全 文 ：林 业 科 学 研 究 ,
文章编号 一 《 扬
抗月季根癌病种质资源的筛选与评价
赵小兰‘ , , 苏晓华 , 韩 益‘ , 赵梁军‘ ’
中国农业大学观赏园艺与园林系 , 北京 叉 中国林业科学研究院林业研究所 , 北京 《 为
湖北民族学院生物科学与技术学院 , 湖北 恩施 众
摘要 年和 年 月 一 日 , 以根癌土壤杆菌 一 一 毒性菌株在田间接种了蔷薇属 个材料 , 以鉴定其
对根癌病的抗性 。 根据发病率 、肿瘤大小 、肿瘤干质量以及感病后植株生长状况将植物的根癌病抗性分为高度抗
病
、
中度抗病
、
中度感病
、
高度感病 个类型 。 重瓣玫瑰
、
黄刺梅 、 ‘ 红双喜 ’ 、 ‘ 火焰 ’ 、 ‘ 蓝丝带 ’表现为高度抗病 多
花蔷薇无刺 号
、
无刺 号 、粉团蔷薇 、 白玉堂等 个材料为中度抗病 荷花蔷薇 、多花蔷薇无刺 号
、 月季花
、 ‘ 梅
郎口红 ’ ‘ 金玛丽 ’等 个材料为中度感病 香水月季
、 ‘ 曼海姆 ’
、 ‘ 摩纳哥公主 ’
、 ‘ 杨基歌 ’ ‘ 桔红潮 ’ 等 个材料
则表现为高度感病 。 为克服田间鉴定的各种限制因素 , 对根癌病抗性的离体接种鉴定方法作了探讨 。 结果表明 离
体嫩梢接菌后所产生的瘤状愈伤组织量可以作为区分材料根癌病抗性的依据 , 离体接种与田间接种鉴定结果基本
一致 。
关键词 蔷薇属 根癌病 抗性种质筛选
中图分类号 弘 文献标识码
月只
一 ,
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收稿 日期 一 一
基金项 目 国家转基因植物研究与产业化课题 一 北京市科委“ 抗逆地被植物的培育 ”项 目
作者简介 赵小兰 一 , 女 , 湖北宜昌人 , 副教授 , 博士研究生 , 主要从事园林植物生理生态及育种研究
, 一
‘〕 通讯作者 , 孔 一 一
第 期 赵小兰等 抗月季根癌病种质资源的筛选与评价
月季根 癌病是 由根癌土壤杆菌
引起 的土 传根 系病 害 , 具有潜伏
侵染和系统侵染特性 仁‘
’ 。 受害植株在根 系 、 根颈
处甚至 茎 上 形 成 大小 不 一 的肿瘤 , 根 茎 发育受
阻 , 进而影 响植株水分及 养分吸 收 。 据研究 , 该
病害使月季茎 的增粗减少 , 产量减少 ,
并缩短植株 寿命 。 近 年来 , 月 季 根癌病 在
中国不断蔓延 , 造成严重危害 ’〕。 有效控制月季
根癌病成为月季生 产及 园林应用 迫切需 要解决
的难题 。 虽然 以 、 等生 防菌对月季根
癌病进行防治取得 了一定成效 , 但其应用也受到
很大限制 〔’川 , 选 育抗病砧木和 品系便成为防治
月季根癌病 的重 要途径 。 筛选利用 现有 的抗病
资源在 日本 、 法 国等 国家 已 经取得 了成效 「一 」,
但是由于不同研究者所采用 的接种方法
、
菌株种
类与浓度 、评价标准 以及植物所处 的生 长环境不
同 , 对 同一材料的抗性鉴定得 出 了完全不 同的结
论 ’
, “
,
。 在中国 , 关于月季根癌病的研究鲜见报
道 。 本研究立 足 于 月 季生 产 与园林应用 的实 际
问题 , 从月季品种 ‘ 金玛丽 ’ 的根部肿瘤中分离 了
根癌土壤杆菌毒性菌株 一 一 , 对蔷薇属
个材料 的根癌病抗性进行 了 田 间接种 鉴定 。 根
据发病率 、 肿瘤大小
、
肿瘤干 质量 以及感病后对
植株生长量 的影 响将材料 的根癌病抗性进行 了
等级划分 , 并获得 了月季根癌病的高抗 和 中抗材
料 , 这将为月季生 产
、 应 用 以 及育种提供重要 的
基础研究资料 。
材料与方法
试验材料
田间接种选取现代月季的常用砧木类型及我
国园林绿化广泛应用 的现代月季 品种 , 共 个
材料 表 。 砧木 由本 实验室 收集
、 繁殖 , 品种
月季盆栽苗购 自北 京谨泽 芳卉月季 园 。 田间接
种材料均选用 年生盆栽苗 , 离体接种选用蔷薇
属 个材料的无菌苗 。 所用 的组培苗均在 当年
生幼嫩茎段 中上部节位取材 , 每个外殖体带 一个
腋芽 , 常规灭 菌处理后在添加不 同激素 的
蔗糖 十 琼脂 值 的培养基上培
养 。 培养条件为 温度 ℃ , 光照 , 光周
期 , 侧芽萌发至 一 时接种处理 。
接种所用的根癌土壤杆菌菌株 一 一 , 从月季品
种 ‘ 金玛丽 ’ 的根部肿瘤中分离 。 病原菌的分离参考
马德钦的方法 ‘“ 〕。 病原菌的致病性采用 等的
方法 ’‘圣鉴定并进一步活体接种向日葵
与荷花蔷薇 必
进行验证 。 病原菌活化采用 兀 培养基 花 培养
基 酵母浸提物
· 一 ’ , 牛肉瞬膏
· 一 ’ , 蛋白陈
· 一 ’ , 蔗糖
· 一 ’ , · · 一 ’ ,
琼月旨
· 一 ‘或不加 , 值 。
接种方法
田间接种鉴定于 年和 年 月 一
日进行 。 选取生长势一致的当年生枝条 , 在中上部
节位用解剖刀密集扎 个伤口 , 深度达髓部 , 以灭菌
脱脂棉蘸取浓度为 ,
· 一 ’的菌悬液包裹伤
口 , 对照为无菌水处理 , 保湿 。 每个处理 巧
个枝条 。
离体嫩梢接种采用解剖针挑取菌苔在新长出的
嫩梢上轻扎 个伤口 。 每种材料接种 个嫩梢 , 对
照为针刺处理 。 除部分材料的活体鉴定无法重复
外 , 所有实验均重复 次
不同接种方法植株抗病性的测定与评价
田间接种后每半个月观察记载植株的生长状
况 , 并分别于接种
、 时观测发病率
、肿瘤的
大小 最 大纵径 和 最大横径 , 并在 时称取
瘤干质量 , 计算 的平均值 。 材料 的抗性分级
标准为 高度抗病 发病率 , 瘤 的
最大纵横径 蕊 , 平均瘤质量 毛 中
度抗病 发病率 一 , 瘤 的最大纵
横径 一 , 平均瘤质量
中度感病 发病率 , 瘤 的最大纵
横径均为 , 平均瘤质量
高度感病 发病率 , 瘤 的最
大纵横径 , 寄主生长明显受抑制 。
离体嫩梢接种 后测量瘤状组织的大小 , 计
算平均值 同时测量接种与对照处理植株的侧梢生
长量 , 采用 法分析接种处理对寄主生长量的影
响是否差异显著 。 根据肿瘤大小
、
对寄主生长量的
影响将材料的抗性划分为 个类型 高度抗病
肿瘤纵横径 岌 中度抗病 肿瘤纵横
林 业 科 学 研 究 第 卷
径 中度感病 肿瘤纵横径
, 对寄主 生 长 量影 响不显 著 高度感病
肿瘤纵横径 , 对寄主生长量有显著
影响 。
结果与分析
活体鉴定结果与分析
年与 年田间接种 个材料的试验结
果稳定一致 , 各材料之间对根癌土壤杆菌侵染的敏
感性有明显差异 表 。 香水月季 、 ‘ 曼海姆 ’ 、 ‘ 梅
郎随乡曲 ’ 周后在接种部位有明显的瘤状愈伤组
织产生 , 而多数材料接种处理与对照并无显著差异 ,
均只有少量愈伤组织产生 。 接菌 个月后 , 各材料
的发病率 、肿瘤大小出现明显的差别 。
个月后大多数肿瘤呈现逐渐增大的趋势 , 并
在 个月时各材料之间的肿瘤大小分化更为明显 ,
如 荷花蔷薇
、 多花蔷薇 号与多花蔷薇 号在
个月后才出现明显的差异 , 而高度感病材料香水月
季的肿瘤则无限制地生长 ‘ 丹顶 ’ 、 ‘ 粉梅朗 ’ 、 ‘ 绿
野 ’ 、 ‘ 金奖章 ’ 、 ‘ 太阳火焰 ’ 、 ‘ 朝云 ’ 等的肿瘤则基
本没有变化 ‘ 黄和平 ’ 、 ‘ 曼海姆 ’ 、 ‘ 摩纳哥公主 ’
‘ 杰斯特乔伊 ’等的肿瘤则 由于接种的嫩梢逐渐干
枯影响了其营养与水分积累 , 体积反而变小 。 试验
结果表明 在以肿瘤大小作为鉴定标准时 , 应以植物
接菌两个月后的表现反映其抗性差异 , 但对少数极
感病材料的评价应综合其它观察结果 肿瘤干质量
与肿瘤大小增加的规律基本一致 , 也能直观反映不
同材料的抗病性差异 同时 , 试验还发现 , 形成的肿
瘤大小
、质量一样 , 但对不同寄主的生长影响却很不
相同 , 如接菌 个月后 , ‘ 杰斯特乔伊 ’
、 ‘ 橘红潮 ’
、
‘ 黄和平 ’生长基本停止 , 无嫩梢抽出 , 而 ‘ 阿林卡 ’
、
‘ 光谱 ’ 、 ‘ 粉和平 ’ 、 ‘ 梅朗口 红 ’ 的生长几乎未受影
响 ‘ 曼海姆 ’在接菌嫩梢逐渐干枯后 出现植株死亡
的现象 , 而香水月季 、 ‘ 杨基歌 ’ 、 ‘ 红帽子 ’生长所受
影响相对较小 。
根据材料的抗性分级标准 , 获得高度抗病材料
个 , 包括重瓣玫瑰 、 黄刺梅 、 ‘ 红双喜 ’ 、 ‘ 火焰 ’ 、
‘ 蓝丝带 ’ 中度抗病材料 个 , 包括 多花蔷薇无刺
号 、无刺 号 、粉团蔷薇
、 白玉堂等 中度感病材料
个 , 包括 多花蔷薇无刺 号 、荷花蔷薇
、 ‘ 金玛
丽 ’ 、 ‘ 粉和平 ’等 而香水月季 、 ‘ 曼海姆 ’ ‘ 摩纳哥公
主 ’ ‘ 杨基歌 ’等高度感病 , 共有 个材料 。
〔’飞曾以根癌土壤杆菌 菌株离体接种
鉴定了 个月季品种的根癌病抗性 , 结果表明 对肿
瘤形成有高度抗性的品种占 发病率 ,
中等抗性的品种占 发病率 而
对肿瘤扩展有高度抗性的品种占 , 有中等抗性
的品种占 。 本试验结果与之较为吻合 , 但在发
病率上明显偏高 而在对月季砧木的根癌病抗性鉴定
方面 , 两者差异较大 。 〔 试验结果表明 供试的
砧木类型均不抗肿瘤形成 , 多花蔷薇形成的肿瘤最
大 , 且与其它种之间差异显著 而本试验表明 多花蔷
薇种内对根癌病的抗性存在差异 , 个类型中度抗病 ,
个类型中度感病 , 没有高度感病类型 , 这些差异可能
来源于菌株和试验体系的不同 。
在活体鉴定试验中 , 不同季节接种则材料的发
病率 、肿瘤大小会有明显差异困 , 因而 。 的接种时
间均在 月 日 , 即嫩梢萌出 , 此时
的气温也正处于病害发生的最适宜温度 ℃左右 。
为使鉴定不受时间 、环境的限制 , 进一步对离体接种
鉴定方法进行了探讨 。
离体嫩梢接种鉴定
由图 可以看出 , 在侧梢接种部位瘤状组织明
显 , 而对照的伤口处没有生成明显的愈伤组织 , 说明
以接种部位产生的瘤状组织量来区分材料的根癌病
抗性具有可行性 。 表 为蔷薇属 个材料的离体
接种鉴定结果 。
对材料进行离体接种时发病率均达到 ,
因而仅根据肿瘤大小和对寄主生长量的影响 , 对供
试材料进行了抗性划分 表 。 比较离体与田间活
体接种鉴定结果发现 , 绝大多数材料的鉴定结果一
致 , 如 荷花蔷薇 、 ‘ 梅 口 红 ’ 、 ‘ 多花蔷薇 号 ’ 、 ‘ 西
方大帝 ’ 、 ‘ 御用马车 ’
、 ‘ 金玛丽 ’ 。 只有 ‘ 金奖章 ’ 的
鉴定结果略有差异 。 此外 , ‘ 萨曼莎 ’和 ‘ 索尼亚 ’分
别是 目前已经公认的根癌病抗病和感病材料 , 本试
验的鉴定结果与之吻合 但所有材料离体接种鉴定
时发病率均达 , 这与田间接种鉴定结果有一
定差异 , 与 〔 , 的试验结果也有差异 。 以
菌株接种快速繁殖的材料 , 而本试验为避免
病原菌繁殖影响寄主的营养吸收 , 以 一 菌株接种
外植体新萌发的侧梢 , 菌株种类 、材料的内源激素水
平 、营养状况不同可能造成了这种差异 。
第 期 赵小兰等 抗月季根癌病种质资源的筛选与评价
表 普旅属 个材料对根癌病 菌株 石一 , , 血
· 口 一‘ 的抗性活体鉴定结果
材料名称
重瓣玫瑰
黄刺梅
红双喜
火焰
蓝丝带
粉团蔷薇
白玉堂蔷薇
多花蔷薇 号
多花蔷薇 号
曼尼蒂
金奖章
皇家巴西诺
彩云
绿野
幻卜扇
粉梅朗
金秀娃
朝云
现代艺术
西方大帝
冰山
丹顶
多花蔷薇 号
荷花蔷薇
月季花
梅朗口红
金玛丽
阿林卡
欢笑
坦尼克
红葡萄酒
粉和平
光谱
桔红火焰
黄和平
捷斯特乔伊
巴西诺
明星
金徽章
香水月季
曼海姆
杨基歌
梅朗随乡曲
黑魔术
摩纳哥公主
御用马车
橘红潮
伊丽莎白女王
杏花村
红帽子
拉丁学名
发病率 肿瘤最大横径 最大纵径 。 。
接菌后 接菌后
肿瘤干质量 根癌病抗
性分级
袱鹏肥双“ 几嚼
尺山口 犯川人
人神月血 ‘ ’
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未见明显瘤状组织
未见明显的瘤状组织
未见明显的瘤状组织
未见明显的瘤状组织
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未见明显的瘤状组织
未见明显的瘤状组织
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﹄咖
神而面
﹄恤
林 业 科 学 研 究 第 卷
表 普薇属 个材料离体嫩梢接种鉴定结果
材料名称
培养基中激素浓度
· 一 ‘
一
肿瘤大小 抗性分级
撇一姗
以
以
仍
︵,了︸萨曼莎
曼尼蒂
多花蔷械 号
月季花
西方大帝
梅郎口红
金奖章
御用马车
荷花蔷薇
金玛丽
狗蔷薇
索尼亚
曼海姆
︵︸
图 离体嫩梢接种鉴定图 处理
月季根癌病抗病资源的评价
从表 、 得出 , 月季常用砧木类型中 , 多花蔷薇
无刺 号 、无刺 号 、 白玉堂及曼尼蒂等对根癌病有
中度抗性 , 而荷花蔷薇 、月季花 、多花蔷薇无刺 号
则表现为中度感病性 , 香水月季 、 狗蔷薇为高度感
病 。 由于月季砧木的选择应该综合其嫁接亲和性 、
嫁接的可操作性对月季切花产量 、质量的影响以及
对生态环境 、病虫害的抗性而定 。 综合本研究小组
多年的研究结果 〔’一川 , 结合本次的筛选结果 , 多花
蔷薇无刺 号 、 号 、 曼尼 蒂是值得推荐的月季砧
木 而重瓣玫瑰黄刺梅的抗性种质将为抗病砧木育
种提供新的遗传资源 。
在园林绿化常用的月季品种中 , 对根癌病的抗
性也表现出较大差异 。 综合表 、 的筛选结果 , 并
依据各品种的园林用途 、观赏性 、综合抗性等方面 ,
‘ 蓝丝带 ’ 、 ‘ 红双喜 ’ 、 ‘ 彩云 ’ 、 ‘ 金玛丽 ’ 、 ‘ 梅郎口
红 ’等可 以较多应用 于盆栽和地栽 而 ‘ 曼海姆 ’ 、
‘ 摩纳哥公主 ’ 、 ‘ 橘红潮 ’ 、 ‘ 巴西诺 ’ 、 ‘ 杨基歌 ’ 、
‘ 红帽子 ’等则应从园林绿地中逐渐被更替 。
讨论
虽然近年有月季茎段上产生肿瘤的报道 ’〕, 但
根癌病主要在月季根部和根冠部发病 。 前人在苹果
“ 上的研究表明 地上部与地下
部接种后产生的抗病反应高度相关 , 应用地上部接
种能衡量供试材料对根癌病的敏感性汇’ 】 因而本试
验采用嫩枝接种方法来鉴定植物对根癌病的抗性是
可行的 。
等 ’ 在 鉴 定 不 同菊 花 。
“ 品种对根癌病 的抗性时 , 比较
不同品种 的叶圆片受农杆菌侵染 与对照之间形
成的愈伤组织量差异作为鉴定标准 。 本试验也
曾以多花蔷薇无刺 号为材料摸索了叶圆片离体
接种鉴定方法 , 处理 个月后 , 接菌处理 的叶片
边缘有褐化但 中间保持绿色 , 对照 叶圆片变褐 ,
两者边缘均产生少量愈伤组织 。 个月后 , 接菌
处理的叶圆片中间仍然维持绿色 , 边缘愈伤缓慢
生长并从部分愈伤组织长出不定根 , 对照 叶片愈
第 期 赵小兰等 抗月季根癌病种质资源的筛选与评价
伤组织停止生长 , 叶片死亡 图 。 接菌处理叶
圆片中间的绿色和 愈伤组织上 不定根 的发生正
是根癌土壤杆菌成功人侵多花蔷薇的叶圆片 , 刺
激其细胞分裂素 、 生长 素大量产生后 的效应 但
通过处理与对照 的愈伤组织产生 量 的差别来作
为抗性鉴别的依据还有待进一步研究 。
图 叶盘法接种鉴定 左为用 配““ 一
接菌处理 , 右为对照
在含有激素的培养基上进行 的预培养
是 目前多数离体鉴定必须的步骤 而 等 ” 〕在拟
南芥上的研究发现 , 当以离体根段进行根癌病的抗
性鉴定时 , 根段分开置于培养基上则必须进行预培
养 , 但若以根束形式置于培养基上 , 则不需要预培养
步骤 , 材料可以直接在无激素的培养基上生成愈伤 ,
比较其生成量来鉴定抗性 , 从而排除激素对鉴定结
果的影响 。 该方法在月季根癌病研究上的应用也正
在试验中。
离体接种鉴定所需材料少 , 而且试验可 以全年
进行且操作方便 同时为深人研究抗病机理也必须
建立稳定可靠的无菌接种鉴定体系 , 因而有必要进
一步完善月季根癌病抗性鉴定的离体接种体系 。
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