寧夏南部山區馬鈴薯晚疫病菌寄生適合度測定

郭成瑾， 張麗榮， 沈瑞清

（寧夏農林科學院植物保護研究所，寧夏植物病蟲害防治重點實驗室，銀川 750002）

馬鈴薯晚疫病［Phytophthora infestans（Mont.）de Bary］是馬鈴薯的毀滅性病害之一，嚴重影響馬鈴薯生產［1］。據報道，馬鈴薯晚疫病菌可通過有性生殖進行基因重組，導致病菌能很快適應抗性基因而產生相對的毒力基因，使用于生產上含各種R基因的具垂直抗性的主栽品種喪失對晚疫病菌的抵抗能力，從而導致品種喪失抗病性［2－3］。寄生適合度是由品種基因型和小種基因型綜合決定的某小種在某品種上寄生繁殖的適合程度，它決定于品種抗病性和病原物致病性雙方的遺傳特性［4］。寄生適合度的測定對研究新小種發生發展規律，預測品種抗病性壽命及指導植物的抗病育種等都具有重要意義［5］。對于寄生適合度測定方法及適用范圍研究較多，而分析不同地區菌株間寄生適合度分化情況，國內僅見侯淑英［6］對中國馬鈴薯主產區的馬鈴薯晚疫病菌菌株進行了致病性和寄生適合度的測定，其他地區有關馬鈴薯晚疫病菌寄生適合度的研究尚未見報道。

寧夏是我國北方馬鈴薯主要產區之一，種植面積已達27萬hm2。尤其寧夏南部山區種植面積最大，約占整個寧夏馬鈴薯種植面積的80%以上。隨著馬鈴薯種植面積的不斷擴大，馬鈴薯晚疫病發生危害也日益加重。據調查，寧夏南部山區每年馬鈴薯晚疫病發病率達30%左右，嚴重年份達50%以上，嚴重制約了馬鈴薯產業的發展。本研究通過分析寧夏南部山區馬鈴薯晚疫病菌株的寄生適合度狀況，明確馬鈴薯晚疫病菌寄生適合度與寧夏主栽品種之間的關系，為寧夏馬鈴薯晚疫病流行規律，預測預報技術的研究奠定基礎，同時對寧夏馬鈴薯抗病育種提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 供試菌株

根據采集地以及采集品種，選擇5個馬鈴薯晚疫病菌分離株作為供試菌株，由寧夏植物保護研究所病理室保存。

表1 供試菌株

1.2 寄主品種

‘克新1號’、‘中薯3號’、‘克新18號’、‘費烏瑞它’，共4個品種，由寧夏平吉堡馬鈴薯原原種薯脫毒繁育中心提供。

1.3 供試培養基

黑麥培養基：500mL蒸餾水加60g黑麥煮沸1h，過濾，濾液加入20g蔗糖，11g瓊脂，加蒸餾水至1 000mL，分裝，滅菌。

1.4 寄主植物準備

將馬鈴薯種薯種植在花盆中，自然光照，待幼苗長至10～15片復葉時即可采摘，進行接種試驗。

1.5 馬鈴薯晚疫病菌寄生適合度測定方法

采用離體葉片法［7］測定。將供試菌株接種在黑麥培養基上，18℃黑暗培養10d，用無菌水洗下孢子囊，配成菌懸液，將菌懸液放于4℃的冰箱中2～3h，使游動孢子游動出來，用過濾器過濾孢子懸浮液，除去菌絲和孢子囊殼，再將游動孢子懸浮液濃度用血球計數板調至4 000個／mL。采摘馬鈴薯植株中部長勢良好且均一的葉片，在葉背接種10μL游動孢子懸浮液。無菌吸水紙鋪在140mm培養皿內，用無菌水濕潤，將已接種葉片放入保濕，每個處理接12片葉片。在光照培養箱中光照為16h（18℃），黑暗8h（15℃），保濕培養6d，觀察葉片發病情況，測量病斑大小，測定病菌產孢量，計算侵染率、病斑面積及產孢能力，最終得出寄生適合度。

侵染率（%）＝（發病的葉片數／接種葉片數）×100；

病斑面積（mm2）＝1／4×π×長×寬；

產孢量：用10mL無菌水將發病葉片上孢子囊洗脫至無菌培養皿內，用血球計數板在顯微鏡下測量并計算產孢量。

產孢能力＝產孢量／病斑面積；寄生適合度采用復合適合度指數法（composite fitness index，簡稱CFI）［8］

寄生適合度＝侵染率×病斑面積×產孢能力。

2 試驗結果

2.1 癥狀表述

利用離體葉片法，將5株馬鈴薯晚疫病菌菌株孢子懸浮液接種在4個品種葉片上，經培養3d后癥狀觀察如表2。

由表2癥狀描述可知，‘克新18號’接種XL、LQ和JZ 3個菌株均產生壞死斑，而接種GL2和GL7均無癥狀出現，表明該品種對供試的馬鈴薯晚疫病菌具有較高的抗病性；而‘費烏瑞它’接種供試5個菌株后，發病迅速，葉片上均有典型白色霉層產生，說明該品種對供試的晚疫病菌的抗病性較差。‘中薯3號’接種JZ和GL2無癥狀出現，接種LQ發病緩慢，葉片上有稀疏霉層產生，接種XL和GL7發病迅速，葉片上密生霉層；‘克新1號’僅接種XL產生壞死斑，接種其他菌株均有明顯癥狀產生，表明這兩個品種僅對部分的晚疫病菌產生抗性。

表2 不同地區馬鈴薯晚疫病菌菌株在馬鈴薯葉片上產生的癥狀

2.2 寄生適合度測定結果

測定結果見表3。由于供試菌株對‘克新18號’未侵染成功，故表3為5個供試菌株對3個馬鈴薯品種的測定結果。

由表3可知，5株供試馬鈴薯晚疫病菌菌株對不同品種的侵染率、病斑面積和產孢能力均不相同。其對‘克新18號’、‘克新1號’、‘中薯3號’和‘費烏瑞它’的平均侵染率分別為0、40%、40%和100%；平均病 斑 面 積 分 別 0、604.35、901.13mm2／葉 和1 605.21mm2／葉；平均產孢能力分別為0、83.53、65.16孢子囊／mm2和91.87孢子囊／mm2。根據侵染率、病斑面積及產孢能力計算寄生適合度，供試馬鈴薯晚疫病菌對供試馬鈴薯品種平均寄生適合度分別為‘克新18號’0，‘克新1號’53 250，‘中薯3號’56 875，‘費烏瑞它’146 760.6。由此可知，5株供試馬鈴薯晚疫病菌菌株在‘費烏瑞它’上的寄生適合度均高于其他品種，‘中薯3號’和‘克新1號’次之，‘克新18號’最低。

由圖1可看出，菌株XL、LQ、JZ、GL2和GL7對3個供試馬鈴薯品種的平均寄生適合度分別為：89 584、74 167、54 167、105 017、105 208。由此可知，菌株GL2和GL7在供試的馬鈴薯品種上的寄生適合度較其他菌株高，菌株XL和LQ次之，而菌株JZ的寄生適合度最低。

表3 不同地區馬鈴薯晚疫病菌菌株在馬鈴薯葉片上致病性與寄生適合度比較

圖1 不同地區馬鈴薯晚疫病菌菌株在馬鈴薯葉片上寄生適合度比較

3 結論與討論

通過研究得出結論，來源于固原原州區的菌株致病性最強，寄生適合度較高，來源于涇源縣的菌株致病性最弱，寄生適合度最低。可以推斷，晚疫病菌的寄生適合度與其地域來源有一定關系，這與侯淑英等的研究結果一致［6］。同時，本研究還發現品種‘費烏瑞它’易感馬鈴薯晚疫病，‘中薯3號’和‘克新1號’次之，而‘克新18號’不易感染馬鈴薯晚疫病。由此可知，采自寧夏不同地區的晚疫病菌株對同一馬鈴薯品種的寄生適合度有較大差異，同一晚疫病菌株在不同馬鈴薯品種上的寄生適合度也有一定的差異。

采自固原原州區的菌株之所以有較高的致病性和寄生適合度，是因為當地有一個馬鈴薯種植資源圃，品種繁雜，各地調運品種較多，為馬鈴薯晚疫病菌創造了一個小種分化快，變異迅速的條件。經調查，該地區馬鈴薯晚疫病發病率在60%以上。而采自涇源縣的菌株致病性較弱，寄生適合度較低，但是實地調查發現該地區馬鈴薯晚疫病發病率在90%以上，這是因為該地區在馬鈴薯生長季節，溫度較低，濕度較大，為馬鈴薯晚疫病的流行與發展創造了條件，其次，種植戶防病意識薄弱，也是導致馬鈴薯晚疫病大發生的原因之一。因此，在研究馬鈴薯晚疫病菌對品種的寄生適合度的基礎上，應加強晚疫病病菌在田間流行發展及預測預報的監測研究。

［1］ Hooker W J.Compendium of potato disease［M］.American Phytopathological Society.St，Paul，M N，1981.

［2］ 楊宇紅，馮蘭香，謝丙炎，等.致病疫霉有性生殖在晚疫病流行中的意義［J］.植物保護，2003，29（5）：51－54.

［3］ 朱杰華，張志銘，李玉琴.馬鈴薯晚疫病菌（Phytophthora infestans）A2交配型的分布［J］.植物病理學報，2000，30（4）：375.

［4］ 曾士邁，張樹榛.植物抗病育種的流行學研究［M］.北京：科學出版社，1998：42.

［5］ 袁軍海，趙美琦，姚裕琪，等.寄生適合度測定方法間關系的研究——以馬鈴薯晚疫病為例［J］.河北農業大學學報，2003，26（1）：50－55.

［6］ 侯淑英，魏長拴，徐擴，等.中國部分地區馬鈴薯晚疫病菌寄生適合度的研究［J］.河北農業大學學報，2005，28（2）：71－75.

［7］ 方中達.植病研究方法［M］.第3版.北京：農業出版社，1998.

［8］ Rotem J，Kranz J，Bashi E.Measurement of healthy and diseased haulm area for assessing late blight epidemics in potatoes［J］.Plant Pathology，1983，32：109－115.