黃瓜褐斑病抗源鑒定與抗性遺傳分析

摘要：通過苗期人工接種抗病性鑒定方法，對34份黃瓜種質(zhì)資源進行了褐斑病抗性鑒定，從中篩選出5份高度抗褐斑病資源、2份抗病資源、3份中抗資源，其余均為感病和高度感病資源。鑒定結(jié)果說明現(xiàn)有黃瓜種質(zhì)資源中蘊涵著潛在的改良黃瓜褐斑病抗性基因。通過對高抗／高感親本雜交F₁、F₂代及回交世代的抗病性分離觀察表明，符合孟德爾的1:2:1和1:1的分離規(guī)律，認為抗病性由1對單隱性基因控制，感病相對于抗病為不完全顯性。研究結(jié)果對黃瓜抗褐斑病育種具有重要的應(yīng)用價值。

關(guān)鍵詞：黃瓜；褐斑病；抗源鑒定；遺傳分析

黃瓜褐斑病(又稱靶斑病)是一種世界性分布的病害，它由瓜棒孢菌[Corynespora cassiicola(Berk.＆Curt.)Wei.]引起。主要危害葉片，病斑初期呈淡褐色，后變?yōu)楹志G色，略呈圓形，直徑6～12mm，多數(shù)病斑的擴展受葉脈限制，呈不規(guī)則形或多角形。有的病斑中部呈灰白色至灰褐色，上生灰黑色霉狀物即病菌分生孢子梗和分生孢子。嚴重時。病斑融合，葉片枯死。在高濕或通風(fēng)不良條件下易發(fā)病，25～27℃及飽和濕度條件下發(fā)病重，溫差大有利于發(fā)病。該病引致落葉率低于5％時，病情擴展慢，約2周，而以后1周內(nèi)發(fā)展快，落葉率可由5％迅速發(fā)展至90％。目前已成為危害黃瓜露地和保護地栽培的重要病害之一，尤以保護地內(nèi)發(fā)生嚴重，棚室內(nèi)反季節(jié)種植黃瓜在冬春季節(jié)和初夏均易流行發(fā)病。

在我國最早由魏景超報道定名。以往對黃瓜褐斑病病原菌鑒定和生物學(xué)特性等方面的研究報道較多，但長期以來無論是有關(guān)該病菌生理小種分化，還是黃瓜抗褐斑病遺傳分析均未見系統(tǒng)性研究報道。本研究一方面調(diào)查現(xiàn)有黃瓜種質(zhì)材料對褐斑病菌的抗性，另一方面從中篩選抗源，進而明確其抗性遺傳規(guī)律，以為黃瓜抗褐斑病育種和分子標記輔助育種奠定基礎(chǔ)。

1 料與方法

1.1 試驗材料

供試黃瓜材料均由天津科潤黃瓜研究所育種一室提供：供試菌株為于河北省樂亭縣田間采集分離保存的071菌株。

1.2 試驗方法

試驗在天津科潤黃瓜研究所溫室內(nèi)進行。黃瓜種子用0.1％升汞液消毒10min，清水沖洗干凈后于45～50℃溫水中浸種4～6h后，于29℃恒溫箱內(nèi)催芽，出芽后播于盛有滅菌蛭石的營養(yǎng)缽內(nèi)。試驗設(shè)3次重復(fù)，每次重復(fù)10株，設(shè)不接菌為對照。置于溫室內(nèi)育苗，常規(guī)管理。于出苗后澆1次營養(yǎng)液，待第1片真葉展開后噴霧接種黃瓜褐斑病菌，接種溫度為25～28℃，接種后保濕24h，5～10d后調(diào)查病情。接種體制備參考王惠哲的方法。

1.3 F₂代分離群體的構(gòu)建及抗病性鑒定

選用高抗親本Q5和高感親本P57－1配制組合F，(Q5×P57－1)、F₂及回交世代，播種同上。第2片真葉時，采用噴霧法進行褐斑病苗期接種鑒定。分別于接種后5、10、15d調(diào)查統(tǒng)計發(fā)病情況。將F₂代單株及回交單株分為高抗、中間類型和高感3個級別。

2 結(jié)果與分析

2.1 黃瓜種質(zhì)抗褐斑病鑒定

采用噴霧接種法鑒定34份黃瓜高代自交系對褐斑病菌的抗性反應(yīng)，結(jié)果見表1。從表1可看出，有5份材料表現(xiàn)高抗，分別為W17－2－1、Q6、XL6－1－2、Q5、W43－1－2；有2份材料表現(xiàn)抗病。分別為XL6－3和66B；3份材料表現(xiàn)中抗，為S9、A18－2－1和Q10；其余均為感病和高度感病材料(表1)。說明現(xiàn)有種質(zhì)資源蘊藏著有價值的抗褐斑病基因資源。

2.2 黃瓜褐斑病抗感性鑒定和遺傳分析

對P₁、P₂、F₁、F₂、BC_1a、BC_1b6個世代對黃瓜褐斑病菌的抗感性觀察統(tǒng)計結(jié)果(表2)顯示。F₁代表現(xiàn)為中抗，F(xiàn)₂代群體中出現(xiàn)高抗、高感和中抗3種類型。高抗個體57株，中間類型個體125株(抗病性表現(xiàn)偏向于抗病親本)，高感個體59株，經(jīng)適合性測驗基本符合1:2:1的分離比例；BC_1a植株表現(xiàn)為高抗和中抗，HR:MR＝45:44；BC_1b表現(xiàn)為中抗和高感，MR:HS＝43:46，基本符合1:1的分離比例。以上結(jié)果表明，黃瓜對褐斑病的抗性是由1對單隱性基因控制的。感病相對抗病為不完全顯性。

3 討論與結(jié)論

研究者普遍認為，培育和推廣抗病品種是防御植物病害的一條最安全、經(jīng)濟、有效的途徑。為了利用雜種優(yōu)勢，保護知識產(chǎn)權(quán)，目前生產(chǎn)上應(yīng)用的黃瓜品種多為一代雜種。隨著設(shè)施栽培的發(fā)展和育種水平的提高，我國黃瓜種植面積特別是保護地栽培面積日益擴大。由于對溫度、光照和濕度的人工調(diào)控能力差，如果種植的品種不抗病，極易造成病害的流行。因此。引進和培育抗逆性強的品種十分重要，而進行黃瓜種質(zhì)資源對褐斑病的抗性鑒定是抗病育種的基礎(chǔ)工作。褐斑病是危害保護地和露地栽培黃瓜的重要病害之一，但長期以來無論是有關(guān)該病菌生理小種分化。還是黃瓜抗褐斑病遺傳分析均未見系統(tǒng)性研究報道。為提供抗源和指導(dǎo)抗病基因的選擇，筆者對本室現(xiàn)有黃瓜種質(zhì)資源進行了褐斑病抗性評價。結(jié)果表明，本室現(xiàn)有黃瓜種質(zhì)資源中蘊涵著潛在的改良黃瓜褐斑病抗性基因。為了發(fā)展高產(chǎn)、高效和優(yōu)質(zhì)農(nóng)業(yè)，促進我國黃瓜保護地生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展。必須高度重視培育和推廣抗病品種，其中褐斑病抗性改良是重要的育種目標之一。

植物抗病育種依賴于抗病基因的鑒定和利用。廣泛搜集種質(zhì)資源，通過鑒定抗源和對抗源基因進行進一步的分離與純化，是實現(xiàn)骨干親本抗性遺傳改良的必然途徑。本研究所評價的34份資源中，有5份材料對褐斑病菌表現(xiàn)高抗，有2份材料表現(xiàn)抗病，3份材料表現(xiàn)中抗，對這些抗源基因進行深入的遺傳學(xué)研究、相關(guān)分子標記研究與向育種骨干親本定向回交轉(zhuǎn)育將有助于黃瓜抗褐斑病育種的發(fā)展。