關鍵詞:月季;白粉病;發病規律;抗性;防治
月季(Rosa chinensis Jacq.),又名月月紅,是薔薇科( Rosaceae)薔薇屬(RosaL)的多年生落葉或半常綠的灌木花卉,品種繁多,在全世界范圍內,有據可查并經過正式登記或注冊的月季品種有30000多個,它花型典雅、花姿優美、氣味芬芳、品種多樣,深受人們所喜愛,素有“花中皇后”之美譽,并被多個城市命名為市花。月季在世界多地均有分布,但廣受灰霉病、白粉病、黑斑病、霜霉病、花葉病、皺葉病、銹病等病害影響。其中,白粉病是發生最為普遍、危害最為嚴重,且較難防治的一種世界性病害,病情發生后對月季生殖生長、營養生長都有不利影響。因此,當前越來越受到月季育種家們的重視。通過對月季白粉病的發病特征、發病因素及抗性研究,綜合防治進行了綜述,以期為下一步新品種培育工作提供理論依據和技術支持。
1發病規律
1.1月季白粉病的癥狀
月季白粉病是由子囊菌亞門(Ascomycotina)單絲殼菌屬(Sphaerotheca)的薔薇單絲殼菌(Sphaerotheca pannosa)引起的一種真菌性病害,能夠對月季、薔薇科植物的葉片、花梗、嫩枝及花蕾等部位產生危害。初期的發病葉片首先出現白色的霉點,后逐漸擴大為霉斑,之后會整個葉片覆蓋一層白色粉狀物。后期發病的枝條,葉片,嫩梢,花梗,花朵等會出現脫水、皺縮、干枯、變色等癥狀,病害嚴重時對整體植株的生長發育造成不利影響,被害株率達80%~100%,失去其觀賞價值。
1.2月季白粉病發病因素
1.2.1越冬病菌白粉病的發生主要靠菌絲體在月季表面發育,其分生孢子可以在病枝殘葉上進行越冬,具有極強的抗寒能力,0℃條件下仍具有活力。張喜萍等發現病原主要以菌絲體在感病植株的休眠芽內越冬,次年春害。鄭麗蓉發現在病蕾、病梢、病葉上也有白粉病菌過冬。馬冬梅研究認為月季白粉病在適合的環境下分生孢子開始萌發,通過角質層和表皮細胞壁進入表皮細胞對植株體進行危害,病菌以菌絲體在休眠芽內、病葉、病梢上越冬,次年形成分生孢子借風力傳播。
1.2.2環境因素白粉病一般在溫暖、干燥或潮濕的環境條件下容易發病。2017年劉耀璽對南陽地區7個大花月季品種白粉病發生情況進行研究,發現白粉病發生受溫濕度影響最為明顯,不同月份發病率差異較大。溫差發生較大變化,土壤過干等,易造成寄主細胞膨壓下降,從而減弱植株體的抗病能力,導致月季白粉病的發生概率增加。白春微等通過對京津地區月季白粉病發病規律進行調查,發現每年溫差較大的6月、11月為發病高峰期,5月、10月則是防病最佳期。張彬等研究發現,在濕度為81%-100%的情況下,月季白粉菌的分生孢子具有較高的萌發率,其中最適的濕度為98%-100%,而濕度小于93%時萌發率反而降低。另據馮知朝通過對溫室內栽培月季研究發現,室溫在2-5以上時,便可發生白粉病,而夜間溫度(15-16),濕度較高(90%-99%)時,則有利于孢子萌發。
1.2.3管理因素月季白粉病的發生不僅同植株所攜帶病菌和環境有關,也與管理措施有一定關系。白粉病病菌可以在病枝殘葉上越冬,若不能及時修剪,易造成植物體光照不足、通風不暢、空氣濕度大,增大發病率。因此,及時修剪、清潔田同是控制月季白粉病的一項重要手段。同時,土壤氮肥含量高,鉀鈣肥含量低,也是造成白粉病發生的一個因素。
2抗性研究
2.1抗性品種篩選
月季品種多,但具有抗白粉病的品種較少,且抗性強弱程度不同。近些年來,很多國內外月季專家,開展了不少篩選和培育抗白粉病月季品種的工作。2013年華曄等對覆蓋薔薇屬9個組的50個野生種進行了白粉病抗性鑒定,結果表明6個野生種具有免疫,13個野生種具有高抗,篩選出的免疫和高抗種質資源可選作今后月季抗白粉病育種的親本。2017年莊得鳳等對349份不同類型的月季資源進行了抗白粉病田間篩選,結果有182份抗病月季資源,占比52.15%;13個品種為高抗,占比3.72%。Leus等對庭院月季品種幼苗期的抗白粉病情況進行了研究,結果表明接種植株溫室抗病性選擇可提前一個月開始,對育種早期篩選具有一定意義?!t衣主教’、‘名片’月季對白粉病具有較強的抗性。紀程等采用離體鑒定和田間鑒定方法對22個中國古老月季品種進行白粉病抗性試驗,結果顯示這2種鑒定情況一致,為下一步利用古老月季資源進行月季抗病育種提供科學的理論依據。
2.2分子學研究
選擇抗病基因和抗病相關基因對月季育種工作具有十分重要的作用。近年來,隨著分子生物學水平的不斷進步,國內外月季育種專家在對月季白粉病抗病基因、抗病相關基因和抗病基因功能方面的工作也在深入研究。
2.2.1抗病基因的克隆及表達分析MLO( Mildew-resistance locus o)是近年來發現的一類新型抗病基因,最早是1993年由Wolter等在大麥中發現。部分雙子葉植物會由于MLO基因的突變,能夠獲得較強的抗病能力。2011-2015年邱顯欽等通過熒光蛋白融合技術對月季MLO基因進行亞細胞定位,運用生物分子檢測并對白粉病菌進行了抗性鑒定,為今后利用基因工程技術培育抗白粉病的月季新品種提供可操作基因。Kaufmann等將克隆得到的4個月季白粉病抗病候選基因命名為RhMLOI-RhML04。Qiu等對4個目的基因進行時空表達分析,結果表明RhMLOI和RhML02基因在不同脅迫下具有一致性的表達模式,且在受白粉病病菌侵染的不同階段也表現為上調趨勢,說明RhML01和RhML02基因有可能在月季與白粉病病菌互作的過程中扮演著重要角色。邱顯欽等通過RT-PCR和RACE(rapidamplification of cDNA ends)技術得到野薔薇RmMlo基因cDNA全長序列后,并對月季RmMlo基因功能進行了研究。
2.2.2抗病基因定位與分析Kaufmann等建立了用于繪制薔薇基因物理圖譜和定位克隆的玫瑰BAC文庫,發現圍繞Rdrl的區域至少有5個TIR-NBS-LRR家族的抗性基因相似物,存在一簇抗性基因。劉苗苗利用復合區間作圖法對黃瓜白粉病的抗性相關基因進行了QTL定位,結果在2004年春季、2009年春季檢測到的3個QTLs均在第5條染色體上,和預期結果一致。Debener S等運用SSR標記擴建了月季的遺傳圖譜,并將抗月季白粉病的基因Rspl定位在3號連鎖群上。Linde等對感染白粉病的回交月季品種進行研究發現,月季白粉病由單個顯性基因控制,并利用SCAR標記對抗白粉病的9號小種進行了顯性抗性基因驗證,同時又將其進行了定位。
3綜合防治
月季白粉病的防治工作對月季產業的健康發展具有十分重要意義,目前在栽培和生產上采用的防治措施主要是田間管理、選用抗性品種、化學防治和生物防治。
3.1田間管理
病菌可以在病枝、病葉和腋芽等處越冬。因此,露地栽培的月季到了冬季、早春需要進行修剪并及時清除、集中處理,防止病菌的傳播與蔓延;發病初期發病部位應及時摘除;同時加強栽培管理,合理種植密度,并與抗病的月季品種交替輪作,改善環境條件。溫室栽培的月季,要加強通風透光,棚內溫濕度不宜過高,氮肥不宜過多,鉀鈣肥適量。雨后及時排水透風,防止濕氣滯留棚內。生產上,低溫時采用日光燈進行補光增溫和大棚保暖,高溫時采用通風換氣、降溫等措施,防止白粉病的發生與發展。
3.2選用抗性品種
不同月季品種的抗白粉病能力有一定差異,通常情況下小花、無毛、少刺或無刺的品種抗性較強,但向貴生等認為無刺、藤本、多花品種較抗病。2016-2020年期間,南陽農科院花卉課題組連續5年對中國月季博覽同、南陽月季專業合作社和南陽月季基地、世界月季大觀同等幾家大型月季種植單位的月季品種進行了觀察和統計,發現少刺或無刺的雜交茶香月季‘坦尼克’、‘肯特’和微型的‘草裙舞女’、‘金太陽’、‘鶯歌燕舞’等感染白粉病的概率較低。同時,有報道美國的‘Piak’、‘Farorite’和中國農科院蔬菜花卉研究所篩選出的‘黃金時代’、‘瑪希娜’、‘金牌’、‘粉豹’等月季品種有抗白粉病能力。白粉病病菌的生理小種存在高度多樣性,不同地區的白粉病生理小種具有顯著差異性。對特定一個或幾個月季白粉病病菌生理小種進行抗病育種,所獲新品種具有垂直抗白粉病特性,但抗性較為單一,長期引種無法保持較高抗性水平。因此,栽培上防治月季白粉病最經濟、最簡單的方法是選用抗性強的品種。
3.3化學防治
防治白粉病使用最為廣泛、最為有效的是化學防治。不同發病期,可選用不同藥物。發病初期,易選用低毒、高效的生物農藥噴灑,如克菌康、多抗霉素、農抗120等;生長季節則易采用多菌靈、苯醚甲環唑、啶酰菌胺等。噴灑過程中,各種農藥要交替使用,防止產生抗藥性。
3.4生物防治
綠色發展是未來農業發展趨勢。為了減輕農藥對土壤、水源和環境的污染,生物防治技術逐步得到重視。2018年,王麗花等采用400倍,600倍,800倍稀釋的生防細菌(10億孢子枯草芽孢桿菌Y1336)代謝產物對月季白粉病進行防效,防效分別為66.93% -80.98% ,58.60% -72.33% ,43.73% -61.25%。結果表明,Y1336對月季白粉病有良好的防治效果。Vijay Kumar等采用7種生物防治劑(BCA)和9種生物制品、8種植物提取物對月季白粉病的防治效果進行研究,結果顯示BCA、生物制品和植物提取物中病害控制效果最好的分別是蛇葡萄球菌(78.51%)、濃度為5%的印楝油(76.18%)、20%濃度的大蒜提取物(71.87%)。
4存在問題與展望
H粉病作為月季生產上一種發生較為廣泛的病害,嚴重影響其觀賞價值和經濟價值。國內外專家和學者相繼開展了一些關于月季白粉病防治和抗性月季育種的研究,也取得了一定的成果,但并未在實際中得到很好的推廣和應用。目前,生產中月季白粉病多采用藥物手段進行防治,不但增加了生產成本,也對環境造成了污染。因此,加大生物防治的研究力度將成為未來一項重要課題。同時,加快抗白粉病月季品種的培育和推廣工作,也應受到人們的重視。