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不同茶樹品種對茶樹炭疽菌的抗性快篩初探

2022-07-01 00:24張孟婷李學慧陳虹雨陶昭君祖仲騏吳繪姜浩
茶業通報 2022年2期
關鍵詞:葉枯病炭疽病抗病性

張孟婷,李學慧,陳虹雨,陶昭君,祖仲騏,吳繪,姜浩

不同茶樹品種對茶樹炭疽菌的抗性快篩初探

張孟婷,李學慧,陳虹雨,陶昭君,祖仲騏,吳繪,姜浩*

(安徽農業大學茶樹生物學與資源利用國家重點實驗室,安徽合肥 230036)

茶樹炭疽菌(),是危害我國各大茶區茶樹的優勢菌株之一。茶樹病害的發生發展已嚴重影響茶葉的產量和質量。發掘優質的抗性資源,選育抗性品種是預防茶樹病害最為經濟有效的措施之一。本研究采用室內人工接種的方法,以危害面積為評價標準,初步評價43份茶樹種質資源對抗性。 結果表明,無免疫的品種。 初步篩選出迎霜、香山早和丹桂等14個對表現為高抗的茶樹品種,占總參試品種的31.81%,同時篩選出菊花早、天臺黃和黃觀音等6個對高感的茶樹品種。開展茶樹種質資源對的抗性篩選可以為抗病新品種選育,抗病分子標記開發和茶樹抗病性分子機制研究提供有效的茶樹實驗材料。

茶炭疽??;茶云紋葉枯??;茶樹炭疽菌;抗性篩選

茶樹((L.) O. Kuntze)是重要的經濟作物之一,其葉片制成的茶葉是世界三大非酒精飲料之一,因其豐富的口感和營養價值受到人們廣泛歡迎[1]。然而隨著茶區面積的不斷擴大,茶樹種植資源的引進,茶樹病害頻繁發生,嚴重影響茶樹的產量和品質,制約茶葉行業的健康發展[2-4]。由炭疽菌屬()真菌引起的茶炭疽病和茶云紋葉枯病是茶樹葉部病害中較為嚴重的病害[5-7]。危害茶樹的真菌種類較多,據報道,目前在茶樹病葉中已經分離,鑒定出16個致病性炭疽菌[8],王玉春等[8]對全國多個省份的茶炭疽病病原鑒定后認為茶炭疽菌() 是危害中國茶樹的優勢種。而據中國茶葉大辭典[9]記載是我國茶云紋葉枯病病原菌的無形性態。同時張永樂[10]研究結果表明能夠同時引起茶炭疽病和茶云紋葉枯病兩種病害。雖然茶樹炭疽病和云紋葉枯病及其病原菌是否相同存在爭議,但可以肯定的是是導致茶炭疽病和茶云紋葉枯病的重要致病菌株之一。

當前,茶樹已逐漸成為我國茶區脫貧攻堅和產業振興的重要農作物之一,隨著經濟的發展和人民生活品質的提高,茶葉質量安全性和品質提升被提到前所未有的高度[8]。然而,大部分茶區綠色防控技術應用水平仍然較低?;瘜W農藥的廣泛使用雖然提高了有害生物的防治效果,但也帶來了農藥殘留問題和茶葉質量安全風險,同時也給生態環境造成不利影響[11]。安全、高效的生態防治技術與產品成為當前茶園病蟲害綜合防控中亟待解決的技術難題,而選用抗病品種是病害防控中較為經濟有效且安全的策略。近年來,茶樹新品種選育發展迅猛,但對于茶樹抗病性的種質鑒定研究相對薄弱,因此對茶樹優異種質開展致病菌株的抗性篩選,發掘高抗茶樹種質資源,可以為抗新品種選育及抗病分子標記開發等提供有效的試驗材料。

1 材料方法

1.1 供試材料與菌株

供試茶樹種質資源共43份,采自安徽省宣城市麻姑山茶場。

供試菌株為:茶樹炭疽菌,保存于安徽農業大學茶樹生物學與資源利用國家重點實驗室。

1.2 室內人工接種

從田間選取長勢基本一致且健康的供試品種茶樹枝條,將枝條下端削成斜面,插到花泥上保濕培養。參考張永樂的菌塊針刺接種方法[10]。選取直徑6 mm的含PDA菌絲塊進行有傷接種。將供試茶樹枝條用75 %酒精表面消毒后晾干,用無菌針刺破葉片表皮,將菌絲塊菌絲一側朝葉組織接種在茶葉背面。每個材料接種至少15個枝條,每個枝條接種3-5個茶葉片。將處理后的茶樹材料放入溫度25±0.5℃,光照16 h光照/8 h黑暗,相對濕度≥85 %的溫室中培養,定期觀察,待發病穩定后(10 d)統計病斑面積。

1.3 抗性評價標準

供試茶樹品種對的抗性評價標準參照前人研究并稍作修改[12],以供試材料室內接種的病斑面積為抗性分級的主要依據,結合多重比較結果將供試材料對的抗性分為5個等級,見表1。

1.4 數據處理分析

病斑面積使用image J軟件進行統計[13]。使用Excel 2016和DPS14.0對數據進行整理和單因素分析。

2 結果與分析

2.1 評價標準的可靠性

病斑面積是衡量一個植物抗病性強弱的重要標準,本試驗中43份供試茶樹品種接種菌株10 d后的均有不同程度的感病癥狀。結果表明,品種間病斑面積差異顯著(表2)。病斑面積最高為黃觀音,平均病斑超過50 mm2;而迎霜等品種平均病斑面積小于10 mm2。

本抗性標準能夠很好的區分不同茶樹對的抗性。依據抗性標準(表1),供試茶樹品種病斑面積在不同抗性級別間差異顯著,如高感品種特香早與感病品種山坡綠,山坡綠與抗病品種901、901與高抗品種迎霜之間病斑面積差異顯著;而同一抗性級別間的品種病斑面積差異并不顯著。

在此評級標準下,參試品種抗性病性與前人田間抗病性的調查結果基本一致。胡賢春[14]依據田間病情指數將農抗早和楮葉齊劃分為對的中抗品種;張永樂[10]對山東主栽品種對炭疽病的抗性強弱的田間調查結果表明中茶108強于安吉白茶; 2020年通過茶樹新品種登記的浙農902,登記描述中為“高抗炭疽病”[15],這些都與本研究的結果一致。由此可見本研究中的抗性評價標準具有一定的準確性和可應用性。

表1 抗病等級劃分標準

抗性級別縮寫病斑面積I(mm2) 免疫I0 高抗HR0<I≤17 抗R17<I≤30 感病S30<I≤40 高感HS40<I

表2 不同茶樹種質資源對的抗性評價

品種葉類病斑面積(mm2)95%置信區間5%顯著水平抗性級別 黃觀音中葉類53.60±16.1927.83-79.37aHS 菊花早中葉類47.77±9.4439.88-55.67abHS 天臺黃中葉類47.42±10.1438.03-56.8abHS 黃金芽小葉類46.79±10.2736.01-57.57bcHS 浙農117中葉類45.03±1.7242.90-47.15bcHS 特香早中小葉類42.64±5.4136.96-48.32bcHS 山坡綠中葉類35.65±8.0828.18-43.12deS 金牡丹中葉類35.15±7.2227.57-42.73deS 白毫早中葉類34.34±6.9225.75-42.93deS 烏牛早中葉類33.43±4.927.34-39.52eS 舒茶早中葉類33.2±2.1730.51-35.89efS 浙農113中葉類32.61±7.6123.16-42.07efS 茶農5號中葉類32.03±7.2822.99-41.07efS 安吉白茶中葉類31.70±9.7319.62-43.78efS 瑞香中葉類31.61±3.5527.20-36.02efS 黃旦中葉類31.35±5.2524.83-37.86efS 中茶111中葉類30.94±2.3327.23-34.65efgS 楮葉種中葉類30.79±6.2623.01-38.56efgS 901中葉類26.02±2.9522.92-29.11fghR 鳩坑早中葉類24.25±4.0320.88-27.62ghiR 福云六號大葉類21.07±2.5418.40-23.73hijR 中茶108中葉類20.69±1.2719.51-21.86hijR 瑞香305中葉類20.25±1.3318.59-21.91hijR 鄂茶1號中葉類20.18±2.6617.39-22.98hijR 大紅袍小葉類19.81±2.5817.43-22.20hijR 湘波綠2號大葉類19.40±2.1316.76-22.04hijkR 碧香早中葉類19.14±1.5217.86-20.41hijkR 金雞種大葉類17.45±3.5313.75-21.15ijklR 谷雨香中葉類17.15±1.0116.09-18.21ijklR 平陽特早中葉類16.59±1.8914.60-18.58jklmHR 農抗早大葉類16.10±4.5710.43-21.77jklmHR 櫧葉齊中葉類15.88±2.1813.17-18.59jklmHR 蘇茶120中葉類15.78±2.0213.28-18.28jklmHR 鳧早2號中葉類15.69±1.9413.28-18.10jklmHR 茶農3號中葉類14.86±2.0712.95-16.77jklmHR 陜茶1號中葉類14.77±2.0512.61-16.92jklmHR 鄂茶12號中葉類14.66±2.7311.27-18.05jklmHR 浙農902中葉類14.53±2.149.22-19.84jklmHR 霍山早中葉類14.53±1.2813.34-15.71jklmHR 多抗香中葉類14.27±1.2013.00-15.53jklmHR 丹桂中葉類12.23±1.0510.93-13.53klmHR 香山早中葉類9.96±2.308.03-11.88lmHR 迎霜中葉類9.22±2.207.38-11.06mHR

注:表中病斑面積為平均值±標準差。不同字母表示經Duncan檢驗值<0.05,品種間病斑面積差異顯著。HS:高感; S:感病; R:抗病; HR: 高抗。

2.2 篩選結果

依據以上評價標準,在本次供試的43份品種材料中,沒有發現對免疫的品種。初步篩選菊花早、天臺黃和黃觀音等6個茶樹品種對高感(圖1, a-c),占供試品種的13.64 %。這些品種僅接種10 d,病斑直徑接近葉片寬度的一半,從病斑中央向邊緣變灰。初步篩選舒茶早、烏牛早和安吉白茶等12個感病品種,占供試品種的27.27 %(圖1, d-f)。這些感病品種接種10 d,病斑直徑遠小于易感品種,約為葉片寬度的1/4。同時篩選獲得福云六號,中茶108和谷雨香等11個抗的茶樹品種(圖1, g-i),丹桂、香山早、迎霜等14個高抗品種分別占供鑒品種的27.27 %和31.81 %(圖1, j-m)??剐云贩N在受侵染后,能夠限制病斑的發展,僅在傷口處形成紅褐色壞死小斑。

圖1 對C. camelliae不同抗性茶樹品種接種病原菌后的癥狀

注:a: 黃金芽;b:天臺黃;c:浙農117;d:金牡丹;e:黃旦;f:中茶111;g:瑞香305;h: 鳩抗早;i:湘波綠2號;j:楮葉齊;k:鄂茶12號;m:香山早。

3 討論

本研究利用菌塊針刺接種法、茶枝條離體水培法初步篩選了不同茶樹品種對的抗病性,該方法能夠在短時間內對大量的茶樹品種的抗病性進行快速篩選。相關研究表明,采用室內插枝培養開展植物抗病性快速篩選的結果,基本與其田間抗性鑒定結果一致[16-18]。因此,本研究對43份茶樹品種抗病性快篩結果具有一定的參考價值。本研究使用菌絲代替孢子接種侵染茶樹,能夠縮短致病菌在侵染茶樹的潛育期,加快病程的發展,使高感品種在接種10 d后就達到致病菌危害的中后期癥狀,在病斑上可觀察到致病菌的分生孢子堆(圖1,a、c)。本研究篩選出蘇茶120、陜茶1號等12個茶樹品種對表現出高抗;中茶102、雨前大芽等6個品種變現出抗性;菊花早、天臺黃和黃觀音等6個茶樹品種對表現出高感。由此可見,利用茶樹自身的抗病性降低病害發生水平,減少化學防治措施,對茶業的健康發展具有重要意義。此外,本研究結果也可以為利用現代分子生物學和現代測序技術,挖掘抗病基因,篩選培育抗病品種提供茶樹品種材料和相關技術支撐。

[1] MCKAY D L,MILLER M G,BLUMBERG J B.Teas, Tisanes and Health[M].Teas, Cocoa and Coffee,2011:99-142.

[2] 劉威,袁丁,尹鵬,等.茶樹炭疽病的研究進展[J].熱帶農業科學,2016,36(11):20-26.

[3] 貢長怡,劉姣姣,鄧強,等.茶樹炭疽病病原菌鑒定及其致病性分析[J].園藝學報,2022,49,(05):1-9.

[4] 張少華,李為爭.茶樹病蟲害與農藥的對應分析[C]//河南省昆蟲學會.河南省植物保護學會第十二次、河南省昆蟲學會第十一次、河南省植物病理學會第六次會員代表大會暨學術討論會論文集,2022.

[5] ORROCK J M,RATHINASABAPATHI B,RICHTER B S.Anthracnose in US Tea: Pathogen Characterization and Susceptibility Among Six Tea Accessions[J].Plant Disease,2020,104 (04):1055-1059.

[6] WANG Y C,HAO X Y,WANG L,et al.Diverse Colletotrichum species cause anthracnose of tea plants((L.)O. Kuntze)in China[J].Sci Rep,2016,6:35287.

[7] GUO M,PAN Y M,DAI Y L,et al.First Report of Brown Blight Disease Caused by Colletotrichum gloeosporioides onin Anhui Province,China[J].Plant Dis,2014,98(02):284.

[8] 王玉春,郝心愿,黃玉婷,等.中國主要茶區茶樹炭疽菌系統發育學[J].中國農業科學,2015,48(24):4924-4935.

[9] 陳宗懋主編.中國茶葉大辭典[M].北京:中國輕工業出版社,2000.

[10] 張永樂.山東省茶樹主要葉部病害病原鑒定及生物學特性研究[D].泰安:山東農業大學植物保護學院,2018.

[11] 陳宗懋.茶園有害生物綠色防控技術發展與應用[J].中國茶葉,2022,44(01):1-6.

[12] 周凌云,黃安平,曾振,等.抗茶炭疽病茶樹核心種質資源的篩選[J].茶葉通訊,2015,42(01):27-30.

[13] 施云龍.茶樹抗炭疽病和抗凍機制及評價研究[D]杭州:浙江大學農業與生物技術學院,2020.

[14] 胡賢春.茶樹品種對云紋葉枯病的抗性鑒定及其機理的初步研究[D].合肥:安徽農業大學茶與食品科技學院,2005.

[15] 梁月榮,陸建良,趙東,等.早生優質茶樹新品種——浙農902[J].中國茶葉,2021,43(07):35-39+47.

[16] 胡賢春,高旭暉.茶樹抗病性的研究進展[J].茶業通報,2005(02):70-72.

[17] 洪北邊,樓云芬,呂文明.茶樹種質資源抗茶云紋葉枯病鑒定[J].中國農業科技導報,1999(04):71-75.

[18] 曾莉,廖文波.茶樹種質資源抗病性鑒定[J].生態科學,1997(02):62-66.

S571.1

A

1006-5768(2022)02-076-005

2021-10-19

國家“十三五”重點研發項目 (2019YFD1001601);國家自然科學基金青年項目(31902075)

張孟婷(1997—),女,安徽合肥人,碩士研究生,研究方向茶樹有害生物綜合治理。E-mail:1824703663@qq.com。*通訊作者:姜浩(1986—),安徽霍邱人,博士,副教授,主要從事茶園有害生物綜合治理研究。E-mail:ahjh88@163.com。

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(責任編輯:蔣文倩)

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