美國引進辣椒種質(zhì)疫病抗性鑒定及評價

張世才 李怡斐 楊小苗 黃任中 黃啟中

（重慶市農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所， 重慶 401329）

辣椒是世界上廣泛種植的蔬菜，也是我國第一大蔬菜作物。由辣椒疫霉（Phytophthora capsici）侵染植株引起的辣椒疫病是世界上危害最為嚴重的病害之一，屬于土傳病害[1-3]。該病害于 1918 年首次在美國發(fā)現(xiàn)，此后便迅速蔓延到世界各個國家和地區(qū)。疫病在我國蔬菜主產(chǎn)區(qū)均有發(fā)生，一般年份發(fā)生面積占總種植面積的20%～30%，致死率為15%左右，發(fā)病較重的田塊致死率達30%～100%，給辣椒生產(chǎn)造成嚴重的經(jīng)濟損失[4-8]。目前，生產(chǎn)上主要采用化學(xué)方法防治辣椒疫病，這雖然在一定程度上對疫病為害起到了抑制效果，但化學(xué)藥劑的長期過量使用容易造成致病菌的抗藥性，且污染環(huán)境，破壞生態(tài)。魏冉等[9]、何烈干等[10]和方榮等[11]選用了游動孢子灌根法對辣椒材料進行疫病抗性鑒定，認為不同的材料對辣椒疫病抗性差異較大。因此，發(fā)掘優(yōu)異抗病基因，選育抗疫病辣椒品種是防止和減輕疫病為害最經(jīng)濟、有效的途徑之一。在辣椒育種中，常因缺乏優(yōu)良抗病親本，導(dǎo)致新品種抗性不強。2016—2017年，重慶市農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所從美國引進了30份辣椒種質(zhì)，擬通過游動孢子灌根法鑒定引進種質(zhì)的抗病性，篩選疫病抗性較強的優(yōu)異種質(zhì)，為辣椒抗疫病育種研究提供理論依據(jù)和材料基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 接種菌株

接種菌株為2018年采集自重慶市璧山區(qū)七塘鎮(zhèn)渝西蔬菜研究中心辣椒病株上分離所得，經(jīng)病原鑒定后確定為辣椒疫霉（P.capsici）。

1.2 鑒定材料

鑒定材料為2016—2017年引自美國的辣椒種質(zhì)資源，共計30份，以PI201234和Early calwonder為抗、感病對照。

1.3 鑒定方法

1.3.1 育苗 鑒定種子先用10%NaClO浸泡10 min，再用清水沖洗干凈后放置于28℃恒溫培養(yǎng)箱中催芽，待種子露白后，播種于50孔穴盤中。

1.3.2 接種菌繁殖 將辣椒疫霉菌餅接種于胡蘿卜瓊脂培養(yǎng)基上，28 ℃光照培養(yǎng)10 d，待培養(yǎng)基上產(chǎn)生大量孢子囊后加入無菌水，紗布過濾收集游動孢子，配成濃度為103個/mL的懸浮液。

1.3.3 接種方法 采用灌根接種法。在辣椒幼苗生長至6 葉展平期時，用移液槍取3 mL接種懸浮液注入根部附近。

1.3.4 接種后管理 接種后正常栽培管理，并保持土壤濕度近飽和狀態(tài)。

1.3.5 病情調(diào)查 接種后7 d調(diào)查記錄各級病株數(shù)，病情級別劃分及抗性評價參照辣椒抗疫病鑒定技術(shù)規(guī)程的標準[12]（表1）。病情指數(shù)計算公式：

病情指數(shù)（DI） = [∑（病級數(shù)值×該病級病株數(shù)）×100] /（病級最高值×調(diào)查株數(shù)）

1.3.6 抗性評價 根據(jù)病情指數(shù)，將抗性劃分為4個等級，評價標準見表2。當感病對照材料達到其相應(yīng)感病程度（DI≥50）時，該批次鑒定視為有效。

表1 辣椒抗疫病室內(nèi)鑒定病情級別劃分

表2 辣椒對疫病抗性評價標準

2 結(jié)果與分析

2.1 不同辣椒種質(zhì)的抗疫病鑒定結(jié)果

采用孢子懸浮液灌根法對從美國引進的30份辣椒種質(zhì)資源進行抗病性鑒定，鑒定結(jié)果表明（表3），引進的30份種質(zhì)對辣椒疫病的抗性差異較大，病情指數(shù)介于4.3～73.9之間。其中，表現(xiàn)為高抗的材料有US20和US21（接種疫霉菌后的植株發(fā)病情況見圖1），病情指數(shù)分別為4.3和6.9，占供試材料總數(shù)的6.67%；表現(xiàn)為抗病的材料為US11和US15，病情指數(shù)分別為27.6和16.7，占供試材料總數(shù)的6.67 %；表現(xiàn)為中抗病材料有US01、US03和US08等11份，占供試材料總數(shù)的36.66%；表現(xiàn)為感病的材料有US02、US04和US05等15份，占供試材料總數(shù)的50.00%。由此可見，所有供試的30份材料中，大部分材料對疫病表現(xiàn)為感病，而只有少數(shù)材料表現(xiàn)為抗病，其中US20和US21病情指數(shù)低，是很好的抗原材料。

表3 不同辣椒種質(zhì)的苗期抗疫病鑒定結(jié)果

2.2 農(nóng)藝性狀

供試的30份材料農(nóng)藝性狀表型變異較大，株高在28.0～50.3 cm之間，始花節(jié)位介于5.7～25.0節(jié)之間；單果質(zhì)量在1.2～98.6 g之間；果縱徑介于1.7～13.0 cm之間，果橫徑介于0.47～9.0 cm之間。其中13份材料果實為羊角形，6份材料為燈籠形，3份為小米椒形，其余 8份材料為子彈頭、指形或錐形。4份抗病種質(zhì)材料的農(nóng)藝性狀見表4，株高介于49.4～72.0 cm之間，始花節(jié)位介于8.7～13.0節(jié)之間；果實形狀為小米椒或小羊角類型，單果質(zhì)量介于1.2～14.6 g之間。

表4 部分抗病種質(zhì)的綜合農(nóng)藝性狀

3 結(jié)論與討論

疫病是我國辣椒的主要病害之一[13]，本研究中采用孢子懸浮液灌根接種法對引自美國的30份辣椒種質(zhì)進行室內(nèi)抗疫病鑒定，試驗結(jié)果顯示，不同材料之間的抗性有差異，病情指數(shù)在4.3～73.9之間，其中表現(xiàn)為高抗的材料有2份，表現(xiàn)為抗病的材料有2份，表現(xiàn)為中抗的材料有11份，表現(xiàn)為感病的材料有15份，分別占供試材料總數(shù)的6.67%、6.67%、36.66%和50.00%。馬輝剛等[8]在2013年分別鑒定了一些辣椒材料，高抗材料分別占23.53%和18.57%。何烈干等[10]于2017年在208份辣椒材料中篩選出23份高抗材料，高抗材料占比8.65%，而本試驗篩選的高抗材料占比為6.67%，說明高抗病種質(zhì)在自然界中占比較低。本試驗鑒定出的4份抗病材料，其平均單果質(zhì)量小于20 g，且果實屬小果類型的小米椒和小羊角椒，這與何烈干等[10]和方榮等[11]報道的小果型辣椒抗性比大果型辣椒強相一致。以上說明這些抗性材料可以用于小果型辣椒新品種選育，然而如需將其應(yīng)用于大果型辣椒新品種選育，則需要通過回交轉(zhuǎn)育、花藥培養(yǎng)等手段將抗性基因?qū)氲酱蠊屠苯凡牧现?。上?份抗病種質(zhì)資源的發(fā)掘，將進一步拓寬辣椒品種的抗病遺傳基礎(chǔ)，為進一步研究辣椒抗疫病遺傳機制及抗病品種選育奠定基礎(chǔ)。