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葡萄属种间杂交一代果实炭疽病抗性遗传的研究



全 文 :第 27卷 第 6期 西北农业大学学报 Vol. 27 No. 6
1999年 12月 Acta Univ. Ag ric. Bo reali-occidenta lis Dec. 1999
[文章编号 ]1000-2782( 1999) 06-0069-05
葡萄属种间杂交一代果实炭疽病
抗性遗传的研究
田莉莉 ,贺普超
(西北农业大学园艺系 ,陕西杨陵 712100)
   [摘 要 ] 通过田间自然鉴定、室内离体接种鉴定和田间接种鉴定 ,研究了原产我国的
葡萄属野生种与欧洲葡萄种间杂交 7个组合的亲本和后代对炭疽病的抗性及其遗传。结果表
明 ,后代组合群体的抗病性呈连续性分布 ,表现出数量性状遗传的特征。野生种中主要存在主
效抗性基因 ,其遗传效应占优势 ,欧洲品种中存在微效抗性基因 ,子代的抗病性是这两类基因
共同作用的结果。
[关键词 ] 葡萄属 ;葡萄炭疽病 ;种间杂交 ;抗病育种 ;遗传
[中图分类号 ]  S663. 103. 2    [文献标识码 ]  A
葡萄炭疽病 [Glomerella cingulata ( Ston. ) spauld et schrenk ]是重要的葡萄病害之
一 ,在全国范围内广泛分布 ,因其直接危害果实 ,常常给葡萄生产造成严重的经济损失。品
质优良的欧洲葡萄不抗真菌病害 ,而抗病的野生葡萄品质差 ,不宜直接利用。 利用抗性强
的野生种与品质佳的栽培种进行种间杂交 ,把抗性基因导入欧亚种葡萄 ,是培育抗病品种
的一条经济有效的途径。中国是葡萄属 (Vitis )植物的重要原产地之一 ,拥有丰富的抗性种
质资源 [1~ 4 ]。 贺普超等 [1 ]系统研究了起源于中国葡萄属 12个野生种和变种共 49个株系
的抗炭疽病水平 ,表明其中一些株系表现为对炭疽病抗性强或极强 ,认为中国葡萄属野生
种是抗炭疽病的宝贵资源。因此 ,研究中国野生葡萄与欧亚种葡萄杂交后代抗炭疽病的遗
传表现 ,具有重要的理论和实践意义。
1 材料与方法
1. 1 材 料
  试材为 1986~ 1988年杂交的 7个种间杂交组合共 436株杂种一代苗。用作杂交亲本
的野生种有: 华东葡萄 ( V . pseudoret iculata W. T. Wang )白-35-1;毛葡萄 ( V. quiquangu-
laris Rehd. )丹 -2、旬 -3、 83-4-93和 83-4-96.用作亲本的欧洲葡萄品种有: 白诗南 ( Chenin
Blanc )、雷司令 ( Whi te Riesling )、白玉霓 ( Ugni Blanc)、佳利酿 ( Carignane)、小白玫瑰
(Мускатбелый)、粉红玫瑰 (Мскатрозовый)。
1. 2 方 法
1. 2. 1 田间自然鉴定  1994~ 1996年于每年的发病盛期 ( 7~ 9月 ) ,在田间条件下 ,每个
[收稿日期 ]  1998-10-19
[基金项目 ] 国家自然科学基金资助项目 ( 39370495)
[作者简介 ] 田莉莉 ( 1971- ) ,女 ,硕士 ,现在中国农业科学院郑州果树所工作 ,河南郑州 , 450009
母本从 2~ 3株上随机调查 10个果穗 ,每个杂种单株也随机调查 10个果穗 ,统计其自然
发病率。
1. 2. 2 室内离体接种鉴定 葡萄炭疽菌具有潜伏侵染的特性 ,因此 ,在座果后对果穗套
袋 ,以防自然侵染。 待果实成熟时 ,采集成熟的果粒 ,用无菌水冲洗后置于灭菌的培养皿
中 ,用预备试验确定的孢子浓度为 4× 105 mL- 1的炭疽菌分生孢子悬浮液喷雾接种 , 28℃
下保湿培养 , 7 d后调查记载发病率。 重复 2次。
1. 2. 3 田间接种鉴定 果实成熟时 ,在田间对前期套袋的果穗 ,用预备试验确定的孢子
浓度 2× 107个 /mL的孢子悬浮液喷雾接种 ,以喷湿果穗且不滴水为宜 ,保湿 2 d后去掉
塑料薄膜袋 , 10 d后调查发病率。重复 2次。
1. 2. 4 抗病性鉴定标准及分级指标 按感病果粒数占调查果粒总数的百分率分为 0~
11级 ,其中 0~ 4级为抗病类型 , 5~ 11级为感病类型 ,见表 1.
表 1 葡萄果实抗病鉴定标准及分级标准
病级 果实感病 /% 抗病程度 病级 果实感病 /% 抗病程度
0 0. 0 免疫 6 50. 1~ 75. 0 高感
1 0. 1~ 3. 0 高抗 7 75. 1~ 87. 0 高感
2 3. 0~ 6. 0 高抗 8 87. 1~ 94. 0 高感
3 6. 1~ 12. 0 抗病 9 94. 1~ 97. 0 高感
4 12. 1~ 25. 0 抗病 10 97. 1~ 99. 9 高感
5 25. 1~ 50. 0 感病 11 100. 0 高感
2 结果与分析
2. 1 亲本对炭疽病的抗性
表 2 亲本对炭疽病的抗病性
品种或株系
感病级次
自然发病 离体接种 田间接种 平 均
小白玫瑰 5 10 5 6. 7
粉红玫瑰 4 11 5 6. 7
雷司令 4 10 5 6. 3
白诗南 4 5 6 5. 0
白玉霓 4 6 - 5. 0
佳利酿 4 5 5 4. 7
丹 -2 3 5 5 4. 3
83-4-93 1 5 5 3. 7
83-4-96 1 4 4 3. 0
旬 -3 2 - - 2. 0
白 -35-1 0 2 2 1. 3
  从表 2可以看出 ,综合 3种鉴定方法 ,欧洲葡萄对炭疽病的抗性明显低于野生种 ,其
中小白玫瑰、粉红玫瑰最易感病 ,平均感病级次为 6. 7,佳利酿表现最抗病 ,其平均感病级
次为 4. 7,其他品种介于此二者之间 ;野生种对炭疽病表现为不同程度的抗病 ,其中以白 -
35-1抗病性最强 , 3年中在自然情况下均未发病 ,人工接种亦表现出高度抗病 ,丹-2在野
生种中抗病性最差 ,人工接种表现为感病。
70 西北农业大学学报 第 27卷
2. 2 杂交后代田间自然抗病性分布
表 3表明 , 7个杂交组合后代群体的抗病性发生分离 ,呈现不同程度的连续性分布 ,
表现出数量性状遗传的特征。从子代平均感病级次与亲本的关系看 ,多数组合子代发病介
于双亲之间 ,且多低于亲中值 ,偏向抗性强的野生种 ,这说明在种间杂交葡萄抗炭疽病的
遗传中 ,野生种存在抗性明显的主效基因。在 83-4-93×白诗南与 83-4-93×雷司令 2个组
合中 ,亲本的抗病性基本一致 ,后代抗性类型的比例分别为 92. 6%和 76. 2% ,子代抗病性
分布在 0. 05水平上表现差异显著 (x 2= 12. 83* , x20. 05= 12. 59) ,造成这种差异的原因可能
是不同的欧洲品种白诗南和雷司令中存在微效抗性基因的数量或基因位点不同。
表 3 田间自然条件下杂交后代果实炭疽病抗性分布
杂交组合 F1 /株 亲中值 F1抗病性分布 /株
0 1 2 3 4 5 6
F1平均抗型率 /%( 0~ 4级 )
白-35-1( 0)×佳利酿 ( 4) 66 2. 0 12 35 9 6 4 1. 3 100. 0
丹-( 3)×小白玫瑰 ( 5) 52 4. 0 15 17 7 7 5 1 1. 5 98. 1
旬 -3( 2)×白玉霓 ( 4) 53 3. 0 3 11 13 16 6 4 2. 4 92. 5
83-4-96( 1)×粉红玫瑰 ( 4) 52 2. 5 6 19 7 8 7 4 1 2. 1 90. 4
旬-3( 2)×粉红玫瑰 ( 4) 14 3. 0 2 3 4 3 2 3. 0 85. 7
83-4-93( 1)×白诗南 ( 4) 94 2. 5 10 13 21 37 7 3. 0 92. 6
83-4-93( 1)×雷司令 ( 4) 105 2. 5 2 7 11 25 35 24 1 3. 5 76. 2
  注:括号内数值为亲本的自然抗病级次 (下表同 )。
2. 3 杂交后代室内离体接种抗病性分布
由表 4可见 ,在室内离体接种条件下 ,子代及亲本的发病情况普遍高于自然鉴定的结
果 ,这是由于人为提供了较好的发病条件——适宜的温度、湿度和病原菌所致。从亲中值、
F1平均感病级次与 F1感病性的关系可以看出 ,亲本越抗病 ,子代抗病类型的比例越高。
如白 -35-1×佳利酿组合的亲中值最小 ( 3. 5) ,后代平均感病级次也最低 ( 3. 7) ,后代抗病
株率最高 (达 64. 7% ) .
表 4 室内离体接种条件下 F1代果实炭疽病抗性分布
杂交组合及
亲本抗病性 F1 /株 亲中值
F1感病级次分布 /株
0 1 2 3 4 5
白 -35-1 ( 2)×佳
利酿 ( 5) 34 3. 5 2 2 3 5 10 9
83-4-93 ( 5)×白
诗南 ( 5) 35 5. 0 3 0 2 2 6 12
83-4-93 ( 5)×雷
司令 ( 10) 36 7. 5 1 2 4 11
83-4-96 ( 4)×粉
红玫瑰 ( 11) 28 7. 5 2 2 4 8
杂交组合及
亲本抗病性
F1感病级次分布 /株
6 7 8 9 10 11
F1平均 抗病 /% 感病 /%
白 -35-1 ( 2)×佳
利酿 ( 5) 3 3. 7 64. 7 35. 3
83-4-93 ( 5)×白
诗南 ( 5) 7 2 1 4. 5 37. 1 62. 9
83-4-93 ( 5)×雷
司令 ( 10) 12 4 2 5. 3 28. 6 71. 4
83-4-96 ( 4)×粉
红玫瑰 ( 11) 7 2 2 0 1 5. 4 19. 5 80. 5
71第 6期 田莉莉等: 葡萄属种间杂交一代果实炭疽病抗性遗传的研究
2. 4 杂交后代田间接种抗病性分布
表 5的资料显示 ,在田间接种条件下 ,抗病的白 -35-1组合后代中 ,抗性株最多 ,占
94. 4% ,但在其他组合中却未发现相同的规律性 ,这可能与试材套袋前防病处理不彻底有
关。
表 5 田间接种条件下杂交后代果实炭疽病抗性分布
杂交组合及亲本感病性 F1 /株 亲中值
F1感病级次分布 /株
0 1 2 3 4 5 6 7~ 11
F1平均 抗型 /%( 0~ 4级 )
白 -35-1( 2)×佳利酿 ( 5) 36 3. 5 4 11 8 7 4 1 1 2. 1 94. 4
83-4-93( 5)×白诗南 ( 6) 30 5. 5 3 8 7 5 5 2 2. 2 93. 3
83-4-93( 5)×雷司令 ( 5) 36 5. 0 1 1 1 4 12 12 4 1 4. 3 52. 8
83-4-96( 4)×粉红玫瑰 ( 5) 30 4. 5 3 5 9 5 8 5. 6 26. 7
2. 5  3种鉴定方法的比较
对以上 3种鉴定方法的发病率进行相关性分析 (表 6) ,表明不同方法的鉴定结果之
间呈极显著正相关 ,对同一寄主来讲 ,以室内离体接种条件下发病最重 ,亦能最为准确地
反映不同寄主间抗病性的差异。
表 6  3种方法鉴定结果的相关性
处 理 田间自然发病 室内离体接种 田间接种
田间自然发病 1. 000 0
室内离体接种 0. 335 9* * (n= 103) 1. 000 0
田间接种 0. 480 1* * (n= 98) 0. 533 7* * (n= 112) 1. 000 0
3 讨论与结论
1)关于葡萄炭疽病的抗性遗传 ,目前尚未见报道。本研究认为 ,葡萄对炭疽病的抗性
是由多基因控制的 ,在杂交后代中 ,抗性不同程度的连续性分布表现了数量性状遗传的特
征。野生种株系的抗病程度普遍高于欧亚种品种。野生种与欧亚种杂交 ,后代抗炭疽病的
程度主要取决于野生种 ,同时也受欧亚种品种亲本的影响。这表明 ,在野生种中存在抗炭
疽病的主效基因 ,在欧亚种品种中存在抗性的微效基因。这与其他学者认为在葡萄属中存
在抗病的主效基因与微效基因的观点相一致 [ 5, 6]。
2)由于鉴定方法之不同 ,同一杂交组合后代的抗、感病率虽有不同 ,但其抗病性强弱
的顺序却是完全一致的 ,如白 -35-1×佳利酿在 3种鉴定方法中的感病级次最低和抗性类
型最多。
[参考文献 ]
[1 ] 贺普超 ,任治邦 .我国葡萄属野生种对炭疽病抗性的研究 [ J].果树科学 , 1990( 1): 7~ 12.
[2 ] 贺普超 ,晁无疾 .秦巴山区野生葡萄种质资源及其利用 [ J] .陕西农业科学 , 1983( 2): 30~ 31.
[3 ] 韩振海 .落叶果树种质资源学 [M ] .北京:中国农业出版社 , 1995. 308~ 352.
[4 ] 黎盛臣 .我国的葡萄种质资源 [ J] .植物杂志 , 1989( 2): 3~ 4.
[5 ] 李 华 .葡萄优质抗病育种新的杂交育种方法 [ J] .西北农业大学学报 , 1989( 2): 112~ 114.
[6 ] 贺普超 ,刘延琳 .葡萄种间杂交一代对霜霉病抗性遗传的研究 [ J ].园艺学报 , 1995( 1): 29~ 34.
72 西北农业大学学报 第 27卷
Inheritance of g rape ripe rot resistance in F1
generation of interspecific hybridization of Vitis
TIAN Li-li,HE Pu-chao
( Department of Horticulture,N or thwestern Ag ricu ltural Universi ty ,Yang lin g , Shaanx i 712100,Ch ina )
Abstract: Resistance to g rape ro t [Glomerella cingulata ( Ston. ) spauld et schrenk ]
o f bo th the parents and hybrids of 7 interspecific cross combina tions is studied th rough
field natural evaluation, labaratory isolated inocula tion and field inocula tion evaluation.
The resul ts a re as follow s: the hybrids display the characteristic o f the quanti tativ e in-
heri tance w ith the t rai t s o f continuous dist ribution. The major resistant g enes exist in
the wi ld species which reveal the dominant effect. Whi le the minor resistant genes exist
in Vitis v ini fere pa rents. The resistance of hybrids to the disease is contro lled by both of
them.
Key words: Vit is; g rape ripe ro t; interspecific hybridization; disease-resistance
breeding; inheritance
西北农业大学 16名专家被聘为宝鸡市科技顾问
日前 ,西北农业大学 16名专家被宝鸡市委、市政府聘为科技顾问。这些专家均是在某
一研究领域有一定影响 ,市场意识强 ,年富力强的中青年专家 ,研究方向涉及生态农业、食
品加工、畜牧养殖、小麦育种、林果蔬生产等。宝鸡市委、市政府对聘请的科技顾问十分重
视 ,为他们配备了传真机等办公设备 ,并按年度发放津贴。与此同时 ,提倡专家在抓点示范
过程中 ,按市杨经济运作 ,与所在地经济实体或农民群众签订技术服务、技术承包合同 ,以
契约形式确定双方权、责、利 ,以便充分调动双方积极性。农业科技顾问抓点进入实施阶段
后 ,宝鸡市将统一规划 ,为专家提供良好的工作、生活条件 ,做到一位专家有一个科技小
院 ,有一所培养学校 ,有一个示范园区 ;干一个产业 ,兴一方经济。
本次受聘的 16位专家为: 魏益民、杨改河、邹志荣、蒋爱民、曹斌云、昝林森、高绍棠、
张文成、李炳智、杨引福、刘兴华、来航线、庄灿然、张改生、张 兴、王 辉。
(李晓春 供稿 )
73第 6期 田莉莉等: 葡萄属种间杂交一代果实炭疽病抗性遗传的研究