番茄枯萎病的研究进展

2019-09-10 07:41李娟
河南农业·综合版 2019年12期
关键词:枯萎病抗病孢子

李娟

番茄不仅是一种世界性的蔬菜作物,也是我国主要的栽培蔬菜之一。番茄以味美、营养丰富而深受人们的喜爱。随着栽培面积的不断扩大,番茄病虫害也越来越严重,特别是在保护地栽培的番茄病虫害更为严重。病虫害已经成为影响番茄生产和品质的主要因素,番茄枯萎病就是其中较为严重的病害之一,严重影响了番茄的生产和品质。

一、生物学特性

番茄枯萎病的病原为Fusarium

oxysporum(Schl)f.sp Lycopersici Snyderet et Hansen,即番茄尖镰孢菌番茄专化型,属半知菌亚门真菌。分生孢子有大小两型,小型分生孢子卵形至长椭圆形,无色单胞;大型分生孢子镰刀形或长纺锤形,无色,有2~3个分隔,多数为3个分隔。病菌在马铃薯蔗糖培养基上,菌落白色至紫红色,除大小型的分生孢子外,伴有厚垣孢子的产生。厚坦孢子在菌丝上顶生或间生,圆形至椭圆形,单胞,黄褐色。病菌的适宜生长发育温度为27~28 ℃、最高温度为38 ℃、最低温度为5 ℃,只侵害番茄。

二、侵染和传播

枯萎病是一种土传性病害,以菌丝体在土壤中越冬,第2年随雨水、灌溉水及土壤进行传播。土温28 ℃时适合繁殖,连作、土壤湿度大、耕作时伤根、生长势弱、施氮肥偏多时均易发病。番茄枯萎病病菌侵染时专一性强,只为害番茄。病菌以菌丝体等随病残体在土壤、粪肥或附着在种子上越冬,也会在土壤中腐生多年。病菌從幼根或伤口浸入,在植株维管束中扩展蔓延,堵塞导管,并产生有毒的番茄凋萎素,随输导组织扩展,致使维管束变褐、失去输导功能,叶片萎黄枯死。该菌主要侵染植物导管组织,通过阻塞木质部物质和水分运输引起植物萎蔫。该病是一种严重危害蔬菜品质和产量的土传性病害,在老菜棚室发生严重。番茄的幼苗期到成株期均可受到枯萎病菌的侵染。

三、病性鉴定方法

(一)浸根法

用无菌土培育的番茄苗连根拔起,用自来水冲洗根部至干净,然后用无菌剪子将主根根基部0.2 cm处切断,在已配好的孢子悬浮液 (10 6个孢子/mL)中浸泡20 min后,转移至装有无菌土的营养钵中定植,置温度为25~30 ℃的温室中培养。

(二)灌根法

在温室内用无菌土育苗,至2片真叶时定植到营养钵中,用事先配好的孢子悬浮液 (106孢子/mL)均匀倒入苗基部周围,每钵灌苗液50 mL,置25~30 ℃温室内培养。

(三)土壤接种法

1份小麦煮沸30 min后掺沙2份拌匀装广口瓶内,高温灭菌 lh备用。将菌种接入瓶内,在25 ℃恒温箱内培养10 d,然后将此扩大繁殖的菌体与无菌土按一定比例混合均匀。装钵后定植番茄幼苗,在22~25 ℃温室内培养。

(四)病原菌毒素滤液浸苗法

将培养液200 mL装入三角瓶内,接种经平板培养7 d的菌圆片,于28 ℃振荡培养15 d,然后先用纱布过滤,再用3层滤纸过滤,滤液用3000转/分离心15 min,取上清配制成25%的稀释液,放在大试管中,浸入幼苗置25~30 ℃温室,在光照下浸苗4 h观察记载其萎蔫始期。

四、番茄枯萎病的抗性机制

研究者们从解剖结构和内部生理特性方面对番茄枯萎病抗性机制进行了研究。研究发现,番茄感病品种中果胶酶、果胶转甲基酶、果胶裂解酶的活性比抗病品种中的高,且多酚氧化酶的活性在抗感品种中也存在差异。Beckman在1968年就提出下胚轴处侵填体形成的速度与番茄抗枯萎病相关,在抗病品种中侵填体的形成速度明显比感病品种快。

五、番茄枯萎病的抗病育种

番茄中抗枯萎病基因至少有12个已被分离鉴定,其中,有I、I-1、I-2、I-3。基因I和I-1能有效地表达对生理小种1的抗性,生理小种2能阻止基因I和I-1的表达,但却能被I-2基因转导抗性,基因I-3对生理小种3表达抗性。目前,国外推出的很多品种含基因I-2,或同时含基因I-1和I-2,抗枯萎病基因I-3被转入普通番茄中,并且已育成了稳定的品系。目前,国内对番茄枯萎病的研究相对较为落后,研究发现国内大部分地区以枯萎病基因I-1为主,抗病品种所含的抗病基因主要从国外品种中杂交后选择获得,所含基因不太明确。利用自交、杂交、回交、选择育种以及物理化学诱变育种、离体组织培养和多细胞融合等常规育种方法和分子标记辅助育种方法在番茄育种中广泛应用,随着基因技术的发展,有关抗病基因的转导将在番茄育种中有着非常广阔的前景。

六、展望

番茄病害很多,且在番茄不同发育期常表现出不同的病害侵染。在番茄的抗病育种发展进程中,常规的抗病育种已经日趋成熟,有关诱导抗病育种也日新月异,并且随着基因技术的快速推进,利用转基因技术培育抗病品种必将取得长足进展。目前,番茄的基因测系也已完成,弄清番茄染色体上每一个基因的功能之后,将对番茄抗病育种起到一个极大的推动作用。

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