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High Temperature Induced Resistance to Cladosporium cucumerinum in Cucumbers

高温诱导黄瓜抗黑星病研究



全 文 :园  艺  学  报  2001 , 28 (2) : 177~179
Acta Horticulturae Sinica
收稿日期 : 2000 - 07 - 19 ; 修回日期 : 2000 - 11 - 20
基金项目 : 国家自然科学基金资助项目 (39870454)
高温诱导黄瓜抗黑星病研究
李宝聚 彭霞薇 王福建 彭 仁
(中国农业科学院蔬菜花卉研究所 , 北京 100081)
摘 要 : 利用高温 (40~50 ℃) 预先对黄瓜幼苗处理 1~2 h , 可以不同程度地诱导黄瓜
苗对黑星病 ( Cladosporium cucumerinum Ell. and Arth. ) 的抗性 , 40 ℃2 h、45 ℃1 h 高温诱导抗
病性表达明显。高温热击后 4 h 即开始表现出诱导抗病性 , 24 h 诱导抗病性表现最明显。通
过对 18 个黄瓜品种的高温热击试验发现 , 不同黄瓜品种经高温热击处理后表现出的诱导抗病
效果不同 , 有些品种在 40 ℃2 h、45 ℃1 h 处理下诱导效果均较明显 , 有些品种在 40 ℃2 h 处
理下诱导效果明显 , 而有些品种则在 45 ℃1 h 处理下诱导效果较好 , 还有些品种高温处理后
无效果。
关键词 : 黄瓜 ; 高温处理 ; 诱导 ; 抗病性 ; 黑星病
中图分类号 : S 642. 2 ; S 432  文献标识码 : A  文章编号 : 05132353X (2001) 0220177203
1  目的、材料与方法
植物对高温热击的反应已引起人们的广泛关注。在高温条件下 , 植物除产生一系列的
生理反应 (产生 HPS 等) 以抵抗热胁迫外 , 其抗病性也发生复杂的变化。寄主经热击后
对病原菌的抗性相应地发生了变化 , 有的寄主经热击后感病性增强〔1 ,2〕; 有的则能够诱导
抗病性提高 , 这已经被一些自然现象和试验结果所证实。80 年代初 , Stermer〔3 ,4〕利用生长
箱中培养的黄瓜黄化苗进行短暂 (40~50 s) 的高温 (50 ℃) 处理 , 发现可诱导出对黑星
病的抗性 , 但此后尚未见温室盆栽黄瓜长期诱导抗病性的相关报道。作者以前人报道黄瓜
能够忍受的温度 (40~50 ℃) 为基础 , 研究高温处理对黄瓜黑星病抗性表达的影响 , 以便
全面地了解黄瓜对热刺激的反应 , 为高温诱导抗病性的应用及理论研究奠定基础。
供试的黄瓜品种 18 个 , 包括中农系列、津研系列、密刺类及一些华南型黄瓜品种 ,
待第一片真叶展开后进行高温处理。方法 : 将一片真叶的黄瓜幼苗放于光照培养箱中高温
处理 , 处理前浇足水 , 各处理均在有光照、RH 80 %条件下进行 , 到达所需处理时间后缓
慢降至室温 , 之后将幼苗再移回原温室中生长 , 24 h 后接种黑星病病菌 ( Cladosporium cu2
cumerinum Ell . and Arth. ) , 接种浓度为孢子 4 ×106 个/ mL , 全株喷雾接种 , 接种后第 6 天
调查发病情况。
2  结果分析与讨论
2. 1  高温处理对黄瓜抗黑星病的影响
黄瓜品种北京 401 和中农 8 号经不同高温处理后迟滞 24 h 进行接种 , 6 d 后调查 , 结
果见表 1。35 ℃没有诱导抗黑星病的作用 , 一定时间的 40~50 ℃以上的高温处理能够诱导
黄瓜幼苗对黑星病的抗性。试验中 2 个品种对热击处理后所表现出的诱导抗性有一些差
别。北京 401 经 45 ℃、50 ℃高温处理 1 h 后可诱导黄瓜抗黑星病 , 其它温度处理均未出现
诱导抗病效果 ; 中农 8 号在 40 ℃2 h 和 45 ℃1 h 处理下所表现的诱导效果最明显 , 诱导抗
病效果可达 40 %以上。50 ℃高温处理 1 h 对黄瓜苗造成一定伤害。
表 1  不同高温处理对黄瓜抗黑星病的影响
Table 1  The effect of different high temperature on the
induced resistance in cucumber seedlings to C. cucumerinum
品 种
Variety
处 理
Treatment
病叶率
Rate of
infection in
leaves ( %)
病 情
指 数
Infective
index
病害降低
Disease
reduction
( %)
北京 401 35 ℃1 h 88. 73 49. 35 - 4. 96
Beijing 401 35 ℃2 h 85. 29 46. 47  1. 17
40 ℃1 h 80. 35 46. 20  1. 74
40 ℃2 h 75. 00 48. 18  2. 47
45 ℃1 h 59. 26 34. 81 25. 97
50 ℃1 h 61. 45 37. 42 20. 42
对照 Control 84. 21 47. 02 —
中农 8 号 35 ℃1 h 89. 76 63. 82  2. 01
Zhongnong
No. 8 35 ℃2 h 93. 20 65. 46  0. 51
40 ℃1 h 72. 36 50. 79 22. 02
40 ℃2 h 55. 48 36. 58 43. 84
45 ℃1 h 57. 60 32. 85 49. 56
50 ℃1 h 75. 86 43. 80 32. 75
对照 Control 94. 87 65. 13 —
  注 : 病害降低 ( %) = 〔 (对照病情指数 - 处理病
情指数) / 对照病情指数〕×100
Note : Disease reduction ( %) = 〔 ( Infective index of
control - infective index of treatment) / infective index of con2
trol〕×100
表 2  高温处理后不同时间接种对病害的影响
Table 2  The effect of the time elapsed from heat
treatment to inoculation on disease development
处 理
Treatment
高温处理后
迟滞接种时间
Inoculation time
after heat shock
of high
temperature (h)
病叶率
Rate of
infection
in leaves
( %)
病 情
指 数
Infective
index
病 害
降 低
Disease
reduction
( %)
40 ℃2 h  0 75. 74 52. 79 - 13. 48
4 63. 08 39. 29 17. 61
24 65. 52 26. 54 41. 61
48 24. 19 42. 59 21. 13
72 79. 41 50. 33 5. 22
120 70. 42 50. 17 1. 51
45 ℃1 h 0 85. 44 56. 78 - 22. 06
4 68. 97 38. 10 20. 59
24 59. 09 24. 55 45. 98
48 60. 65 34. 00 23. 98
72 66. 67 47. 33 10. 87
120 60. 71 48. 28 2. 80
对照 Control 0 77. 46 46. 52  —
4 79. 49 47. 69  —
24 81. 82 45. 25  —
48 76. 67 54. 00  —
72 65. 52 53. 10  —
120 53. 29 49. 67  —
2. 2  高温诱导黄瓜抗黑星病的持续时间
黄瓜苗 (品种为长春密刺) 经过 40 ℃2 h、45 ℃1 h 高温 (RH 80 %) 处理后迟滞不同
时间接种试验表明 (表 2) , 高温处理后立即接种黄瓜黑星病菌 , 可使该病加重 ; 高温处
理后 4 h 接种 , 病害开始降低 , 即表现出诱导抗病效果 ; 而高温处理后 1 d 接种诱导抗黑
星病效果最高 ; 以后随着接种迟滞时间的延长 , 诱导抗病能力降低 , 到第 5 天已基本上无
抗病效果。
2. 3  黄瓜不同品种对高温诱导抗黑星病表达的影响
18 个黄瓜品种的不同高温诱导试验表明 , 不同的品种对高温诱导抗病性的敏感性差
异较大 , 大多数品种在一定的高温条件下均能表现出一定的抗病性。津春系列品种、津绿
3 号、津优 1 号为抗黑星病品种 , 它们经 40 ℃ 2 h 高温处理后诱导出的抗病效果明显
(39. 10 %~ 100 %) ; 北京 401 和碧春在 45 ℃ 1 h 处理后诱导效果明显 ( 20. 11 %~
25. 97 %) ; 中农系列、密刺类及两个华南型黄瓜品种四季秋瓜和精选白叶三经过上述两种
高温处理后均能诱导出抗病性 (17. 99 %~61. 08 %) , 且经 45 ℃1 h 高温处理后的黄瓜幼苗
诱导抗病效果高于 40 ℃2 h 处理 ; 新四号品种经高温处理的诱导效果不明显 (4. 95 %~
10. 03 %) ; 北京 102 经这两个高温处理抗病能力均降低。
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近 20 年来 , 热刺激诱导植物抗病性的问题一直是学者们关注的热点。Stermer 等试验
发现 , 对黄瓜黑星病病菌感病的黄瓜幼苗热击处理后 24 h 进行接种 , 可使植株的抗病性
大大增强。本研究利用温室生长的黄瓜苗进行试验 , 发现 35 ℃1 h、35 ℃2 h、40 ℃1 h 处
理在黄瓜各个品种上的诱导抗病效果都不明显 , 40 ℃2 h、45 ℃1 h 处理的诱导抗病效果
在不同品种上表现较明显 , 但品种间对这两个处理的诱导抗病效果不尽相同。
参考文献 :
1  Chamberlain D W. Heat2induced susceptibility to non2pathogens and cross2protection against Phytophthora megasperma var. Sojae in
soybean. Phytopathology , 1972 , 62 : 645~646
2  Heath M G. Effects of heat shock , actinomycin D , cycloheximide and blasticidin S on nonhost interactions with rust fungi . Physio2
logical Plant Pathology , 1979 , 15 : 211~218
3  Stermer B A. Hammerschmidt R. Heat shock induces resistance to Cladosporium cucumerinum and enhances peroxidase activity in
cucumbers. Physiologycal Plant Pathology , 1984 , 25 : 239~249
4  Stermer B A , Hammerschmidt R. Association of heat shock induced resistance to disease with increased accumulation of insoluble
extensin and ethylene synthesis. Physiological and Molecular Plant Pathology , 1987 , 31 : 453~461
High Temperature Induced Resistance to Cladosporium cucumerinum in Cucumbers
Li Baoju , Peng Xiawei , Wang Fujian , and Peng Ren
( Institute of Vegetables and Flowers , Chinese Academy of Agricultural sciences , Beijing 100081)
Abstract : High temperature (40 - 50 ℃) for 1 - 2 hours induced resistance to the scab pathogen , Cladosporium
cucumerinum in cucumber plants. The high temperatures of 40 ℃2 hours or 45 ℃1 hour was found to be the optimal
treatment for the induction of resistance. Plants inoculated with C. cucumerinum just at the time of 4 hours after heat
shock of high temperature exhibited increased resistance to the fungus. A 24 hours interval from heat shock of high tem2
perature to inoculation allowed for development of maximum resistance. Eighteen cultivars were tested by heat shock of
high temperature , and it was found that different cultivars expressed distinct induction resistance to C. cucumerinum.
Some cultivars exhibited induced resistance in the treatments of 40 ℃2 hours and 45 ℃1 hour. Some cultivars exhibited
induced resistance in only one of the two treatments , while others had no expression of induced resistance.
Key words : Cucumber ; High temperature ; Induction ; Disease resistance ; Cladosporium cucumerinum
会  讯 第七届全国梅花蜡梅展览在无锡举行
第七届全国梅花蜡梅展览暨无锡市首届梅花节于 2001 年 2 月 17 日在无锡市隆重开幕。2 月 18 日举
办了国际梅与蜡梅文化研讨会 , 当晚召开了梅品种国际登录第二届年会 , 举行了《梅国际登录年报
(2000)》 (中英对照) 首发式 , 并向与会代表展示了刊载有 1999 年登录的梅花品种彩照的《园艺学报》。
2 月 19 日组织与会代表参观了苏州吴县市梅园。当晚召开了中国花卉协会梅花蜡梅分会三届二次理事会
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真评选 , 共评出金奖 36 项 , 银奖 54 项 , 铜奖 39 项 , 特别奖 3 项。此次梅展规模空前 , 以梅文化为主
题 , 用花文化带动我国花卉产业化国际化 , 对于加快梅花蜡梅走向世界意义深远。
张启翔  吕英民
(中国园艺学会梅花研究会  中国花卉协会梅花蜡梅分会)
9712 期             李宝聚等 : 高温诱导黄瓜抗黑星病研究