馬鈴薯品種對早疫病、晚疫病和瘡痂病的田間抗性評價

趙艷群，武奇偉，任飛娥，趙金瑞，趙文忠

（榆林市農業技術服務中心，陜西 榆林 719000）

馬鈴薯是陜西省榆林市的農業主導產業之一，對保障糧食安全和推動鄉村振興有重要意義。全市馬鈴薯栽培品種20多個，種植面積約17萬hm2，年產量59萬t，總產值66億元，產業經濟效益十分突出[1]，擁有“榆林馬鈴薯”“靖邊馬鈴薯”和“定邊馬鈴薯”國家地理標志產品品牌，生產的馬鈴薯品質優良，在國內外市場頗具盛譽。

隨著馬鈴薯產業規模的擴張和農產品貿易的頻繁，病蟲害問題逐年加重，嚴重阻礙產業提質增效和可持續發展。據榆林市農業技術服務中心調查發現，近3年榆林市馬鈴薯發生的主要病害有晚疫病、早疫病和瘡痂病，年平均發生面積分別為3.8萬，2.3萬和0.5萬hm2。馬鈴薯早疫病和晚疫病分別是由茄鏈格孢菌[Alternaria solani（Ell.et Mart.）Jones et Grout.][2]和致病疫霉[Phytophthora infestans（Mont.）de Bary]引起[3]，主要危害葉片，造成葉斑葉枯從而減產，尤其是晚疫病可減產20%～40%，還能使窖藏期薯塊發生干腐或濕腐，危害極其嚴重[4]。馬鈴薯瘡痂病致病菌為瘡痂多種鏈霉菌（Streptomyces spp.），該病害主要通過帶病種薯和土壤傳播，受害塊莖表面出現網紋狀或裂口狀的瘡痂病斑[5]，薯塊品質明顯降低。早疫病易于防治；晚疫病防治次數多且藥劑成本較高；瘡痂病防治藥劑缺乏，防治難度極大。而且馬鈴薯一般年施藥6～12次，實施農藥減量控害，減少面源污染任務艱巨。

推廣抗性品種能減少殺菌劑的使用，保護農田生態環境。而品種抗病性鑒定是開展作物品種推廣的重要基礎，目前已有學者分別對馬鈴薯晚疫病[6]、早疫病[7]和瘡痂病[8]的品種抗性進行了研究。前人研究雖對榆林市馬鈴薯品種的抗病性有所介紹[9-11]，但未見品種抗性鑒定相關研究報道。針對上述問題，在榆林市開展了馬鈴薯品種對這3種病害的抗病性試驗研究，以促進優良品種的繁育推廣與合理布局，為病蟲害綠色防控和農藥減量控害提供技術支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

為了避免不同病害之間的相互影響，故于2020年在榆林市3個縣（區）分別開展針對單一病害的抗性評價試驗。在榆陽區芹河鎮紅墩村開展馬鈴薯早疫病品種抗性試驗，在靖邊縣三岔渠鎮羊羔村開展馬鈴薯晚疫病品種抗性試驗，在榆陽區金雞灘鎮三灘村開展馬鈴薯瘡痂病品種抗性試驗。試驗地為風砂土，地勢平整，肥力中等。

1.2 供試品種

供試品種見表1。

表1 供試品種Table 1 Variety tested

1.3 試驗設計

馬鈴薯早疫病品種抗性試驗：挑選健康種薯播種，種植密度為2 500株/667m2。每個品種為1個處理，重復3次，每小區50 m2，各小區隨機排列。試驗田為非重茬田，常規水肥管理。馬鈴薯生長季節不噴施殺菌劑。

馬鈴薯晚疫病品種抗性試驗：使用健康種薯播種，計劃種植密度3 100株/667m2。其他同馬鈴薯早疫病品種抗性試驗設計。

馬鈴薯瘡痂病品種抗性試驗：使用健康種薯播種。種植密度為2 900株/667m2。每個品種為1個處理，重復3次，每個小區面積100 m2，各小區隨機排列。試驗田為重茬田，常規水肥管理。馬鈴薯生長期開展以晚疫病為主的防治工作。

馬鈴薯早疫病、晚疫病和瘡痂病田間自然發病，5月上中旬播種，9月下旬收獲。

1.4 調查方法

分別在2020年8月3和21日早疫病和晚疫病的盛發期調查發病情況，各小區5點取樣，每點取2株，調查全株葉片的發病情況。在2020年9月30日收獲期調查馬鈴薯瘡痂病的發病情況，各小區5點取樣，每點取5株，調查所有薯塊的發病情況。按照下列標準進行病情分級，計算病情指數，開展抗性評價并測產。

馬鈴薯早疫病病情分級標準[12]，按照病斑面積占整株葉面積的百分比分級：0級，無病斑；1級，≤5%；3級，6%～10%；5級，11%～20%；7級，21%～50%；9級，＞50%。抗性評價標準[13]：病情指數0為免疫，0～0.1為高抗，0.11～20為抗，20.1～40為中抗，40.1～60為中感，60.1以上感病。

馬鈴薯晚疫病病情分級標準[14]：0級，全株葉片無病斑；1級，個別葉片上有個別病斑；3級，全株1/4以下的葉片有病斑，或植株上部莖稈有個別小病斑；5級，全株1/4～1/2的葉片有病斑，或植株上部莖稈有典型病斑；7級，全株1/2以上的葉片有病斑，或植株上部莖稈有較大病斑；9級，全株葉片幾乎都有病斑，或者大部分病葉枯死，甚至莖部枯死。抗性評價標準[14]: 病情指數0～1為免疫，1.1～10為抗病，10.1～20為中抗，20.1～30為中感，30.1～40為感，40以上為高感。

馬鈴薯瘡痂病病情分級標準[15]，按照病斑占整個薯塊總面積的百分比分級：0級，無病斑；1級，＜1%；2級，1%～10%；3級，11%～20%；4級，21%～50%；5級，＞50%。參照趙遠征等[15]抗性評價標準，并稍作修改：薯皮無病斑，相對病情指數1為免疫；0.8～0.99為高抗；0.6～0.79為中抗；0.4～0.59為中感；0.39及以下為高感。

病株（薯）率（%）=[發病株（塊莖）數/調查總株（塊莖）數]×100

病情指數=[∑（各級病葉（薯）數×該病級值）/（調查總葉（薯）數×最高級值）]×100

相對病情指數=1-（品種病情指數/最高病情指數）

2 結果與分析

2.1 馬鈴薯品種早疫病抗性鑒定

各品種早疫病抗病性表現為：‘隴薯13號’為高抗；‘云薯287’、‘沙薯15號’、‘榆薯5號’、‘大同17號’、‘榆薯4號’、‘冀張薯12號’、‘94256-5’和‘紫花白’（CK）均為抗病；‘中薯3號’和‘G4’品種表現中抗；‘興佳2號’中感。中抗和中感品種后期降雨較多時表現不佳，發生部分整枝或全株葉片枯死。‘榆薯5號’產量最高達36 900 kg/hm2，‘沙薯15號’產量最低為14115kg/hm2（表2）。

2.2 馬鈴薯品種晚疫病抗性鑒定

各品種晚疫病抗病性表現為：‘青薯9號’、‘麗薯7號’、‘安1304-32’和‘榆薯1106-67’為抗病；‘紫花白’（CK）、‘晉薯16號’和‘冀張薯8號’表現中抗；‘安1108-175’為感病；‘希森6號’為中感；‘隴薯7號’、‘冀張薯12號’、‘榆薯3號’、‘榆薯4號’、‘榆薯5號’和‘麗薯6號’為高感。高感品種的平均發病率為97.5%，田間病級多為5級及以上，病葉枯死，甚至植株枯死的現象非常突出。‘安1304-32’產量最高達53 985 kg/hm2，‘榆薯3號’產量最低達15 600kg/hm2（表3）。

2.3 馬鈴薯品種瘡痂病抗性鑒定

各品種的瘡痂病抗性表現為：‘黑金剛’、‘冀張薯8號’、‘榆薯3號’和‘心里美’，均為中抗瘡痂病；‘青薯9號’、‘麗薯6號’、‘榆薯4號’和‘榆薯5號’，這4個品種均為中感瘡痂病；‘晉薯16號’、‘阿克瑞亞’、‘紫花白’和‘冀張薯12號’（CK）均為高感瘡痂病；未發現高抗病品種。產量最高的‘榆薯3號’為42 933 kg/hm2，產量最低的‘黑金剛’為11 709 kg/hm2（表4）。

2.4 品種綜合抗病性評價

試驗結果表明，榆林市不同品種的馬鈴薯對早疫病、晚疫病和瘡痂病的抗病性存在很大差異。供試品種中，75.0%的品種高抗或抗早疫病，46.7%的品種中抗或抗晚疫病，33.3%的品種中抗瘡痂病。‘隴薯13號’雖然高抗早疫病，但是薯塊口感差，不適合本地人的口味。‘榆薯4號’、‘榆薯5號’和‘冀張薯12號’，抗早疫病、品質好、產量高。‘青薯9號’、‘麗薯7號’和‘安1304-32’為晚疫病抗病品種，適宜在榆林地區推廣。‘隴薯7號’、‘冀張薯12號’、‘榆薯3號’、‘榆薯4號’、‘榆薯5號’和‘麗薯6號’，這6個高感晚疫病品種都是中晚熟品種，其中產量較高、商品性良好且抗早疫病的品種，加強病害綜合防治或者提前收獲的情況下，可嘗試在晚疫病輕發生區種植。‘冀張薯8號’和‘榆薯3號’中抗瘡痂病。綜合考慮抗病性和產量2個因素，最佳推廣品種為‘青薯9號’和‘冀張薯8號’。

表2 不同品種馬鈴薯早疫病抗性鑒定Table2 Identification for early blight resistance of different potato varieties

表3 不同品種馬鈴薯晚疫病抗性鑒定Table 3 Identification for late blight resistance of different potato varieties

表4 不同品種馬鈴薯瘡痂病抗性鑒定Table 4 Identification for scab resistance of different potato varieties

3 討論

寄主植物、病原物和環境3方面共同影響植物病害的發生與流行的程度。中國登記或審定的馬鈴薯品種近900個[16]，各地引進和推廣的品種差異極大。馬鈴薯晚疫病和瘡痂病存在多個生物型、生理小種或優勢種群[17-19]。而且中國馬鈴薯種植范圍廣，各地土壤條件、耕作制度和氣候不同。因此，明確本地品種抗病性意義十分重大。本研究首次明確了榆林市馬鈴薯品種早疫病、晚疫病和瘡痂病的抗病性差異。結果表明，大部分品種對馬鈴薯早疫病的抗性較好，對晚疫病和瘡痂病抗性較差，為品種選育與合理布局和綠色防控提供科學依據。‘青薯9號’抗晚疫病和‘冀張薯8號’中抗晚疫病，這與郭志乾等[20]的研究結果一致；‘冀張薯12號’高感瘡痂病，這與李爽[8]的研究結果一致。‘隴薯7號’高感晚疫病，而馬紅梅[6]的研究結果為中抗；‘麗薯6號’中感瘡痂病，而何虎翼等[21]研究結果為抗瘡痂病。這可能是不同地區環境和病原菌差異造成的。而且國內外學者的研究均表明，馬鈴薯品種對晚疫病和瘡痂病抗性在不同地區的表現不同，與病原菌基因型、環境、基因型與環境互作有關[5,17,22,23]，應進一步深入研究。

品種合理布局是一項意義重大的工作。一方面，近年來馬鈴薯晚疫病中抗標準已經由病情指數31～50[24]變為10～20，而瘡痂病中抗標準由病情指數30～50[25]變為5～10以下。可見，隨著時代發展消費者對農產品質量要求提高，抗病品種的評價標準也越加嚴苛。另一方面，馬鈴薯普通栽培種大多缺乏晚疫病廣譜抗病基因或多個主效抗病基因；薯塊表皮木栓層較薄易于瘡痂病菌侵染，而且瘡痂病菌產生的是非寄主專化性Thaxtomins毒素[26]，仍未明確抗病基因；而這兩種病害都存在眾多的致病種或生理小種，尤其是晚疫病菌進化潛力高，使得品種的小種專化抗性易喪失，而非小種專化性的水平抗性是由多個微效基因控制，育種選擇效率低，從而導致全國范圍內的種質資源篩選很難獲得高抗或免疫材料[21,27,28]。因此，各地應科學開展品種區域規劃，縮小單一品種的連片種植面積，緩解品種抗性喪失壓力。

同時，加強馬鈴薯種薯生產體系建設也是發揮品種優良性狀的重要措施之一。雖然榆林市三級脫毒種薯繁育供應體系完善，但是仍然存在一級種的質量參差不齊的問題，造成商品薯生產上出現品種退化現象。亟需強化種薯檢測工作，建立種薯質量認證體系，提高技術手段，加強環境管理[29]，從而充分地發揮抗性品種優勢，全面提升特色產業的競爭力。