煙屬野生種資源黑脛病抗性研究

王仁剛　楊志曉　林世鋒

摘要：以64個(gè)煙屬野生種（其中33個(gè)種為我國(guó)首次收集的野生種資源）、4個(gè)普通煙草栽培種為試驗(yàn)材料，采用黑脛病苗期接種鑒定和田間病圃鑒定2種方法，研究煙屬野生種資源對(duì)黑脛病的抗病性。結(jié)果表明，2種鑒定方法得到的抗性鑒定結(jié)果一致性較高，其中54個(gè)參試材料鑒定結(jié)果相同，10個(gè)參試材料鑒定結(jié)果有差異，但抗性鑒定的結(jié)果差異都是在相近抗性水平上波動(dòng)；在參試材料中共鑒定出高抗黑脛病野生種4個(gè)，抗黑脛病野生種14個(gè)，中抗黑脛病野生種13個(gè)；不同組的野生種黑脛病抗性有一定差異，圓錐煙草組、殘波煙草組的野生種表現(xiàn)出對(duì)黑脛病較好的抗性。

關(guān)鍵詞：煙屬；野生種；黑脛病；抗病性鑒定；野生資源；抗黑脛病育種利用

中圖分類號(hào)： S435.72文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

文章編號(hào)：1002-1302（2017）15-0099-04

煙屬（Nicotiana）包含75種，我國(guó)煙草種質(zhì)資源庫(kù)中共保存煙屬野生種資源35份（33個(gè)種）[1-3]。栽培煙草主要來(lái)源于普通煙草，自然加倍和人工選擇等因素導(dǎo)致現(xiàn)代栽培煙草遺傳基因庫(kù)的變窄，背景狹窄限制了煙草育種等諸多研究難以取得突破性進(jìn)展。煙屬野生種具有高度的遺傳復(fù)雜性和異質(zhì)性，具有栽培種所不具備的重要性狀，如抗逆性、適應(yīng)性、抗病性、雄性不育性及獨(dú)特的品質(zhì)特性等，是極具研究?jī)r(jià)值的戰(zhàn)略資源[4-5]。利用野生資源是解決栽培煙草遺傳瓶頸、拓寬基因資源等最可靠、有效的途徑之一。廣泛收集、鑒定煙屬野生種資源是開(kāi)展研究利用必不可少的前提工作。在文獻(xiàn)資料中可查詢到一些野生種資源對(duì)各種病害抗性的介紹，但關(guān)于野生種資源對(duì)煙草黑脛病抗性的系統(tǒng)研究鮮有報(bào)導(dǎo)。煙草黑脛病是煙草生產(chǎn)上最具毀滅性的病害之一，在我國(guó)主要煙區(qū)都有發(fā)生[6-7]。本研究采用苗期接種鑒定、田間病圃鑒定2種方法對(duì)煙屬64份野生種資源進(jìn)行黑脛病抗病性鑒定，篩選抗病資源，為野生種資源在抗黑脛病育種的應(yīng)用提供基礎(chǔ)材料。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)材料

參試材料共68份，包括了64份野生種資源和4個(gè)普通煙草種，函蓋了煙屬全部13個(gè)組[2-3]。參試野生種資源中33個(gè)種為我國(guó)首次收集的野生種資源[2-3，5]，2份資源為合成種、3份資源為變種；4個(gè)普通煙草種為烤煙黑脛病常用對(duì)照品種，其中革新3號(hào)為抗病對(duì)照，K326、金星6007為中抗對(duì)照，小黃金1025為感病對(duì)照（表1）。

1.2試驗(yàn)時(shí)間與地點(diǎn)

在本試驗(yàn)于2015年在貴州省福泉市貴州省煙草科學(xué)研究院試驗(yàn)基地進(jìn)行。田間病圃鑒定于貴州省煙草科學(xué)研究院試驗(yàn)基地黑脛病圃內(nèi)進(jìn)行、苗期接種鑒定于貴州省煙草科學(xué)研究院試驗(yàn)基地溫室內(nèi)進(jìn)行。

1.3材料培養(yǎng)與處理方法

1.3.1接種病原菌及菌谷培養(yǎng)

黑脛病菌為黑脛病1號(hào)小種，由貴州省煙草科學(xué)研究院鑒定、保存。菌谷制種方法參照GB/T 23224—2008《煙草品種抗病性鑒定》。

1.3.2田間病圃鑒定

煙草黑脛病抗性鑒定采用田間病圃鑒定法。試驗(yàn)設(shè)4個(gè)重復(fù)，每重復(fù)1行，栽煙10株。采用漂浮育苗法，密度1 m×0.6 m，施純氮90 kg/hm2。其他栽培管理措施同大田生產(chǎn)。設(shè)革新3號(hào)為抗病對(duì)照，金星6007為中抗對(duì)照，小黃金1025為感病對(duì)照。病害人工誘發(fā)：于移栽后20 d，對(duì)所有供試煙株進(jìn)行莖基部的人工接種，每株接種病菌菌谷3 g。

1.3.3苗期接種鑒定

將供試材料播種于56孔育苗托盤上培養(yǎng)供試煙苗到60 d苗齡用于試驗(yàn)。每份資源56株，設(shè)3個(gè)重復(fù)。接種：對(duì)所有供試煙株進(jìn)行莖基部的人工接種，每株接種病菌菌谷0.5 g，保持溫度26～28 ℃。

1.4測(cè)定指標(biāo)與方法

記載方法執(zhí)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 23222—2008《煙草病蟲(chóng)害分級(jí)及調(diào)查方法》。苗期接種鑒定以黑脛菌谷接種10 d 1次病情指數(shù)為準(zhǔn)，田間病圃鑒定以菌谷抗種后20、40、60 d 3次病情指數(shù)平均值為準(zhǔn)。

2結(jié)果與分析

試驗(yàn)結(jié)果（表2）表明，苗期鑒定所設(shè)抗病鑒定對(duì)照病情指數(shù)均在正常范圍內(nèi)，抗病對(duì)照品種革新3號(hào)表現(xiàn)為抗，中抗對(duì)照品種K326、金星6007表現(xiàn)為中抗，感病對(duì)照小黃金1025表現(xiàn)高感；田間鑒定所設(shè)抗病鑒定對(duì)照除抗病對(duì)照有小幅偏高，其他對(duì)照病情指數(shù)屬正常范圍，抗病對(duì)照品種革新3號(hào)表現(xiàn)為中抗，中抗對(duì)照品種K326、金星6007表現(xiàn)為中抗，感病對(duì)照小黃金1025表現(xiàn)高感。參試材料通過(guò)黑脛病苗期鑒定法鑒定出高抗黑脛病野生種4個(gè)，抗黑脛病野生種14個(gè)，中抗黑脛病野生種13個(gè)，其他33個(gè)野生種資源為中感至高感。田間病圃鑒定法的結(jié)果與苗期鑒定有一定差異，鑒定出高抗黑脛病野生種4個(gè)，抗黑脛病野生種17個(gè)，中抗黑脛病種16個(gè)。

2種方法共有10個(gè)野生種的鑒定結(jié)果有差異，但抗性鑒定的結(jié)果差異都是在相近抗性水平上波動(dòng)，其中，N. excelsior、N. suaveolens 2個(gè)種在苗期鑒定為抗，田間病圃中因病情指數(shù)略高而劃分為中抗水平；N. rustica、N. ingulba、N. sylvestris 3個(gè)種苗期鑒定為中抗，田間病圃中則表現(xiàn)為中感；N. miersii、N. acuminata、N. amplexicaulis、N. setchellii、N. undulate 5個(gè)種苗期鑒定為抗，田間病圃病情指數(shù)達(dá)到感病水平。

采用苗期接種鑒定法和田間病圃鑒定法對(duì)野生種進(jìn)行黑脛病抗性鑒定，病情指數(shù)存在一定差異，是野生種生育期、環(huán)境條件等因素造成的，但其結(jié)果具有一定的一致性，對(duì)抗性的判定雖有差異但都在相近抗性級(jí)別波動(dòng)[8-9]。田間病圃鑒定受土壤中病原分布不均勻、野生種移栽到田間后生育期差異較苗期更為明顯、田間其他病害發(fā)生等因素影響，影響誤差相對(duì)較大；苗期接種鑒定環(huán)境因素影響較少，鑒定結(jié)果相對(duì)穩(wěn)定，因此本研究以苗期接種鑒定結(jié)果為準(zhǔn)，田間病圃鑒定結(jié)果為參考。endprint

[BT1#]3討論

從煙屬野生種分類來(lái)分析不同組野生種資源對(duì)煙草黑脛病的抗性發(fā)現(xiàn)，分類地位屬不同組的野生種對(duì)煙草黑脛病的抗性有一定差異。參試材料中圓錐煙草組、殘波煙草組的野生種表現(xiàn)出對(duì)黑脛病較好的抗性，絨毛煙草組的野生種對(duì)黑脛病的抗性較差，其他組的野生種在同一組內(nèi)的抗性差異較大。圓錐煙草組、殘波煙草組的野生種黑脛病抗性明顯優(yōu)于其他組的野生種，圓錐煙草組6個(gè)參試材料中，N. cordifolia表現(xiàn)為高抗黑脛病，N. raimondii、N. benavidesii、N. solanifolia、N. knightiana、N.paniculata等5個(gè)種表現(xiàn)為抗病。殘波煙草組包括4個(gè)種，其中N. repanda、N. nesophila 2個(gè)種表現(xiàn)為高抗黑脛病，N. nudicaulis、N. stocktonii 表現(xiàn)為抗病。絨毛煙草組是栽培煙草的祖先種[10-11]，該組所包含的參試材料黑脛病抗性均為中感至高感。絨毛煙草組包含5個(gè)野生種，其中N. tomentosiformis表現(xiàn)為高感黑脛病，N. otophora、N. tomentosa 2個(gè)種均為感，N. kawakamii為中感黑脛病。栽培煙草的另1個(gè)祖先種林煙草組只有N. sylvestris 1個(gè)種，對(duì)黑脛病抗性病圃鑒定表現(xiàn)為中感。

香甜煙草組在分類上共包含26個(gè)種，參試材料為其中18個(gè)種。其中N. megalosiphon、N. rotundifolia、N. debneyi 3個(gè)種表現(xiàn)為抗病，N. fragrans、N. occidentalis、N. simulans、N. velutina、N. exigua、N. goodspeedii等6個(gè)種表現(xiàn)為中抗，N. excelsior、N. suaveolens苗期接種鑒定為抗性，病圃鑒定為中抗，N. africana表現(xiàn)為高感黑脛病，其他材料為中感至感病。具翼煙草組包含的6個(gè)種對(duì)黑脛病抗性差異較大，N. plumbaginifolia表現(xiàn)為抗黑脛病，N. forgetiana為高感黑脛病，其他4個(gè)種抗性在中抗至中感。在夜花煙草組中鑒定出N. glauca高抗黑脛病。

在研究中鑒定出的4個(gè)高抗黑脛病野生種中，N. nesophila、N. repanda為四倍體，染色體數(shù)與普通煙草相同，N. cordifolia、N. glauca為二倍體。這些資源的利用具有很大困難，需要在遠(yuǎn)緣雜交上有進(jìn)一步的突破。黑脛病抗性鑒定結(jié)果受病原菌致病性不同、環(huán)境因素的影響等，可能在不同地區(qū)有一定差異，在研究與利用這些野生種資源時(shí)應(yīng)考慮這些因素帶來(lái)的誤差。

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