西瓜枯萎病不同接种方法致病效果与病理变化分析_周秋钰.pdf

2022年第9期 现代园艺 绿色植保 西瓜枯萎病不同接种方法致病效果与病理变化分析 周秋钰 李静雯 张爱慧 仰 瑾 周修宏 郭延乐 朱士农 金陵科技学院园艺园林学院 江苏南京 210038 摘 要 以苏蜜5号 苏蜜6号西瓜为材料 以灌根法和茎基部刺伤接种法接种西瓜枯萎病菌 比较2种接种方法致病效果 并对 接种后西瓜幼苗生理活性物质进行测定 结果表明 不同接种方法西瓜枯萎病的发病率不同 茎基部刺伤法枯萎病发病率显著高 于灌根法 接种枯萎病菌后 2个品种西瓜幼苗叶片中的MDA 脯氨酸 超氧阴离子的含量均显著增加 POD和SOD活性也都显 著提高 而叶片中可溶性蛋白的含量则呈下降趋势 关键词 西瓜枯萎病 枯萎病菌 丙二醛 MDA POD 过氧化物酶 SOD 超氧化物歧化酶 度 保持白天24 28 夜间16 20 培养 在接种 10 14d 观察其发病情况 并作记录 1 4 供试菌种 菌种为枯萎病病原菌尖孢镰刀菌西瓜专化型 由 江苏省农科院植保所提供 病原菌于马铃薯培养基上 培养7d后 用无菌水冲洗 双层纱布过滤 经血球计数 板计算 配成浓度为1 10 5 个 mL的孢子悬浮液 1 5 测定方法 丙二醛 MDA 含量的测定 采用TBA比色法测 定 可溶性蛋白含量的测定 用考马斯亮蓝G 250方 法测定 超氧阴离子产生速率的测定 按照王爱国和罗 广华的方法测定 POD酶活性的测定 用愈创木酚法 测定 SOD酶活性的测定 采用NBT光还原法 脯氨酸 含量的测定 磺基水杨酸比色法 4 数据采用Microsoft Excel绘图 用SAS软件进行单因素方差分析 并对平 均数用Duncan s新复极差法进行多重比较 2 结果与分析 2 1 不同接种方法西瓜枯萎病发病情况调查 由表1可以看出 接种14d后 不同接种方法西瓜 枯萎病的发病率不同 苏蜜6号采用茎基部刺伤法接 种枯萎病菌 其发病率达84 灌根处理发病率为 62 苏蜜5号发病较轻 茎基部刺伤法发病率为 10 灌根处理发病率为6 可以看出 品种间抗性差 异明显 采用同样的接种方法 苏蜜5号发病率都低于 苏蜜6号 说明苏蜜5号对西瓜枯萎病抗性较好 而苏 蜜6号为易感病品种 因此 在西瓜栽培中采用抗病品 种是防控枯萎病的最好方法 对2种病原菌接种进行 比较看 相同环境条件下 茎基部刺伤法枯萎病发病率 较灌根法发病率高 因此 生产上可以采用茎基部刺 伤方法进行枯萎病抗性鉴定 西瓜原产于非洲 是葫芦科西瓜属的栽培种 在世 界各地均有栽培 亚洲是栽培面积最大的地区 1 我国 西瓜的栽培面积及总产量居世界首位 近年来 由于 西瓜设施栽培面积越来越大 设施连作问题也越来越 突出 导致土传病害加重 枯萎病给西瓜种植带来的为 害更加突出 西瓜枯萎病又称蔓割病 萎凋病 是一种 严重的土传真菌病害 我国各地栽种西瓜均有枯萎病 发生 2 该病是由尖镰孢菌西瓜专化型 Fusariumoxyx porumf spniveum E F Smith Snyder Hansen 侵染导 致的维管束系统病害 选育抗病品种是减少西瓜枯萎 病发生的最经济 安全 高效的措施之一 筛选抗原材 料是抗病育种的前提 接种方法是快速鉴定筛选抗原 材料的前提 3 目前国外报道的西瓜枯萎病接种方法 主要有菌土法 灌根法 这2种方法均存在一定局限性 1 3 本试验以苏蜜5号 苏蜜6号为材料进行西瓜枯萎 病接种方法的研究 以期建立一套比较简便 准确的接 种方法 为西瓜枯萎病抗原评价筛选 抗源利用 抗病 新品种选育提供理论 技术和材料的支撑 1 材料与方法 1 1 试验材料 供试西瓜品种为苏蜜5号 苏蜜6号 由江蔬种苗 有限公司提供 1 2 试验方法 1 2 1 灌根法 当西瓜幼苗第1片真叶展平时 在距根 际1cm的地方切1刀 深度0 5 1cm 并注射1mL的 菌液灌根 1 2 2 茎基部刺伤接种法 在靠近基质部分的幼苗茎 基部用小刀轻划1刀 切记不要将西瓜幼苗切断 然后 用棉球在其基部进行包裹 棉球湿度要适中 再在棉球 内侧注入1mL的菌液 保湿24h 1 3 接种后的环境管理 接种完成后 对西瓜幼苗适当浇水 保持适宜的湿 基金项目 江苏省大学生创新创业训练计划项目 项目编号 202013573059Y 作者简介 周秋钰 1999 江苏海门人 本科在读 专业方向 园艺 通信作者 张爱慧 1970 山东巨野人 硕士 副教授 研究方向 设 施蔬菜栽培和生理 表1 不同接种方法西瓜枯萎病发病情况调查 品种 苏蜜5号 苏蜜6号 处理 CK 灌根法 茎基刺伤法 CK 灌根法 茎基刺伤法 处理株数 50 50 50 50 50 50 发病株数 0 3 5 0 31 42 发病率 0 6 10 0 62 84 輬輯訛 DOI 10 14051 ki xdyy 2022 09 061 绿色植保 现代园艺 2022年第9期 2 2 接种枯萎病菌后西瓜叶片中MDA含量的变化 为了解西瓜枯萎病菌接种后抗性反应的差异 由 图1可知 2个品种接种枯萎病菌后 2种接种方法西 瓜幼苗叶片中MDA含量均有所增加 苏蜜6号西瓜 幼苗受枯萎病菌侵染后 叶片中MDA含量显著增加 与对照相比 灌根接种MDA含量提高了39 7 茎刺 伤接种MDA含量提高了35 8 苏蜜5号幼苗受枯萎 病侵染后灌根法及茎基部刺伤接种MDA含量分别提 高了19 6 和14 9 但2种接种方法对于2个品种 叶片中MDA含量的影响无显著差异 苏蜜6号苏蜜5 号 抗病 MAD增加幅度显著低于苏蜜6号 感病 说 明西瓜幼苗受 枯萎病侵染后 膜脂过氧化程 度加剧 细胞膜 在一定程度上 受到伤害 4 5 但 抗病品种受伤 害的程度显著 低于感病品种 2 3 接种枯萎病菌后西瓜叶片可溶性蛋白含量的变化 由图2可知 2个西瓜品种幼苗受枯萎病侵染后 可溶性蛋白的含量均明显下降 且与对照达显著性差 异 但苏蜜6号降低的幅度较大 苏蜜6号灌根接种可 溶性蛋白含量为0 56mg g FW 与对照相比下降了 49 1 苏蜜5号灌根接种可溶性蛋白含量为1 44mg g FW 与对照相比下降了20 1 说明抗病品种受枯萎 病侵染后较敏 感 且有较强的 自我调节能力 2种接种方法可 溶性蛋白含量 均呈现相同的 变化趋势 2 4 接种枯萎病菌后西瓜叶片中超氧阴离子含量的 变化 由图3可知 枯萎病菌侵染幼苗后2个西瓜品种 叶片中超氧阴离子产生速率的迅速增加 且苏蜜6号 增加幅度较大 2种接种方法超氧阴离子产生速率与 对照相比均达 到显著性差 异 其中灌根 接种法超氧阴 离子产生速率 比对照提高了 62 1 苏蜜5 号灌根法接种超氧阴离子产生速率与对照间差异不显 著 与对照相比提高了36 2 说明受枯萎病菌侵染后 细胞内自由基积累 对细胞产生毒害 其中感病品种较 抗病品种更易积累活性氧 2 5 接种枯萎病菌后西瓜叶片中SOD酶活性的变化 由图4可知 受枯萎病菌侵染后 2个西瓜品种幼 苗叶片中SOD酶活性提高 且显著高于对照 其中苏 蜜5号SOD酶活性增幅高于苏蜜6号 与对照相比 苏蜜5号灌根法接种增加1 93倍 茎基部刺伤法接种 SOD酶活性增加2 22倍 苏蜜6号灌根法及茎基部刺 伤法 SOD 酶 活性比对照分 别增加了1 07 倍和0 88倍 但2种接种方 法之间差异不 显著 2 6 接种枯萎病菌后西瓜叶片中POD酶活性的变化 由图5可知 2种接种枯萎病菌方法的2个品种 西瓜幼苗叶片中POD酶活性显著提高 苏蜜6号与对 照相比灌根法提高了4 84倍 茎基刺伤法提高了4 55 倍 苏蜜5号灌根法及茎基刺伤法比对照分别提高了 2 52倍和2 13倍 说明接种病原菌后能诱导植株POD 酶活性快速提高 细胞启动活性氧清除系统 避免活性 氧积累引起 的细胞生理 失调 保护细 胞免受伤害 但 2 种接种 方 法 之 间 POD 酶活性 差异不显著 3 结论与讨论 选择适宜的接种鉴定方法是研究西瓜枯萎病抗性 及病理效果的基础 试验表明 采用2种不同的接种方 法对西瓜枯萎病发病率影响明显 茎基部刺伤接种较 传统的灌根效果好 以往在西瓜枯萎病抗性鉴定中通 常采用病土病圃种植鉴定 但往往因气候因素 土壤温 度或土壤湿度等影响 导致发病不均匀或发病不充分 影响对西瓜品种枯萎病抗性鉴定的结果 灌根法虽然 提高了致病均一性 但仍存在发病不充分的问题 1 2 本 试验表明 茎基部刺伤接种可以成为西瓜枯萎病接种 鉴定的理想方法 利用抗病品种仍是防控西瓜枯萎病的最有效方 法 试验表明 2个西瓜品种接种西瓜枯萎病后发病率 差异显著 抗病品种苏蜜5号具有较 下转第90页 图1 接种枯萎病菌后西瓜叶片中MDA含 量的变化 图2 接种枯萎病菌后西瓜叶片中可溶性 蛋白含量的变化 图3 接种枯萎病菌后西瓜叶片中超氧阴离子 含量的变化 图4 接种枯萎病菌后西瓜叶片中SOD酶活 性的变化 图5 接种枯萎病菌后西瓜叶片中POD酶活 性的变化 輬輰訛 上接第82页 好的抗性 而感病品种苏蜜6号发病率 较高 这可能与品种本身的抗病机制有关 丙二醛是 膜脂过氧化的重要产物 丙二醛的积累会导致细胞膜 结构受到伤害 试验结果表明 2个西瓜品种幼苗受枯 萎病菌侵染后丙二醛含量均增加 苏蜜5号 抗病 MAD增加幅度显著低于苏蜜6号 感病 说明西瓜幼 苗受枯萎病浸染后膜脂过氧化程度加剧 细胞膜在一 定程度上受到伤害 5 6 但抗病品种受伤害的程度显著 低于感病品种 此外 氧化损伤是植物感病后常见的病理反应 枯 萎病菌侵染幼苗后 西瓜叶片中超氧阴离子产生速率 迅速增加 受枯萎病菌侵染后细胞内自由基积累 对细 胞产生毒害 其中感病品种较抗病品种更易积累活性 氧 2个西瓜品种幼苗受枯萎病侵染后 可溶性蛋白的 含量均明显下降 叶片中脯氨酸含量显著增加 有研 究表明 植物受病原菌侵染后 导致活性氧在细胞中积 累 此时会诱导防御酶活性的增强 从而使SOD酶活 性上升 5 6 本试验研究结果表明 受枯萎病菌侵染后 苏蜜5号及苏蜜6号叶片中SOD酶活性均上升 且抗 病品种SOD活性上升增加的幅度显著高于感病品种 说明抗病品种可更有效启动活性氧清除系统 避免活 性氧积累引起的细胞生理失调 POD存在于细胞壁 中 参与木质素的合成 可以参与植物体内多种代谢过 程 进而在植物抗病性中起到一定作用 6 本试验结果 表明 接种枯萎病菌后2个品种西瓜幼苗叶片中POD 酶活性显著提高 但感病品种增幅大于抗病品种 因 此 活性氧清除相关酶活性的变化对抗 感病品种抗病 性的作用有待进一步深入研究 收稿 2021 08 28 参考文献 1 李丽莉 何艳军 姚依秀 等 西瓜不同品种枯萎病抗性的胚根接种 鉴定方法 J 浙江农业科学 2020 61 02 268 271 2 李超汉 朱丽华 杨红娟 等 西瓜种质资源的枯萎病抗性鉴定 J 上 海农业学报 2020 36 04 37 42 3 周红梅 毛爱军 张丽蓉 等 黄瓜枯萎病接种方法及抗性遗传的研 究 J 华北农学报 2010 25 4 186 190 4 王学奎主编 植物生理生化实验原理和技术 M 北京 高等教育出 版社 2012 8 5 王建明 张作刚 郭春绒 等 枯萎病菌对西瓜不同抗感品种丙二醛 含量及某些保护酶活性的影响 J 植物病理学报 2001 31 2 152 156 6 王建明 郭春绒 张作刚 等 西瓜不同品种苗期感染枯萎病菌后的 生理生化变化 J 中国农业科学 2002 35 11 1343 1348 布局上 以村内建筑群为主体 依托村落内部打造环村 自由骑行道的线路 合理规划骑行路线 将各景观要素 统一联系支配 形成和谐的村落景观 从而推动其特色 村落景观的形成 3 2 2 加强村内精神文化建设 四龙村作为一个乡村 村落 人类活动的产物 在促进村落 美丽院落 式现代 化改造过程中 要重视对传统历史文化的继承发展 如 保留村落民俗节日 祭祀以及祠堂等公共交流交往空 间 加强四龙村文化符号记忆 因此 在村落内部公共 交往空间的建设过程中 非常有必要保护村落独具的 文化肌理 重视村落内自身文化元素的修复与重构 适 应现代化生活的需求 挖掘村落文化肌理 重建符合现 代化的村风村规 可以有效提高村民的地域文化认同 感 增加对村落建设热情 为四龙村现代化的发展出谋 划策 贡献文化知识与人才 3 2 3 优化发展产业结构 结合四龙村现有的乡村资 源 为了盘活村落闲置资源 对四龙村村内现有的废品 回收站进行改造升级 形成一个可进行废品再回收利 用的手工工艺品作坊 积极将相关废品改造再回收 同 时对垃圾分解过程进行一定的科普宣传 将不可回收 垃圾无害化处理 同时结合国家推行垃圾分类的相关 政策 联合政府一同打造一个 垃圾分类知识教育培训 基地 面向全市县民众开放 借助政府宣传 引进相关 人才进行技能指导培训 可提供一定的就业岗位 有了稳定的人流之后 可以为四龙村相关产业带 来一定的消费推动力 如开设农家小菜园或农家乐 种 植各种蔬菜 供游客点餐或者采摘 可以打造四龙村特 色化名片 如农家自制腊肉 腊肠 传统的豆腐制作工 艺等传统吃食 形成加工产业链 促进产业发展 积极 推动各产业之间的相互融合 以农业为发展基底 辅以 发展林果副业的田园综合体 最终将四龙村发展成为 融观赏 考察 学习 居住 娱乐 购物 休闲等多种功能 为一体的田园综合模式 3 2 4 加强基础设施的建设 加强基础建设 增加四龙 村公共服务资源 提供村民生活满意度 如增设停车 场 公共厕所 全民健身广场和乡村图书馆 修整乡村 的道路 路灯 安装 天眼 等 道路边文化墙可以增添 更多内涵 如文化小故事 四龙村的历史溯源 完善道 路标识 大力度宣传绿色低碳生活和垃圾分类理念 积 极施行垃圾分类规章制度 并完善配套设施 发展农村 教育事业 加大对基础教育和职业教育的财政投入 提 高四龙村教育的质量和水平 有利于提高村民的素质 完善农村医疗卫生体系 改善乡村医疗条件 加大资金 投入 引进先进医疗设备 增加村医人数 4 结语 建设 美丽院落 顺应了人们对美好生活的新期 待 是深入贯彻新时代中国特色社会主义 走中国特色 社会主义乡村振兴之路的战略选择 深入挖掘四龙村 的乡土文化特色和优势资源 以 美丽院落 为载体 推 动 美丽乡村 的建设 从点到片再到面 为 共建美丽 中国 保驾护航 对四龙村项目产业发展规划 可以让 其经济得到长足发展 农业生态环境得到保护 促进其 农业农村经济科学的发展 提高整体村民的幸福感和 生活收入水平 希望通过四龙村的此 下转第202页 生态绿化 现代园艺 2022年第9期 輭輮訛