不同品种(系)烟草普通花叶病(TMV)的抗病性鉴定

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  摘要:【目的】筛选地方性优质抗烟草普通花叶病(TMV)烟草种质,为湘中北烤烟抗TMV育种提供优良的种质资源。【方法】采用苗期温室病圃人工接种诱发方法结合大田病圃鉴定,以Coker176为抗病对照、革新3号为中抗对照、G140为感病对照,对9625、金星6007、小黄金0019、401-2、小黄金1025、NGLAUCA、延烟2号等18个烤烟品种(系)进行TMV抗病性鉴定。【结果】在供试品种(系)中,筛选出抗病品种(系)2个,分别为T61和9625,占供试品种(系)总数的11.1%;中抗品种5个,分别为金星6007、03-4-3、胎里黄1061、VESTA33和云烟98,占27.8%;感病品种(系)11个,分别为小黄金0019、401-2、311、小黄金1025、NGLAUCA、延烟2号、大白筋0522、沪金3号、大叶永烟、长脖黄和NC95,占61.1%。【结论】筛选出T61和9625两个抗TMV烤烟品种,可作为湘中北地区抗TMV育种的重要种质资源;同时可在湘中北地区进行T61和9625的示范性推广种植。
  关键词: 烟草品种(系);烟草普通花叶病;人工接种;抗病性;抗病育种
  中图分类号: S435.72 文献标志码:A 文章编号:2095-1191(2016)10-1704-05
  0 引言
  【研究意义】烟草普通花叶病(Tobacco mosaic virus,TMV)是烟草主要病害之一,湖南、广西、广东等省(区)TMV发病较重,其中,湖南烟区TMV田间发病率一般可达20%,严重的高达50%(张洪波,2007)。目前,化学农药对TMV无良好防治效果,且烟草收获器官为叶片,一旦叶片染病,将直接影响烟叶烘烤及其品质。抗TMV烟草品种选育是防治该病最经济、有效的方法,而开展抗TMV烟草品种选育的首要步骤是筛选抗TMV品种资源。因此,开展烟草品种(系)抗TMV鉴定对湘中北烟区抗TMV品种选育及推广种植具有重要意义。【前人研究进展】在烟草抗病性鉴定研究方面,于海芹等(2007)采用大田病圃鉴定法,以Cokerl76为抗病对照,在1%水平上筛选出902-42、云烟201、云烟202、YH05和云烟203等抗病品种;蒋乾坤等(2010)采用田间自然发病鉴定法,以中烟90和V2为中抗对照,筛选出OX2028、云烟201、黄筋蔸、RG85和云烟87等抗病品种;李梅云等(2013)采用温室鉴定法,对146份烟草种质资源进行黑胫病和TMV的抗性鉴定,筛选出朝鮮抗赤、筑波1号、Burley21、Coker86、NC567、SC71、SC72、Cokerl76等抗TMV品种(系)19份;林龙云等(2013)采用田间鉴定和分子鉴定相结合的方法,筛选出阿乔密目、Y-1和永定400三个高抗烟草花叶病品种;金爱兰等(2014)采用温室鉴定法,筛选出B7、8107、SY03-1、SZ08-01、SZ08-02、SZ08-03、延晒五号、延晒六号、延晒九号和延晒十号等19个抗TMV晒烟品种。【本研究切入点】前人使用的烟草抗TMV鉴定方法有传统的温室鉴定、田间鉴定和最近流行的分子鉴定等方法,各方法各有优劣。本研究采用苗期温室病圃鉴定和大田病圃鉴定的方法,结合两者优点,选用近几年主流抗性品种和自育抗性品系在温室和大田两种不同环境下对照鉴定,鉴定结果准确性更高。【拟解决的关键问题】在湖南长沙生态环境下采用苗期温室病圃人工接种诱发方法结合大田病圃鉴定开展多品种(系)烟草普通花叶病抗病性鉴定,以期筛选出抗TMV种质材料,为湘中北烤烟抗TMV育种提供优良的种质资源。
  1 材料与方法
  1. 1 试验地概况
  试验于2015年在湖南省长沙市大屯营镇进行,试验地海拔47 m,地处东经115°22′、北纬27°53′。试验地地面平整,肥力中等,无严重病史,无旱、涝灾害,盆栽土取自同一地块土壤加适量基肥混合而成。
  1. 2 供试品种(系)
  供试种质21个,分别为:Coker176(抗性对照,CK1)、革新3号(中抗对照,CK2)、G140(感病对照,CK3)、9625、金星6007、小黄金0019、401-2、小黄金1025、NGLAUCA、延烟2号、大白筋0522、沪金3号、03-4-3、大叶永烟、云烟98、长脖黄、NC95、VESTA33、311、T61和胎里黄1061,所有种子均来源于湖南省长沙市烟草公司。
  1. 3 试验方法
  1. 3. 1 温室病圃人工接种诱发鉴定 在大棚内进行盆栽试验,采用随机区组设计,3次重复。每个品种(系)为1个处理,每个重复16株。21个品种(系)均在2015年2月2日播种,采用少基质浅水育苗,烟苗苗期长势旺盛,出苗率高,3月20~26日间苗2次,4月14日移栽到营养钵中,于4月30日进行病毒接种。
  试验采用土壤盆栽汁液摩擦接种鉴定法,接种体选用当地优势株系或根据试验需要就地选取,接种到系统寄主上繁殖保存。为防止保存期病毒致病力退化,在使用前15 d转接到Coker176上复壮1次,备用。烟草普通花叶病毒取自本地大田。烟苗移栽后16 d接种,采用高压喷枪接种病毒稀释液,喷射压力为2.0 kg/cm2,接种浓度为1%。接种后10、20、30 d调查全部烟株发病情况。以最后一次病情指数调查结果计算品种抗性,病害程度等级以最后一次调查结果作为分级依据。
  1. 3. 2 大田病圃鉴定 3月20日取苗期试验烟苗移栽大田,每个烟草种质移栽16株(其中每个烟草种质各留2株不接种TMV作为对照,并与接种TMV的其他烟株隔离种植观察),移栽大田的烟苗共计336株,行株距约1.00 m×0.48 m,栽培管理同大田生产。接种方法和病情指数调查同温室试验。
  1. 4 抗性分级及抗性评价
  按国家标准GB/T 23222-2008(中国烟草总公司青州烟草研究所,2009)进行病害严重度分级,根据病害严重度及对照品种的发病情况,确定病级及计算病情指数。   病情指数=Σ(各级病株或病叶数×该病级数)/(调查总株或叶数×最高级数)×100
  根据感病对照达到感病时调查的各品种病情指数,将品种的抗性划分为4级:抗病(R),病情指数25.0以下;中抗(MR),病情指数在25.1~50.0;中感(MS),病情指数在50.1~75.0;感病(S),病情指数在75.0以上;免疫,病情指数为0。
  2 结果与分析
  2. 1 苗期不同调查期各品种(系)TMV发病情况
  从最后一次调查数据看,小黄金0019、小黄金1025和NGLAUCA病害程度主要为9级,少部分为7级和5级;延烟2号、沪金3号、长脖黄、G140、革新3号、云烟98、311、401-2、金星6007、大白筋0522、大叶永烟、胎里黄1061和VESTA33以7级为主,少部分为9级和5级;NC95的病害程度以7级和5级占较大比重;抗性对照Coker176的病害程度分级比较分散,0级和3级均为3株,1级、0级及3级较多,5级占少部分;9625以1级和3级为主;T61主要为0级和1级(表1)。从病害程度分级来看,T61和9625有较好的表现,其他品种表现较差。
  不同品种(系)TMV发病率情况见表2。接种病毒10 d后,所有品种(系)均发生TMV,其中,T61、9625、Coker176、云烟98、VESTA33、革新3号和长脖黄的发病率较低,均低于25.0%;311和03-4-3也有较好的表现,发病率低于30.0%;其他品种(系)的发病率均偏高,其中大叶永烟的发病率最高,为64.6%。在病情指数方面,T61、9625、Coker176、胎里黄1061和革新3号的病情指数均低于25.0,说明这些品种(系)在前期有较好的抗病能力;云烟98、金星6007、03-4-3、VESTA33、沪金3号、401-2和G140的病情指数均低于50.0,具有一定的抗病能力;其他品种(系)的病情指数较接近,均高于50.0,其中NGLAUCA的病情指数最高,为66.7,表现出较强的感病能力。
  接种病毒20 d后,各品种(系)发病率均有提高,其中,小黄金1025、延烟2号、NGLAUCA、长脖黄和G140变化明显,发病率相比于接种病毒10 d时上升了20.0%以上。发病率低于30.0%的有:T61、9623、Coker
  176、云烟98和VESTA33。
  接种病毒30 d后,除沪金3号发病率有明显提高外,其他品种(系)发病率较平稳,增幅较小。T61和9625的发病率与抗病对照Coker176接近,在25.0%~
  30.0%;云烟98、03-4-3、胎里黄1061、VESTA33和革新3号的发病率为30.0%~50.0%;金星6007的发病率达52.1%,其他品种(系)发病严重,发病率最高的NGLAUCA和小黄金1025达85.4%。在病情指数方面,VESTA33、小黄金1025、NGLAUCA、延烟2号、NC95、长脖黄、小黄金0019变化较大,相比接种20 d时病情指数上升了10.0以上;其他品种(系)变化相对较小。
  2. 2 温室病圃鉴定不同品种(系)对TMV的抗病性差异
  综合表2、表3可知,T61和9625对TMV的抗性较强,3次调查的病情指数均未超过25.0,其中,T61的平均病情指数为6.6,低于抗病对照Coker176(11.4)。金星6007、云烟98、03-4-3、胎里黄1061和VESTA33的病情指数与中抗对照革新3号较接近,均未高于50.0,其他品种(系)的病情指数均较高,在第3次病情指数调查中均超过75.0。就平均病情指数来看,NGLAUCA的平均病情指数最高(79.3),最易感染TMV;其次分别为小黄金1025、长脖黄、311、大叶永烟、沪金3号、延烟2号、NC95、大白筋0522、感病对照G140、401-2和小黄金0019,这些品种(系)的病情指数较高,栽培过程中容易感染TMV,种植时应注意防范;云烟98、金星6007、VESTA33、03-4-3、胎里黃1061及中抗对照革新3号具有一定的抗病能力。抗病品系中9625抗性最弱,抗病对照Coker176次之,T61抗病能力最强,具有较高的研究价值。
  由表3可知,供试品种(系)中抗病品种(系)有T61和9625,占11.1%;中抗品种(系)有金星6007、云烟98、03-4-3、胎里黄1061和VESTA33,占27.8%;没有中感品种(系);感病品种(系)最多,分别为小黄金0019、401-2、311、小黄金1025、NGLAUCA、延烟2号、沪金3号、大白筋0522、大叶永烟、长脖黄和NC95,占61.1%。
  2. 3 温室与大田病圃鉴定比较
  由表4可知,供试的21个品种(系)中,温室鉴定结果与大田鉴定一致的有18个品种,一致率达85.71%。鉴定结果表明,烟草对TMV的抗性受外界的影响较明显,在肥力水平更高,光照、水分、空气情况更优越的情况下对TMV的抗性越强。
  3 讨论
  长期以来,湖南烟区使用云烟87、云烟97等云烟系列品种及K326和红花大金元等传统品种,品种可替代性较差、可选择面较窄(徐安传等,2011),虽然目前烟草育种中对烟属野生种和普通烟草品种的抗性有较多研究,但随着生产上烟草普通花叶病日益严重,很多品种已不能满足生产的要求(陈启建,2003)。特色优质抗性育种是烟区发展、丰富烤烟种质资源的重要手段。虽然育种工作者选育出不少优良种质资源,如云南烟草研究院对60个品种进行了TMV抗病性鉴定,得出PVH09、YH02、PVH01、PVH02、PVH03、PVH05、PVH06、PVH08、8902-42、99305等16个抗性品种(段玉琪等,2004);云南烟草研究院2001~2003年对471个烟草品种资源进行抗性鉴定,并把这些资源对TMV的抗病性进行分类,初步筛选出Coker176、PVH03、懒出头、牡单81-56、牡单80-7、牡单82-5-1、H423、6349、22-22、B22、8022、W3-1-1、朝鲜抗赤、筑波1号、Vamorr48、Ky12等抗病品种67个,中抗品种183个(许美玲等,2004),但这些优良品种(系)在不同地区的适应性也不尽相同,而湖南烟区缺乏有自主知识产权的品种,因此,湖南烟区需根据自身的环境特点,选育一批抗性强、品质优、特色风味突出的品种(系),进一步优化品种结构,扩宽品种选择面。   本研究结果显示,9625和T61对TMV达到抗病(R)水平,特别是T61的抗病表现较抗病对照Coker176更优;金星6007、03-4-3、胎里黄1061、VESTA33和云烟98达到中抗(MR)水平,其中胎里黄1061和VESTA33前期的表现尤为突出;小黄金0019、401-2、311、小黄金1025、NGLAUCA、延烟2号、大白筋0522、沪金3号、大叶永烟、长脖黄和NC95的TMV发病率高,病情指数亦高,属于感病(S)品种(系)。本研究鉴定的18个品种(系)中,9个品种(系)的鉴定结果与前人鉴定结果(段玉琪等,2004;许美玲等,2004;蒋乾坤等,2010;林龙云等,2013;金爱兰等,2014)基本一致;前人未鉴定的剩余9个品种(系)中,T61和9625为抗性品种(系),胎里黄1061、03-4-3和金星6007为中抗品种(系),小黄金0019、401-2、大白筋0522和NC95为感病品种(系)。本研究尚未进行分子鉴定工作,将在下一步的研究中开展;同时,在后续研究中将着重进行两方面的工作,一是对9625和T61进行大田示范推广种植,开展大田自然发病鉴定,以进一步掌握其抗病性;二是以9625和T61为亲本组配杂交组合,选育高抗优质品种。
  4 结论
  本研究筛选出T61和9625两个抗TMV烤烟品种(系),可作为湘中北地区抗TMV育种的重要种质资源;同时可在湘中北地区进行T61和9625的示范性推广种植。
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  (责任编辑 麻小燕)
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