西瓜品種及材料對3種真菌病害的抗性評價

白甜 黃大躍 劉欣 張興平 利繼東 徐兵劃 顧妍 劉璐 張雪蓮 謝蕓霞 黃雅嫻 孫玉東

摘要： 枯萎病、蔓枯病和白粉病是常見的西瓜真菌性病害，嚴重影響西瓜的產(chǎn)業(yè)發(fā)展。為篩選出具有枯萎病、蔓枯病、白粉病抗性的西瓜品種或材料，為抗病育種奠定基礎，本研究對44個西瓜品種或材料分別進行枯萎病小種1、小種2、蔓枯病、白粉病苗期抗性鑒定。結果發(fā)現(xiàn)，蘇創(chuàng)3號、蘇夢5號、2103WMH0120、2108WME0002兼抗枯萎病小種1、蔓枯病、白粉病3種病害。其中，蘇創(chuàng)3號與同屬于中果紅瓤類型的早佳相比，枯萎病小種1病情指數(shù)下降了95.24%，蔓枯病病情指數(shù)下降了43.99%，白粉病病情指數(shù)下降了52.20%；蘇夢5號與同屬于小果紅瓤類型的早春紅玉相比，枯萎病小種1病情指數(shù)下降了96.03%，蔓枯病病情指數(shù)下降了38.89%，白粉病病情指數(shù)下降了51.32%；2103WMH0120與同屬于小果紅瓤類型的早春紅玉相比，枯萎病病情指數(shù)下降了98.73%，蔓枯病病情指數(shù)下降了39.75%，白粉病病情指數(shù)下降了69.48%；2108WME0002與同屬于小果黃瓤類型的小蘭相比，枯萎病小種1病情指數(shù)下降了98.65%，蔓枯病病情指數(shù)下降了30.90%，白粉病病情指數(shù)下降了51.04%。另外也有不少材料分別表現(xiàn)出了對枯萎病小種1、枯萎病小種2、蔓枯病、白粉病的抗性。通過本次試驗，對江蘇徐淮地區(qū)自主培育的多個西瓜品種及重要西瓜材料的苗期抗病性進行了初步評估，為今后抗病品種的推廣及抗病育種工作的開展奠定了重要基礎。

關鍵詞： 西瓜；枯萎病；蔓枯病；白粉病；抗性評價

中圖分類號：S436.5 ?文獻標志碼：A

文章編號：1002-1302（2024）02-0123-08

西瓜產(chǎn)業(yè)是我國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)之一［1］。我國是西瓜生產(chǎn)和消費大國，2020年我國西瓜產(chǎn)量占世界產(chǎn)量的59.3%，人均消費量是世界平均水平的3.2倍［2-3］。近年來，大棚西瓜栽培發(fā)展較快，但由于大棚高溫高濕的環(huán)境條件，連年重茬種植，栽培管理不合理，病害防治不規(guī)范等原因，導致田間西瓜病害種類增多，程度加重，直接影響著西瓜的產(chǎn)量和品質，大大降低了西瓜的商品價值，對西瓜的生產(chǎn)造成了很大威脅［4-6］。

西瓜常見病害中真菌性病害的發(fā)生較為嚴重，其中，枯萎病、蔓枯病、白粉病這3種病害的發(fā)生十分普遍。為減輕病害的危害，選育抗病品種是防治這些病害比較理想的方法之一，而開展對西瓜材料的抗性鑒定是抗病育種的關鍵。本試驗通過室內(nèi)人工接種，對江蘇徐淮地區(qū)淮陰農(nóng)業(yè)科學研究所蔬菜中心多年來自主培育的多個西瓜品種及重要的西瓜材料進行了苗期枯萎病、蔓枯病和白粉病的抗病性鑒定，以期為今后西瓜抗病品種的選育及推廣提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試材料：表1為本研究所鑒定的西瓜材料信息。

供試菌株：西瓜枯萎病病菌（Fusarium oxysporum f. sp. niveum）小種1和小種2，由北京大學現(xiàn)代農(nóng)業(yè)研究院饋贈；西瓜蔓枯病病菌DB-20 （Stagonosporopsis cucurbitacearum），由江蘇省農(nóng)業(yè)科學院饋贈；西瓜白粉病病菌采集于淮安市農(nóng)業(yè)科學研究院科研創(chuàng)新基地西瓜種植大棚，經(jīng)鑒定該白粉病病菌屬于單囊殼白粉菌（Podosphaera xanthii，簡稱Px）中的小種2F。

1.2 試驗時間和地點

本次試驗于2022年9月15日到2022年12月12日，在淮安市農(nóng)業(yè)科學研究院科研創(chuàng)新基地進行。

1.3 方法

1.3.1 材料準備

需鑒定的西瓜材料種子經(jīng)5%次氯酸鈉溶液浸種10 min后，采用清水沖洗，然后置于恒溫培養(yǎng)箱中32 ℃催芽。待胚根長至0.5 cm時，將用于枯萎病抗性鑒定的西瓜材料播于裝有珍珠巖的塑料育苗平盤內(nèi)；將用于蔓枯病和白粉病抗性鑒定的材料播于裝有育苗基質的32孔育苗穴盤內(nèi)。生長室條件設置為（25±2） ℃ 16 h/（15±2） ℃ 8 h（晝/夜），濕度（65±20）%。確保生長室無病蟲害，統(tǒng)一肥水管理。

1.3.2 苗期枯萎病抗性鑒定方法

枯萎病病菌接種方法：接種方法參考閆聞等的孢子浸根法［7］。在其基礎上做適當改進，具體為待播種于珍珠巖中的西瓜材料子葉展平，第1張真葉稍出頭即可接種枯萎病。將西瓜幼苗連根輕輕從珍珠巖中拿出，用清水洗掉根部的珍珠巖；接著將西瓜幼苗的根部在濃度為（2～5）×106 個/mL的枯萎病分生孢子懸浮液中浸15～20 s，該過程一直采用根攪拌孢子懸浮液；最后將浸過孢子懸浮液的苗子栽到裝有基質的72孔穴盤中。接種后將植株置于生長室，澆透水；發(fā)病期間保證穴盤里的基質是濕的但不向下滴水（保證濕度的同時避免孢子懸浮液流失）。保持生長室溫度（25±2） ℃ 16 h/（18±2） ℃ 8 h（晝/夜），濕度（90±20）%。于接種后15 d進行鑒定材料的病情等級統(tǒng)計。

枯萎病發(fā)病等級標準：參照王冠等的標準，接種枯萎病后劃分7個等級。0級無癥狀；1級子葉邊緣黃化，植株生長正常；3級子葉枯萎，植株生長發(fā)育變緩；5級植株失水，表現(xiàn)枯萎；7級整株枯萎死亡［8］。

枯萎病抗性等級劃分：以病情指數(shù)為指標進行抗性評估，病情指數(shù)（DI）=100×∑（各級病葉數(shù)×各級代表值）/（調查總葉數(shù)×最高級代表值）。西瓜材料對枯萎病的抗性等級根據(jù)病情指數(shù)分為5級，分別為高抗（HR）：0

1.3.3 苗期蔓枯病抗性鑒定方法

蔓枯病病菌接種方法：待播種于基質中的西瓜材料第3張真葉完全展開即可接種蔓枯病病菌。接種蔓枯病病菌采用點滴接菌法，采用微量移液器在接種部位點滴 10 μL 蔓枯病病菌孢子懸浮液。接種部位為第1、2、3張真葉，每張葉片沿葉脈共滴5滴病菌孢子懸浮液，每張葉片葉柄中間滴1滴，第2張葉的葉腋處滴加1滴，每株共19個接種點。接種完用噴壺均勻噴灑清水保持葉片濕潤，并采用保濕罩罩住，勿要挪動，防止孢子懸浮液滴落。接種后保持24 h黑暗，保濕72 h。中間持續(xù)觀察西瓜苗發(fā)病情況， 感病對照完全發(fā)病即可揭開保濕罩，如發(fā)病不明顯可繼續(xù)保濕至完全發(fā)病，但保濕時間不宜超過5 d。保持生長室晝/夜溫度（25±2） ℃ 16 h/（18±2） ℃ 8 h，濕度（90±20）%。于接種后4、6 d進行發(fā)病等級統(tǒng)計。

蔓枯病發(fā)病等級標準：0級無癥狀；1級接菌位置零星可見點狀病斑，植株長勢健康；3級接菌位置可見點狀病斑不擴展，植株長勢健康；5級接菌葉片均發(fā)病且病斑擴展，病斑面積<1/2接菌面積；7級接菌第2或第3張葉片死亡或病斑擴展連片，病斑面積>1/2 接菌面積；9級接菌第2和第3張葉片死亡或植株死亡。

蔓枯病抗性評價指標：以病情指數(shù)為指標進行抗性評估，西瓜材料對枯萎病的抗性等級根據(jù)病情指數(shù)分為5級，分別為高抗（HR）：0

1.3.4 苗期白粉病抗性鑒定方法

白粉病接種方法：待播種于基質中的西瓜材料生長至2葉1心期即可接種白粉病病菌。接種白粉病病菌采用噴霧接種法。采用小型手待噴霧器將濃度約為1×105個/mL 的分生孢子懸浮液均勻地噴于西瓜葉片，在葉片上形成一層薄霧即可。接種后先黑暗保濕12～16 h，之后保持晝/夜溫度（26±2） ℃/（18±2） ℃，濕度（75±10）%，弱光。接種后切忌在葉片上澆水，以免將葉片上的孢子沖走。于接種后15 d進行病情等級統(tǒng)計。

白粉病病情等級分級標準：參照曹燕燕等的標準，接種白粉病后劃分5個等級。0級葉片干凈，無白粉病斑；1級病斑面積占葉面積的1/3以下，白粉狀病斑模糊不清；2級病斑面積占葉面積的1/3～2/3，白粉狀病斑較為明顯，但分散不連片；3級病斑面積占葉面積的2/3以上，白粉狀病斑連片，葉片開始變黃；4級白粉層濃厚，由葉緣向里變褐；5級葉片變褐壞死斑面積占葉面積的2/3以上，葉緣上卷［9］。

白粉病抗性評價指標：西瓜材料對白粉病的抗性評價根據(jù)病情指數(shù)分為5級，分別為高抗（HR）：0

2 結果與分析

2.1 西瓜品種及材料對枯萎病小種1的抗性評價

對編號1～42的西瓜材料進行苗期枯萎病小種1浸根法接種，統(tǒng)計病情等級并計算相關指標。由表2可知，枯萎病抗病對照11S742表現(xiàn)為高抗枯萎病小種1，感病對照1302WME023表現(xiàn)為高感枯萎病小種1，證明接種結果有效。抗性鑒定結果具體如下：（1）雜交種西瓜中， 中果紅瓤類型有4個品種表現(xiàn)為高抗，分別是蘇創(chuàng)3號、2107WME0439、2007WMH0009和2107WME0449； 2111WME0001表現(xiàn)為抗病；其余4個品種表現(xiàn)為高感。分析結果可知，蘇創(chuàng)3號、2107WME0439、2007WMH0009、2107WME0449、2111WME0001、蘇創(chuàng)4號苗期對枯萎病小種1的抗性均優(yōu)于早佳。（2） 雜交種西瓜中，小果紅瓤類型有6個品種表現(xiàn)為高抗，分別是蘇夢5號、蘇夢9號、2107WME0443、 1901WMG001、2103WMH0120、2107WME0460；有4個抗病品種，分別是蘇夢2號、蘇夢6號、蘇夢7號、蘇夢10號；僅有對照品種早春紅玉表現(xiàn)為高感。分析結果可知，該類型中所有的西瓜品種對枯萎病小種1的抗性均優(yōu)于早春紅玉。（3）雜交種西瓜中，小果黃瓤類型有2個品種表現(xiàn)為高抗，分別是2108WME0002、2205WMH0005；其余品種表現(xiàn)為感病。分析結果可知，2108WME0002、2205WMH0005對枯萎病小種1的抗性均優(yōu)于小蘭。（4）自交系材料中，除了2206WMH0326對枯萎病小種1表現(xiàn)為高感，其余都表現(xiàn)高抗。

2.2 西瓜品種及材料對枯萎病小種2的抗性評價

對編號1～42的西瓜材料進行苗期枯萎病小種2浸根法接種，統(tǒng)計病情等級并計算相關指標。由表3可知，枯萎病抗病對照11S742表現(xiàn)為高抗枯萎病小種2，感病對照1302WME023表現(xiàn)為高感枯萎病小種2，證明接種結果有效。抗性鑒定結果具體如下：（1）雜交種西瓜中，不論是中果紅瓤類型還是小果紅瓤類型、小果黃瓤類型的西瓜品種均表現(xiàn)為感病。（2）自交系材料中， 有3份材料表現(xiàn)為抗病，分別是2205WMH0018、2205WMH0026、2205WMH0109； 有4份材料表現(xiàn)為中抗，分別是2206WMH0344、2205WMH0014、2205WMH0030、2205WMH0149；其余材料表現(xiàn)為感病。從抗性鑒定結果可知，大部分西瓜材料對枯萎病小種2表現(xiàn)為感病，因此，推測目前淮安地區(qū)枯萎病的優(yōu)勢小種為小種2。

2.3 西瓜品種及材料對蔓枯病的抗性評價

對編號1～34、42、43的西瓜材料進行苗期蔓枯病活體點接法接種，統(tǒng)計病情等級并計算相關指標。由表4可知，蔓枯病抗病對照PI482276對蔓枯病表現(xiàn)為抗病，感病對照G38表現(xiàn)為感病，證明接種結果有效。抗性鑒定結果具體如下：（1）雜交種西瓜中，中果紅瓤類型有3個品種表現(xiàn)為抗病，分別是蘇創(chuàng)3號、蘇創(chuàng)5號和2111WME0001；有3個品種表現(xiàn)為中抗，分別是蘇創(chuàng)1號、2107WME0439和2107WME0449， 其余品種表現(xiàn)為感病。分析結果可知，蘇創(chuàng)3號、蘇創(chuàng)5號、2111WME0001、蘇創(chuàng)1號、2107WME0439和2107WME0449對蔓枯病的抗性均優(yōu)于早佳。（2）雜交種西瓜中，小果紅瓤類型的品種2107WME0443表現(xiàn)為抗病；有6個品種表現(xiàn)為中抗，分別是蘇夢5號、蘇夢6號、蘇夢7號、蘇夢10號、1901WMG001和2103WMH0120；其余品種表現(xiàn)為感病，分析結果可知，2107WME0443、蘇夢5號、蘇夢6號、蘇夢7號、蘇夢10號、1901WMG001和2103WMH0120對蔓枯病的抗性優(yōu)于早春紅玉。（3）雜交種西瓜中，小果黃瓤類型的品種2108WME0002表現(xiàn)為中抗，其余品種表現(xiàn)為感病。分析結果可知，2108WME0002對蔓枯病的抗性優(yōu)于小蘭。（4）自交系材料中，材料2206WMH0326表現(xiàn)為高抗；有3份材料表現(xiàn)為抗病，分別是2206WMH0332、2206WMH0344和2205WMH0018；有2份材料表現(xiàn)為中抗，分別是2205WMH0014和2205WMH0026；其余表現(xiàn)為感病。

2.4 西瓜品種對白粉病的抗性表現(xiàn)

對編號1～24、40、44的西瓜材料進行苗期白粉病病菌噴霧接種，統(tǒng)計病情等級并計算相關指標。由表5可知，白粉病抗病對照11S742對白粉病表現(xiàn)為抗病，感病對照12S94-5表現(xiàn)為高感，證明接種結果有效。抗性鑒定結果具體如下：（1）雜交種西瓜中，中果紅瓤類型的品種蘇創(chuàng)5號表現(xiàn)為抗病，蘇創(chuàng)1號和蘇創(chuàng)3號表現(xiàn)為中抗，其余表現(xiàn)為感病。分析結果可知，蘇創(chuàng)5號、蘇創(chuàng)1號和蘇創(chuàng)3號對白粉病的抗性優(yōu)于早佳。（2） 雜交種西瓜中，小果紅瓤類型的品種2103WMH0120表現(xiàn)為抗病；蘇夢2號和蘇夢5號表現(xiàn)為中抗；其余表現(xiàn)為高感。分析結果可知，2103WMH0120、 蘇夢2號和蘇夢5號對白粉病的抗性優(yōu)于早春紅玉。（3）雜交種西瓜中，小果黃瓤類型的品種除小蘭外，均表現(xiàn)為中抗白粉病。

3 討論

近年來，設施栽培西瓜發(fā)展迅速，給廣大瓜農(nóng)帶來了顯著的經(jīng)濟效益，與此同時，由于大棚高溫高濕的環(huán)境條件，栽培管理不合理，病害防治不規(guī)范，連年重茬種植等原因，導致田間病害日益加重。其中，枯萎病、蔓枯病、白粉病等真菌病害是制約西瓜產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要因素。目前，防治這些病害主要依賴化學防治，但化學藥劑有毒有害，給人類及自然環(huán)境帶來嚴重損傷，選育抗病品種是預防這些病害發(fā)生最有效的途徑。近年來，隨著西瓜基因組信息的公布，為西瓜抗病基因的挖掘奠定了堅實基礎，越來越多的科研工作者展開了關于西瓜病害的抗性研究，而開展對西瓜品種及材料的抗性鑒定是開展這些研究的重要基礎。

本試驗通過室內(nèi)人工接種，對江蘇徐淮地區(qū)淮陰農(nóng)業(yè)科學研究所蔬菜中心多年來自主培育的多個西瓜品種及重要的西瓜材料進行了苗期枯萎病、蔓枯病和白粉病的抗病性鑒定，分析結果可知，有4個兼抗枯萎病小種1、蔓枯病及白粉病3種病害的西瓜或材料。其中，蘇創(chuàng)3號與同屬于中果紅瓤類型的早佳相比，枯萎病病情指數(shù)下降了95.24%，蔓枯病病情指數(shù)下降了43.99%，白粉病病情指數(shù)下降了52.20%；蘇夢5號與同屬于小果紅瓤類型的早春紅玉相比，枯萎病病情指數(shù)下降了96.03%，蔓枯病病情指數(shù)下降了38.89%，白粉病病情指數(shù)下降了51.32%；2103WMH0120與同屬于小果紅瓤類型的早春紅玉相比，枯萎病病情指數(shù)下降了98.73%，蔓枯病病情指數(shù)下降了39.75%，白粉病病情指數(shù)下降了69.48%；2108WME0002與同屬于小果黃瓤類型的小蘭相比，枯萎病病情指數(shù)下降了98.65%，蔓枯病病情指數(shù)下降了30.90%，白粉病病情指數(shù)下降了51.04%（表6）。另外也有不少材料分別表現(xiàn)出了對枯萎病小種1、枯萎病小種2、蔓枯病、白粉病的抗性。

通過本研究發(fā)現(xiàn)，有部分品種在抗病方面存在明顯優(yōu)勢，可加大對于這些品種的推廣，從而促進西瓜市場品種多樣化發(fā)展。而對于抗病表現(xiàn)較好的西瓜材料，可用于下一步的育種試驗，為西瓜抗病育種奠定堅實的基礎。

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收 稿日期：2023-03-27

基金項目：淮安市農(nóng)業(yè)科學研究院科研發(fā)展基金（編號：HNY202104）；江蘇省農(nóng)業(yè)重大品種創(chuàng)制項目（編號：PZCZ201717）；江蘇省種業(yè)振興揭榜掛帥項目（編號：JBGS〔2021〕072）；寧夏回族自治區(qū)重點研發(fā)計劃（編號：2020BBF03013）；國家西甜瓜產(chǎn)業(yè)技術體系（編號：CARS-25）。

作者簡介：白 甜（1996—），女，山西呂梁人，碩士，研究實習員，研究方向為西甜瓜種質創(chuàng)新與抗病育種。E-mail：739928160@qq.com。

通信作者：孫玉東，研究員，研究方向為西甜瓜育種及栽培技術。E-mail：sunyudong@jaas.ac.cn。