徐彥剛　姚協(xié)豐　李良俊　徐錦華　任潤生　張曼　劉廣　婁麗娜　朱凌麗　侯茜　徐建　羊杏平

摘要： 為探究不同西瓜種質(zhì)資源對蔓枯病的抗性特性，試驗通過對80份不同地域來源的西瓜種質(zhì)資源進(jìn)行蔓枯病抗性鑒定，并利用SSR標(biāo)記技術(shù)對該材料群體進(jìn)行基因分型和群體結(jié)構(gòu)分析。結(jié)果表明，供試80份材料對亞隔孢殼菌（Stagonosporopsis citrulli）均無免疫性，但不同西瓜品種（品系）間對蔓枯病抗性卻存在較大差異，采用歐式距離進(jìn)行病情指數(shù)聚類分析，可將供試西瓜材料依據(jù)蔓枯病病情指數(shù)分為高抗材料、抗性材料、中抗材料、感病材料和高感材料5組，其中篩選到高抗材料2份，平均病情指數(shù)分別為7.13和8.01; 抗性材料19份，平均病情指數(shù)23.04～40.10;中抗材料 21份，平均病情指數(shù)41.56～57.74; 感病材料24份，平均病情指數(shù)59.14～72.33; 高感材料14份，平均病情指數(shù)75.03～84.46。基于貝葉斯統(tǒng)計劃分的遺傳群體構(gòu)成分析結(jié)果可知，4個不同亞群在病級類型和病情指數(shù)這2個特性上存在一定差異，其中亞群POP4整體抗病性水平最高，且抗性材料的占比達(dá)到33.34%，而亞群POP2抗性材料占比最低。

關(guān)鍵詞： 西瓜;蔓枯病;亞隔孢殼菌（Stagonosporopsis citrulli）;抗性評價

中圖分類號： S651 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號： 1000-4440（2021）01-0106-10

Identification and evaluation of the resistance to gummy stem blight caused by Stagonosporopsis citrulli of some watermelon varieties （strains）

XU Yan-gang1，2， YAO Xie-feng1， LI Liang-jun2， XU Jin-hua1， REN Run-sheng1， ZHANG Man1， LIU Guang1， LOU Li-na1， ZHU Ling-li1， HOU Qian1， XU Jian1， YANG Xing-ping1

（1.Institute of Vegetable Crops， Jiangsu Academy of Agricultural Sciences， Nanjing 210014，China;2.College of Horticulture and Plant Protection， Yangzhou University， Yangzhou， 225009，China）

Abstract： To explore the resistant characteristics of different watermelon germplasm resources to gummy stem blight caused by Stagonosporopsis citrulli， 80 watermelon germplasm resources from different regions were used to evaluate their resistance， and simple sequence repeat （SSR） was used to analyze the genotypes and population structure of the samples. The results showed that none of the 80 materials showed immunity to Stagonosporopsis citrulli， but there was difference of the resistance to gummy stem blight between different watermelon varieties （strains）. The testing watermelon materials could be divided into five groups， consisting of highly resistant material， resistant material， medium resistant material， susceptible material and highly susceptible material based on the disease index of gummy stem blight， using Euclidean distance in cluster analysis of disease index. Two highly resistant materials were identified with the average disease index of 7.13 and 8.01 respectively， 19 resistant materials were identified with the average disease index distributed between 23.04 and 40.10， 21 medium resistant materials were identified with the average disease index distributed between 41.56 and 57.74， 24 susceptible materials were identified with the average disease index distributed between 59.14 and 72.33， 14 highly susceptible materials were identified with the average disease index distributed between 75.03 and 84.46. The analysis results of the genetic population structure divided by Bayesian statistics showed that there were some differences in disease level types and disease indices in the four different subgroups. The overall disease resistant level of POP4 subgroup was the highest and resistant materials accounted for 33.34%， but the proportion of resistant materials in POP2 subgroup was the lowest.

Key words： watermelon;gummy stem blight;Stagonosporopsis citrulli;resistance evaluation

西瓜[Citrullus lanatus （Thunb.） Matsum.]是世界上重要的園藝經(jīng)濟(jì)作物，其生產(chǎn)規(guī)模僅次于葡萄、香蕉、柑橘、蘋果，位居第5位[1]。自21世紀(jì)以來，中國西瓜產(chǎn)量就一直居世界第一，其中栽培面積達(dá)到世界西瓜總面積的60%以上，且產(chǎn)量占據(jù)全球西瓜總產(chǎn)量的70%左右[2-3]。近年來隨著中國西瓜栽培產(chǎn)區(qū)的東移及高效農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展，設(shè)施瓜類栽培已成為中國西瓜生產(chǎn)的重要形式。然而，設(shè)施環(huán)境的高溫高濕條件極易誘發(fā)瓜類蔬菜各種病害的發(fā)生，其中毀壞植株地上部分致使植株萎蔫枯死的西瓜蔓枯?。℅ummy stem blight）已成為影響中國設(shè)施瓜類栽培中最為嚴(yán)重的病害之一，嚴(yán)重影響到中國乃至世界西瓜產(chǎn)業(yè)的發(fā)展[4-6]。

西瓜蔓枯病是由亞隔孢殼屬（Stagonosporopsis）病菌侵染引起的一種世界性真菌病害，其中Stewart等[7]首次明確危害西瓜的亞隔孢殼菌為S. caricae及其演化生成的姊妹種S. citrulli和S. cucurbitacearum，其中S. citrulli是誘發(fā)該病害的優(yōu)勢菌。2018年Huang和Lai[8]對中國臺灣地區(qū)西瓜蔓枯病病害進(jìn)行了鑒定統(tǒng)計，發(fā)現(xiàn)S. citrulli同樣是引發(fā)西瓜蔓枯病害的主要病原菌。同時Rennberger等[9]對美國主要西瓜產(chǎn)區(qū)的西瓜病害進(jìn)行了調(diào)查統(tǒng)計，發(fā)現(xiàn)Stagonosporopsis spp. 是引發(fā)西瓜流行病害的主要病原，其中S. citrulli被鑒定為是造成西瓜流行病害的主要致病菌。本項目組前期對中國安徽省、浙江省、江蘇省及江西省主要西瓜產(chǎn)區(qū)蔓枯病害調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，S. citrulli同樣是引發(fā)中國華東地區(qū)西瓜產(chǎn)區(qū)蔓枯病害的主要病原。

控制西瓜蔓枯病害最有效經(jīng)濟(jì)的途徑是選育抗病品種，其抗病種質(zhì)資源的篩選與鑒定是品種合理利用及抗病育種工作的基礎(chǔ)[10]。因此，確定準(zhǔn)確可靠的抗病性鑒定指標(biāo)是篩選西瓜抗蔓枯病害種質(zhì)資源的前提。然而，目前國內(nèi)對瓜類蔓枯病病害種質(zhì)的鑒定多采用苗期接種法，再根據(jù)植株苗期接種后葉片的侵染程度分級進(jìn)行病情的統(tǒng)計評估[11-12]，但部分研究結(jié)果表明，瓜類苗期葉片和莖蔓對蔓枯病的抗性表現(xiàn)出不同的遺傳特點(diǎn)[13-15]，而僅僅依靠植株苗期葉片的侵染程度不能準(zhǔn)確反應(yīng)出材料的綜合抗性等級。因此，為全面了解西瓜種質(zhì)抗蔓枯病害的綜合分級標(biāo)準(zhǔn)，掌握西瓜不同品種（品系）間群體的抗蔓枯病遺傳關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)，本研究通過對80份西瓜種質(zhì)材料進(jìn)行蔓枯病害綜合抗性評估分析，并依據(jù)不同種質(zhì)材料間的病情指數(shù)和聚類分析結(jié)果，探索西瓜對蔓枯病害抗性分級的評估標(biāo)準(zhǔn)及篩選優(yōu)良抗蔓枯病種質(zhì)資源，以期為挖掘西瓜抗蔓枯病基因和開展西瓜抗病品種選育奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試材料選用國際通用鑒別寄主PI189225、PI482276和78份西瓜核心種質(zhì)資源（表1），在播種前將供試種子用溫水浸泡24 h后，放置于28 ℃的環(huán)境下催芽，待50%的種子出現(xiàn)露白后，將其播種于50孔穴盤（蛭石、珍珠巖和泥炭混合基質(zhì)填裝）內(nèi)，并保持每份材料種植25株，重復(fù)3次，水肥管理與日常管理保持相同，在植株生長至3～4片真葉時用于接種鑒定。

本研究接種鑒定所用蔓枯病菌株DBZJNB4收集于中國華東地區(qū)的西瓜生產(chǎn)重病區(qū)，其致病性強(qiáng)、穩(wěn)定性好[16]。

1.2 病原菌培養(yǎng)

取25 ℃平板培養(yǎng)7 d的病原菌，參照Li等[16]的方法誘導(dǎo)S. citrulli菌株產(chǎn)生分生孢子。挑選新鮮無傷口的黃瓜，將表面進(jìn)行消毒處理，采用0.7 cm滅菌打孔器分離菌塊，放置于略微削去表皮的黃瓜表面，28 ℃恒溫培養(yǎng)，7～10 d后產(chǎn)生分生孢子。用無菌水洗脫病原菌分生孢子，然后使用4層無菌紗布過濾，在顯微鏡下用血球計數(shù)板測定孢子含量（1 ml 1×105個）后備用。

1.3 植株苗期抗性鑒定

采用噴霧法接種3～4葉期西瓜幼苗，接種后置于黑暗條件下18～24 h，且相對濕度保持95%以上，設(shè)無菌水作為對照。7 d后開始每隔1 d進(jìn)行病害調(diào)查，計算病情指數(shù)。

病情指數(shù)（DI）=病級株數(shù)代表級數(shù)/調(diào)查總株數(shù)最高病級×100%

相對抗病指數(shù)（I）=1-所測品種病情指數(shù)/發(fā)病最重品種病情指數(shù)

植株的病害分級參照張寧等[17]的甜瓜蔓枯病病害分級標(biāo)準(zhǔn)，同時依據(jù)《瓜蔓枯病菌檢疫鑒定方法SN/T 4649-2016》的發(fā)病分級程度進(jìn)行劃分，對接種的西瓜種質(zhì)材料莖葉發(fā)病程度進(jìn)行調(diào)查統(tǒng)計，并采用病情指數(shù)（DI）和相對抗病指數(shù)（I）對供試的西瓜種質(zhì)資源進(jìn)行抗（感）病性評價。

1.4 SSR標(biāo)記分析

采用寶生物技術(shù)（大連）有限公司的植物DNA 試劑盒（TaKaRa）進(jìn)行基因組DNA提取，利用1%瓊脂糖凝膠電泳和紫外分光光度計檢測所提取的植物基因組DNA質(zhì)量。并根據(jù)本課題組前期篩選的28對擴(kuò)增效果較好的SSR引物進(jìn)行供試材料基因型的檢測，且所用引物均由南京擎科生物技術(shù)有限公司合成。SSR-PCR反應(yīng)體系：2×TSINGKETM的Master Mix 12.5 μl，正向和反向引物（10 μmol/L）各取1.0 μl，模板DNA（約25 ng/μl）取2.0 μl，最后用滅菌超純水補(bǔ)充至25.0 μl。SSR-PCR反應(yīng)程序：94 ℃預(yù)變性5 min;94 ℃變性30 s，退火30 s，72 ℃延伸1 min，28個循環(huán)，72 ℃延伸10 min，4 ℃保存。將PCR產(chǎn)物通過高通量ZAGTM DNA 儀器進(jìn)行毛細(xì)管電泳分型分析。

1.5 數(shù)據(jù)處理與分析

試驗數(shù)據(jù)首先進(jìn)行病情指數(shù)的相關(guān)計算，再利用SPSS 19.0 軟件進(jìn)行聚類分析、顯著性差異等統(tǒng)計處理。

根據(jù)各軟件要求整理SSR標(biāo)記檢測的西瓜種質(zhì)基因型數(shù)據(jù)的相應(yīng)格式，利用Structure 2.3.4進(jìn)行群體結(jié)構(gòu)分析，其中K值的設(shè)定范圍為1～10，設(shè)定不作迭代數(shù)的Markov chain monte carlo為200 000， 且每個K值重復(fù)運(yùn)行10次。根據(jù)STRUCTURE HARVESTER基于連續(xù)K值間對數(shù)概率的變化率分析，根據(jù)所產(chǎn)生的△K值確定該群體組內(nèi)亞群，并繪制基于模型的種質(zhì)群體遺傳結(jié)構(gòu)圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 西瓜品種（品系）對蔓枯病的抗性表現(xiàn)

西瓜不同品種（品系）在接種蔓枯病病菌后植株的抗病性表型存在顯著差異，當(dāng)接種病原菌分生孢子后植株幼苗的生長發(fā)育受到了嚴(yán)重阻礙，其中植株幼苗的發(fā)病癥狀主要以葉片和莖蔓受害最為嚴(yán)重，但植株的莖基部危害最為突出。

2.1.1 苗期植株葉片蔓枯病抗性特征 不同西瓜品種（品系）植株葉片存在著不同的抗蔓枯病特征，由圖1可以看出，當(dāng)西瓜植株苗期接種蔓枯病病原菌孢子約7 d后，僅PI482276和PI189225品種的植株部分葉片未出現(xiàn)任何發(fā)病癥狀，與對照組植株一樣保持著正常生長。其余品種（品系）植株葉片多由葉緣或葉內(nèi)出現(xiàn)水漬狀小點(diǎn)后并擴(kuò)展，最終在植株的葉部形成不同程度的病斑類型。當(dāng)植株葉緣內(nèi)部受害時，起初表現(xiàn)為青灰色水漬狀小斑，后逐漸擴(kuò)展為直徑約1～2 cm的近圓形或不規(guī)則形的黑褐色大斑，其中大部分供試西瓜葉片的壞死面積表現(xiàn)為5%～50%（圖1）;當(dāng)植株葉片的葉緣受害時，則呈現(xiàn)出弧形或楔形的黑褐色大斑，病部表現(xiàn)干枯，易破碎且表面有時散生許多小黑點(diǎn)，通常大病斑周圍組織易發(fā)黃，甚至部分可擴(kuò)散到整個葉片，造成整個葉片的枯萎死亡（圖1）。

2.1.2 苗期莖基部蔓枯病抗性特征 當(dāng)西瓜不同品種（品系）植株在接種蔓枯病病原菌分生孢子10 d左右，不同西瓜種質(zhì)植株的莖蔓對蔓枯病抗性表現(xiàn)出不同的抗病類型，其中不同種質(zhì)植株的莖基部最先出現(xiàn)發(fā)病癥狀同時危害性也最為突出，后逐漸在整株莖蔓出現(xiàn)類似病癥。且不同西瓜抗（感）性種質(zhì)間植株的莖基部的病斑呈現(xiàn)出差異性（圖1），僅PI482276、PI189225、WM047、WM066和WM115品種的植株莖基部未出現(xiàn)任何發(fā)病癥狀，與對照組植株一致保持著正常生長。而大部分接種蔓枯病病原菌分生孢子的西瓜種質(zhì)材料莖基部出現(xiàn)清晰可辨的發(fā)病病斑，該病斑主要為親和性與非親和性2種病斑類型，親和性病斑呈現(xiàn)水浸狀不規(guī)則形，且能夠沿著病斑邊緣向周圍擴(kuò)展蔓延，其病斑中心通常表現(xiàn)為凹陷軟腐，如WM012、WM030、WM050、SW082-3、MW103-5品種的植株莖蔓上形成的發(fā)病病斑;而非親和性病斑則呈梭形、橢圓形或短條形褐色狀，病斑中心表現(xiàn)為灰色，該病斑主要為植株誘導(dǎo)超敏反應(yīng)產(chǎn)生的干枯斑，如WM025、WM033、WM044、WM062、SW116品種的植株莖蔓上形成的發(fā)病病斑，這種能夠激發(fā)誘導(dǎo)使植株局部侵染位點(diǎn)細(xì)胞迅速死亡形成的屏障，能夠有效阻礙病原菌在植株體內(nèi)的快速蔓延。

根據(jù)不同抗性西瓜種質(zhì)材料苗期感染蔓枯病病菌后發(fā)病癥狀的觀察發(fā)現(xiàn)，當(dāng)西瓜植株幼苗接種蔓枯病病菌后，西瓜植株起初表現(xiàn)出葉片自下向上不同程度的病癥，后在莖基部分枝處生成水浸狀凹陷斑或黑褐干枯斑，最終造成全株出現(xiàn)蔓枯病病害癥狀。因此，基于不同抗（感）性西瓜種質(zhì)資源植株葉片及莖蔓的發(fā)病癥狀表現(xiàn)特征，通過大量觀察、比對和分析不同西瓜抗（感）性種質(zhì)材料間對蔓枯病害的抗性表現(xiàn)，我們發(fā)現(xiàn)西瓜植株苗期莖蔓、葉片對蔓枯病害表現(xiàn)出不同的抗病特征。依據(jù)植株苗期的發(fā)病癥狀表現(xiàn)，我們將西瓜植株苗期蔓枯病發(fā)生等級劃分為 0級、1級、3級、5級和7級，共 5 個等級。0級：全株無病，植株生長正常;1級：老葉出現(xiàn)零星發(fā)病癥狀，但新葉、莖蔓無任何發(fā)病癥狀;3級：大部分葉片表現(xiàn)出發(fā)病癥狀，或莖蔓出現(xiàn)零星發(fā)病癥狀;5級：葉片出現(xiàn)大面積發(fā)病癥狀，同時莖蔓出現(xiàn)環(huán)莖大病斑;7級：整株死亡，植株倒伏。

2.2 植株苗期蔓枯病抗性水平的聚類分析

不同西瓜種質(zhì)資源苗期接種鑒定結(jié)果表明，供試西瓜品種（品系）對蔓枯病的抗性存在著顯著差異（表1），其中種質(zhì)MW013、MW033、Y71-2、MW049、MW124的病情指數(shù)較高且均達(dá)到了80以上，而種質(zhì)PI482276、PI189225的病情指數(shù)較低，僅為7.13和8.01。按照西瓜蔓枯病相對抗性的評價標(biāo)準(zhǔn)劃分可知，其中高抗材料有2份，占鑒定總數(shù)的2.50%，抗病材料12份，占鑒定總數(shù)的15.00%;中抗材料16個，占鑒定總數(shù)的20.00%;感病材料31個，占鑒定總數(shù)的38.75% ;高感材料19個，占鑒定總數(shù)的23.75%。未鑒定出免疫品種。在供試的80份西瓜種質(zhì)資源中，其中來源于美國不同地域的7份材料，表現(xiàn)出抗病、高感和感病材料分別有2份、1份和2份;同時源于日本的6份材料，表現(xiàn)為中抗、感病和高感材料分別有2份;而來源于中國不同地域的67份材料，表現(xiàn)出抗病、中抗、感病和高感材料分別有10份、14份、27份和16份。因此，本試驗80份西瓜種質(zhì)資源中，表現(xiàn)為抗?。?.40≤I<1.00）的品種（品系）有28份，占供試種質(zhì)資源的35.0%，而感?。?≤I<0.40）的種質(zhì)資源有52份，占供試種質(zhì)資源的65.0%，說明該供試西瓜種質(zhì)資源絕大多數(shù)不抗蔓枯病，而不同地域來源的種質(zhì)資源間的抗（感）性存在著較大差異，同時相同區(qū)域內(nèi)的不同種質(zhì)間的抗（感）性也存在著較大差異。

病情指數(shù)是反映不同西瓜品種抗病性的重要指標(biāo)，依據(jù)80份西瓜種質(zhì)資源苗期蔓枯病病情指數(shù)的差異，進(jìn)行供試種質(zhì)材料對蔓枯病抗性能力的聚類分析。結(jié)果（圖2）顯示，在歐式距離為9.0的水平上，80份西瓜種質(zhì)資源可以劃分為5類，第Ⅰ類有24份資源，病情指數(shù)介于59.14～72.33，屬于感蔓枯病的資源類型;第Ⅱ類有14份資源，平均病情指數(shù)介于75.03～84.46，屬于高感類型;第Ⅲ類有21份資源，平均病情指數(shù)介于41.56～57.74，屬于中抗蔓枯病的資源類型;第Ⅳ類有2份資源，平均病情指數(shù)介于7.13～8.01，屬于高抗類型;第Ⅴ類有19份資源，平均病情指數(shù)介于23.04～40.10，屬于抗蔓枯病的資源類型，以聚類分析譜系將80份材料劃分成高抗、抗病、中抗、感病和高感5個類型。因此，西瓜對蔓枯病的抗性評價標(biāo)準(zhǔn)為：免疫（I）DI=0;高抗（HR）0

2.3 種群遺傳結(jié)構(gòu)及不同亞組種質(zhì)蔓枯病抗性變異分析

使用高通量SSR儀進(jìn)行毛細(xì)管電泳檢測各標(biāo)記在80份種質(zhì)資源中存在的等位位點(diǎn)，其中28對SSR引物共檢測出124個變異位點(diǎn)，且各引物間檢測到的變異位點(diǎn)數(shù)目變化范圍為2.0～9.0，平均變異位點(diǎn)數(shù)為4.4;同時以衡量基因變異程度高低的多態(tài)信息量（PIC）變幅為0.344 8～0.852 4，其平均值為0.525 8。表明所選引物存在較高的多態(tài)性信息，能夠用于群體遺傳多樣性分析，且一定程度上反映了西瓜資源所蘊(yùn)藏的豐富基因信息。

利用基于貝葉斯統(tǒng)計模型的STRUCTURE軟件對80份西瓜品種資源進(jìn)行重復(fù)10次的亞群（K=1，2，3，…，10）劃分測試，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，當(dāng)以自然對數(shù)后的似然值ln[P（D）]為縱坐標(biāo)時，設(shè)定亞群數(shù)K值隨著ln[P（D）]呈現(xiàn)持續(xù)增大的趨勢，難以確定該群體的最優(yōu)群體數(shù)，因此采用Evanno等[18]認(rèn)為最大△K值對應(yīng)的K值是最佳類群數(shù)目的原則。本研究分析發(fā)現(xiàn)，當(dāng)K值隨△K值的變化呈現(xiàn)明顯峰值時則具有最優(yōu)群體數(shù)（K=4，圖3），因此群體結(jié)構(gòu)分析結(jié)果可以將供試80份西瓜材料劃分到4個穩(wěn)定的亞群中（圖4），將其分別命名為POP1、POP2、POP3和POP4。Q值（第i份材料SSR位點(diǎn)變異源于第K群體的概率）大于或等于0.6的種質(zhì)資源的亞群歸類結(jié)果表明，檢驗后的69份材料（Q值≥0.6）遺傳結(jié)構(gòu)相對單一，11份材料存在著混合來源，因此被歸于混合類群。其中POP1亞群包含 21 份種質(zhì)資源（26.25%）;POP2亞群包含 12 份種質(zhì)資源（15.00%），POP3亞群包含 13 份種質(zhì)資源（16.25%），POP4亞群包含23 份種質(zhì)資源（28.75%），混合類群包含11份種質(zhì)資源（13.75%）。4個亞群中的69份西瓜品種（品系）并未完全按照種質(zhì)資源地域分布而聚類，說明來自不同地域的樣本存在著遺傳分化，同時也表明各群體之間也存在著基因的相互滲透。

對POP1、POP2、POP3和POP4亞群的西瓜種質(zhì)資源蔓枯病病情進(jìn)行分析，其中高抗品種（品系）均來源于亞群 POP2;抗病品種（品系）19份，其中亞群 POP1中抗性品種（品系）占比為8.75%，亞群 POP4中抗性品種（品系）占比為6.25%，混合類群中抗性品種（品系）占比為5.00%，亞群POP3中抗性品種（品系）占比為2.50%，亞群 POP2中抗性品種（品系）占比為1.25%，而亞群POP4中抗性品種（品系）的數(shù)量最多，POP2中占比較少。而亞群 POP2 的變異系數(shù)最高，變異幅度為7.13～83.40，變異系數(shù)為45.53%，其次是亞群 POP1，變異系數(shù)36.45 %，變異幅度為23.20～84.46，混合類群的變異系數(shù)34.67%，變異幅度為23.04～81.66，亞群 POP4的變異系數(shù)為27.85%，變異幅度為28.21～82.09，變異系數(shù)最小的亞群 POP3，變異系數(shù)為21.50%，變異幅度處于29.54～76.67。亞群 POP1、亞群 POP2、亞群 POP3、亞群 POP4和混合類群的平均變異系數(shù)為33.20%（表2）。由于變異系數(shù)是反映偏離平均值的變化幅度，因此亞群POP2中各品種（品系）對蔓枯病抗性的波動最大，即該群體的抗病性指標(biāo)的變異偏離程度最大，抗病特性分布比較離散;而POP3中各品種（品系）的抗性變異偏離程度最小，其抗病特性分布比較集中。

基于所有參試材料蔓枯病的病情指數(shù)分布，對來源于亞群POP1、POP2、POP3、POP4和混合類群的80份材料的蔓枯病抗性鑒定進(jìn)行交流分析發(fā)現(xiàn)（圖5），其中抗病品種（品系）共有19份，占鑒定總數(shù)的23.75%（8.75%來源于亞群POP1， 1.25%來源于亞群POP2，2.50%來源于亞群POP3，6.25%來源于亞群POP4，5.00%來源于雜合類群）;中抗品種（品系）21份，占鑒定總數(shù)的26.25%（6.25%來源于亞群POP1， 1.25%來源于亞群POP2，5.00%來源于亞群POP3，11.25%來源于亞群POP4，2.50%來源于雜合類群）;感病品種（品系）為24份，占鑒定總數(shù)的30.00%（5.00%來源于亞群POP1， 7.50%來源于亞群POP2，7.50%來源于亞群POP3，6.25%來源于亞群POP4，3.75%來源于雜合類群）;高感品種（品系）有14份，占到供試種質(zhì)資源總數(shù)的17.50%，其中主要來源于類群POP1和POP4，而源于類群POP3的相對較少。因此，亞群POP1和POP4中抗性材料占比與其他亞群相比較高，抗性材料的占比分別達(dá)到28.57%和33.34%;其次為亞群POP3和混合類群，其抗性材料的占比均為14.29%，而亞群POP2中抗性材料占比最低。

3 討論

西瓜蔓枯病是世界設(shè)施西瓜栽培中最為嚴(yán)重的病害之一，選育和栽培抗蔓枯病品種是解決該病害最安全、經(jīng)濟(jì)和有效的途徑，其中篩選、發(fā)掘和創(chuàng)新抗蔓枯病種質(zhì)資源是瓜類進(jìn)行抗性育種的重要基礎(chǔ)，而系統(tǒng)準(zhǔn)確的蔓枯病抗性鑒定評價標(biāo)準(zhǔn)則是西瓜蔓枯病防治的重要前提，無論是抗性種質(zhì)資源篩選、后代抗性選擇還是品種推廣都離不開抗病性的鑒定評價[19]。目前國內(nèi)瓜類蔓枯病抗性鑒定多采取苗期接種法，再對葉片侵染程度進(jìn)行病情分級[20-21]，但部分研究結(jié)果表明，瓜類植株的葉片和莖蔓對蔓枯病的抗性具有不同的遺傳特點(diǎn)[22]。本試驗研究發(fā)現(xiàn)，部分西瓜種質(zhì)苗期葉片對蔓枯病抗性表現(xiàn)較強(qiáng)，但植株莖蔓對蔓枯病卻具有高感特性，最終導(dǎo)致植株隨著莖蔓的死亡而萎蔫枯死，因此西瓜植株葉片和莖蔓組織對蔓枯病的抗性表現(xiàn)不同，且不同組織部位的發(fā)病癥狀也存在較大或略微差異，其中篩選出PI189225和 PI482276? 2種高抗材料，19份抗病材料和21份中抗材料。根據(jù)本研究所篩選鑒定的抗性材料可為今后發(fā)掘西瓜蔓枯病抗性基因和抗蔓枯病新品種的選育工作奠定基礎(chǔ)。

特別近些年來隨著中國西瓜產(chǎn)區(qū)的東移及高效設(shè)施農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展，西瓜蔓枯病抗病育種工作已越來越受到重視，其中發(fā)掘和篩選抗病種質(zhì)資源是其選育的物質(zhì)基礎(chǔ)，但中國對西瓜抗蔓枯病育種研究起步較晚，且缺乏抗蔓枯病的西瓜種質(zhì)資源[23]。本研究通過對不同地域來源的80份優(yōu)良種質(zhì)資源進(jìn)行蔓枯病抗性評價及種群結(jié)構(gòu)分析發(fā)現(xiàn)，不同地理環(huán)境的差異和自然選擇壓力的存在致使不同來源的西瓜種質(zhì)資源存在一定的群體結(jié)構(gòu)，繼而造成群體內(nèi)出現(xiàn)多個亞群。基于貝葉斯統(tǒng)計劃分的遺傳群體構(gòu)成分析結(jié)果表明，4個不同亞群在病級類型和病情指數(shù)這2個性狀上存在一定差異，且這2個性狀的變異系數(shù)也具有一定差異，其中亞群POP2病情分布離散程度最大，亞群POP1變異波動幅度略大于亞群POP4，而亞群POP3抗病性離散程度最小，這可能是由于種質(zhì)進(jìn)化過程中存在極端親本的雜交，并且在后代中出現(xiàn)了超親遺傳的特點(diǎn)。在整體抗病性水平上，亞群POP1和POP4中抗性材料占比與其他亞群相比較高，且抗性材料的占比分別達(dá)到28.57%和33.34%，其次為亞群POP3和混合類群，抗性材料的占比均為14.29%，而亞群POP2中抗性材料占比最低，這可能是由于不同亞群材料間的遺傳背景不同，所以抗病性表現(xiàn)有所差異。

參考文獻(xiàn)：

[1] 杜少平，馬忠明，薛 亮. 氮磷鉀配施對砂田西瓜產(chǎn)量和品質(zhì)的影響[J]. 植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報， 2016， 22（2）： 468-475.

[2] 馬 艷，趙江濤，常志州，等. 西瓜內(nèi)生枯草芽孢桿菌BS211的拮抗活性及盆栽防效[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)學(xué)報， 2006， 22（4）： 388-393.

[3] 王 琛，吳敬學(xué)，楊艷濤. 世界西瓜生產(chǎn)和貿(mào)易分析及對中國的啟示[J]. 農(nóng)業(yè)展望， 2015（2）： 71-76.

[4] LI H X， GOTTILLA T M， BREWER M T， et al. Organization and evolution of mating-type genes in three Stagonosporopsis species causing gummy stem blight of cucurbits and leaf spot and dry rot of papaya[J]. Fungal Biology， 2017， 121（10）：849-857.

[5] LI H X， BREWER M T. Spatial genetic structure and population dynamics of gummy stem blight fungi within and among watermelon fields in the southeastern United States [J]. Phytopathology， 2016， 106（8）：900-908.

[6] ZHAO Q， WU J Z， ZHANG L Y， et al. Identification and characterization of Cucurbita gummy stem blight fungi in Northeast China [J]. Journal of Phytopathology， 2018， 2：1-9.

[7] STEWART J E， TURNER A N， BREWER M T. Evolutionary history and variation in host range of three Stagonosporopsis species causing gummy stem blight of cucurbits [J]. Fungal Biology， 2015， 119： 370-382.

[8] HUANG C J，LAI Y R. First report of Stagonosporopsis citrulli causing gummy stem blight of watermelon in Taiwan[J]. Journal of Plant Pathology， 2018， 101（2）： 417.

[9] RENNBERGER G， CLEMSON U， COASTAL R， et al. Occurrence of foliar pathogens of watermelon on commercial farms in south carolina estimated with stratified cluster sampling[J]. Plant Disease， 2018， 102： 2285-2295.

[10]GUSMINI G， SONG R H， WEHNER T C. New sources of resistance to gummy stem blight in watermelon [J]. Crop Science， 2005， 45（2）：582-588.

[11]畢研飛，徐兵劃，郭 靜，等. 分子標(biāo)記輔助甜瓜抗蔓枯病基因聚合及白皮脆品種改良[J]. 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報， 2015， 38（3）： 375-380.

[12]馬 華，程春燕，徐 建，等. 黃瓜-酸黃瓜漸滲系的驗證及其抗蔓枯病篩選[J]. 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報， 2015， 38（3）： 369-374.

[13]LIU S L， SHI Y X， MIAO H， et al. Genetic analysis and QTL mapping of resistance to gummy stem blight in Cucumis sativus seedling stage [J]. Plant Disease， 2017， 101（7）： 1-8.

[14]FRANTZ J D， JAHN M M. Five independent loci each control monogenic resistance to gummy stem blight in melon （Cucumis melo L.） [J]. Theoretical and Applied Genetics， 2004， 108（6）： 1033-1038.

[15]ZHANG S P， LIU S L， MIAO H， et al. Inheritance and QTL mapping of resistance to gummy stem blight in cucumber stem [J]. Molecular Breeding， 2017， 37（4）： 49.

[16]LI P F， REN R S， YAO X F， et al. Identification and characterization of the causal agent of gummy stem blight from muskmelon and watermelon in East China [J]. Journal of Phytopathology， 2015， 163：314-319.

[17]張 寧，畢研飛，郭 靜，等. 不同抗性甜瓜接種蔓枯病菌后PAL、PPO與POD活性的變化[J]. 植物生理學(xué)報， 2016， 52（8）： 1169-1175.

[18]EVANNO G， REGNAUT S， GOUDET J， et al. Detecting the number of clusters of individuals using the software STRUCTURE： a simulation study[J]. Molecular Ecology， 2005， 14： 2611–2620.

[19]趙衛(wèi)星，常高正，徐小利，等. 西瓜主要病害及抗病育種研究進(jìn)展[J]. 江西農(nóng)業(yè)學(xué)報， 2010， 22（7）： 75-78.

[20]馬 華，程春燕，徐 建，等. 黃瓜-酸黃瓜漸滲系的驗證及其抗蔓枯病篩選[J]. 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報， 2015， 38（3）： 369-374.

[21]LIU S L， SHI Y X， MIAO H， et al. Genetic analysis and QTL mapping of resistance to gummy stem blight in Cucumis sativus seedling stage[J]. Plant Disease， 2017， 101（7）： 1-8.

[22]ZHANG S P， LIU S L， MIAO H， et al. Inheritance and QTL mapping of resistance to gummy stem blight in cucumber stem [J]. Molecular Breeding， 2017， 37（4）： 49.

[23]顧衛(wèi)紅，楊紅娟，馬 坤，等. 西瓜種質(zhì)資源的抗蔓枯病性鑒定及其利用[J]. 上海農(nóng)業(yè)學(xué)報， 2004， 20（1）： 65-67.

（責(zé)任編輯：陳海霞）

收稿日期：2020-05-24

基金項目：國家西甜瓜產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)項目（CARS-NO.25-8）

作者簡介：徐彥剛 （1992-），男，甘肅平?jīng)鋈?，碩士研究生，主要從事西瓜抗病育種技術(shù)研究。（E-mail）1340111782@qq.com

通訊作者：羊杏平，（E-mail）xingping@jaas.ac.cn