甘薯種質資源莖腐病抗性分析

樓兵干，沈肖玲，陸國權，林賢寶，李月紅，張勇，盧英

(1.浙江大學 生物技術研究所，浙江 杭州 310058； 2.浙江農林大學 農業與食品科學學院，浙江 臨安 311300；3.樂清市農業局，浙江 樂清 325600； 4.金華市植物保護站，浙江 金華 321017；5.衢州市植物保護檢疫站，浙江 衢州 324000； 6.浙江省植物保護檢疫局，浙江 杭州 310029)

甘薯莖腐病是近年來我國甘薯上發生最為嚴重的病害之一，在浙江、廣東、河北、河南等省均有發生[1-3]。選育與利用抗病品種是該病的主要防治措施。Schaad等[4]通過針刺接種法對14個美國主栽甘薯品種進行了抗性測定，篩選出高抗品種Red Jewel，高感品種Georgia Red和Georgia Red 85；黃立飛等[5]采用莖枝與菌液共培養法對廣薯87等8個國內甘薯品種的抗性進行了測定，這8個品種均無抗病性。

甘薯在我國已有400多年的栽培歷史，是重要的糧食作物，種植面積及產量居世界首位。我國甘薯種質資源非常豐富，按用途分，有淀粉加工型的徐薯22、商薯19等，鮮食型的心香、浙薯132等，菜用型的綠薯1號、福薯7-6等，多用途的浙薯13等。據不完全統計，僅浙江省推廣或儲備的優質甘薯品種(系)就達10多份，浙江省主栽品種有浙薯13、心香等。但關于浙江省主栽或儲備的甘薯品種(系)對甘薯莖腐病的抗性在本研究檢索范圍內未見報道。為此，于2016—2017年搜集了甘薯種質資源50份，對其進行抗病性測定和評價。

1 材料與方法

1.1 供試甘薯種質資源

供試甘薯種質資源共計50份，其中：浙江農林大學提供甘薯種植資源12份，金華市農業科學研究院提供甘薯種植資源4份，衢州市農業科學研究院提供甘薯種質資源21份，樂清市農業局(林業局)提供甘薯種質資源13份。

1.2 供試菌株與接種體制備

供試菌株為達旦提狄克氏菌(Dickeyadadantii)LA0801，由本實驗室分離并經過致病性測定和系統鑒定[3]。

接種體制備。活化保存菌株LA0801，挑取單菌落在NA培養基上劃線，28 ℃培養36 h，在NA平板上加入無菌水沖洗菌苔，配制成濃度為107mL-1的菌懸液，供抗性測定、針刺接種用。

1.3 抗性測定

參考Schaad等[4]的針刺接種法，稍加改進。從各品種(系)甘薯植株上分別剪取具有5張成熟葉片且長勢一致的枝條作為離體接種材料。每個品種(系)剪取6根枝條分別插入裝有150 mL無菌水的250 mL三角瓶中，置于植物生長室(16 h光照/8 h黑暗，室溫28 ℃)培養2 d，待其長出不定根再進行接種。

用滅菌牙簽蘸取制備好的菌懸液，分別在甘薯枝條基部第一節與第二節中間位置進行接種，以無菌水作為空白對照。接種后插入裝有無菌水的三角瓶中，傷口位于液面之上，置于植物生長室中培養，濕度保持在70%以上，溫度28 ℃，定期記錄發病情況，連續觀察1周后，對各品種(品系)進行抗病性評價。采用同樣的方法對甘薯盆栽苗主莖基部進行針刺接種，以無菌水作為對照，接種后置于植物生長室中培養，濕度保持在70%以上，溫度28 ℃，定期記錄發病情況，連續觀察1周后，對各品種(系)進行抗病性評價。

病害嚴重度分級參照Schaad等[4]制定的標準，稍加改進，共分5級：5級，甘薯莖在7 d后腐爛壞死或水漬狀病斑>5 cm；4級，莖在7 d后壞死部分長度>3～5 cm，褐色病斑或形成縱向開裂，維管束褐色；3級,莖在7 d后壞死部分>2～3 cm，傷口開裂；2級，莖在7 d后壞死部分>1～2 cm，且傷口開裂；1級，莖在7 d后壞死部分>0.4～1 cm，僅傷口周圍發生褐變；0級，7 d后傷口處沒有任何變化或可見壞死部分≤0.4 cm。按照上述病害嚴重度分級記錄病情，計算病情指數，對甘薯材料是否抗甘薯莖腐病進行評價。

抗性評價標準參照方樹民等[6]制定的薯瘟抗性評價系統：高抗(HR)，病情指數<10；抗病(R)，10～<50；感病(S)，50～<80；高感(HS)，病情指數≥80。

剪取表現為高抗的甘薯材料，插入無菌水中待其長出不定根，然后置于裝有150 mL濃度為107mL-1的LA0801菌懸液中，置于濕度≥70%、溫度28 ℃的植物生長室，每隔24 h觀察發病情況，并進行記錄。

2 結果與分析

2.1 水培苗抗性

供試的50份甘薯種質資源水培苗接種甘薯莖腐病菌LA0801后7 d，各品種(系)的抗性存在明顯差異：部分材料，如心香、福薯7-6、ws051等，接種1 d就開始發病，出現典型的甘薯莖腐病癥狀——黑褐色水漬狀病斑，并且病斑縱向、橫向迅速擴展，3～4 d后整株完全發病，且三角瓶中的水變成乳白色；部分材料，如浙薯75、QZ66、冀薯982等，接種1 d開始出現梭形的水漬狀病斑，但是病斑擴展緩慢，有的水漬狀病斑變干，不再擴展，有的病斑開裂，并且在傷口處會形成愈傷組織；部分材料，如蘇薯28、浙薯6025、徐薯18等，在接種7 d后，接種的傷口已愈合，未見癥狀(圖1)。抗性評價(表1)結果顯示，高抗(HR)的有5個，分別為蘇薯28、浙薯259、煙薯25、浙薯6025、徐薯18；抗病(R)的有25個，主要有濟薯26、商14Y1-1、濟農304、徐薯55-1等；感病(S)的有13個，主要有商薯19、衢紫薯57、浙菜薯726、QZ03等；高度感病(HS)的有7個，分別是心香、浙紫2號、ws051、福薯7-6、浙薯26、紅321和QZ439。

表1 50個甘薯種植資源的甘薯莖腐病抗性評價

2.2 盆栽苗抗性

盆栽扦插苗針刺接種試驗結果(表1)表明：高抗(HR)的甘薯種質資源與水培試驗結果一致，共5份，同樣為蘇薯28、浙薯6025、徐薯18、浙薯259、煙薯25；抗病(R)的甘薯種質資源比水培試驗結果多4份，共29份；感病(S)的甘薯種質資源比水培試驗結果少2份；高感(HS)的甘薯種質資源比水培試驗結果少2份。

盆栽試驗和水培試驗抗性測定結果中，40份甘薯種質資源的抗性級別是一致的，但浙紫3號、浙薯2號、衢紫薯57、QZ03、浙薯70、紅香蕉、徐22、紅321、浙紫2號、綠薯1號等10份品種(系)的抗性相差一個級別。除徐22、綠薯1號品種外，其余7個品種(系)水培試驗結果比盆栽試驗更感病。

2.3 高抗品種與LA0801菌液共培養抗性

將水培試驗和盆栽試驗中均表現為高抗的品種(蘇薯28、浙薯6025、徐薯18、浙薯259、煙薯25)與濃度107mL-1的LA0801菌液共培養，結果發現，高抗品種均表現為高度感病(圖2)。

圖2 高抗品種與LA0801菌液共培養的癥狀

3 討論

本研究通過針刺接種法對50份水培與盆栽甘薯種質資源進行了抗性評價。結果表明：水培苗針刺接種試驗中，30份甘薯種質資源表現為高抗和抗病，20份種質資源表現為高感和感病；盆栽苗針刺接種試驗中，表現為高抗和抗病的有34份，高感和感病的有16份。采用黃立飛等[5]的莖枝與病原菌液共培養法對針刺法接種中表現出高抗的品種進行測定，全部表現高度感病。結果表明，同一品種的抗性與抗性測定方法有關。高抗品種浙薯259、煙薯25、蘇薯28、徐薯18、浙薯6025分別為鮮食和加工兼用型、鮮食型、兼用型、淀粉加工型和鮮食型，高感品種心香、浙紫2號、ws051、福薯7-6、浙薯26、紅321和QZ439等品種(系)中既有鮮食型的，也有加工型的：說明甘薯對莖腐病的抗性與其用途類型無關。

據對浙江省各地種植的不同品種甘薯田間抗病性的調查，蘇薯28、浙薯259、QZ439、浙薯6025、徐薯18等5個品種到目前為止尚未發現田間自然發生甘薯莖腐病，浙江各地甘薯莖腐病田間自然發病最嚴重的品種是心香，這與室內抗病性評價的結果一致。

室內抗性的評價與病原菌的接種量有關。Schaad等[4]的研究發現，在低濃度(1.5×105mL-1)的菌懸液接種時，有4個品種表現為抗病，而采用高濃度(4×107mL-1)的菌懸液接種時，只有1個品種表現為抗病。筆者團隊研究了不同盆栽滅菌基質中甘薯莖腐病病原菌種群量與病原嚴重度之間的關系(未發表)，發現感病品種心香在基質病原菌種群數量較低時不發病，因此，在對品種抗性進行測定時，要采用合適的方法和適當的病原菌濃度。

本研究對50份甘薯種質資源的抗性評價是基于各甘薯品種(系)的莖枝部分進行的，對其地下部的抗性未做測定。Schaad等[4]指出，甘薯地上部與地下部的抗性也許不一致。考慮到地上部感病的品種對地下薯塊的產量品質會有很大影響，因此本研究只測定了其地上部的抗性。關于各品種地下部的抗性仍有待進一步測定。