解決的關(guān)鍵問題。確定短期、中期和長期的攻關(guān)協(xié)作目標(biāo)。(2)向政府部門反映我們的建議，成為政府決策科研的咨詢團體。(3)制定全國統(tǒng)一的抗病性鑒定方法。(4)組織國內(nèi)外同行的學(xué)術(shù)交流活動。(5)分工協(xié)作，構(gòu)建不同的技術(shù)平臺：病菌分化鑒定與菌種保藏、鑒別寄主繁種、抗病資源引進和創(chuàng)新；抗病遺傳分析與基因標(biāo)記、定位和克隆。(6)組織抗病品種的田間示范和評比。向農(nóng)民推薦優(yōu)質(zhì)抗病品種。

4 展望

隨著全國同行的積極參與，國家對于西瓜甜瓜研究經(jīng)費投入的加大，國內(nèi)外學(xué)術(shù)界的廣泛交流，我國西瓜甜瓜抗病育種研究一定會取得更好的成績。展望未來10年，有可能在以下幾個方面取得重大突破：

(1)多抗品種的選育成功：西瓜抗病毒病、蔓枯病、炭疽病和細(xì)菌性果腐病的品種，甜瓜抗白粉病、霜霉病、蔓枯病、細(xì)菌性果腐病和根結(jié)線蟲等病害的品種，是生產(chǎn)中急需的品種，期望會在5-10年內(nèi)取得突破性進展；抗CGMMV、根結(jié)線蟲和根腐病的砧木品種也期望有所突破。(2)基于RNA沉默的轉(zhuǎn)基因和分子標(biāo)記技術(shù)日趨成熟，為種質(zhì)創(chuàng)新和分子輔助育種構(gòu)建技術(shù)平臺。(3)抗病基因的克隆為直接轉(zhuǎn)化抗病基因定向培育抗病品種成為可能。(4)航天育種、化學(xué)誘變和其他各種誘變技術(shù)的綜合開發(fā)和應(yīng)用，必將產(chǎn)生更多的有價值的育種材料。