甜瓜种质资源对甜瓜坏死斑点病毒病的田间抗性鉴定

作者: 王瑞 王惠林 王靖 赏蕾娟 徐宝林

甜瓜种质资源对甜瓜坏死斑点病毒病的田间抗性鉴定0

摘    要:由甜瓜坏死斑点病毒(melon necrotic spot virus,MNSV)侵染引起的甜瓜坏死斑点病毒病在我国多地发生,严重影响着甜瓜的产量与品质。以392份来自国内外的甜瓜种质为试验材料,采用田间自然发病的方法,于果实定形期进行发病情况调查,计算发病率、病情指数、相对抗性指数。结果表明,392份甜瓜种质资源中有高抗材料296份,中抗材料50份,中感材料25份,高感材料21份。其中,302份厚皮甜瓜自交纯系中表现高抗的种质有245份,占81.13%;26份地方品种厚皮甜瓜自交系中表现高抗的种质有14份,占53.85%;8份地方品种薄皮甜瓜自交系均为高抗种质资源;11份国外种质资源中表现高抗的种质有8份,占72.73%;31份国内F1代中表现高抗的种质有15份,占48.39%;14份国外F1代中表现高抗的种质有6份,占42.86%。

关键词:甜瓜;甜瓜坏死斑点病毒;田间;自然发病;抗性鉴定

中图分类号:S652 文献标志码:A 文章编号:1673-2871(2024)02-021-11

Field resistance identification of melon germplasm resources to melon necrotic spot virus disease

WANG Rui1, WANG Huilin1, WANG Jing1, SHANG Leijuan1, XU Baolin2

(1. College of Horticulture, Xinjiang Agricultural University ,Urumqi 830052, Xinjiang, China; 2. Xinjiang Xiyu Seed Industry Co., Ltd., Changji 831100, Xinjiang, China)

Abstract: Melon necrotic spot virus disease caused by melon necrotic spot virus (MNSV) infection has occurred in many parts of China, seriously affecting the yield and quality of melon. In this study, 392 melon germplasms from home and abroad were used as experimental materials, and the method of natural infected in the field was used to investigate the incidence of disease at the fruit stop expanding period, and calculate the incidence rate, disease index, and relative resistance index. The results showed that among 392 melon germplasm resources, there were 296 high resistance materials, including 50 medium resistance materials, 25 medium sensitivity materials, and 21 high sensitivity materials. Among them, 245 out of the 302 thick skin melon inbred pure lines (accounting for 81.13%) showed high resistance, 14 of the 26 landraces thick skin melon inbred lines (accounting for 53.85%) showed high resistance germplasm, 8 landraces of thin skin melon inbred lines are all high resistance germplasm resources, 8 of the 11 foreign germplasm resources (accounting for 72.73%) showed high resistance, 15 of the 31 domestic hybrid generation (accounting for 48.39%) showed high resistance, and 6 of the 14 foreign hybrid generation (accounting for 42.86%) showed high resistance.

Key words: Melon; Melon necrotic spot virus; Field; Natural infected; Resistance identification

甜瓜(Cucumis melo L.)包括厚皮甜瓜和薄皮甜瓜两种生态类型[1],为葫芦科(Cucurbitaceae)甜瓜属(Cucumis)一年生蔓性草本植物[2],原产于非洲[3],在我国广泛栽培。目前,我国是世界上最大的甜瓜生产与消费国[4],已形成华东、中南、西北三足鼎立的优势产区布局,优势产区的产量占全国总产量的76.67%[5]。据联合国粮农组织统计,2021年我国甜瓜播种面积为38.26万hm2,产量高达1 401.33万t,(http://www.fao.org/faostat/zh/#date/QCL)。

随着生产规模的扩大及多年连作耕种,甜瓜病毒病问题日益尖锐[6-7]。当甜瓜受到病毒病危害时,产量通常大幅下降,一般田块至少减产20%,重者甚至绝收[8]。在生产中,可侵染甜瓜的病毒以黄瓜花叶病毒(CMV)、西瓜花叶病毒(WMV)、小西葫芦黄花叶病毒(ZYMV)、瓜类褪绿黄化病毒(CCYV)、黄瓜绿斑驳花叶病毒(CGMMV)、甜瓜黄斑病毒(MYSV)、甜瓜坏死斑点病毒(MNSV)等较为常见[7,9-10]。在新疆较为常见且危害严重的有花叶型病毒、黄化型病毒、坏死型病毒[8,11-12],亟待寻找有效的防治措施。对病毒病的防治以种子处理、加强肥水管理、规范田间农事操作、调整播期、化学杀虫[13-15]等措施为主。然而,筛选和鉴定抗病种质资源进行抗病育种是防治病毒病最经济有效的方法[16]。

甜瓜坏死斑点病毒病是由甜瓜坏死斑点病毒(melon necrotic spot virus,MNSV)侵染引起的[10]。该病最早发现于日本[17],在我国最早报道于江苏海门[18],随后山东寿光[19]、青州[20],广西南宁[21],新疆吐鲁番[8]等地也相继报道。其发病症状为叶片产生坏死斑,叶柄和蔓上也出现坏死条斑,植株矮化,果实变小,植株过早死亡,严重影响果实的产量和品质[10,22-23]。目前,国内对甜瓜坏死斑点病毒病研究多集中在分离物全基因组序列的克隆及分析[21,24]、cDNA文库的构建[25]、侵染性克隆的构建[26]、分子检测与鉴定[8-9,19]等方面,而关于甜瓜抗病种质筛选的研究报道较少。因此,笔者对不同甜瓜材料进行抗性比较,以期筛选出具有抗性的甜瓜种质资源,为后续的甜瓜抗病育种提供材料支撑。

1 材料与方法

1.1 材料

供试甜瓜材料共计392份,其中厚皮甜瓜自交纯系302份(编号T和K),地方品种资源34份(包括巴登、木旦拜谢克其、河套蜜等26份厚皮甜瓜自交纯系与红皮面瓜、落花甜、羊角蜜等8份薄皮甜瓜自交纯系),国外种质资源11份(Planter Jumbo、Doublon、CM-17-187等),F1代45份(包括西州密3号、西州密17号、西州密24号等31份国内F1及SV4、SV7、SV8等14份国外F1)。以上试验所用甜瓜材料种子均由新疆农业大学园艺学院和新疆西域种业股份有限公司提供。

1.2 方法

试验于2022年5-8月在新疆西域种业股份有限公司试验田进行,采用露地平畦膜下滴灌栽培方式,田间种植密度为株距0.3 m,行距2.0 m。供试材料中,编号为T的材料播种15株,其余材料播种8株。各材料均采用单蔓整枝,其他田间管理按照常规生产进行。为了保证病毒病正常且均匀地发生,田间只采取白粉病、细菌性果斑病防治措施,不采取防病毒病、防虫措施。采取田间自然发病鉴定的方法,在甜瓜发病盛期(7月中旬,果实定形期)进行调查,统计各材料的发病情况。

1.3 甜瓜坏死斑点病毒病田间调查统计

1.3.1 甜瓜坏死斑点病毒病田间分级标准 以株为单位,主要调查部位为主蔓中上部至生长顶端的叶片及全株茎蔓,每株选取中上部(15节位以上)叶片,分级标准参照申书兴[27]对烟草花叶病毒(TMV)单株病情分级标准并进行适当调整。甜瓜坏死斑点病毒病发病程度分级标准:0级,全株叶片正常,无症状;1级,中上部少数嫩叶出现轻度黄化;2级,中上部少数叶片出现黄化坏死斑,且发病最重叶片黄化坏死面积占整片叶的50%以下;3级,中上部多个叶片出现黄化坏死斑,且发病最重叶片黄化坏死面积占整片叶的50%以上,或茎上有条形坏死斑;4级,中上部多数叶片出现黄化坏死,生长顶端开始死亡,植株逐渐干枯。根据以上病害程度分级描述确定单株病级,记录单株发病级别。甜瓜坏死斑点病毒病田间分级标准照片见图1。

1.3.2 指标计算 根据杜权等[28]抗性鉴定指标计算方法,计算发病率、病情指数及相对抗性指数。

相对病情指数=[鉴定材料病情指数对照材料病情指数](病情指数最高者为对照材料);

相对抗性指数=(1-相对病情指数)×100%。

1.3.3 甜瓜坏死斑点病毒病田间抗性评级标准 甜瓜坏死斑点病毒病抗性评价标准参考贾瑞芳等[29]的方法,根据相对抗性指数对该病害进行分级(表1)。

2 结果与分析

通过对392份甜瓜种质资源田间发病率、病情指数等指标进行比较,结果见表2,表现高抗材料有296份(其中,含未表现病症材料149份),表现中抗材料有50份,表现中感材料有25份,表现高感材料有21份,分别占供试材料的75.51%、12.75%、6.38%、5.36%。

302份厚皮甜瓜自交纯系,在发病率方面,T3、T5、T7等145份材料发病率小于等于10%(其中,T7、T19、T22等131份材料未表现病症),以上低发病率材料(发病率≤10%,下同)占厚皮甜瓜自交纯系的48.01%;T24、T75、T79等7份材料发病率达到100%,以上高发病率材料(发病率为100%,下同)占厚皮甜瓜自交纯系的2.32%(图2)。在相对抗性指数方面,T7、T19、T22等245份相对抗性指数大于等于80%,为高抗种质资源,占81.13%;T52、T75、T79等14份材料相对抗性指数小于40%,为高感种质资源,占4.64%(图3)。

26份地方厚皮甜瓜自交系,在发病率方面,木旦拜谢克其、青麻皮、克尔克孜、卡卡奇、玉热伊丽、恰尔可洪6份材料发病率小于等于10%(其中,4份材料未表现病症),以上低发病率材料占地方厚皮甜瓜自交系的23.08%;而纳西甘、奎克脱拉发病率均为100%,以上高发病率材料占地方厚皮甜瓜自交系的7.69%(图2)。在相对抗性指数方面,木旦拜谢克其、青麻皮、黄河蜜等14份材料相对抗性指数大于等于80%,为高抗种质资源,占53.85%;赛热克泰热、热瓜蛋2份材料相对抗性指数小于40%,为高感种质资源,占7.69%(图3)。

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