豌豆種質資源白粉病抗性鑒定

曾 亮，李敏權，，楊曉明

（1.甘肅農業大學 草業學院/草業生態系統教育部重點實驗室/甘肅省草業工程實驗室/中－美草地畜牧業可持續發展研究中心，甘肅 蘭州730070；2.甘肅省農業科學院，甘肅 蘭州 730070）

豌豆白粉病是我國豌豆產區的主要病害之一［1］，從豌豆幼苗期至成株期各生育階段均可受白粉病菌的侵染，主要為害葉片、莖蔓和種莢，常常造成結莢率低，籽粒皺癟，成為影響豌豆產量和品質的突出問題［2，3］。在豌豆白粉病綜合防治過程中，選育和利用抗病品種既是必不可少的一個重要環節，也是最為經濟有效的簡便措施［4－6］。由于豌豆白粉病是經由氣流傳播、專化性很強的病害，且孢子繁殖快、潛育期短［7－9］，因此，采用抗病育種措施來進行防治是有效措施之一。

鑒于此，于2009～2011年連續3年對來自國內外的535份豌豆材料白粉病田間自然發病情況做了詳細調查，并在此基礎上對初步篩選出的抗病材料進一步進行室內人工接種鑒定，以期為豌豆抗白粉病育種提供抗源材料，并為今后豌豆抗病品種的選育及其推廣利用提供必要的科學依據。

1 材料和方法

1.1 試驗地概況

試驗在甘肅省農業科學院秦王川試驗基地進行，試驗地位于甘肅省蘭州市永登縣秦川鎮，平均海拔2 100m，受地形和大氣環流影響，氣候具有明顯的溫帶大陸性季風氣候特征，四季分明，氣候干燥，溫差較大，日照充足，年降水量250～300mm，年最高氣溫38℃、最低氣溫零下20℃，年均氣溫6.5℃，無霜期123 d。供試豌豆材料于每年3月種植。

1.2 供試材料

供試材料535份，為甘肅省農業科學院作物研究所多年來從全國各地引進和選育材料，其中國內材料394份，國外材料141份。

1.3 試驗方法

1.3.1 田間抗病性鑒定 每年3月播種，各材料隨機排列，3次重復。每材料3行，行長1.5m，行距0.6 m。試驗田的土壤條件、肥水管理等均較一致。于每年豌豆白粉病發病期（7～10月）采取5點取樣法，定點、定株調查田間豌豆白粉病發生流行情況，每點調查40片葉，每周調查1次，用網格法測菌體面積占總葉面積的比例。計算病情指數，并根據病情指數的大小劃分材料的抗病類型。對初篩中表現中抗以上的材料在相同條件下進行重復鑒定，確定其抗性的穩定性。

1.3.2 室內接種鑒定 幼苗接種鑒定在恒溫室中進行，將篩選出的豌豆材料種子0.1%升汞消毒3min，然后無菌水沖洗4次，放入消毒培養皿的濾紙上，加適量滅菌水以保持種子吸水膨脹，放入25℃生長箱，發芽2d，待幼根長到1cm長時，移植到裝有蛭石和草炭（比例為1∶2）的育苗盤（60cm×30cm×5cm）。將豌豆種子接種根瘤菌后，放入溫室，溫度控制在15～25℃，待幼苗長至三葉一心期時進行病原菌接種。取田間感染白粉病的植株葉片，吹去老孢子，用毛刷將新鮮孢子刷入蒸餾水中，加少量葡萄糖、兩滴分散劑—土溫20，混勻后用血球計數板進行計數，配成濃度為1.0×106個/mL的孢子懸浮液進行噴霧接種，以霧滴均勻布滿葉片但不流失為宜。接種后置于人工氣候箱內，保持28℃/20℃（晝溫/夜溫），空氣相對濕度80%～85%，16h/8h（光照/黑暗）交替。7d后調查發病子葉數及其嚴重度，計算病情指數并劃分抗病類型。

1.4 測定項目及方法

1.4.1 病害嚴重度及病情指數 病害嚴重度：根據菌體覆蓋單葉面積的比例，對病害的嚴重度進行分級，分級標準如下：

0級：葉片上無可見侵染

1級：菌體覆蓋面積為單葉面積的0.1%～10%

2級：菌體覆蓋面積為單葉面積的11%～35%

3級：菌體覆蓋面積為單葉面積的36%～65%

4級：菌體覆蓋面積為單葉面積的66%～90%

5級：菌體覆蓋面積為單葉面積的91%～100%

根據病害嚴重度調查數據，計算各材料的病情指數，病情指數計算公式如下：

1.4.2 抗病性評價 通過病情指數評價材料的抗病程度，抗白粉病類型劃分為：病情指數0～2.0為高抗（HR），病情指數2～15為抗（R），病情指數15～40為中抗（MR），病情指數40～60為中感（MS），病情指數60～80為感病（S），病情指數80～100為高感（HS）［11］。

2 結果與分析

2.1 豌豆白粉病發生流行規律

蘭州地區豌豆白粉病發病始期一般為7月中下旬；8月上中旬雨水較多、空氣濕度較大時，病情迅速上升，進入發病高峰期，從發病始期到高峰期病情指數增長很快，幾天之內就能迅速擴展，病情指數最高可達到80%；8月下旬至9月中下旬，溫度偏高對病情的發展起到了一定的抑制作用，病情指數相對穩定；9月下旬至10月隨著氣溫的下降病情逐漸減弱（圖1）。

圖1 蘭州地區豌豆白粉病田間消長動態Fig.1 The developing and decline regularity of pea powdery mildew in Lanzhou

2009年和2010年，豌豆白粉病于7月中下旬始現，至9月上旬便達到發病高峰期，10月后隨著溫度的降低而逐漸減弱。2011年，由于雨季推遲且雨量較少，8月下旬病害才有零星發生，且整體發病較輕，發病高峰期病情指數約為往年的1/2（圖1）。

2.2 豌豆種質資源田間白粉病抗性分析

以田間實際調查的535份豌豆材料3年來平均病情指數為依據對其種質資源進行抗病性評價，結果表明：表現出高抗的只有1個材料，占鑒定總數的0.19%；抗病材料2個，占總數的0.37%；中抗材料17個，占總數的3.18%（表1）；中感材料60個，占總數的11.12%；感病材料最多，達434個，占總數的81.12%；高感材料21個，占總數的3.93%。總體看來，在所有調查的材料中，感病材料遠多于抗病材料，達到了鑒定總數的96.26%，而抗病材料只有總數的3.74%。

3 討論

（1）豌豆白粉病在豌豆的整個生育期內都會發生，當環境條件適宜時，該病害發生過程相當明顯，數量增長幅度也較大，幾天之內便能迅速發展并造成大面積流行［12－15］。蘭州地區降水通常集中在7～9月，7月開始進入雨季，8月下旬至9月入秋后晝暖夜涼、田間開始出現結露，此階段是豌豆白粉病極易發生和流行期。9月末至10月初氣溫開始下降。因此，7月下旬至8月初為蘭州地區豌豆白粉病防治的關鍵時期。

表1 20個田間表現出抗性的豌豆材料白粉病病情指數及抗性評價Table 1 The disease index and resistance evaluation of 20 pea varieties with the resistance in field

表2 20個豌豆材料室內接種鑒定結果Table 2 The result of indoor inoculated identification of 20pea varieties

（2）從圖1中可以看出，蘭州地區2011年豌豆白粉病發病始期較之前兩年明顯推遲，直至9月初田間才有零星病害發生，且整體發病較輕，發病高峰期病情指數為30，較之前兩年高峰期病情指數在70～80有了明顯的下降，分析其原因，主要是因為2011年雨季推遲，前期氣候干燥炎熱，不適于白粉病孢子的萌發和傳播，后期雖然雨量增加，但隨溫度下降，對病情的發展起到了一定的遏制作用，所以2011年全年白粉病發病較輕。

（3）部分材料在苗期室內接種鑒定試驗中表現出了與田間自然發病不同的抗性，田間表現為中抗的幾個材料在室內接種試驗中表現為中感或者感病，這種情況的出現是由多種原因造成的，比如：成株期鑒定抗病性是利用田間自然發病，而室內苗期鑒定采用人工接種，菌種的生理小種可能會影響到品系的鑒定結果［16－19］；田間與室內種植的環境、氣候、土壤、耕作措施等因素的不同，也會對材料的抗病性產生一定的影響。另外，各材料苗期和成株期體內自身的生理生化特征結構（如體內所含糖類、蛋白質等物質的含量）不同，也可能導致成株期與苗期的抗病性不一致［20，21］，有關這方面的內容還需要進行更深入的研究。

4 結論

于2009～2011年連續3年對來自國內外的535份豌豆材料資源進行白粉病田間自然鑒定。結果表明，田間表現高抗的有1個材料，占鑒定總數的0.19%；抗病材料2個，占總數的0.37%；中抗材料17個，占總數的3.18%；中感材料60個，占總數的11.12%；感病材料434個，占總數的81.12%；高感材料21個，占總數的3.93%。通過對田間表現出抗性的20個材料進行室內苗期接種再鑒定表明，除了4個中抗材料的抗性發生了變化外，其余均與田間抗性表現一致。

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