36個蘋果樹品種對腐爛病菌的抗病性評價

殷輝，周建波，呂紅，張志斌，秦楠，牛國飛，趙曉軍

（1.山西省農業科學院植物保護研究所，山西太原030031；2.農業有害生物綜合治理山西省重點實驗室，山西太原030031）

36個蘋果樹品種對腐爛病菌的抗病性評價

殷輝1，2，周建波1，2，呂紅1，2，張志斌1，2，秦楠1，2，牛國飛1，2，趙曉軍1，2

（1.山西省農業科學院植物保護研究所，山西太原030031；2.農業有害生物綜合治理山西省重點實驗室，山西太原030031）

為了解不同蘋果品種對腐爛病菌（Valsa mali）的抗病性情況，采用離體枝條接種腐爛病菌，將7 d后的病斑面積進行聚類分析，進而鑒定36個蘋果品種的抗病性。結果表明，紅玉的病斑面積最小，為1.73 cm2，伏錦的病斑面積最大，為22.43 cm2，36個品種的平均病斑面積為9.15 cm2；采用歐式距離、最長距離法進行聚類分析，結果顯示，聚類結果與接種結果的吻合度最好；以歐式距離5作為聚類距離分割點，將36個蘋果品種分為7個抗病品種、11個中抗品種、9個中感品種、7個感病品種和2個高感病品種。

蘋果樹；腐爛病；抗病性；聚類分析

腐爛病是我國蘋果種植區普遍發生的枝干病害[1]，該病的發生面積及危害程度日趨嚴重[2]，造成重大的經濟損失[3]，制約了蘋果產業的發展[4]。相關研究表明，黑腐皮殼屬真菌Valsa spp.（V.mali，V. pyri，V.malicola，V.persoonii等4個病菌）侵染蘋果樹，導致我國的蘋果樹發生腐爛病[5-6]，其中，腐爛病菌（V.mali）是導致我國蘋果樹腐爛病發生的優勢病原菌[5-6]。

利用抗病品種是控制植物病害的主要方法[7]，而品種抗病性鑒定是抗病育種及合理利用品種的基礎[7]。BESSHO等[8]建立了離體枝條接種腐爛病菌的方法，并對接種枝條的影響因素進行了詳細研究。目前，室內離體枝條接種腐爛病菌的方法已經被廣泛應用于篩選評價抗病材料[9-11]、病原菌致病性[12-14]及藥劑的防病效果[15]等相關研究。劉欣穎等[16]采用枝條離體接種對204份蘋果種質資源進行了鑒定，結果發現，不同的種質資源的發病率和嚴重度均表現出豐富的多樣性。高婷等[17]研究發現，采用離體枝條接種腐爛病菌后，發病與不發病表現為質量性狀遺傳，感病的實生蘋果樹對腐爛病菌的抗病性表現為多基因數量性狀遺傳。

我國蘋果種質資源十分豐富，其種間的抗病性也存在較大差異[16]。蘋果腐爛病是我國蘋果生產中的重要病害之一，多數栽培品種抗病性不強，因此，非常有必要從不同來源的蘋果種質資源中篩選評價抗病材料[7]。山西省是我國重要的蘋果生產基地之一，但關于山西省栽培蘋果品種對腐爛病的抗性情況，特別是關于腐爛病菌（V.mali）在不同蘋果品種上的擴展能力的研究鮮有報道[18]。

本研究對山西省農業科學院果樹研究所國家蘋果產業技術體系晉中綜合試驗站種質資源圃的36份不同蘋果品種料在室內可控條件下進行抗病性評價，采用離體枝條燙傷接種法結合聚類分析[19]研究不同蘋果品種對腐爛病菌（V.mali）的抗病性，特別是研究腐爛病菌（V.mali）在不同蘋果品種上的擴展能力，旨在明確不同品種間的抗病性差異，為品種審定、抗病育種及推廣提供依據。

1 材料和方法

1.1 材料

1.1.1 病原菌供試蘋果樹腐爛病菌為V.mali（菌株編號：JZ144），分離自山西省晉中市，其ITS和EF1a的GenBank登入號分別為KX196241和KX273811。

1.1.2 蘋果品種以山西省農業科學院果樹研究所蘋果種質資源圃的36個蘋果品種為材料（樹齡21 a，所鑒定品種長勢良好），分別為紅玉、帥光、丹霞、新紅星、松本錦、北海道9號、國光、惠民短枝富士、羽紅、華冠、斗南、金冠、嘎啦、沙果、藤木1號、秋富1號、魔里士、早富（玉華）、黑系喬納金、甜國光、喬富（長富1號）、巨深1號、紅印度、新喬納金、紅星、富士王、巨深2號、麗紅、短枝富士1號、煙富3號、麗嘎、短枝紅將軍、津輕、陸奧、新嘎、伏錦。

1.2 方法

1.2.1 接種方法參考藏睿等[13]燙傷接種法接種，對照為無菌PDA菌餅，每個品種重復5個枝條。選取1年生蘋果背上枝為材料，截成長度90～100 cm作為接種材料。將接種材料用自來水沖洗2次，75%酒精沖洗1次，無菌水沖洗晾干，枝條頂端用石蠟封口。將沖洗好的枝條放置于消毒的托盤中，用鐵打的釘帽（直徑5 mm）在枝條上燙傷口，傷口相距10 cm。在蘋果腐爛病菌（V.mali）菌落距離培養皿邊緣3 cm處打取菌餅。將菌餅接種于枝條燙傷部位，接種體上方2 cm處用無菌水棉花包裹，最后用保鮮膜包扎燙傷部位，扦插在濕沙土花盆中，將花盆置于25℃培養室直至發病。觀察記錄枝條發病情況，7 d后測量病斑大小，按照橢圓面積計算病斑大小[15]。

1.2.2 數據處理及分析采用SPSS 19.0軟件進行數據分析。去掉病疤面積數據的最大值和最小值，然后依次進行以下6種處理：不轉換、對數轉換、平方根轉換、中心化轉換、規格化轉換以及標準化轉換；聚類距離依次采用歐式距離、絕對值距離、切比雪夫距離、蘭氏距離、馬氏距離、卡方距離共6種距離；聚類方法采用最短距離法、最長距離法、重心法、WPGMA法、類平均法、可變類平均法、可變法、離差平方和法共8種方法。將數據處理方法、聚類距離和聚類方法分別組合進行數據分析，依據接種后的平均病斑面積，篩選出最適合的聚類分析方法[19]。

1.3 抗病性評價

根據最適聚類分析結果，以最佳聚類距離的值作為分割點，將36個蘋果品種對V.mali的抗病性劃分為不同的抗病類型。

2 結果與分析

2.1 不同蘋果品種接種V.mali后病斑大小的差異

將腐爛病菌（V.mali）接種36個蘋果品種后，紅玉的病斑面積最小，為1.73 cm2；伏錦的病斑面積最大，為22.43 cm2，平均病斑面積為9.15 cm2（圖1-A）。其中，2個品種的病斑面積大于20.00cm2，7個品種的病斑面積小于5.00 cm2，27個品種的病斑面積范圍在5.00～15.00 cm2（圖1-A）。

參考《中國果樹志》，將36個蘋果品種分為早熟、中熟、晚熟3個類型。4個早熟品種的病斑面積范圍在0～15.00 cm2，中熟和晚熟品種的病斑面積范圍在0～25.00 cm2，其中，各有1個中熟和1個晚熟品種的病斑面積范圍在20.01～25.00 cm2，1個早熟、1個中熟和5個晚熟的病斑面積范圍為0～5.00 cm2（圖1-B）。

2.2 蘋果品種對腐爛病菌的抗病性評價

依據接種后的病斑平均面積，對36個品種進行了系統聚類分析，結果顯示，接種腐爛病菌（V. mali）后，將各重復病斑平均面積原始數值不作轉換、聚類距離采用歐式距離、聚類方法采用最長距離法，所得聚類效果與接種結果吻合度最好。據此，以歐式距離5作為聚類分割點，將36個蘋果品種分為5類（圖2）。第Ⅰ類包括紅玉、帥光、丹霞、新紅星、松本錦、北海道9號、國光等7個品種，病斑面積范圍為1.73～4.65 cm2；第Ⅱ類包括惠民短枝富士、羽紅、華冠、斗南、金冠、嘎啦、沙果、藤木1號、秋富1號、魔里士、早富等11個品種，病斑面積范圍為5.56～8.80 cm2；第Ⅲ類包括黑系喬納金、甜國光、喬富（長富2號）、巨深1號、紅印度、新喬納金、紅星、富士王、巨深2號等9個品種，病斑面積范圍為9.40～11.48cm2；第Ⅳ類包括麗紅、短枝富士1號、煙富3號、麗嘎、短枝紅將軍、津輕、陸奧等7個品種，病斑面積范圍為12.19～14.33 cm2；第Ⅴ類包括新嘎、伏錦2個品種，病斑面積范圍為20.29～22.43 cm2（圖2、表1）。

表1 蘋果不同品種接種腐爛病菌后的抗病性反應

3 結論與討論

聚類分析法將一批樣品在抗病性方面的數量性狀按照其性質上的親疏程度進行分類[20-21]，進而應用于室內抗病性鑒定[19]。在本研究中，采用SPSS軟件分析室內離體枝條接種腐爛病菌（V.mali）后的病斑大小，據此將36個蘋果品種對腐爛病菌（V.mali）的抗病性反應劃分為抗病、中抗、中感、感病、高感共5類，抗性類型的劃分與已有報道基本一致[16]。

本試驗是在室內可控條件下對部分蘋果品種所做的抗病性評價，特別是研究腐爛病菌（V.mali）在36個不同蘋果品種上的擴展能力。桂騰茸等[22]采用離體葉片接種方法評價得出，對腐爛病的抗性由強到弱的順序為：玉華早富、新嘎啦、短枝富士。本研究結果與已報道的室內抗病性趨勢基本一致。但是在本試驗中，腐爛病菌在丹霞品種上的擴展能力弱，平均病斑面積為2.02 cm2。而劉欣穎等[16]采用發病率和嚴重度（病斑長度）評價不同材料對腐爛病的抗性，將丹霞鑒定為高感品種。由于不同的接種方法、病原物（Valsa spp.）致病力的差異及評價指標不同等因素都有可能導致評價結果不同。

植物的抗病性通常是多層次、綜合性的[7，23]，室內抗病性評價不能完全代表其抗性水平[24]。田間自然狀態下評價能展示蘋果資源對腐爛病菌（V.mali）的自然抗病表現。李志敏等[25]通過連續3 a調查腐爛病田間發病率，結果將新紅星、喬納金、長富1號、秋富1號等鑒定為抗病品種、津輕鑒定為感病品種。劉書曉等[26]對生長在同一條件下的蘋果樹抗病性進行調查發現，對腐爛病菌的抗病強弱順序為新紅星、長富1號、喬納金。劉捍中等[27]采用田間人工接種分析腐爛病發病率，將國光、金冠鑒定為中感品種、紅星鑒定為高感品種。本試驗結果與已報道的田間抗病性趨勢基本一致。室內人工接種發病情況較田間自然發病嚴重，對鑒定有一定的影響[22]。因此，不同蘋果品種對腐爛病菌的田間抗性還有待于進一步研究。

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Evaluation of Resistance of 36 Apple Tree Varieties toValsa mali

YINHui1，2，ZHOUJianbo1，2，L譈Hong1，2，ZHANGZhibin1，2，QINNan1，2，NIUGuofei1，2，ZHAOXiaojun1，2
（1.Institute ofPlant Protection，Shanxi AcademyofAgricultural Sciences，Taiyuan 030031，China；2.Shanxi KeyLaboratoryofIntegrated Pest Management in Agriculture，Taiyuan 030031，China）

To understand the resistance of apple varieties the dominant pathogen,36 apple varieties were inoculated with the V. mali.The lesion sizes of inoculated apple branches on the 7 days after inoculation were analyzed.The results showed that the lesion size of36 apple varieties ranged from1.73 cm2to22.43 cm2（average was 9.15 cm2）.The best clusteringeffect were combined with euclidean distance and the longest distance method together,which had best degree ofagreement with the inoculation results.The 36 apple varieties were grouped into five groups of 7 resistant,11 moderately resistant,9 moderately susceptible,7 susceptible,2 highly susceptible varieties at groupingpoint 5 ofeuclidean distance.

apple tree;Valsa mali;disease resistance;clusteringanalysis

S436.611.1＋1

：A

：1002-2481（2017）06-0998-04

10.3969/j.issn.1002-2481.2017.06.33

2017-01-17

山西省重點研發計劃項目（201603D221013-3）；山西省應用基礎研究計劃青年基金項目（201601D202073）；山西省農業科學院優勢課題組自選項目（YYS1716）

殷輝（1983-），男，山西汾陽人，助理研究員，主要從事果蔬病害病原菌多樣性研究工作。