郭俊強(qiáng)，張曉月，王榮花，王祎瑋，王琦俐，

高琳琳1,2,3，李 智1,2,3，王西平1,2,3

(1.西北農(nóng)林科技大學(xué) 園藝學(xué)院，陜西楊凌 712100；2.旱區(qū)作物逆境生物學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，陜西楊凌712100；3.農(nóng)業(yè)部西北園藝作物生物學(xué)與種質(zhì)創(chuàng)新重點(diǎn)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室，陜西楊凌 712100)

葡萄是一類經(jīng)濟(jì)價(jià)值很高的水果，因其美觀的果形和濃郁的香味，越來(lái)越受消費(fèi)者的青睞。近年來(lái)，中國(guó)葡萄產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，從2011年起中國(guó)葡萄產(chǎn)量躍居世界首位，自2014年起中國(guó)葡萄栽培面積穩(wěn)居世界第二[1]。截止2018年底中國(guó)葡萄栽培總面積為72.51萬(wàn)hm2，產(chǎn)量1366.68萬(wàn)t，葡萄已經(jīng)成為農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)和農(nóng)民致富的支柱產(chǎn)業(yè)。作為果業(yè)生產(chǎn)大省，陜西葡萄產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為繼蘋果和獼猴桃之后又一果業(yè)亮點(diǎn)，發(fā)展呈迅猛之勢(shì)，逐步形成了渭河兩岸、渭北高原與陜北高原三大種植產(chǎn)業(yè)帶[2]。根據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局官方數(shù)據(jù)顯示，2018年陜西葡萄栽培面積已達(dá)到46.68千hm2(居全國(guó)第3位)，葡萄在調(diào)整農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和增加農(nóng)民經(jīng)濟(jì)收入中扮演著至關(guān)重要的作用，已成為鄉(xiāng)村振興和精準(zhǔn)扶貧的支柱產(chǎn)業(yè)。

葡萄霜霉病是由葡萄霜霉菌(Plasmoparaviticola)引起的真菌性病害，最早發(fā)現(xiàn)于北美洲東部的野生葡萄上，隨著歐美大陸之間葡萄材料的引種栽培，葡萄霜霉病隨著苗木和接穗傳入亞歐大陸，很快成為全球葡萄栽培中傳播最為廣泛、危害最為嚴(yán)重的真菌病害之一[3]。葡萄霜霉病病原菌主要侵染葡萄葉片，使樹(shù)體光合性能降低，光合產(chǎn)物合成受阻，從而影響果實(shí)品質(zhì)，一般流行年份減產(chǎn)30%～50%，嚴(yán)重時(shí)可達(dá)到80%左右[4]。近兩年來(lái)，關(guān)中地區(qū)雨水充足，尤其是6、7月份降水量持續(xù)增加，連續(xù)的陰雨天，為自然生長(zhǎng)下葡萄霜霉菌傳播提供了良好氣候條件，這就導(dǎo)致葡萄園霜霉病爆發(fā)，葉片基本全部發(fā)病變枯，葡萄產(chǎn)量和品質(zhì)大大降低，葡萄產(chǎn)業(yè)受損嚴(yán)重。因此，了解和掌握不同葡萄品種霜霉病的發(fā)病情況變得尤為重要。2019年9月以來(lái)，連續(xù)的陰天，空氣潮濕，平均氣溫為13～20℃，9月18、19日接連2d的小雨，氣象條件有利于葡萄霜霉菌繁殖和擴(kuò)散。因此，筆者于2019年9月20日，對(duì)包括4個(gè)品系的38個(gè)葡萄品種進(jìn)行了品種抗霜霉病的田間自然鑒定，旨在研究連續(xù)的陰雨天對(duì)葡萄霜霉病發(fā)生和流行的影響，探究不同葡萄品種的霜霉病抗性，為葡萄霜霉病的田間防治提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

以陜西楊凌(北緯34°14′-34°20′，東經(jīng) 107°59′-108°08′)西北農(nóng)林科技大學(xué)葡萄種質(zhì)資源與育種試驗(yàn)基地栽培的5 a生的38 個(gè)葡萄品種為試材(表1)。其中歐亞種19個(gè)、歐美雜交種14個(gè)、山歐雜交種3 個(gè)、山葡萄2 個(gè)。自然露天栽培模式，行距3.0～3.5 m，株距1.0～1.5 m，且采用單向龍骨狀‘V’型小平棚栽培，常規(guī)管理，各葡萄品種采用相同的栽培管理方法。

1.2 調(diào)查方法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 每個(gè)葡萄品種選擇長(zhǎng)勢(shì)大致相同的12 棵植株，分為3個(gè)小區(qū)。2019 年9 月20 日從每個(gè)小區(qū)隨機(jī)選擇50 個(gè)葉片調(diào)查，共150 個(gè)葉片，仔細(xì)觀察每個(gè)葉片上的病斑情況，分別記錄病情指數(shù)和病葉率。

1.2.2 病害分級(jí)標(biāo)準(zhǔn) 葡萄葉片霜霉病的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)[5]為0級(jí)：無(wú)病斑；1級(jí)：病斑面積占整個(gè)葉片面積的5%及以下；3級(jí)：病斑面積占整個(gè)葉片面積的6%～25%；5級(jí)：病斑面積占整個(gè)葉片面積的26%～50%；7級(jí)：病斑面積占整個(gè)葉片面積的51%～75%；9級(jí)：病斑面積占整個(gè)葉片面積的75%以上。根據(jù)公式計(jì)算不同品種的病葉率和病情指數(shù)。

根據(jù)病情指數(shù)可將抗病等級(jí)分5 個(gè)等級(jí)[6]：免疫(Immunity，I)，病情指數(shù)為0.0；高抗(High resistant，HR)，病情指數(shù)為0.1～5.0；抗病(Resistant，R)，病情指數(shù)為5.1～25.0；感病(Susceptible，S)，病情指數(shù)為25.1～50.0；高感(High susceptible，HS)，病情指數(shù)為50.1～ 100.0。

1.3 數(shù)據(jù)分析

用Microsoft Excel 2010軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，用SPSS 23軟件對(duì)不同葡萄品種的病葉率和病情指數(shù)進(jìn)行聚類分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同葡萄品種霜霉病發(fā)病情況統(tǒng)計(jì)分析

調(diào)查的38個(gè)葡萄品種中涵蓋了4 個(gè)抗病等級(jí)：高抗、抗病、感病、高感。其中高抗葡萄的病情指數(shù)為4.47，共6 個(gè)，即3個(gè)山歐雜交種‘北冰紅’‘左優(yōu)紅’‘北紅’，2個(gè)山葡萄‘雙優(yōu)’‘雪蘭紅’和1 個(gè)歐美雜交種‘公主紅’；抗病葡萄的病情指數(shù)為20.00，共6個(gè)，即3個(gè)歐美雜交種‘摩爾多瓦’‘戶太8號(hào)’‘夏黑’，3個(gè)歐亞種‘粉紅亞都蜜’‘魏可’‘奧迪亞無(wú)核’；感病葡萄的病情指數(shù)為34.47，共18 個(gè)，即10個(gè)歐美雜交種‘京亞’‘東方之星’‘黑色甜菜’‘貴妃玫瑰’‘陽(yáng)光玫瑰’‘京優(yōu)’‘紫豐’‘巨峰’‘醉金香’‘天緣奇’，8個(gè)歐亞種‘無(wú)核翠寶’‘桃太郎’‘奇妙無(wú)核’‘天山’‘黑比諾’‘大粒玫瑰香’‘克瑞森’‘紅三尺’；高感葡萄的病情指數(shù)為62.00，共8 個(gè)，即均為歐亞種‘京香玉’‘玫瑰香’‘紫脆無(wú)核’‘維多利亞’‘碧香無(wú)核’‘火焰無(wú)核’‘圣誕玫瑰’‘紅地球’(表1，圖1)。

受霜霉病的感染，葡萄的病葉率為82.90%。除‘北冰紅’‘雙優(yōu)’‘雪蘭紅’‘左優(yōu)紅’和‘北紅’的病葉率小于30%，其余調(diào)查品種均大于50%，‘無(wú)核翠寶’‘奇妙無(wú)核’‘貴妃玫瑰’‘京優(yōu)’‘醉金香’‘天山’‘黑比諾’‘紅三尺’‘玫瑰香’‘紫脆無(wú)核’‘火焰無(wú)核’‘圣誕玫瑰’和‘紅地球’的病葉率高達(dá)100%，且隨著抗病等級(jí)的降低，葉片病害等級(jí)也隨之增加(表1，圖2)。

表1 不同葡萄品種抗霜霉病調(diào)查結(jié)果Table 1 Investigation results of disease resistance of dorowny mildew in different grape varieties

2.2 不同品種葡萄霜霉病抗性的聚類分析

根據(jù)不同品種葡萄的病葉率和病情指數(shù)對(duì)葡萄的霜霉病抗性進(jìn)行聚類分析(圖3)。當(dāng)歐式距離系數(shù)為5時(shí)，不同葡萄品種對(duì)霜霉病的抗病性可聚為4 類，其中‘維多利亞’‘碧香無(wú)核’‘紫脆無(wú)核’‘京香玉’‘玫瑰香’‘火焰無(wú)核’‘圣誕玫瑰’和‘紅地球’聚為一類，發(fā)病程度最重，熱圖顯示，病情指數(shù)和病葉率為均為最高值；‘大粒玫瑰香’‘克瑞森’‘黑比諾’‘天緣奇’‘紅三尺’和‘天山’聚為一類，發(fā)病程度較重，熱圖顯示，病情指數(shù)趨于中高值，但‘黑比諾’‘紅三尺’’和‘天山’的病葉率為最大值；‘雙優(yōu)’‘雪蘭紅’‘左優(yōu)紅’‘北紅’‘北冰紅’、和‘公主紅’聚為一類，發(fā)病程度最輕，熱圖顯示，病情指數(shù)和病葉率均趨于最低值；其余各品種聚為一類，發(fā)病程度較輕，病情指數(shù)也趨于中低值。

3 討 論

葡萄霜霉病是一種多周期性的活性寄生真菌病害，分為2個(gè)明顯的發(fā)病階段：即卵孢子引起的原發(fā)性感染和孢子囊引起的繼發(fā)感染[7]。葡萄霜霉病的發(fā)病程度主要取決于病原菌繁殖體和傳播體的數(shù)量，受氣象條件影響較為顯著，在氣溫高于10 ℃的高濕季節(jié)，孢子體無(wú)性繁殖速度加快，導(dǎo)致的流行病發(fā)生和流行，使得葡萄霜霉病孢霉嚴(yán)重威脅葡萄的生長(zhǎng)，對(duì)葡萄園的發(fā)展造成難以挽回的破壞[3,8-9]。近年來(lái)，隨著氣象條件的多變，特別是7月份以后高溫多雨，葡萄霜霉病發(fā)生頻繁。為保護(hù)葡萄產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展，研究人員已在葡萄霜霉病預(yù)防和治理方面做了很多的研究[10-13]，藥物治理、生物防治以及避雨栽培模式等方式方法的使用和推廣，大大減輕了葡萄霜霉病的發(fā)生和流行。此外，研究者們也通過(guò)抗病育種創(chuàng)建新的葡萄種質(zhì)，從源頭控制霜霉病的發(fā)生。

不同葡萄類型對(duì)霜霉病的抗病性存在顯著性差異[14]。本試驗(yàn)結(jié)果顯示，山葡萄的病情指數(shù)為3.37；山歐雜交種的病情指數(shù)為2.30；歐美雜交種的病情指數(shù)為27.68，無(wú)高感葡萄品種；歐亞種的病情指數(shù)為45.50，且高感葡萄品種占其調(diào)查總數(shù)的42.11%，即不同葡萄品種間的抗病性存在顯著差異。趙雪艷等[5]以36 個(gè)葡萄品種為材料，在田間對(duì)苗期的抗霜霉病進(jìn)行評(píng)價(jià)，結(jié)果顯示，歐美雜種中‘瑞峰無(wú)核’對(duì)葡萄霜霉病表現(xiàn)為高抗；‘黑奧林’‘DEMIR’‘龍寶’‘紅富士’‘峰后’表現(xiàn)為中抗，歐美雜種品種群對(duì)葡萄霜霉病的抗性與歐亞品種群相比較強(qiáng)，有顯著的差異性。李寶燕等[15]對(duì)煙臺(tái)市農(nóng)業(yè)科學(xué)院同一試驗(yàn)園中的40 個(gè)鮮食葡萄品種進(jìn)行霜霉病田間調(diào)查，結(jié)果表明，葡萄霜霉病的病情指數(shù)為1.7～59.0，不同品種葡萄霜霉病的抗性表現(xiàn)出明顯的差異。劉會(huì)寧等[16]以7個(gè)歐亞種葡萄為試材，通過(guò)田間自然鑒定發(fā)病普遍率和嚴(yán)重度，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，歐亞種葡萄品種中絕大多數(shù)不抗霜霉病，但還存在著少數(shù)感病性弱的類型。趙雨[17]以105 份葡萄資源為材料，對(duì)葡萄葉片進(jìn)行室內(nèi)離體接種進(jìn)行抗霜霉病抗性鑒定，結(jié)果表明，感病與高感個(gè)體多屬于歐亞種，河岸葡萄表現(xiàn)為抗病，沙地葡萄表現(xiàn)為高抗，山葡萄‘雙優(yōu)’‘雙紅’‘左山一’表現(xiàn)為高抗，山歐雜交種葡萄‘北國(guó)紅’‘北紅’表現(xiàn)為抗病、‘公釀 1 號(hào)’‘左優(yōu)紅’表現(xiàn)為高感。本研究調(diào)查發(fā)現(xiàn)山歐雜交種‘左優(yōu)紅’表現(xiàn)為高抗，與趙雨研究結(jié)果不同，作者認(rèn)為，一方面葡萄霜霉病田間自然發(fā)病與室內(nèi)離體接種發(fā)病可能也會(huì)使其在表現(xiàn)上存在差異，另一方面葡萄屬植物對(duì)霜霉病抗性是多基因控制的，有可能受到引種地區(qū)外在環(huán)境的脅迫，使得主效基因加強(qiáng)，從而導(dǎo)致抗病性增強(qiáng)。

4 結(jié) 論

通過(guò)對(duì)新引進(jìn)的38 個(gè)葡萄品種抗病指數(shù)和病葉率的常規(guī)和聚類分析得出：不同品系葡萄的抗病性：山歐雜交種>山葡萄>歐美雜交種>歐亞種。其中，歐亞種葡萄‘維多利亞’‘碧香無(wú)核’‘紫脆無(wú)核’‘京香玉’‘玫瑰香’‘火焰無(wú)核’‘圣誕玫瑰’、和‘紅地球’的發(fā)病程度最嚴(yán)重；歐亞種葡萄‘大粒玫瑰香’‘克瑞森’‘黑比諾’‘紅三尺’’‘天山’和歐美雜交種葡萄‘天緣奇’的病程度次之；山歐雜交種‘北冰紅’‘左優(yōu)紅’‘北紅’，山葡萄‘雙優(yōu)’‘雪蘭紅’和歐美雜交種‘公主紅’的發(fā)病程度最輕；其余各品種發(fā)病程度較輕。