溫室春茬番茄抗黃化曲葉病毒病品系比較.pdf

中 國果菜 China Fruit 2 Yanshan Industrial Technology Research Institute Qinhuangdao 066004 China Abstract With the increase of planting area tomato diseases are becoming increasingly serious Especially tomato yellowing and leaf curl virus disease poses a significant threat to the growth of tomato plants and in severe cases it can lead to catastrophic disasters resulting in crop failure Therefore studying the resistance of tomato materials and combinations to TYLCV is particularly important in breeding This experiment studied the agronomic traits and disease resistance of five tomato lines ZHY Culi DH CH Xiaozi The result showed that the chlorophyll content of ZHY was the highest The relative conductivity of Xiaozi and Culi was higher A study on the resistance of 5 tomato strains to yellow leaf curl virus disease showed that the incidence level of DH was significantly higher than that of CH ZHY and Culi and the incidence level of Culi was 0 The 收稿日期 2024 10 10 第一作者簡介 韓菲 2000 女 在讀碩士 研究方向?yàn)槭卟诉z傳育種 通信作者簡介 毛秀杰 1971 女 教授 博士 主要從事蔬菜遺傳育種與分子生物學(xué)方面的研究與教學(xué)工作 番 茄 S o l a n u m l y c o p e r s i c u m L 是茄科番茄屬一年生 或多年生草本植物 是重要的蔬菜作物 營養(yǎng)價值高 含 有豐富的胡蘿卜素 維生素 C 和 B 族維生素等 同時含 有番茄紅素 具有很強(qiáng)的抗氧化能力 能降低血壓 清熱 解毒 深受消費(fèi)者喜愛 1 番茄黃化曲葉病毒病是世界番 茄生產(chǎn)中一種毀滅性病害 番茄黃化曲葉病毒 tomato yelow leaf curl virus TYLCV 是引起該病害的主要病原 病毒之一 該病毒具有流行性強(qiáng) 傳播速度快等特點(diǎn) 是 限制番茄設(shè)施栽培和露地生產(chǎn)的主要因素 2 3 TYLCV 感 染有幾個明確的癥狀 在整個植株水平上表現(xiàn)為葉子發(fā) 黃 卷曲 發(fā)育不良 生長遲緩以及產(chǎn)量嚴(yán)重下降 損失 可達(dá) 100 4 鄭積榮等 5 使用 PCR 檢測法檢測抗性材料 是否含有抗性基因 為番茄抗 TYLCV 新種質(zhì)的培育提 供更快捷高效的方法 發(fā)現(xiàn)含有多個抗性基因的材料抗 性更高 但并未確定抗性基因 TYLCV 目前廣泛分布于 河北 山東 廣西 陜西等地 對各地番茄種植和產(chǎn)業(yè)發(fā) 展構(gòu)成威脅 因此亟需抗 TY 番茄材料改善現(xiàn)狀 6 7 本試驗(yàn)比較了不同番茄品系感染黃化曲葉病毒后 的相關(guān)農(nóng)藝性狀表現(xiàn) 以期篩選出高抗黃化曲葉病毒病的 番茄品系 為番茄抗性材料的培育和推廣提供理論依據(jù) 1 材料與方法 1 1 試驗(yàn)材料 試驗(yàn)于 2023 年 1 月 5 日至 7 月 1 日期間進(jìn)行 以 5 份番茄品系 ZHY 醋栗 小紫 DH CH 為材料 進(jìn) 行春季溫室內(nèi)番茄黃化曲葉病毒病的發(fā)病調(diào)查 5 份供 試材料均由河北科技師范學(xué)院番茄課題組提供 1 月初 在番茄課題組七號溫室內(nèi)育種試驗(yàn) 待幼苗長至 3 4 片真葉時將長勢一致的幼苗隨機(jī)分布于整個溫室中 注 意田間管理和其他病蟲防治 1 2 試驗(yàn)設(shè)計與方法 試驗(yàn)設(shè)置小區(qū)面積為 60 cm 500 cm 每小區(qū)定植 20 株 株距 30 cm 行距 60 cm 3 次重復(fù) 隨機(jī)區(qū)組排列 每個小區(qū)隨機(jī)選取 10 株測定各項(xiàng)指標(biāo) 在植株發(fā)病期 選擇發(fā)病狀態(tài)一致的葉片測定葉綠素含量和電導(dǎo)率 果 實(shí)成熟期測定單果質(zhì)量和縱橫徑 1 3 測定指標(biāo)與方法 1 3 1 葉綠素含量 采用 SPAD 205 葉綠素儀進(jìn)行測定 1 3 2 相對電導(dǎo)率 選取番茄葉片 用直徑 1 0 cm 的打孔器 避開大葉 脈取樣 用天平準(zhǔn)確稱取材料 放入三角瓶中 加入 10 mL 的去離子水浸泡 浸泡 2 h 用電導(dǎo)儀測量此時的電導(dǎo)率 R 1 加熱后再次測量電導(dǎo)率 R 2 相對電導(dǎo)率計算公式 見式 1 8 相對電導(dǎo)率 R 1 R 2 100 1 1 3 3 果實(shí)縱橫徑 單果質(zhì)量 每個番茄品系選取 15 株 每株上選取生長狀態(tài)一致 的 5 個果實(shí)測量縱橫徑及單果質(zhì)量 采用游標(biāo)卡尺測定 果實(shí)縱橫徑計算 番茄果形指數(shù) 果形指數(shù) 縱徑 橫 徑 用天平測定單果質(zhì)量 1 3 4 TYLCV 發(fā)病調(diào)查 田間自然發(fā)病 期間不斷觀察番茄材料發(fā)病情況 不噴施任何藥劑 使番茄材料自然發(fā)病 待番茄材料完 全發(fā)病后 對其進(jìn)行逐株調(diào)查 記錄發(fā)病情況 發(fā)病株數(shù) 參照番茄黃化曲葉病分級標(biāo)準(zhǔn) 將被侵染植株分為 0 4 級 共 5 個級別 見表 1 9 11 發(fā)病級別計算公式見式 2 發(fā)病級別 發(fā)病等級數(shù)值 該病等級總病株數(shù) 發(fā)病等級最大值 總調(diào)查植株 數(shù) 100 2 表 1 TYLCV 發(fā)病等級和發(fā)病程度確定標(biāo)準(zhǔn) Table 1 Criteria for determining the incidence level and severity of TYLCV comprehensive comparison showed that ZHY had high disease resistance which provided materials for the breeding of tomato resistance to yellowing leaf curl virus disease Keywords Tomato yellow leaf curl virus disease electrical conductivity chlorophyll 等級 發(fā)病情況 0 植株正常生長 觀察無任何異常癥狀 1 葉片輕微卷曲 發(fā)皺 其它正常 2 輕度矮化 約正常的 4 5 頂部新葉卷曲 皺縮 有 3 穗果以上 3 中度矮化 正常的 2 3 1 2 頂部黃化曲葉明顯 下部有 1 2 穗果 4 重度矮化 正常的 1 3 以下 基本無果實(shí) 栽培生理中國果菜 52 1 4 數(shù)據(jù)分析 采用軟件 DPS 9 01 統(tǒng)計分析試驗(yàn)數(shù)據(jù) 進(jìn)行顯著性 分析 2 結(jié)果與分析 2 1 各番茄品系葉綠素含量比較 由表 2 可知 5 個品系葉綠素含量存在差異 葉綠素 含量由高到低依次為 ZHY 小紫 DH CH 醋栗 其中 ZHY 的葉綠素含量最高 為 56 05 mg g 極顯著高 于 CH 和 醋栗 的 顯著高于 DH 的 小紫 和 DH 的葉綠素含量極顯著高于 醋栗 的 且 小紫 的葉綠素 含量顯著高于 CH 的 表 2 5 個番茄品系的各項(xiàng)指標(biāo) Table 2 Indicators of the five tomato strains 2 2 各番茄品系相對電導(dǎo)率比較 由表 2 可知 5 個品系的相對電導(dǎo)率存在差異 相對 電導(dǎo)率由高到低依次為 小紫 醋栗 ZHY CH DH 其中 小紫 的相對電導(dǎo)率最高 為 0 90 極顯著 高于 DH 顯著高于 CH DH 醋栗 的相對電導(dǎo)率 極顯著高于 DH 小紫 的相對電導(dǎo)率顯著高于 CH 其他品系差異不顯著 2 3 單果質(zhì)量比較分析 由表 2 可知 5 個品系單果質(zhì)量存在差異 其中 品 系 ZHY 的單果質(zhì)量極顯著高于其他品系 且 ZHY 單 果質(zhì)量最大 為 68 48 g 品系 DH 極顯著高于 小紫 和 醋栗 CH 和 小紫 極顯著高于 醋栗 其他品系差 異不顯著 2 4 果形指數(shù)比較 表 2 顯示 各品系果形指數(shù)集中在 0 9 1 2 其中小 紫 的果形指數(shù)極顯著高于其他番茄品系 CH DH 醋栗 和 ZHY 之間差異均不顯著 2 5 各品系黃化曲葉病毒病發(fā)病表現(xiàn) 由表 3 可知 番茄品系發(fā)病級別存在差異 其中 DH 的發(fā)病級別極顯著高于 CH ZHY 與 醋栗 小 紫 和 CH 的發(fā)病級別極顯著高于 ZHY 和 醋栗 ZHY 的發(fā)病級別極顯著高于 醋栗 DH 的發(fā)病級別 顯著高于其他品系 小紫 和 CH 顯著高于 ZHY 和 醋栗 ZHY 顯著高于 醋栗 表 3 5 個番茄品系黃化曲葉病毒病發(fā)病級別的比較 Table 3 Comparison of the incidence levels of yellow leaf curl virus disease among 5 tomato strains 3 討論與結(jié)論 葉綠素是植物光合作用的主要色素 番茄植株發(fā)生 TYLCV 后 葉色變黃 可能與葉綠素含量相關(guān) 葉片發(fā)生 TYLCV 已經(jīng)影響葉片中葉綠素的合成 致使植物生長 緩慢或停滯 12 本試驗(yàn)中 醋栗 表現(xiàn)出較強(qiáng)的抗 TYLCV 性能 但其葉綠素含量低于 ZHY 和 CH 與前人研究 結(jié)果不同 原因可能與試驗(yàn)材料 醋栗 葉色較淺有關(guān) 13 試驗(yàn)結(jié)果表現(xiàn)出 ZHY 葉綠素含量極顯著高于 CH 和 醋栗 顯著高于 DH 小紫 和 DH 葉綠素含量極顯 著高于 醋栗 小紫 葉綠素含量顯著高于 CH 外界 脅迫會對植物的生物膜產(chǎn)生不同程度損害 生物膜具有 選擇透過性作用 防止外部物質(zhì)自由進(jìn)入細(xì)胞 TYLCV 可能使生物膜內(nèi)物質(zhì)外滲 膜透性增強(qiáng) 電解質(zhì)滲透率增 強(qiáng) 14 15 本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn) 抗 TYLCV 番茄品系 醋栗 的相對電 導(dǎo)率高于其他不抗 TYLCV 番茄品系 與前人抗逆研究 結(jié)果不同 16 本試驗(yàn)中 小紫 的相對電導(dǎo)率和 醋栗 的 相對電導(dǎo)率都較高 說明電導(dǎo)率和抗病不成正相關(guān) 利用發(fā)病級別判定番茄植株發(fā)生黃化曲葉病毒病 的嚴(yán)重情況 有利于判斷番茄植株的抗性 17 18 本試驗(yàn)發(fā) 現(xiàn) DH 的發(fā)病級別極顯著高于 CH ZHY 與 醋栗 醋栗 表現(xiàn)不發(fā)病 對番茄黃化曲葉病毒病表現(xiàn)為抗性 這與前人對 醋栗 抗黃化曲葉病毒病的研究結(jié)果一 品系 黃化曲葉病毒病發(fā)病級別 DH 2 38 小紫 1 95 CH 1 93 ZHY 1 54 醋栗 0 品系 葉綠素含量 mg g 1 相對電導(dǎo)率 S cm 1 單果質(zhì)量 g 果形 指數(shù) ZHY 56 05 2 16 aA 0 62 0 15 aA 64 48 5 21 aA 0 97 0 04 bB 小紫 53 35 0 19 aA 0 90 0 13 aA 17 36 1 00 cC 1 23 0 06 aA DH 51 35 0 74 bA 0 36 0 19 cB 27 06 2 12 bB 1 05 0 02 bB CH 44 96 0 52 cB 0 56 0 16 bA 22 30 0 01 bB 1 06 0 09 bB 醋栗 39 89 0 52 dC 0 77 0 10 aA 1 31 0 03 dD 0 99 0 01 bB 栽培生理 韓菲 等 溫室春茬番茄抗黃化曲葉病毒病品系比較 53 致 19 20 綜合葉綠素 相對電導(dǎo)率及田間發(fā)病級別的表 現(xiàn) 篩選得出 醋栗 番茄品系對黃化曲葉病毒有更高的 抗性 參考文獻(xiàn) 1 鄭淑宜 柯沖 福州地區(qū)番茄病毒病發(fā)生分布及其病原病 毒鑒定 J 福建省農(nóng)科院學(xué)報 1997 3 31 36 2 駱巧娟 櫻桃番茄黃化曲葉病毒病的鑒定及果實(shí)營養(yǎng)特性 的研究 D 蘭州 甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué) 2019 36 38 3 VARMA A MALATHI V G Emerging geminivirus problems A serious threat to crop production J Annals of Applied Biology 2003 142 2 662 669 4 鄭淑宜 柯沖 福州地區(qū)番茄病毒病發(fā)生分布及其病原病 毒鑒定 J 福建省農(nóng)科院學(xué)報 1997 3 31 36 5 鄭積榮 胡淺淺 王慧俐 番茄育種材料對黃化曲葉病毒抗 性鑒定及抗性基因檢測 J 浙江農(nóng)業(yè)學(xué)報 2015 27 6 1015 1023 6 邵秀麗 陳星星 張慎璞 等 不同番茄品種番茄黃化曲葉 病毒病抗性及產(chǎn)量與品質(zhì)比較 J 北方園藝 2016 24 116 119 7 周濤 師迎春 陳笑瑜 等 北京地區(qū)番茄黃化曲葉病毒病 的鑒定及防治對策 J 植物保護(hù) 2010 36 2 116 118 132 8 董智杰 楊淑雅 周敬濤 等 茶葉揉捻過程中細(xì)胞破損率 與其浸出液電導(dǎo)率關(guān)系 J 福建茶葉 2023 45 11 41 44 9 李紅波 張春奇 徐海霞 等 日光溫室槽培抗 TY 番茄產(chǎn)量 品質(zhì)的比較 J 北方園藝 2020 16 46 51 10 于力 閻君 郭世榮 等 番茄黃化曲葉病毒侵染對番茄葉 片光合及熒光特性的影響 J 上海農(nóng)業(yè)學(xué)報 201 28 3 22 25 1 葉青靜 楊悅儉 王榮青 等 番茄抗黃化曲葉病育種研究 進(jìn)展 J 中國農(nóng)業(yè)科學(xué) 2009 42 4 1230 1242 12 項(xiàng)倩 吳磊 徐若涵 等 不同溫度下染病番茄葉片 SPAD 和葉綠素含量的相關(guān)性 J 北方園藝 2022 18 8 15 13 HASSAN A A MAZYAD H M MOUSTAFA S E et al Inheritance of resistance to tomato yellow leaf curl virus derived from L y c o p e r s i c o n c h e e s m a n i i and L y c o p e r s i c o n h i r s u t u m J HortScience 1984 19 574 575 14 王萍 高溫干旱逆境應(yīng)答中番茄氨基酸類生物活性物質(zhì)的 合成響應(yīng)及其對生長發(fā)育的調(diào)控作用研究 D 杭州 浙江 大學(xué) 2023 36 39 15 帕提古麗 艾斯木托拉 買合木提 肉孜 伊再提古麗 阿卜 杜克熱木 等 不同番茄品種對番茄黃化曲葉病毒病抗病 性分析與篩選研究 J 新疆農(nóng)業(yè)科學(xué) 2016 53 8 1460 1466 16 羅鑫輝 劉明月 黃科 等 不同品種番茄幼苗低溫適應(yīng)性 評價及光合特性分析 J 中國瓜菜 2021 34 8 49 55 17 王東 劉帥 張燕 等 河南部分地區(qū)番茄黃化曲葉病毒和 番茄褪綠病毒復(fù)合侵染的分子鑒定 J 中國瓜菜 2021 34 2 12 17 18 歐青青 利用分子標(biāo)記和農(nóng)藝性狀綜合評價篩選優(yōu)良櫻桃 番茄組合 D 南寧 廣西大學(xué) 2020 62 66 19 車海彥 裴月令 孫燕芳 等 侵染海南櫻桃番茄的病毒種 類鑒定 J 植物病理學(xué)報 2024 54 5 1063 1068 20 宗園園 番茄抗黃化曲葉病毒資源的鑒定與遺傳分析 D 南昌 江西農(nóng)業(yè)大學(xué) 2013 26 28 栽培生理中國果菜 54