山东地区甜瓜白粉病生理小种的鉴定

更新时间:2023-05-24 18:06:50 阅读：评论：0

中国瓜菜

2021，34（4）：

36-40

收稿日期：2020-11-20；修回日期：2021-02-17

基金项目：国家现代农业产业技术体系建设专项资金项目（CARS-25）；山东省重点研发计划项目（2019GNC106029）；山东省农业良种工程项目（2019LZGC005）

作者简介：莫龙飞，男，在读硕士研究生，主要从事设施园艺和西甜瓜栽培生理研究工作。E-mail ：****************通信作者：焦自高，男，研究员，主要从事西甜瓜遗传育种研究工作。E-mail ：******************

甜瓜（Cucumis melo L.）属葫芦科一年生二倍体植物，在我国已有2000多年的栽培历史。其果实香脆清甜、风味独特、营养物质丰富，是一种世界范围内广泛种植的经济作物。然而，目前甜瓜主栽品种在生产中极易受到各种病原菌的侵害，尤其是白粉病病害最为严重且分布范围广，已成为世界性甜瓜主要病害，是甜瓜绿色生产的主要障碍[1-2]。白粉病菌主要危害部位是甜瓜植株的叶片，该病原菌在

与甜瓜发生亲和反应后，通过形成吸器获取寄主的养分，从而使侵染部位失绿干枯，进而影响叶片的光合同化作用，同时也危害茎和果实的生长发育，严重降低甜瓜果实品质和产量，造成重大经济损

失[3-5]。因此，防治甜瓜抗白粉病是目前甜瓜产业亟待解决的重要问题。尽管白粉病可以采用化学方法防治，但是盲目使用不仅达不到防治效果且难以保证甜瓜无公害生产，容易对环境造成污染。现在

山东地区甜瓜白粉病生理小种的鉴定

莫龙飞1，2

，孙建磊2，高

超2，董玉梅2，王崇启2，肖守华2，吴春燕1，焦自高2

（1.吉林农业大学园艺学院长春

130033；2.山东省农业科学院蔬菜研究所·山东省设施蔬菜生物学重点实验室·

国家蔬菜改良中心山东分中心·农业农村部黄淮地区蔬菜科学观测实验站（山东）济南

250100）

摘要：为明确山东地区甜瓜白粉病病原菌的种类及其生理小种，于2019年夏季在山东省济南、莘县、寿光、寒亭、

昌乐、东明县等6个甜瓜主要产区采集了10份白粉病病原菌进行调查，采用国际通用的13个甜瓜白粉病生理小种的鉴别寄主对山东地区甜瓜白粉病病原菌的种类及生理小种进行鉴定。根据鉴别寄主抗感反应的表现及光学显微镜观察，确定了导致山东地区甜瓜白粉病的生理小种均为单囊壳属白粉菌1号生理小种。试验结果不仅初步明确了山东地区甜瓜白粉病病原菌的种类及其生理小种类型，也为甜瓜白粉病的抗病育种奠定了基础。关键词：甜瓜；山东；白粉病；生理小种中图分类号：S652

文献标志码：A

文章编号：1673-2871（2021）04-036-05

Identification of physiological races of melon powdery mildew pathogen in Shandong

MO Longfei 1,2,SUN Jianlei 2,GAO Chao 2,DONG Yumei 2,WANG Chongqi 2,XIAO Shouhua 2,WU Chunyan 1,JIAO Zigao 2

(1.College of Horticulture,Jilin Agricultural University,Changchun 130033,Jilin,China;2.Institute of Vegetables and Flowers,Shan-dong Academy of Agricultural Sciences/Key Laboratory of Facility Veg

etable Biology of Shandong Province/Shandong Branch of National Vegetable Improvement Center/Scientific Obrvation of Vegetables in Huanghuai Region,Ministry of Agriculture and Rural Affairs Experimental Station （Shandong ）,Jinan 250100,Shandong ,China ）

Abstract:To clarify the pathogen and physiological races of melon powdery mildew in Shandong province,10samples of powdery mildew pathogen were collected from 6major melon producing areas in Jinan,Shenxian,Shouguang,Hant-ing,Changle and Dongming counties on the summer of 2019.The species and physiological races of melon powdery mildew pathogen in Shandong province were identified by using manifestation of antinsory reaction of the 13interna-tionally acknowledged hosts and optical microscope obrvation.The results showed that all the physiological species causing powdery mildew dia of melon in Shandong area were Sphacrotheca fuliginea races 1.Our results not only preliminarily defined the types and physiological races of the pathogen of melon powdery mildew in Shandong province,but also laid a foundation for the dia resistance breeding of melon.Key words:Melon;Shandong;Powdery mildew;Physiological race

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第4期，等：

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山东地区甜瓜白粉病生理小种的鉴定

抗病育种是解决甜瓜白粉病最有效也是最快速的方法，而鉴定生理小种类型并筛选出抗源是抗病育种中的关键步骤，只有充分了解当地甜瓜白粉病病原菌及其生理小种，才可以“对症下药”，达到最佳的防治效果，走上高效、高产、资源节约的农业发展之路。

甜瓜白粉菌的生理小种在不同地区类型数量多，演替快，已有研究表明甜瓜白粉病主要是由单囊壳白粉菌（Sphaerotheca fuliginea）和二孢白粉菌（Erysiphe cichoracearum）引起的。到目前为止，已经发现11个单囊壳白粉菌生理小种，分别是0、1、2（包括美国生理小种2US，以及法国的生理小种2Fr）、3、4、5和N1、N2、N3、N4；而二孢白粉菌有2个生理小种分别为0和1[6]。白粉病的发病范围遍布于全球，不同国家和地区白粉病生理小种有所不同，在苏丹[7]和法国[8]单囊壳白粉菌和二孢白粉菌均有发现，而在美国[9]、伊朗[10]和日本[11]只发现了单囊壳白粉菌。我国学者已对中国甜瓜主要生产区的白粉病菌生理小种作了初步鉴定，在研究中发现新疆[12]、吉林[13]、三亚[14]、上海[15]等部分地区生理小种为单囊壳属白粉菌1和2Fr；在甘肃鉴定出生理小种为单囊壳属白粉菌1和2Fr，但是在靖远县首次鉴定出新的生理小种7[16]，苏瑞等[17]研究中初步确定了新疆北疆地区白粉病菌主要为

单囊壳属白粉菌生理小种1，而南疆地区白粉病菌为单囊壳属白粉菌生理小种5。

随着山东省设施农业发展越来越完善，甜瓜的产量也逐年增加，使得甜瓜白粉病病害越来越严重。目前，尚未见到关于山东省甜瓜白粉病菌生理小种的报道。本试验通过在山东省甜瓜主产区采集白粉病病原菌，并对病原菌进行生理小种鉴定。首先通过显微镜观察法来初步确认甜瓜白粉病菌的病原种，再利用国际通用的13份白粉病生理小种的鉴别寄主对白粉病菌进行接种鉴定，来确定山东白粉病菌和生理小种的种类，为筛选和培育抗白粉病优良甜瓜品种提供帮助。

1材料与方法

1.1材料

国际上公认的白粉病生理小种鉴别寄主包括Iran H、Vedrantais、Topmark、PMR5、PMR45、WMR 29、PI124111、PI124112、PI414723、Edisto47、MR 1、PMR6、Nantais Oblong，鉴别寄主材料由中国农业科学院郑州果树研究所国家西瓜甜瓜中期库提供。所有寄主材料在山东省农业科学院自交扩繁，通过接种之后鉴别寄主的抗感反应，确定山东省甜瓜白粉病菌的生理小种类型（表1），如果试验材料的白粉病菌在侵染鉴别寄主Nantais Oblong上也表现为感病，可以证明所采取的白粉病病菌不是二孢白粉菌，都是单囊壳白粉菌[18]；而区别单囊壳白粉菌小种1和2的方法是观察PMR45是否发病，PMR45表现为抗病证明甜瓜白粉菌是生理小种1，而感病说明是生理小种2[19]。

1.2白粉病菌鉴定方法

1.2.1白粉病叶的采集2019年夏季在甜瓜果实成熟期，分别从山东省甜瓜主要产区济南、莘县、寿光、寒亭、昌乐、东明县的大棚内分别随机采集充分发病的白粉病病叶10份，把采来的病叶分别装入袋中做好标记后带回实验室进行4℃保存。

表1甜瓜白粉病菌生理小种的鉴别寄主及其抗感反应

鉴别寄主

Iran H Vedrantais Topmark PMR5

PMR45

WMR29

PI124111

PI124112

PI414723 Edisto47

MR1

PMR6 Nantais Oblong 单囊壳白粉菌

2Fr

2US

二孢白粉菌

replaceS

[注]S表示感病，R表示抗病，H表示杂交，ND表示目前无数据。

莫龙飞

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中国瓜菜第34

卷

1.2.2

显微镜观察白粉病菌

用干净的毛笔把叶片上的白粉轻轻且均匀地涂于载玻片上，轻轻地压好盖玻片，加上1滴3%KOH 溶液于载玻片上，在10×40倍率的显微镜下仔细观察视野下的分生孢子上是否含有纤维体。分生孢子中能观察到有纤维

体的为单囊壳白粉菌，否则为二孢白粉菌[20]。

1.2.3孢子悬浮液的制备挑选采集的感病严重的白粉病叶片，用无菌水冲洗掉其上的杂质，用干净的刷子将病叶上的浓厚孢子轻轻刷入装有无菌水的烧杯中，同时加入1滴吐温20，用力搅拌使烧杯中的一团团孢子充分散开[11]。将13个病原生理小种鉴别寄主材料在人工培养室内培养种植，播种于50孔穴盘，3次重复。鉴定所用苗放置于长3m 、

宽1m 的架内，保持白天29℃左右，夜晚20℃左右，并在培养室放入加湿器，以保证鉴别寄主生活在高湿度培养环境中，当植株生长至2叶1心时，采用孢子粉喷雾法人工接种白粉菌，使鉴别寄主发病并观察发病情况，作好记录。

2结果与分析

2.1

甜瓜白粉病病原菌无性阶段形态鉴定

把从济南、莘县、寿光、寒亭、昌乐、东明县等地采集来的新鲜病原菌分别通过显微观察，观察到白粉病菌态特征为：在视野下分生孢子为椭圆形无分支无色，有大概3个分生隔膜，可以在观察中发现较为明显的纤维状体（图2），

试验结果初步明确叶

图1甜瓜白粉病病原菌分生孢子显微观察结果

片上的白粉病菌为单囊壳白粉菌。2.2病情调查结果

接种15d 后在植株充分发病后开始调查鉴别寄主抗感反应，取每株植株从下至上5片真叶分别

进行观察记录与拍照留存。根据病斑分布情况将叶片的发病情况分为6级，见图1。0级：整株没有

病症；1级：子叶有很少量不明显白粉；2级：子叶有较多清晰白粉，茎上有很少量白粉；3级：

子叶有很

图2叶片病斑分级标准

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第4期，等：

山东地区甜瓜白粉病生理小种的鉴定

多浓厚且连片白粉，茎上有少量白粉；4级：子叶和

茎上布满浓厚白粉；5级：植株死亡。病情指数=Σ

（病级×该病级株数）／（高病级×调查总株数）×

100。病情指数≤45为抗（R）；45＜病情指数≤100

为感（S）[20]，发病调查结果见表2。

表2鉴别寄主病情指数

鉴别

寄主Iran H Vedrantais Topmark PMR5 PMR45 WMR29 PI124111病情

指数

75.27

88.06

45.67

26.64

16.91

英孚少儿英语费用8.72

10.73

发病

级别

鉴别

寄主

PI124112

PI414723

Edisto47

MR1

PMR6

Nantais Oblong

病情

指数

7.83

18.43

9.62

15.47

14.74

68.68

发病

级别

compass是什么意思5

2.3甜瓜白粉病生理小种的鉴别

人工接种后的第7天叶片出现小白粉病斑，接

种后的第12天大部分叶片布满白粉病斑，当充分

发病达到3~4级水平时，开始统计鉴别寄主白粉病

的发病程度。从表3可以看到，在山东省6个地区

采取的白粉病菌均能使鉴别寄主Iran H、Vedran-

tais、Topmark、Nantais Oblong表现为感病，PMR5、

PMR45、WMR29、MR1和PMR6均没有感病现

象，全部表现为抗病。在初步确定试验材料白粉病

菌都是单囊壳白粉菌后，进一步观察发现试验中

Nantais Oblong也表现为感病，所以可以说明所采

取的白粉病病菌也不是二孢白粉菌，可以进一步验

证试验的白粉病菌都是单囊壳白粉菌；而区别单囊

壳白粉菌的小种1和2的方法是观察PMR45是否表3山东不同地区采集的白粉病菌对鉴别寄主的感抗情况

鉴别寄主

Iran H Vedrantais Topmark PMR5

PMR45

WMR29

PI124111

PI124112

PI414723 Edisto47

MR1

PMR6 Nantais Oblong 白粉菌编号

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发病，PMR45表现为抗病，证明甜瓜白粉菌是生理小种1，而感病则说明是生理小种2。经过参照甜瓜白粉病菌生理小种的鉴别寄主抗感反应来最后严谨地确定山东省甜瓜白粉病的生理小种为单囊壳白粉菌的生理小种1。

3讨论与结论

虽然最近几年在鉴定白粉病生理小种方面的研究取得一些进展，但是中国面积辽阔，气候类型也十分复杂，还有多样化的品种和栽培模式，所以为了更加全面和仔细了解我国甜瓜白粉病的生理小种的分布，还需要一定的时间和研究过程[21]。目前由于生产条件及气象环境等因素每年都在不停的变化，虽然在国际上有统一的鉴别寄主来鉴定生理小种，但是感病后病情分级标准仍不统一，在鉴别叶片发病过程中大大影响了鉴定结果的可靠性[22]，因此也不能完全排除存在其他生理小种的可能性。甜瓜白粉病的生理小种种类多样，分化速度快，在美国东南部甜瓜的单囊壳白粉病菌由生理小种2向生理小种1发生演替[23]，甚至在日本、西班牙等全球范围内也发现生理小种的快速演替的问题[24]。这种演替现象的产生可能是生理小种对抗性产生适应性、接种时间不一致或者鉴别寄主接种后环境差异影响了寄主的抗感反应，导致最后鉴定结果存在不准确性。目前美国和法国等国家有规定的农业试验站，可以长时间而且较大范围地对白粉病的生理小种进行检测和指导[25]，不过与国外的进展相比我国在这方面的研究开始时间较晚，在鉴定甜瓜白粉病菌的生理小种、抗源的鉴定和筛选等方面，需要寻找到一种省时省力而且结果精准的接种

莫龙飞

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方法。

笔者在山东省6个甜瓜主产区采集白粉病病原菌，基本可以代表山东省甜瓜种植区域多发白粉病的相关研究需求，并对病原菌进行生理小种鉴定。首先通过显微镜观察初步鉴定了造成山东省甜瓜白粉病的白粉菌为单囊壳属白粉菌，再利用国际通用的甜瓜白粉病生理小种鉴别寄主来确定山东白粉病菌为单囊壳属白粉菌1号生理小种，鉴定结果与全国其他地区的病原种基本一致，可为筛选和培育抗白粉病优良甜瓜品种提供帮助。综上所述，山东省甜瓜白粉病的白粉菌主要是单囊壳白粉菌中的生理小种1。

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