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新疆桃对桃树根癌病的抗性评价



全 文 :本文于 2012-03-07 收到。
* 国家“948”项目 (201035)。
贾克功为通讯作者,电话: (010)62733990
试验研究 新疆桃对桃树根癌病的抗性评价*
李冬梅,邵姗姗,宗鹏鹏,朱立新,贾克功
(中国农业大学农学与生物技术学院,北京 100193)
摘 要 为评价新疆桃对桃树根癌病的抗性,以 2 年生实生新疆桃新梢为试材,采用人工接种方
法,研究了新疆桃对桃树根癌病的抗性。结果表明,新疆桃在接种后 60 天,接种发根土壤杆菌的株
最大瘤径 0 ~ 10. 1 mm,平均为 3. 4 mm;接种根癌土壤杆菌的株最大瘤径 0 ~ 9. 4 mm,平均为 3. 7
mm,接种 2 种菌后株最大瘤径 0 ~ 10. 1 mm,平均为 4. 6 mm,根据抗性评价标准判定新疆桃中抗发根
土壤杆菌,中抗根癌土壤杆菌,即新疆桃对桃树根癌病抗性为中度抗病。新疆桃对桃树根癌病的抗性
存在显著的分离现象,对桃树根癌病免疫、高度抗病、中度抗病、低度抗病、感病和易感病型植株分
别占群体总数的 1. 32%、11. 84%、52. 63%、26. 32%、6. 58%和 1. 32%。新疆桃是桃砧木抗根癌病
品种选育的珍贵种质资源。
关键词 新疆桃 桃树根癌病 发根土壤杆菌 根癌土壤杆菌 抗性评价
果树根癌病是一种世界性的细菌性病害,发病植
株主要在根部形成肿瘤,地上枝干、根茎部位亦可发
病,常表现为黄叶、生长势弱、影响其开花结果甚至
导致植株死亡,造成巨大的经济损失[1-2]。桃树根癌
病主要由发根土壤杆菌 (Agrobacterium rhizogenes)和
根癌土壤杆菌 (A. tumefaciens)引起[3],在江苏、浙
江、福建、河南、北京及上海郊区普遍发生[4],对桃
树危害严重。由于根癌菌寄主种类繁多、地域分布范
围广,加之特殊的致病发病机制,传统的检疫、农
业、物理及化学防治均无良好效果。很多研究显示,
不同植物种类、不同品种或品系对桃树根癌病的抗性
有明显的差异,因此筛选和应用抗性砧木是防治桃树
根癌病的重要途径[4-8]。
新疆桃 (Prunus ferganensis)主要分布于新疆南
疆地区,其中以喀什市、阿图什市、皮山县较多[9]。
新疆桃是普通桃的变种,是一种重要的种质资源[10],
常用来作为桃的砧木,适应性强,生长健壮,抗旱、
抗寒、耐涝,具有矮化作用[11-12],且具有作为杏矮化
砧木的可能性[13]。本研究旨在研究新疆桃对桃树根癌
病的抗性,为新疆桃种质资源评价和开发利用提供科
学依据。
1 材料与方法
1. 1 材料
试验于 2011 年在中国农业大学上庄实验站进行。
供试新疆桃为 2 年生实生苗,共 110 株,分枝粗度 2
mm以上。新疆桃种子购自新疆维吾尔自治区焉耆县
工厂团林业站,沙藏 100 天左右后播种在 15 cm×15
cm的营养钵中,基质由体积比 1 ︰ 1 ︰ 1 的蛭石、草
炭和沙壤土混匀而成。供试菌株为本实验室自行分
离、鉴定、保存的发根土壤杆菌和根癌土壤杆菌菌悬
液,浓度均为 1×108 cfu /mL。
1. 2 接种
接种前利用向日葵幼苗下胚轴接种法对试验用菌
株进行致病性鉴定,证明 2 个菌株均具有良好的致病
性,利用 Schaad方法[14] 鉴定 2 种菌株的生理生化特
性,以确定 2 种菌株是否混淆。
选择同一批新疆桃播种实生苗 110 株 (100 株接
菌,10 株对照) ,每株选择 2 条粗度和生长势尽量一
致的当年生枝条,编号挂牌,分别编号为 1’、1”,
以此类推。其中编号为 1’ ~ 100’的枝条接种发根
土壤杆菌,编号为 1” ~ 100”的枝条接种根癌土壤
杆菌,对照即编号为 101’ ~ 110’、101” ~ 110”
的枝条接种无菌水作为对照。采用针刺法,每种菌
接种 3 个位点 (3 次重复) ,70%酒精涂抹灭菌后用
医用 5 mL一次性注射器插入至木质部,注入已配置
好的菌悬液 1 滴,用蘸有菌液的脱脂棉包住接种部
位,并用保鲜膜包扎保湿。接种后 3 天去除保鲜膜
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中国果树 China Fruits 2012 (4) 2012 年 7 月
和脱脂棉。
1. 3 抗病性评价
接种后 60 天,用游标卡尺测量瘤径大小,根据
每个枝条所接发根土壤杆菌、根癌土壤杆菌的最大
瘤径分别评价新疆桃对 2 种菌的抗病性,根据每株
所接菌的最大瘤径评价新疆桃对桃树根癌病的抗性。
根据瘤径大小将新疆桃对桃树根癌病的抗性分为 6
个等级,评价标准为:免疫 (I) ,不发病,与对照
无差异;高度抗病 (HR) ,最大瘤径 1. 1 ~ 3. 0 mm;
中度抗病 (MR) ,最大瘤径 3. 1 ~ 5. 0 mm;低度抗
病 (LR) ,最大瘤径 5. 1 ~ 7. 0 mm;感病 (S) ,最
大瘤径 7. 1 ~ 10. 0 mm;易感病 (T) ,最大瘤径 >
10. 0 mm。
2 结果与分析
2. 1 新疆桃对发根土壤杆菌的抗性
接种后 60 天,10 株对照 (未接种)植株均未发
病,接菌的 100 株植株中,接种发根土壤杆菌的枝条
干枯 13 个,最后实测 87 个枝条,株最大瘤径 0 ~
10. 1 mm,平均为 3. 4 mm,表明新疆桃中抗发根土壤
杆菌,其实生群体存在显著的株间分离现象。免疫植
株 7 株,高度抗病植株 29 株,中度抗病植株 37 株,
低度抗病植株 13 株,感病植株 0 株,易感病植株 1
株,分别占群体植株的 8. 00%、33. 30%、42. 50%、
14. 90%、0%、1. 10% (表 1)。
表 1 新疆桃对发根土壤杆菌的抗性分离情况
抗性类型
株最大瘤径
(mm)
株数
(株)
占群体植株比率
(%)
免疫 (I) ≤1. 0 7 8. 00
高度抗病 (HR) 1. 1 ~ 3. 0 29 33. 30
中度抗病 (MR) 3. 1 ~ 5. 0 37 42. 50
低度抗病 (LR) 5. 1 ~ 7. 0 13 14. 90
感病 (S) 7. 1 ~ 10. 0 0 0
易感病 (T) >10. 0 1 1. 10
2. 2 新疆桃对根癌土壤杆菌的抗性
接种后 60 天,10 株对照 (未接种)植株均未发
病,接菌的 100 株植株中,接种根癌土壤杆菌的枝条
干枯 20 个,最后实测 80 个枝条,株最大瘤径 0 ~ 9. 4
mm,平均为 3. 7 mm,表明新疆桃中抗根癌土壤杆菌,
其实生群体存在显著的株间分离现象。免疫植株 5
株,高度抗病植株 27 株,中度抗病植株 31 株,低度
抗病植株 12 株,感病植株 5 株,易感病植株 0 株,分
别 占 群 体 植 株 的 6. 25%、 33. 75%、 38. 75%、
15. 10%、6. 25%和 0% (表 2)。
表 2 新疆桃对根癌土壤杆菌的抗性分离情况
抗性类型
株最大瘤径
(mm)
株数
(株)
占群体植株比率
(%)
免疫 (I) ≤1. 0 5 6. 25
高度抗病 (HR) 1. 1 ~ 3. 0 27 33. 75
中度抗病 (MR) 3. 1 ~ 5. 0 31 38. 75
低度抗病 (LR) 5. 1 ~ 7. 0 12 15. 10
感病 (S) 7. 1 ~ 10. 0 5 6. 25
易感病 (T) >10. 0 0 0
2. 3 新疆桃对桃树根癌病的抗性评价
同一植株上接种 2 种菌都存活的植株共 76 株,株
最大瘤径 0 ~10. 1 mm,平均为 4. 6 mm,表明新疆桃对
桃树根癌病抗性为中度抗病,其实生群体存在显著的
株间分离现象。免疫植株 1株,高度抗病植株 9株,中
度抗病植株 40 株,低度抗病植株 20 株,感病植株 5
株,易感病植株 1 株,分别占群体植株的 1. 32%、
11. 84%、52. 63%、26. 32%、6. 58%、1. 32% (表 3)。
表 3 新疆桃对桃树根癌病的抗性分离情况
抗性类型
株最大瘤径
(mm)
株数
(株)
占群体植株比率
(%)
免疫 (I) ≤1. 0 1 1. 32
高度抗病 (HR) 1. 1 ~ 3. 0 9 11. 84
中度抗病 (MR) 3. 1 ~ 5. 0 40 52. 63
低度抗病 (LR) 5. 1 ~ 7. 0 20 26. 32
感病 (S) 7. 1 ~ 10. 0 5 6. 58
易感病 (T) >10. 0 1 1. 32
3 结论与讨论
研究发现,新疆桃对发根土壤杆菌和根癌土壤杆
菌均为中度抗病,都存在免疫型和高度抗病型植株,
有 10 株同时对 2 种根癌菌免疫或高度抗病的单株,综
合评价新疆桃对桃树根癌病的抗性为中度抗病。新疆
桃实生群体对桃树根癌病抗性存在显著的分离现象,
对桃树根癌病免疫、高度抗病、中度抗病、低度抗
病、感病和易感病型植株分别占群体总数的 1. 32%、
11. 84%、52. 63%、26. 32%、6. 58%和 1. 32%。新疆
桃是桃砧木抗根癌病品种选育的珍贵种质资源。
本研究旨在对新疆桃实生群体的根癌病抗性进行
科学评价,随机抽取了 110 株植株,以免经过人工挑
选造成抗性评定结果偏大或偏小。刘常红等人研究发
现,在同一株接菌植株上根瘤的大小与所接枝条的生
长势呈明显的负相关关系,枝条越粗生长势越强,其
根瘤越小,反之根瘤越大[15-17]。因此,为避免因枝条
生长势不同所造成的误差,应选择枝条生长势相近、
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中国果树 China Fruits 2012 (4) 2012 年 7 月
粗度尽量一致的新梢进行接菌。
以往对桃树根癌病抗性研究中,对单株的抗性类
型评定时,采用 3 次重复根瘤直径的平均值来评
定[15-17],笔者认为 3 次重复的肿瘤大小不一,3 个肿
瘤直径的平均值会比最大的瘤径小,这样用平均数评
价植株抗根癌病的能力就会较高,然而此植株本身可
以形成的最大瘤径却反应了其较低的抗病能力,因此
为了不对其抗性做出过高的评价,本研究采用取最大
值的方法,能够更加准确地说明植株的抗性。
参考文献
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本文于 2011-12-16 收到,2012-05-11 收到修改稿。
* 黑龙江省“十一五”科技攻关项目 (GB06B112-4)。
于泽源为通讯作者,电话: (0451)55190431
黑穗醋栗果醋醋酸响应曲面法
优化发酵工艺研究*
徐 妍,于泽源,李兴国,邵 勤
(东北农业大学园艺学院,黑龙江哈尔滨 150030)
摘 要 以黑穗醋栗鲜果为原料,在单因素试验基础上,研究了黑穗醋栗果醋醋酸发酵条件,并
利用响应曲面法优化发酵条件,建立了多元二次模型方程。结果表明,由该模型得到的优化发酵温度
31. 5 ℃,初始酒度 6. 94%,初始 pH值 3. 47,液态摇床发酵,转速 120 r /min,所得果醋实际酸度为
5. 31%,与预测值 (5. 48%)相对误差小于 5%。该模型合理可靠,可用于黑穗醋栗果醋大规模生产
预测。
关键词 黑穗醋栗 果醋 醋酸 发酵工艺 响应曲面法 优化
黑穗醋栗 (Ribes nigrum L. )又称黑加仑、黑豆
果,为虎耳草科茶藨子属茶藨子亚属小灌木。果实为
浆果,含有丰富的糖、有机酸、氨基酸、多种维生素
及矿物质,鲜果平均维生素 C 含量 1 500 ~ 2 500 mg /
kg[1],果实内种子中亚油酸、γ-亚麻酸含量较高。黑
穗醋栗果实及其加工制品 (果汁、果酱、果酒等)被
认为具有特殊的保健功能[2]。但目前市场上单一的产
品类型难以满足消费者的需求。
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