180份番茄種質資源對3種主要葉部病害的田間抗病性評價

李國花，王曉敏,2,3,4，趙宇飛，胡新華，付金軍，高艷明,2,3,4，李建設,2,3,4

(1.寧夏大學農學院，銀川 750021；2.寧夏優勢特色作物現代分子育種重點實驗室，銀川 750021；3.寧夏現代設施園藝工程技術研究中心，銀川 750021；4.寧夏設施園藝(寧夏大學)技術創新中心，銀川 750021；5.寧夏巨豐種苗有限責任公司，銀川 750021)

0 引 言

【研究意義】番茄(LycopersiconesculentumMill.)屬于茄科番茄屬植物[1]。設施環境條件的影響以及連年種植，番茄病害種類較多發病嚴重，對番茄生產與加工造成了影響[2,3]。寧夏設施蔬菜栽培的面積也在逐年增加，晚疫病、葉霉病、早疫病等番茄主要葉部病害日漸嚴重，目前主要是以藥劑防治為主。而種植多抗品種能夠減輕病害，提高產量。評價優質抗源材料對于種質資源抗病性鑒定與評價有重要意義。【前人研究進展】司天桃等[4]、尚春明等[5]和何偉等[6]對番茄分別進行葉霉病、早疫病和晚疫病的抗性鑒定，也篩選出來一些抗病品系。對番茄種質資源的抗病性鑒定方法多針對一種病害并以室內人工接種方法為主[4-11]，這種方法可以快速、準確篩選抗源材料，適用于種質材料較少且只鑒定一種病害時使用。有研究表明，田間自然發病與室內人工接種的方法有很高的相似性[6]。【本研究切入點】種質資源份數較多，對種質資源材料進行多種病害的抗病性初篩時，室內人工接種法的工作量較大不利于研究的開展實施。選用田間自然發病調查法，且在田間多種病害極易混合發生，有利于進行多抗番茄種質資源的篩選。蘇銀玲等[12]在云南元謀地區通過田間自然發病調查，篩選出F1159、F1160、F1166、F1194和F1197等5份番茄資源對葉霉病、白粉病和早疫病具有綜合抗性。研究3種主要葉部病害的抗病性，篩選多抗資源。【擬解決的關鍵問題】以日光溫室內種植的180份番茄種質資源為材料，田間自然發病的方法，通過5點式取樣方法，根據病害癥狀確定病害的類別，調查發病率和病情指數，分析其對晚疫病、葉霉病、早疫病3種主要葉部病害的抗病性等級，采用模糊隸屬函數對其抗病性進行綜合評價，為寧夏番茄品種的多抗育種提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材 料

材料由寧夏大學農學院園林系蔬菜課題組和寧夏巨豐種苗有限責任公司收集的180份番茄種質資源。資源特性描述參照《番茄種質資源描述規范和數據標準》[13]。表1

1.2 方 法

1.2.1 試驗設計

180份試驗材料于2018年9月21日播種于72穴穴盤中，于11月8日定植于日光溫室內，采用隨機區組設計，株距45 cm，行距90 cm，每個小區定植40株，小區面積11 m2，田間管理如常規[14]。

1.2.2 指標測定

葉部病害于2019年4月20日進入發病高峰期時，各小區隨機抽取5個樣點進行葉部病害調查，每點選5株，每株自上而下選取5片復葉，共調查125片復葉，以每一片葉上的病斑面積占整個葉面積的百分率來分級，目測法確定病害的種類，并計算發病率和病情指數確定病級，對各病害的病情指數計算隸屬函數及綜合評價。

晚疫病病情分級標準參照溫曉涵等[15]的標準分為6級：0級，葉片沒有被病原菌侵染；1級，0<葉片被病原菌侵染≤5%；2級，5%<葉片被病原菌侵染≤25%；3級，25%<葉片被病原菌侵染≤50%；4級，50%<葉片被病原菌侵染≤75%；5級，葉片被病原菌侵染>75%。晚疫病的抗性級別參照溫曉涵等[15]的標準分為6級：0級，免疫(I)(病情指數=0，無侵染)；1級，高抗(HR)(0<病情指數≤10)；3級，抗病(R)(10<病情指數≤30)；5級，中抗(MR)(30<病情指數≤50)；7級，感病(S)(50<病情指數≤70)；9級，高感(HS)(病情指數>70)。

葉霉病病情分級標準參照司天桃等[4]的標準分為6級：0級，無癥狀；1級，0<病斑面積占整個葉面積<10%；3級，10≤病斑面積占整個葉面積<25%；5級，25≤病斑面積占整個葉面積<50%；7級，50≤病斑面積占整個葉面積<75%；9級，病斑面積占整個葉面積≥75%。葉霉病的抗性級別參照司天桃等[4]的標準分為6級：0級，免疫(I)(病情指數=0，不侵染)；1級，高抗(HR)(0<病情指數≤11)；3級，抗病(R)(11<病情指數≤22)；5級，中抗(MR)(22<病情指數≤33)；7級，感病(S)(33<病情指數≤55)；9級，高感(HS)(病情指數>55)。

早疫病病情分級標準參照張振粉等[16]的標準分為6級：0級，無病斑；1級，0<病斑葉面積占全葉面積≤10%；2級，10%<病斑葉面積占全葉面積≤25%；3級，25%<病斑葉面積占全葉面積≤50%；4級，50%<病斑葉面積占全葉面積≤75%；5級，病斑葉面積占全葉面積>75%。早疫病的抗性級別參照張振粉等[16]的標準分為6級：0級，免疫(I)(病情指數=0，無侵染)；1級，抗病(R)(0<病情指數≤20)；3級，中抗(MR)(20<病情指數≤30)；5級，中感(MS)(30<病情指數≤40)；7級，感病(S)(40<病情指數≤60)；9級，高感(HS)(病情指數>60)。

病情指數=

式中：Xi為某一性狀測定值，Xmax和Xmin為所有番茄材料某一性狀的最大值和最小值[17]。

1.3 數據處理

采用Excel 2010進行數據分析與統計，計算發病率、病情指數和隸屬函數值。

2 結果與分析

2.1 發病情況

研究表明，晚疫病的病害癥狀為：葉片上病斑多從葉尖或葉緣開始發生，形狀不規則，呈暗綠色水漬狀，后逐漸變成褐色，邊緣不明顯，病斑上無輪紋；葉霉病的病害癥狀為：葉片發病初期，葉面出現橢圓形或不規則形淡黃色病斑，葉背面病斑密生灰褐色至黑褐色絨狀霉層，嚴重時可引起全葉干枯卷曲；早疫病的病害癥狀為：葉片染病后，初深褐色小斑點，后擴展為圓形、近圓形灰褐色病斑，病斑中部呈現深褐色同心輪紋，外有淺黃色暈圈。180份材料均發生晚疫病，其中發病率達100%有153份，占所有材料的85%，發病率≥50%的有177份，占98.33%，180份材料普遍易感晚疫病。180份材料均發生葉霉病，其中發病率達100%有61份，占所有材料的33.89%；發病率≥50%的有153份，占85%，180份材料易感葉霉病。有179份材料發生早疫病，其中發病率達100%有6份，占所有材料的3.33%，發病率≥50%的有80份，占所有材料的44.44%，180份材料普遍不易感早疫病。表2

2.2 抗病性

研究表明，180份材料中沒有對晚疫病免疫的材料，高抗的有63049這1份材料，抗病的有62733、62735、62915和63054共4份材料，中抗的有62734、62746和62747等66份材料，感病的材料有62751、62752和62755等71份，高感的有62789、62790和62937等38份材料；抗病等級以上的材料有5份，只占總數的2.78%。

180份材料中沒有對葉霉病免疫的材料，高抗的有63049和63054共2份材料，抗病的有62746、62747和62759等23份材料，中抗的有62734、62735和62743等57份材料，感病的材料有62748、62749和62752等68份，高感的有62751、62769和62789等30份材料；抗病等級以上的材料有25份，占總數的13.89%。

180份材料中只有63054對早疫病免疫，抗病的材料有62743、62746和62748等48份材料，中抗的有62734、62747和62759等35份材料，中感的有62733、62748和62754等40份材料，感病的有62735、62749和62751等47份材料，高感的有62841、62859和62925等9份材料，抗病等級以上的材料有49份，占總數的27.22%。

結合種質資源的田間發病率及對3種病害的抗性，篩選出16份材料對3種葉部病害均達到中抗等級以上，63049和63054共2份材料均達到抗病等級以上。表2，表3

續表2 180份番茄種質資源3種主要葉部病害抗病性Table 2 Evaluation results of disease resistance of three major leaf diseases of 180 tomato germplasm resources

續表2 180份番茄種質資源3種主要葉部病害抗病性Table 2 Evaluation results of disease resistance of three major leaf diseases of 180 tomato germplasm resources

續表2 180份番茄種質資源3種主要葉部病害抗病性Table 2 Evaluation results of disease resistance of three major leaf diseases of 180 tomato germplasm resources

續表2 180份番茄種質資源3種主要葉部病害抗病性Table 2 Evaluation results of disease resistance of three major leaf diseases of 180 tomato germplasm resources

表3 3種葉部病害不同抗病性級別材料份數及占比Table 3 Number of material parts and proportion of different disease resistance grades of three leaf diseases

2.3 不同番茄種質資源對3種葉部病害抗病性

研究表明，通過反隸屬函數計算公式計算各種病害的隸屬函數值，均值越大抗病性越強，并進行排序。63049和63054排名最靠前，其隸屬函數平均值分別為0.98和0.93，表明對3種病害綜合抗病性最強的是63049，其次是63054；其余8個材料的隸屬函數值介于0.71～0.77，其對3種病害綜合抗病性較強，平均值排序依次為62984=62746>62962>62946>62950>62893=62889=62747。表4

表4 不同番茄種質資源對3種葉部病害抗病性的綜合評價(排名前10)Table 4 Comprehensive evaluation of disease resistance of three leaf diseases by different tomato germplasm resources(Top 10)

3 討 論

葉部病害已經成為了番茄產業及制種業的主要限制因子[12]。劉世偉[3]2018年的調查結果表明，寧夏永寧縣番茄主要的病害依次為灰霉病、晚疫病、葉霉病和早疫病，而且發病呈現出了一定的周期性。研究于2019年調查的180份番茄種質資源發病嚴重程度依次為晚疫病、葉霉病、早疫病，即病害嚴重程度排序與其相同，認為灰霉病發病最嚴重，研究調查時間為2019年，而調查的時間為2016～2018年[3]；研究主要材料來源為寧夏大學農學院蔬菜課題組和寧夏巨豐種苗有限責任公司共同收集的，來源較穩定，調查[3]的是不同種植園區不同栽培的品種，來源較為分散；研究調查的茬口為越冬茬，茬口[3]為秋冬茬和早春茬；研究栽培管理為統一的田間常規管理，調查[3]的栽培管理園區不同，種植人員不同而有所差異。

研究選用田間自然發病篩選的方法雖然與以往常用的人工室內接種的方法不同，但何偉等[6]、王進明[18]的研究表明，室內人工接種法與田間自然發病篩選的結果具有很高的一致性。所以，在種質資源份數較多，且希望對種質資源材料進行多種病害的抗病性初篩時，可以選用田間自然發病調查法。蘇銀玲等[12]對云南元謀地區的41份番茄資源進行田間抗性鑒定篩選出5份對葉霉病、白粉病和早疫病具有綜合抗性的材料。研究從180份材料中篩選出了2份對晚疫病、葉霉病和早疫病綜合抗性最好的多抗的番茄材料，以及14份綜合抗性較強的多抗材料。如今分子標記檢測、基因編輯等現代生物技術對于抗病育種的作用越來越大[19-21]。

4 結 論

供試的180份番茄種質資源材料普遍易感晚疫病，葉霉病次之，普遍不易感早疫病；初步篩選出62734、62746、62747、62759、62761、62768、62787、62842、62844、62861、62865、62889、62891、62893、63049和63054共16份材料對3種葉部病害均達到中抗等級以上；對3種葉部病害抗病性綜合評價排名前10的種質中，材料63049隸屬函數平均值最高，為0.98，材料63054排名第二，為0.93，其余8個材料的隸屬函數值介于0.71～0.77；確定63049和63054這2份材料對3種病害均達到抗病等級以上且綜合抗性最好，可作為多抗番茄種質資源。