111份芒果種質(zhì)資源對(duì)炭疽病的抗病性評(píng)價(jià)

摘要：【目的】云南是我國(guó)重要的芒果晚熟產(chǎn)區(qū)，炭疽病是芒果生產(chǎn)上的重要病害。了解云南省芒果種質(zhì)資源對(duì)炭疽病的抗病性水平并進(jìn)行抗性評(píng)價(jià)，可為挖掘該省芒果炭疽病抗病資源、抗病基因和選育抗病品種提供科學(xué)依據(jù)。【方法】分別采集云南省常見(jiàn)111份芒果種質(zhì)資源的果實(shí)樣品，在室內(nèi)進(jìn)行芒果炭疽病菌接種，檢測(cè)供試芒果種質(zhì)資源在接種炭疽病病菌后的發(fā)病情況，計(jì)算病情指數(shù)，然后根據(jù)病情指數(shù)劃分供試芒果種質(zhì)資源的抗病等級(jí)，據(jù)此進(jìn)行抗病性評(píng)價(jià)。【結(jié)果】111份芒果種質(zhì)資源對(duì)芒果炭疽菌的抗性水平存在明顯差異，病情指數(shù)為8.89～100，以桂香芒2號(hào)的病情指數(shù)最低，南逗邁的病情指數(shù)最高。供試的111份芒果種質(zhì)資源間的抗病水平普遍不高，無(wú)免疫種質(zhì)，有高抗種質(zhì)5份（占4.50%）、抗病種質(zhì)12份（占10.81%）、中抗種質(zhì)16份（占14.41%）、中感種質(zhì)25份（占22.52%）、感病種質(zhì)35份（占31.54%）、高感種質(zhì)18份（占16.22%）。【結(jié)論】桂香芒2號(hào)、桂10、古巴2號(hào)、Betty和墨西哥芒5份芒果種質(zhì)資源對(duì)炭疽病具有較好的抗性，可作為芒果抗炭疽病育種的資源。本研究結(jié)果初步評(píng)價(jià)了云南省常見(jiàn)芒果種質(zhì)對(duì)炭疽病的抗性情況，可為進(jìn)一步利用抗性種質(zhì)資源開(kāi)展抗病育種工作及相關(guān)抗病基因挖掘提供參考。

關(guān)鍵詞：芒果；炭疽病；種質(zhì)資源；抗性

中圖分類號(hào)：S667.7 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

Evaluation of the Resistance of 111 Mango Germplasm Resources to Anthracnose

ZHANG GuoHui1，2， CHEN YueHui1， LIAO YuanJun2，

LIU Feng1*， YAO QuanSheng1

（1South Subtropical Crops Research Institute， Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences / Key Laboratory of Hainan Province for Postharvest Physiology and Technology of Tropical Horticultural Products / Key Laboratory of Tropical Fruit Biology， Ministry of Agriculture and Rural Affairs， Zhanjiang， Guangdong 524013， China;

2 Huaping County Mango Industry Development Center， Lijiang， Yunnan 674800， China）

Abstract：【Objective】Yunnan Province is an important late-maturing mango producing area in China. Anthracnose is an important disease in mango production. Understanding the resistance level of mango germplasm resources to anthracnose in Yunnan Province and evaluating the resistance can provide a scientific basis for excavating mango anthracnose resistance resources， mining disease resistance genes and breeding disease-resistant varieties. 【Methods】The fruit samples of 111 mango germplasm resources common in Yunnan Province were collected and inoculated with Colletotrichum gloeosporioides pathogen respectively in laboratory. The disease incidence in the pathogen-inoculated fruit samples was investigated， and the results were used for calculating the disease index. The anthracnose resistance grades for the tested mango germplasm resources were determined according to the disease index， which were used to evaluate the disease resistance levels. 【Results】There were significant differences in the resistance levels" to anthracnose in the 111 tested mango resources， the disease index was 8.89-100， and the disease index was the lowest， in Guixiangmang 2 and the highest in Nandoumai. The disease resistance of the 111 mango germplasm resources tested were generally not high. It was found no immune germplasm， 5 collections were highly resistant （around 4.50%）， 12 were resistant （10.81% ）， 16 were moderately resistant （14.41%）， 25 were moderately susceptible （22.52%）， 35 were susceptible （31.54%）， and 18 were highly susceptible （16.22%）. 【Conclusion】 Guixiangmang 2， Gui 10， Cuba 2， Betty and Mexican mango had high resistance and could be used as resistance breeding resources to anthracnose. The results of this study preliminarily evaluated the resistance of common mango resources to anthracnose in Yunnan Province， and provided a reference for further using these resistant resources to breed disease resistant mongo varieties and mine the disease resistance related genes.

Keywords： Mango; anthracnose; germplasm resource; resistance

0 引言

【研究意義】芒果（Mangifera indica L.）是重要的熱帶、亞熱帶水果，享有“熱帶果王”之美譽(yù)。芒果產(chǎn)業(yè)是云南省熱區(qū)農(nóng)業(yè)和農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的重要組成部分，在云南農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整中發(fā)揮著積極的作用，是云南鄉(xiāng)村振興的農(nóng)業(yè)支柱產(chǎn)業(yè)。在生產(chǎn)上，各種病害的發(fā)生直接影響芒果的產(chǎn)量和質(zhì)量（李其利等，2020；AHMAD et al.，2021）。【前人研究進(jìn)展】芒果炭疽病主要是由炭疽屬兩個(gè)復(fù)合種Colletotrichum gloeosporioides species complexes和C. acutatum species complexes引起的，目前在全球種植芒果的100多個(gè)國(guó)家和地區(qū)均有發(fā)生。該病的最大危害是果實(shí)染病后，果面布滿斑點(diǎn)，失去商品價(jià)值，嚴(yán)重時(shí)可造成落果失收（詹儒林，2018）。病害一旦發(fā)生，雖然可以用化學(xué)農(nóng)藥控制病害蔓延，但染病的果面上所形成的病斑卻無(wú)法去除，因而果實(shí)商品價(jià)值大幅降低，經(jīng)濟(jì)效益受到嚴(yán)重影響。此外，炭疽病還具有明顯的潛伏侵染現(xiàn)象，田間看似無(wú)病的果實(shí)，常在后熟期和儲(chǔ)運(yùn)期表現(xiàn)癥狀，造成爛果，因此預(yù)防該病的發(fā)生是芒果生產(chǎn)的一項(xiàng)重要工作。研究表明選育抗病品種是目前防治芒果炭疽病最經(jīng)濟(jì)有效的措施之一（舒娟，2021）。在芒果抗病育種方面，國(guó)外很早就已開(kāi)展工作，并篩選到一些抗病品種，如西班牙的凱特和湯米等，印度的PARIS和FAIRCHILD，美國(guó)的EDWARD等（SONG et al.，2022）。但這些品種都是依據(jù)田間病情表現(xiàn)選育出來(lái)的，沒(méi)有進(jìn)一步的抗性特性研究，且在國(guó)內(nèi)種植適應(yīng)性也沒(méi)有經(jīng)過(guò)驗(yàn)證。前人研究發(fā)現(xiàn)不同種質(zhì)資源對(duì)病害的抗性差異較大，且同一種質(zhì)資源在不同條件下的抗性也有差異（周警衛(wèi)等，2024）。因地制宜選育抗炭疽病品種是控制芒果炭疽病發(fā)生的根本途徑，而抗性品種的選育依賴于對(duì)遺傳背景不同的抗性種質(zhì)資源進(jìn)行抗性評(píng)價(jià)（LEE et al.，2017）。【本研究切入點(diǎn)】近年來(lái)，云南省華坪縣陸續(xù)從國(guó)內(nèi)外引進(jìn)、培育了大量芒果種質(zhì)，但還沒(méi)有系統(tǒng)地評(píng)價(jià)這些種質(zhì)資源對(duì)炭疽病的抗性。【擬解決的關(guān)鍵問(wèn)題】為了更好地利用這些種質(zhì)資源，本研究對(duì)其中常見(jiàn)的111份芒果種質(zhì)進(jìn)行抗性評(píng)價(jià)，以期為進(jìn)一步為利用抗性種質(zhì)資源開(kāi)展抗病育種工作及相關(guān)抗病基因挖掘提供參考。

1 材料與方法

1.1 供試材料

111份芒果種質(zhì)資源的果實(shí)采集于云南省麗江市華坪縣芒果種質(zhì)資源圃。供試芒果選取大小基本一致且成熟度均為7成熟的健康果實(shí)。

供試芒果炭疽病病原菌分離自中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院南亞熱帶作物研究所芒果種質(zhì)資源圃發(fā)病的果實(shí)，菌株編號(hào)為MG01，經(jīng)形態(tài)學(xué)和ITS序列分析鑒定為膠胞炭疽菌［Colletotrichum gloeosporioides （Penz.） Sacc.］。

1.2 病原菌接種

將芒果炭疽病菌接種于PDA培養(yǎng)基上，28 ℃下黑暗培養(yǎng)7 d后，用直徑為5 mm的打孔器沿菌落邊緣打取菌餅備用。菌餅接種法參考刁興旺（2022）的方法進(jìn)行改良。將供試芒果用清水沖洗后再用75％酒精擦拭，自然晾干后放置在有托盤(pán)的保鮮盒內(nèi)，每個(gè)處理10個(gè)果實(shí)，將打下的菌餅倒置在果面上，每個(gè)果實(shí)接種2處，四周放置濕潤(rùn)的棉球用于保濕，最后密封置于28 ℃恒溫培養(yǎng)箱中，接種48 h后逐日調(diào)查病害發(fā)生情況，采用十字交叉法測(cè)量病斑直徑，確定最佳調(diào)查時(shí)間。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

果實(shí)炭疽病病情分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)參照謝藝賢和符悅冠（2009）的病情分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，并結(jié)合果實(shí)接種9 d后的病斑大小為依據(jù)進(jìn)行分級(jí)：0級(jí)，無(wú)病斑；1級(jí)，0lt;病斑直徑≤15 mm；3級(jí)，15lt;病斑直徑≤25 mm；5級(jí)，25lt;病斑直徑≤35 mm；7級(jí)，35lt;病斑直徑≤45 mm；9級(jí)，45 mmlt;病斑直徑。然后根據(jù)公式計(jì)算病情指數(shù)（DI）：DI=｛［∑（各級(jí)病果數(shù)×相對(duì)級(jí)數(shù)值）］/處理總果數(shù)×9｝×100。最后根據(jù)病情指數(shù)計(jì)算結(jié)果劃分抗性等級(jí)。

果實(shí)抗性分級(jí)以接種9 d后的病斑大小為鑒定依據(jù)，參考張賀等（2019）的方法并根據(jù)常見(jiàn)品種果實(shí)鑒定結(jié)果劃分芒果果實(shí)炭疽病抗性等級(jí)。芒果果實(shí)炭疽病抗性分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同芒果種質(zhì)資源對(duì)炭疽病的抗性

不同芒果種質(zhì)資源果實(shí)接種炭疽病菌后的發(fā)病情況如表2所示，供試的111份芒果種質(zhì)資源對(duì)炭疽病表現(xiàn)出不同的抗性，病情指數(shù)為8.89～100。其中：桂香芒2號(hào)的病情指數(shù)最小；97-18、馬里卡、泰國(guó)芒、巴西紅芒、軟芒、金白花、桂熱71號(hào)等20個(gè)芒果種質(zhì)資源的病情指數(shù)較大，均在80及以上；南逗邁的發(fā)病情況最嚴(yán)重，病情指數(shù)最大；大頭芒、黃心芒和青皮芒2號(hào)的病情指數(shù)也很大。

2.2 不同芒果種質(zhì)資源對(duì)炭疽病的抗性水平

測(cè)試的111份芒果種質(zhì)資源果實(shí)接種炭疽病菌后，果面生成黑褐色、形狀大小不一的病斑，中央有下陷現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)果面有裂痕，果肉變硬，終至全果腐爛（圖1）。從圖1可以看出，接種后不同芒果種質(zhì)資源果實(shí)病斑的大小不同，說(shuō)明不同芒果種質(zhì)資源的抗病能力差異較大。

不同芒果種質(zhì)資源對(duì)炭疽病的抗性水平見(jiàn)表3。由表3可知，供試的111份芒果種質(zhì)資源間的抗病水平普遍不高，無(wú)免疫種質(zhì)，其中高抗種質(zhì)占4.50%、抗病種質(zhì)占10.81%、中抗種質(zhì)占14.41%、中感種質(zhì)占22.52%、感病種質(zhì)約占31.54%、高感種質(zhì)占16.22%。

3 討論

隨著我國(guó)芒果產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，炭疽病因其可以危害芒果的整個(gè)生長(zhǎng)周期，已成為影響芒果生長(zhǎng)的主要病害之一。目前化學(xué)藥劑防治仍是主要的防治措施，然而培育抗病品種是防治病害的根本手段，果樹(shù)抗性資源評(píng)價(jià)是抗病育種的基礎(chǔ)（CAMPOS et al.，2021）。雷新濤等（2006）、劉羽等（2009）、羅睿雄等（2013）、張賀等（2019）分別通過(guò)田間調(diào)查、室內(nèi)回接法等方法評(píng)價(jià)了53、229、189和56份芒果種質(zhì)資源對(duì)炭疽病的抗病性，均未發(fā)現(xiàn)免疫品種，感病品種明顯多于抗病品種，還發(fā)現(xiàn)不同種質(zhì)資源對(duì)炭疽病的抗性差異較大，且同一種質(zhì)資源在不同條件下的抗性也有所差異。雷新濤等（2006）通過(guò)田間調(diào)查葉片和室內(nèi)接種果實(shí)后發(fā)現(xiàn)愛(ài)文芒表現(xiàn)為高感品種。然而，劉羽等（2009）采用刺傷離體葉片注射分生孢子懸浮液法處理后，發(fā)現(xiàn)愛(ài)文芒表現(xiàn)為高抗品種。產(chǎn)生這一差異的原因可能是菌株致病性、接種的溫度、濕度、刺傷程度及其他環(huán)境因素不同，導(dǎo)致同一種質(zhì)資源表現(xiàn)不同的抗性等級(jí)。本研究對(duì)云南省常見(jiàn)的111份芒果種質(zhì)資源進(jìn)行室內(nèi)接種炭疽病菌后，調(diào)查發(fā)現(xiàn)111份芒果種質(zhì)資源的抗病水平普遍不高，其中高抗、抗病、中抗、中感、感病和高感分別有5、12、16、25、35和18份，無(wú)免疫品種。分析發(fā)現(xiàn)貴妃、桂熱10號(hào)、愛(ài)文、馬切蘇、熱農(nóng)2號(hào)、紅貴妃、鷹嘴芒為感病品種，金白花、桂熱71號(hào)、攀1號(hào)、云熱506、桂熱236號(hào)、青皮芒2號(hào)等為高感品種，其中不少都是目前云南省主栽的品種，說(shuō)明現(xiàn)有主栽芒果品種對(duì)炭疽病的抗性水平不高，因此加強(qiáng)芒果種質(zhì)資源引進(jìn)，特別是引進(jìn)和培育優(yōu)異抗性資源仍是目前的重要工作之一。同時(shí)，利用地方種質(zhì)與外引種質(zhì)進(jìn)行人工授粉可以在很大程度上拓寬芒果種質(zhì)資源的遺傳基礎(chǔ)，在較大程度上改良芒果種質(zhì)資源的適應(yīng)性和農(nóng)藝性狀，進(jìn)而培育出適合不同環(huán)境種植的優(yōu)良種質(zhì)資源。

4 結(jié)論

對(duì)云南省111份常見(jiàn)芒果種質(zhì)資源進(jìn)行炭疽病菌接種試驗(yàn)的結(jié)果表明，現(xiàn)有主栽芒果品種對(duì)炭疽病的抗性水平不高，其中桂香芒2號(hào)、桂10、古巴2號(hào)、Betty和墨西哥芒5份芒果種質(zhì)資源抗性較強(qiáng)，可作為芒果抗炭疽病育種的資源。

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（責(zé)任編輯 謝紅輝）

DOI：10.20191/j.cnki.2095-0764.2024030028

基金項(xiàng)目：海南省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目（ZDYF2021XDNY158）；中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金項(xiàng)目（1630062024020）。

第一作者：張國(guó)輝（1977—），男，本科，高級(jí)農(nóng)藝師，主要研究方向?yàn)槊⒐耘嗯c育種。

*通信作者：柳鳳（1984—），女，博士，副研究員，主要研究方向?yàn)橹参锊『胺乐危珽-mail：liufengneau@163.com。

收稿日期：2024-04-05