茄子抗青枯病遗传规律研究.pdf

第3 0 卷第3 期 2 0 0 4 年6 月 湖南农业大学学报 自 然科学版 J o u rn a l o f H u n an A g r i c u l t u r a l U n i v e r s i t y N a t u r a l S c i e n c e s V o l . 3 0 No . 3 J u n . 2 0 0 4 文章编号 1 0 0 7 - 1 0 3 2 2 0 0 4 0 3 - 0 2 8 8 - 0 2 茄子抗青枯病遗传规律研究 朱 华 武’ ， 姚元 干2 1 . 湖南农业大学园艺园 林学院， 湖南 长沙 刘 志 敏’ ， 杨建国2 ， 陈惠 明2 4 1 0 1 2 8 ; 2 . 湖南省蔬菜研究所， 湖南 长沙 4 1 0 1 2 5 摘要 为探明 茄子抗青枯病的 遗传机制 ， 以高感青枯病品 种北 京六叶 茄0 6 4 ， 马 来西亚半 栽培高抗青枯 病品 种S 3 及 其 F 代为材料， 采用 针刺叶 片法和伤根灌往法进行温室苗期人工 接种鉴定 ，对供试材料的 抗青枯病特性进行了 遗传 分析研究. 结果表明 接种鉴定方法以伤根灌注法较为适宜; 抗病亲本材料 S 3的杭病基因由 一对显性基因 控制. 为定 位和克隆杭病品种S 3 的抗病基因奠定了基础. 关键词 茄子; 温室苗期人工接种; 杭青枯病基因 中图分类号 S 6 4 1 . 1 0 3 . 4文献标识码 A O n R e s i s t a n c e t o B a c t e r i a l Wi l t i n E g g p l a n t S o l a n u m m e l o n g e n a Z H U H u n - w u l , Y A O Y u a n - g a n g , L I U Z h i- m i n , Y A N G J ia n - g u o i , C H E N H u i- m i n g . C o l l e g e o f H o rt i c u l t u r e and G a r d e n i n g , H N A U , C h a n g s h a 4 1 0 1 2 8 , P R C ; 2 . H u n an V e g e t a b l e R e s e a r c h l n s t i t u t e , H N A U , C h a n g s h a 4 1 0 1 2 5 , P R C A b s t r a c t T o p r o b e i n t o t h e g e n e t i c r e s i s t ant l a w t o b a c t e r i a l w i l t B W i n e g g p l ant an d q u i c k e n t h e b r e e d i n g o f r e s i s t an c e t o B W , t h e g e n e t i c s t u d i e s o n r e s i s t anc e t o B W i s c a r r i e d o u t . O b s e rv a t i o n i n r e s i s t anc e t o B W o f 0 6 4 B e ij i n g s i x - l e a f e g g p l a n t , S 3 a f a m o u s h ig h l y r e s i s t ant h a l f - c u l t i v a t e d s p e c i e s S 3 o f M a l a y s i a and 0 6 4 X S 3 F 2 p o p u l a t i o n s o n t h e b a s i s o f t w o d i f f e r e n t m e t h o d s o f a r t i f ic i a l i n o c u l a t io n o n s e e d l i n g i n g r e e n h o u s e s h o w s t h a t t h e m e t h o d o f r o o t - c u t i n o c u l a t i o n i s b e t t e r t h a n t h a t o f l e a f - p r o b e and t h e r e s i s t anc e g e n e o f S 3 i s c o n t r o l l e d b y a s i n g l e d o m i n a n t g e n e . K e y w o r d s S o l a n u m m e l o n g e n a ; a r t i f i c i a l i n o c u l a t io n o n s e e d i n g i n g r e e n h o u s e ; r e s i s t anc e g e n e t o b a c t e r i a l w i lt 茄子青枯病是一种很难防治的土传病害， 而且 茄子许多栽培品种不抗青枯病， 不含抗病基因. 抗病 基因主要存在于野生种和半栽培种中. 湖南省蔬菜 研究所将从马来西亚引进的高抗青枯病的半栽培种 经多代自 交获得了稳抗高抗青枯病的纯系 S 3 . 为了 充分利用这一抗病资源， 探明茄子抗青枯病的遗传 机制， 加快抗青枯病育种进程， 同时也为定位和克隆 S 3 中的抗病基因提供基础， 用0 6 4 北京六叶茄X S 3 F 群体进行了温室苗期人工接种鉴定研究， 初步 了解了S 3 的抗青枯病遗传规律. 1 材料与方法 1 . 1材料 茄子感病亲本北京六叶 茄0 6 4 共1 5 0 株， 抗病亲 本马来西亚半栽培种S 3 共 1 5 0 株和0 6 4 X S 3 F , 代 植株 1 5 0 株， F 代植株 1 3 9 株. 青枯病菌生理小种 1 号7 1 4由湖南农业大学生 物安全科技学院罗宽教授赠送. 青枯病菌生理小种 1 号7 1 4的致病力于2 0 0 0 年3 月进行检测. 收稿日 期2 0 0 4 - 0 4 - 0 6 基金 项目国 家8 6 3 资助项目 2 0 0 2 A A 2 4 4 0 2 1 作者简介朱华武 1 9 7 2 - ，女， 汉族、 湖南汉寿人， 硕士，湖南农业大学讲师. 1 . 2 方法 1 . 2 . 1 青枯病菌7 1 4 致病力的强菌落筛 选 将青枯病菌7 1 4 株系移至斜面培养基， 用肉 汁脉 培养基 基本 培养基成分 牛肉 浸膏3 g , 蛋白 脉5 - 1 0 g ， 蔗糖1 0 g ,琼脂1 72 0 g , 蒸 馏水1 0 0 0 m L ,p H 7 . 0 在恒温3 0 ℃下增殖培养2 4 h . 分离时在基本培养基 中加入 0 . 0 5 的抓化三苯四氮4 T Z C . 挑起白 色流 动性强菌落， 在未加琼胶的上述培养基上进行培养. 将增殖培养的病原菌液加菌水稀释， 用7 5 2 型紫外分 光光度计在波长6 5 0 n m处测定病菌浓度， 将菌液浓 度 调 制 成 为1 0 8 c f u / m L 悬 浊 液 .然 后 对 青 枯 病 菌7 1 4 株系致病力进行检测. 青 枯 病 菌7 1 4 株 系 致 病 力的 检 测 参 照 李 乃 坚 等 P 1 的方法， 结合青枯病抗性鉴定试验进行， 每个重复接 种0 6 4 与S 3各3 0 株， 设3 次重复. 1 . 2 . 2 苗期抗性鉴定方法 1 注射接种法. 在温室进行塑料营养穴盘育 苗 ，, 3 - 4 叶 时 期 ， 用 注 射 器 将配 成1 0 8 c f u / m L 的 菌 悬 液从近两侧脉处注入叶片上、 下表皮之间， 并在接种 处粘贴少量浸演菌液的脱脂棉保湿， 放置于温室内 2 8 - 3 0℃， 保持高湿条件. 接种后 J O d 和2 1 d 检查 万方数据 第3 0 卷第3 期朱华武等茄子抗青枯病遗传规律研究 结果. 病级分级标准0 级一无明显症状; 1 级一注射处 褪绿变黄;; 2 级一注射处形成黄色坏死斑;; 3 级一注射 处形成褐色坏死斑; 4 级一注射处坏死斑明显扩展或 叶片萎蔫. 品种抗感分级标准 高抗 H R 一病指病指1 5 . 0 0 ; 感病 S } - 3 0 . 0 0 病指5 0 . 0 0 . 采集感病死亡的幼苗， 进行室内切片镜检. 2 伤 根 灌 注 法 . 参 照 李 海 涛 等 【1 1 的 方 法 略 加 修 改.在温室进行营养 塑料穴盘育苗， 在 5 - 6叶时 期， 在幼苗的一侧， 距根 1 c m处用刀划3 - 5 条深沟断 根 ，将I X l 夕c f u / m L 的 悬 浊 液 [2 1用 注 射 器 定 量 取 菌 液， 在断根一侧灌注菌液海 2 0 株苗 行长5 0 c m左 右 灌注5 0 m L . 以后每天浇水 卜2 次保持土壤湿润， 保持土壤温度白 天 3 0 士 2 ℃， 夜间 2 0 士 2 ℃. 为促使病菌侵染， 在接种病菌 1 82 1 d后， 距苗根基 部 c m处再次断根接种. 在初果期再接种 1 次. 在 接 种后7 , 1 4 , 2 1 , 2 8 d ， 按W in s t e a d [ ]分 级 标 准 进行分级调查， 并计算病情指数. 分级标准为 0 不发 病;; l -1 片叶感病;; 2 -2 或3 片叶感病;; 3 一除了顶端 2 -3片叶其余叶片均感病; 4 一所有叶片感病;; 5 植 株完全死亡. 以感病亲本、 抗病亲本， F 。 代和F 代为材料， 用上 述两种方法进行接种比较， 并设清水对照，, 3 次重复. 2结果与分析 2 . 1 人工接种方法比 较 在正式试验开始前， 以母本0 6 4 和父本S 3 为材 料， 用注射接种法和伤根灌注法进行青枯病菌7 4 1 致 病力检测和青枯病接种比较试验. 结果表明， 青枯病 菌生理小种1 号7 4 1 株致病力很强. 抗病亲本的病情 指数为3 . 0 -3 . 3 , 感病亲本北京六叶茄的病情指数则 高达 7 8 一8 1 . 鉴于鉴定效果较一致， 而伤根灌注法操 作起来更简便， 且发病快而集中， 所以选取该法用于 亲本、F 、 代和F 代的苗期抗性鉴定. 2 . 2 茄子抗青枯病遗传规律分析 对母本 0 6 4 ， 父本 S 3以及 0 6 4 X S 3的 F 代和 F 代分离群体 1 3 9 株植株用伤根灌注法进行了温室 苗期人工接种青枯病鉴定. 结果表明 感病亲本 0 6 4的病情指数为 8 0 . 5 ， 抗 病亲本 S 3的病情指数为 3 . 3 . F 代的病情指数为 3 . 5 , F 代群体 1 3 9 株植株中， 抗病株 1 0 1 株， 感病株3 8 株 ，经x z 测 验 表 明 ， 抗 病 株 与 感 病 株 的 分 离比 例 符 合 3 1 0 .2 5 p 0 . 5 ， 表明 抗 病亲本 材料S 3 的 抗 病性 属显性遗传， 且抗病基因由一对显性基因控制. 3 讨论 近年来， 人们对茄科作物中的番茄、 马铃薯、 烟 草等 的 抗 青 枯 病 遗传 机制 研 究 报 道颇多 4 - 8 ]. 关 于 番 茄青枯病的抗性遗传规律就有隐性遗传、以加性效 应为主的不完全显性， 甚至有研究认为抗性在幼龄 植株中表现不完全显性， 在成株中则为隐性等不同 的观点. 关于抗性基因的数目 问题， 有多基因控制和 单基因控制两种不同的观点. 分析其原因， 可能是由 于不同的抗性材料在抗性遗传机制上存在差异， 导 致研究者使用不同的试材进行， 获得了不同的研究 结果. 部刚等 14 ,5 】进 行了 二 倍体马 铃薯群 体青枯 病抗 性鉴定及遗传分析. 结果表明 马铃薯青枯病的群体 抗性分离变异范围较大， 抗病性表现复杂， 抗性是受 多隐 性多 基因 控 制的 . 李海涛等 16 1对茄子的 两 个抗 病材料WC G R I 1 2 - 8 和L S 1 9 3 4 进行研究， 发现两个 材料控制抗性基因的数目 存在差异， 前者可能是1 组 基因起作用， 后者可能是2 对或2 对以上基因起作用. 有待进一步开展的 工作是 利用回 交群体对 S 3 的抗病规律作进一步确证， 在对 S 3 进行抗性鉴定和 抗青枯病遗传分析的基础上， 借助分子标记辅助育 种技术， 找到与S 3 抗病基因相连锁的分子标记， 并将 该基因定位和克隆， 还可同时用一系列高抗青枯病 品种检验S 3 的抗病基因是否具有普遍性， 用以指导 育种实践， 加速茄子抗青枯病育种进程. 参考文献 [ 1 l 李海涛， 邹庆道， 吕书文， 等. 番茄杭青枯病的最适鉴定方 法研究[ i l . 辽宁农业科学， 2 0 0 1 , 4 1 - 4 . [ 2 l 方中达. 植病研究 方法[ M l . 北京 农业 出版 社， 1 9 7 9 . 1 7 3 - 1 7 5 ; 3 5 9 - 3 6 0 . [ 3 l W i n s t e a d N N , K e l m a n A . I n o c u l a t i o n t e c h n i q u e f o r e v a l u - a t i n g r e s i s t a n c e t o P s e d o m o n a s s o l a n a c e a r u m . P h y t o p - a t h o l o g y , 1 9 5 2 , 4 2 6 2 8 - 6 3 4 . [ 4 1 部 刚， 屈冬玉，连 勇， 等. 二倍体马铃薯群体青枯病抗性 鉴定及遗传分析「 J . 马铃薯杂志， 1 9 9 8 , 1 2 4 2 1 2 - 2 1 6 . [ 5 1部 刚， 屈 冬玉 ，连 勇 ， 等 一个与马 铃薯青枯病抗性 连锁 的R A P D标记[J ] .植物病理学 报，2 0 0 2 ,3 2 3 2 6 7 - 2 7 1 . [ 6 1 李海涛， 邹庆道， 吕 书文， 等. 茄子对青枯病的抗性遗传研 究〔 J ] . 辽宁农业 科学 ，2 0 0 2 , 3 1 - 3 . [ 7 1 匡传富， 罗 宽. 烟草品种对青枯病抗病性及抗性机制的 研 究 [[ i 1 . 湖 南 农 业 大 学 学 报 自然 科 学 版 , 2 0 0 2 , 2 8 5 3 9 5 - 3 9 8 . [ 8 张竹青， 罗 宽. 烟草青枯病生防细菌发酵培养条件研究 [ J 1 - 湖南农业 大学学报 ， 1 9 9 9 , 2 5 2 1 4 3 - 1 4 6 . 万方数据