36個(gè)蘋果樹品種對(duì)腐爛病菌的抗病性評(píng)價(jià)

殷輝，周建波，呂紅，張志斌，秦楠，牛國(guó)飛，趙曉軍

（1.山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所，山西太原030031；2.農(nóng)業(yè)有害生物綜合治理山西省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山西太原030031）

36個(gè)蘋果樹品種對(duì)腐爛病菌的抗病性評(píng)價(jià)

殷輝1，2，周建波1，2，呂紅1，2，張志斌1，2，秦楠1，2，牛國(guó)飛1，2，趙曉軍1，2

（1.山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所，山西太原030031；2.農(nóng)業(yè)有害生物綜合治理山西省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山西太原030031）

為了解不同蘋果品種對(duì)腐爛病菌（Valsa mali）的抗病性情況，采用離體枝條接種腐爛病菌，將7 d后的病斑面積進(jìn)行聚類分析，進(jìn)而鑒定36個(gè)蘋果品種的抗病性。結(jié)果表明，紅玉的病斑面積最小，為1.73 cm2，伏錦的病斑面積最大，為22.43 cm2，36個(gè)品種的平均病斑面積為9.15 cm2；采用歐式距離、最長(zhǎng)距離法進(jìn)行聚類分析，結(jié)果顯示，聚類結(jié)果與接種結(jié)果的吻合度最好；以歐式距離5作為聚類距離分割點(diǎn)，將36個(gè)蘋果品種分為7個(gè)抗病品種、11個(gè)中抗品種、9個(gè)中感品種、7個(gè)感病品種和2個(gè)高感病品種。

蘋果樹；腐爛?。豢共⌒?；聚類分析

腐爛病是我國(guó)蘋果種植區(qū)普遍發(fā)生的枝干病害[1]，該病的發(fā)生面積及危害程度日趨嚴(yán)重[2]，造成重大的經(jīng)濟(jì)損失[3]，制約了蘋果產(chǎn)業(yè)的發(fā)展[4]。相關(guān)研究表明，黑腐皮殼屬真菌Valsa spp.（V.mali，V. pyri，V.malicola，V.persoonii等4個(gè)病菌）侵染蘋果樹，導(dǎo)致我國(guó)的蘋果樹發(fā)生腐爛病[5-6]，其中，腐爛病菌（V.mali）是導(dǎo)致我國(guó)蘋果樹腐爛病發(fā)生的優(yōu)勢(shì)病原菌[5-6]。

利用抗病品種是控制植物病害的主要方法[7]，而品種抗病性鑒定是抗病育種及合理利用品種的基礎(chǔ)[7]。BESSHO等[8]建立了離體枝條接種腐爛病菌的方法，并對(duì)接種枝條的影響因素進(jìn)行了詳細(xì)研究。目前，室內(nèi)離體枝條接種腐爛病菌的方法已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于篩選評(píng)價(jià)抗病材料[9-11]、病原菌致病性[12-14]及藥劑的防病效果[15]等相關(guān)研究。劉欣穎等[16]采用枝條離體接種對(duì)204份蘋果種質(zhì)資源進(jìn)行了鑒定，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，不同的種質(zhì)資源的發(fā)病率和嚴(yán)重度均表現(xiàn)出豐富的多樣性。高婷等[17]研究發(fā)現(xiàn)，采用離體枝條接種腐爛病菌后，發(fā)病與不發(fā)病表現(xiàn)為質(zhì)量性狀遺傳，感病的實(shí)生蘋果樹對(duì)腐爛病菌的抗病性表現(xiàn)為多基因數(shù)量性狀遺傳。

我國(guó)蘋果種質(zhì)資源十分豐富，其種間的抗病性也存在較大差異[16]。蘋果腐爛病是我國(guó)蘋果生產(chǎn)中的重要病害之一，多數(shù)栽培品種抗病性不強(qiáng)，因此，非常有必要從不同來源的蘋果種質(zhì)資源中篩選評(píng)價(jià)抗病材料[7]。山西省是我國(guó)重要的蘋果生產(chǎn)基地之一，但關(guān)于山西省栽培蘋果品種對(duì)腐爛病的抗性情況，特別是關(guān)于腐爛病菌（V.mali）在不同蘋果品種上的擴(kuò)展能力的研究鮮有報(bào)道[18]。

本研究對(duì)山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹研究所國(guó)家蘋果產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系晉中綜合試驗(yàn)站種質(zhì)資源圃的36份不同蘋果品種料在室內(nèi)可控條件下進(jìn)行抗病性評(píng)價(jià)，采用離體枝條燙傷接種法結(jié)合聚類分析[19]研究不同蘋果品種對(duì)腐爛病菌（V.mali）的抗病性，特別是研究腐爛病菌（V.mali）在不同蘋果品種上的擴(kuò)展能力，旨在明確不同品種間的抗病性差異，為品種審定、抗病育種及推廣提供依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 材料

1.1.1 病原菌供試蘋果樹腐爛病菌為V.mali（菌株編號(hào)：JZ144），分離自山西省晉中市，其ITS和EF1a的GenBank登入號(hào)分別為KX196241和KX273811。

1.1.2 蘋果品種以山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹研究所蘋果種質(zhì)資源圃的36個(gè)蘋果品種為材料（樹齡21 a，所鑒定品種長(zhǎng)勢(shì)良好），分別為紅玉、帥光、丹霞、新紅星、松本錦、北海道9號(hào)、國(guó)光、惠民短枝富士、羽紅、華冠、斗南、金冠、嘎啦、沙果、藤木1號(hào)、秋富1號(hào)、魔里士、早富（玉華）、黑系喬納金、甜國(guó)光、喬富（長(zhǎng)富1號(hào)）、巨深1號(hào)、紅印度、新喬納金、紅星、富士王、巨深2號(hào)、麗紅、短枝富士1號(hào)、煙富3號(hào)、麗嘎、短枝紅將軍、津輕、陸奧、新嘎、伏錦。

1.2 方法

1.2.1 接種方法參考藏睿等[13]燙傷接種法接種，對(duì)照為無菌PDA菌餅，每個(gè)品種重復(fù)5個(gè)枝條。選取1年生蘋果背上枝為材料，截成長(zhǎng)度90～100 cm作為接種材料。將接種材料用自來水沖洗2次，75%酒精沖洗1次，無菌水沖洗晾干，枝條頂端用石蠟封口。將沖洗好的枝條放置于消毒的托盤中，用鐵打的釘帽（直徑5 mm）在枝條上燙傷口，傷口相距10 cm。在蘋果腐爛病菌（V.mali）菌落距離培養(yǎng)皿邊緣3 cm處打取菌餅。將菌餅接種于枝條燙傷部位，接種體上方2 cm處用無菌水棉花包裹，最后用保鮮膜包扎燙傷部位，扦插在濕沙土花盆中，將花盆置于25℃培養(yǎng)室直至發(fā)病。觀察記錄枝條發(fā)病情況，7 d后測(cè)量病斑大小，按照橢圓面積計(jì)算病斑大小[15]。

1.2.2 數(shù)據(jù)處理及分析采用SPSS 19.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。去掉病疤面積數(shù)據(jù)的最大值和最小值，然后依次進(jìn)行以下6種處理：不轉(zhuǎn)換、對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)換、平方根轉(zhuǎn)換、中心化轉(zhuǎn)換、規(guī)格化轉(zhuǎn)換以及標(biāo)準(zhǔn)化轉(zhuǎn)換；聚類距離依次采用歐式距離、絕對(duì)值距離、切比雪夫距離、蘭氏距離、馬氏距離、卡方距離共6種距離；聚類方法采用最短距離法、最長(zhǎng)距離法、重心法、WPGMA法、類平均法、可變類平均法、可變法、離差平方和法共8種方法。將數(shù)據(jù)處理方法、聚類距離和聚類方法分別組合進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，依據(jù)接種后的平均病斑面積，篩選出最適合的聚類分析方法[19]。

1.3 抗病性評(píng)價(jià)

根據(jù)最適聚類分析結(jié)果，以最佳聚類距離的值作為分割點(diǎn)，將36個(gè)蘋果品種對(duì)V.mali的抗病性劃分為不同的抗病類型。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同蘋果品種接種V.mali后病斑大小的差異

將腐爛病菌（V.mali）接種36個(gè)蘋果品種后，紅玉的病斑面積最小，為1.73 cm2；伏錦的病斑面積最大，為22.43 cm2，平均病斑面積為9.15 cm2（圖1-A）。其中，2個(gè)品種的病斑面積大于20.00cm2，7個(gè)品種的病斑面積小于5.00 cm2，27個(gè)品種的病斑面積范圍在5.00～15.00 cm2（圖1-A）。

參考《中國(guó)果樹志》，將36個(gè)蘋果品種分為早熟、中熟、晚熟3個(gè)類型。4個(gè)早熟品種的病斑面積范圍在0～15.00 cm2，中熟和晚熟品種的病斑面積范圍在0～25.00 cm2，其中，各有1個(gè)中熟和1個(gè)晚熟品種的病斑面積范圍在20.01～25.00 cm2，1個(gè)早熟、1個(gè)中熟和5個(gè)晚熟的病斑面積范圍為0～5.00 cm2（圖1-B）。

2.2 蘋果品種對(duì)腐爛病菌的抗病性評(píng)價(jià)

依據(jù)接種后的病斑平均面積，對(duì)36個(gè)品種進(jìn)行了系統(tǒng)聚類分析，結(jié)果顯示，接種腐爛病菌（V. mali）后，將各重復(fù)病斑平均面積原始數(shù)值不作轉(zhuǎn)換、聚類距離采用歐式距離、聚類方法采用最長(zhǎng)距離法，所得聚類效果與接種結(jié)果吻合度最好。據(jù)此，以歐式距離5作為聚類分割點(diǎn)，將36個(gè)蘋果品種分為5類（圖2）。第Ⅰ類包括紅玉、帥光、丹霞、新紅星、松本錦、北海道9號(hào)、國(guó)光等7個(gè)品種，病斑面積范圍為1.73～4.65 cm2；第Ⅱ類包括惠民短枝富士、羽紅、華冠、斗南、金冠、嘎啦、沙果、藤木1號(hào)、秋富1號(hào)、魔里士、早富等11個(gè)品種，病斑面積范圍為5.56～8.80 cm2；第Ⅲ類包括黑系喬納金、甜國(guó)光、喬富（長(zhǎng)富2號(hào)）、巨深1號(hào)、紅印度、新喬納金、紅星、富士王、巨深2號(hào)等9個(gè)品種，病斑面積范圍為9.40～11.48cm2；第Ⅳ類包括麗紅、短枝富士1號(hào)、煙富3號(hào)、麗嘎、短枝紅將軍、津輕、陸奧等7個(gè)品種，病斑面積范圍為12.19～14.33 cm2；第Ⅴ類包括新嘎、伏錦2個(gè)品種，病斑面積范圍為20.29～22.43 cm2（圖2、表1）。

表1 蘋果不同品種接種腐爛病菌后的抗病性反應(yīng)

3 結(jié)論與討論

聚類分析法將一批樣品在抗病性方面的數(shù)量性狀按照其性質(zhì)上的親疏程度進(jìn)行分類[20-21]，進(jìn)而應(yīng)用于室內(nèi)抗病性鑒定[19]。在本研究中，采用SPSS軟件分析室內(nèi)離體枝條接種腐爛病菌（V.mali）后的病斑大小，據(jù)此將36個(gè)蘋果品種對(duì)腐爛病菌（V.mali）的抗病性反應(yīng)劃分為抗病、中抗、中感、感病、高感共5類，抗性類型的劃分與已有報(bào)道基本一致[16]。

本試驗(yàn)是在室內(nèi)可控條件下對(duì)部分蘋果品種所做的抗病性評(píng)價(jià)，特別是研究腐爛病菌（V.mali）在36個(gè)不同蘋果品種上的擴(kuò)展能力。桂騰茸等[22]采用離體葉片接種方法評(píng)價(jià)得出，對(duì)腐爛病的抗性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)椋河袢A早富、新嘎啦、短枝富士。本研究結(jié)果與已報(bào)道的室內(nèi)抗病性趨勢(shì)基本一致。但是在本試驗(yàn)中，腐爛病菌在丹霞品種上的擴(kuò)展能力弱，平均病斑面積為2.02 cm2。而劉欣穎等[16]采用發(fā)病率和嚴(yán)重度（病斑長(zhǎng)度）評(píng)價(jià)不同材料對(duì)腐爛病的抗性，將丹霞鑒定為高感品種。由于不同的接種方法、病原物（Valsa spp.）致病力的差異及評(píng)價(jià)指標(biāo)不同等因素都有可能導(dǎo)致評(píng)價(jià)結(jié)果不同。

植物的抗病性通常是多層次、綜合性的[7，23]，室內(nèi)抗病性評(píng)價(jià)不能完全代表其抗性水平[24]。田間自然狀態(tài)下評(píng)價(jià)能展示蘋果資源對(duì)腐爛病菌（V.mali）的自然抗病表現(xiàn)。李志敏等[25]通過連續(xù)3 a調(diào)查腐爛病田間發(fā)病率，結(jié)果將新紅星、喬納金、長(zhǎng)富1號(hào)、秋富1號(hào)等鑒定為抗病品種、津輕鑒定為感病品種。劉書曉等[26]對(duì)生長(zhǎng)在同一條件下的蘋果樹抗病性進(jìn)行調(diào)查發(fā)現(xiàn)，對(duì)腐爛病菌的抗病強(qiáng)弱順序?yàn)樾录t星、長(zhǎng)富1號(hào)、喬納金。劉捍中等[27]采用田間人工接種分析腐爛病發(fā)病率，將國(guó)光、金冠鑒定為中感品種、紅星鑒定為高感品種。本試驗(yàn)結(jié)果與已報(bào)道的田間抗病性趨勢(shì)基本一致。室內(nèi)人工接種發(fā)病情況較田間自然發(fā)病嚴(yán)重，對(duì)鑒定有一定的影響[22]。因此，不同蘋果品種對(duì)腐爛病菌的田間抗性還有待于進(jìn)一步研究。

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Evaluation of Resistance of 36 Apple Tree Varieties toValsa mali

YINHui1，2，ZHOUJianbo1，2，L譈Hong1，2，ZHANGZhibin1，2，QINNan1，2，NIUGuofei1，2，ZHAOXiaojun1，2
（1.Institute ofPlant Protection，Shanxi AcademyofAgricultural Sciences，Taiyuan 030031，China；2.Shanxi KeyLaboratoryofIntegrated Pest Management in Agriculture，Taiyuan 030031，China）

To understand the resistance of apple varieties the dominant pathogen,36 apple varieties were inoculated with the V. mali.The lesion sizes of inoculated apple branches on the 7 days after inoculation were analyzed.The results showed that the lesion size of36 apple varieties ranged from1.73 cm2to22.43 cm2（average was 9.15 cm2）.The best clusteringeffect were combined with euclidean distance and the longest distance method together,which had best degree ofagreement with the inoculation results.The 36 apple varieties were grouped into five groups of 7 resistant,11 moderately resistant,9 moderately susceptible,7 susceptible,2 highly susceptible varieties at groupingpoint 5 ofeuclidean distance.

apple tree;Valsa mali;disease resistance;clusteringanalysis

S436.611.1＋1

：A

：1002-2481（2017）06-0998-04

10.3969/j.issn.1002-2481.2017.06.33

2017-01-17

山西省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目（201603D221013-3）；山西省應(yīng)用基礎(chǔ)研究計(jì)劃青年基金項(xiàng)目（201601D202073）；山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院優(yōu)勢(shì)課題組自選項(xiàng)目（YYS1716）

殷輝（1983-），男，山西汾陽人，助理研究員，主要從事果蔬病害病原菌多樣性研究工作。