云南野生茄科砧木资源农艺性状调查与4种土传病害抗病鉴定

2021-02-09 00:32蒋舒蕊王怀正李静赵威赵凯朱海山
南方农业学报 2021年10期
关键词:农艺性状

蒋舒蕊 王怀正 李静 赵威 赵凯 朱海山

摘要:【目的】調查统计云南野生茄科砧木资源的农艺性状,筛选具有抗番茄青枯病、溃疡病、枯萎病和茄子黄萎病的材料,为茄科抗病优良砧木的收集和利用提供理论依据。【方法】对云南野生茄科砧木进行主要农艺性状及田间常见病虫害调查,筛选出优良砧木,并与对照(自交系番茄5号)进行番茄青枯病、溃疡病、枯萎病和茄子黄萎病的抗性鉴定比较,利用主成分分析法及聚类热图对资源属间关系进行分析。【结果】根据形态特性及主成分分析、聚类分析结果,可将材料归属为茄科的3个属,其中茄属材料17份,皆为直立型,主茎颜色主要为绿色,株高为82.42~292.29 cm,叶型均为长卵圆形,叶色为绿色和深绿色,花冠颜色以白色为主,果面皆有光泽,果色多数为橘红色,单果重在1.61~433.54 g;番茄属材料7份,生长习性以无限生长型为主,株型以半蔓性为主,叶片类型有普通叶型、复细叶型和薯叶型,叶片均为羽状复叶,花序类型为单式花序,花色皆为黄色,果实以中果型为主,果形有圆形、扁圆形和长圆形;辣椒属材料5份,株型有半直立型和直立型,主茎颜色绿色为主,叶形以长卵圆形为主,花冠颜色皆为白色,成熟果色红色,果面光滑有光泽,果顶形状以钝圆形为主。主成分分析得出前3个主成分能反映所测15项农艺性状的绝大部分信息,累积贡献率为82.758%。所有材料中7份抗病性、生长势、适应性均较好,且在相近苗期,砧木与接穗茎的粗度一致,茎叶无皮刺;5份具有优良的果实性状。7份优良材料中,对青枯病表现免疫的3份,高抗2份;对溃疡病免疫的2份,高抗资源3份;对枯萎病没有表现免疫和高抗的资源,抗病2份;对茄子黄萎病免疫的3份,高抗1份;S-11免疫青枯病、溃疡病和黄萎病3种病害。【结论】29份野生茄科资源属于3个属,其中7份砧木材料表现优良,2份(S-7和S-11)免疫青枯病和溃疡病,1份(S-11)免疫番茄青枯病、溃疡病和黄萎病,可为茄科蔬菜抗性基因的开发利用提供材料,且部分茄科砧木资源具有应用于生产的价值。

关键词:野生;茄科砧木;农艺性状;土传病害;抗病鉴定

中图分类号:S641.102.4;S436.411              文献标志码: A 文章编号:2095-1191(2021)10-2786-11

Abstract:【Objective】To investigate and analyze agronomic characters of Yunnan wild Solanaceae rootstocks, and the materials with resistance to tomato bacterial wilt, canker, fusarium wilt, and Verticillium dahlia of eggplant were screened to provide a theoretical basis for the collection and utilization of excellent disease-resistant rootstocks of Solanaceae.【Method】Taking 29 wild Solanaceae rootstocks in Yunnan as materials, the main agronomic traits and the common diseases and insect pests in the field were statistically evaluated. The comparison in tomato bacterial wilt, canker, fusarium wilt, and V. dahlia of eggplant resistance identification was conducted between excellent rootstock and control(inbred lines of tomato No.5), using the method of principal components analysis(PCA) and cluster heat maps to analyze research resources belong to the relationship between genera.【Result】According to the characteristics of morphology and PCA and cluster analysis results , these materials could be divided into three genera of Solanaceae. There were 17 Solanum resources and they were all upright type. The main stem color was green, the plant height was between 82.42-292.29 cm, the leaf type was ovoid, the dominant green leaves were green and dark green, the corolla color was mainly white, the fruit surface was shiny, the fruit color was mostly orange, and the single fruit weight was between 1.61-433.54 g. There were 7 Lycopersicon resources. The growth habits were mainly infinite growth type, the plant type was mainly semi-vine, the leaf types were common leaf type, complex fine leaf type, and potato leaf type, the leaves were all pinnately compound, the inflorescence type was all single inflorescence, the flower color was all yellow, the fruit was mainly medium fruit type, and the fruit shape was round, oblate and oblong. There were 5 Capsicum resources, they were semi-upright or upright types. The main stem was mainly green in color, the leaves were mainly oval, the corolla was white, the ripe fruit was red, the fruit surface was smooth and shiny, and the fruit tip was mainly blunt and round. The three principal components of principal component analysis could reflect most of the information about the 15 agronomic traits, and the cumulative contribution rate was 82.758%. All 7 of the materials had good disease resistance, growth potential, and adaptability. The thick stems were appropriate, stem leaves no prickle, 5 materials had excellent fruit special characters. At the similar seedling stage, rootstock and scion stem had the same thickness, and there was no prickle in stem and leaves. Out of the 7 materials, 3 resources were immune to bacterial wilting and 2 were highly resistant;2 were immune to the bacterial canker of tomato and 3 of them were high resistance resources;for tomato fusarium wilts, there were only 2 resources of resistance to all rootstocks and no resources of immunity and high resistance. Three samples were immune to V. dahlia, and one had high resistance. In all rootstocks, S-11 was immune to three diseases: tomato bacterial wilt, bacterial canker, and V. dahlia. 【Conclusion】The 29 wild Solanaceae resources belong to 3 genera, of which 7 rootstock materials are excellent, S-7 and S-11 are immune to bacterial wilt and canker, and S-11 is immune to tomato bacterial wilt, canker and V. dahlia, which can provide materials for the development and utilization of resistance genes of Solanaceae vegetables, and some Solanaceae rootstock resources have the value of application in production.

Key words:wild;Solanaceae root stock;agronomic characters;soil-borne diseases;disease resistance identification

Foundation item:Agricultural Joint Special Key Project in Yunnan(2018FG001-004);Education Department Scientific Research Fund Project in Yunnan(2020Y0154,2020Y183)

0 引言

【研究意義】我国茄科(Solanaceae)约有16个属70个种,其中蔬菜主要包括番茄(Solanum lycopersicum L.)、辣椒(Capsicum annuum L.)、茄子(S. melongena L.)(王洋等,2020)。由于目前设施条件有限及栽培管理措施的落后,导致连作障碍越来越重,特别是枯萎病、溃疡病、黄萎病及青枯病等土传病害发病率逐年上升,严重限制了茄科蔬菜的生产(寿伟林等,2003)。嫁接是解决土传病害的有效措施之一,不仅能克服连作障碍,还能提高蔬菜的品质与产量(阳燕娟等,2013)。目前我国保存的茄科抗病砧木种质资源较少,应加强对野生茄属资源的搜集和优良砧木的引种、选育工作(张娟和徐坤,2004)。其中对茄科种质资源进行农艺性状调查统计、亲缘关系分析及抗病性评价是筛选优异抗病基因和优良新品种选育的基础(余扣花,2017)。因此,收集并调查野生茄科资源的农艺性状及抗病性,筛选出抗多种茄科蔬菜常见土传病害的野生砧木材料,创新利用砧木种质资源,对保障茄科蔬菜产业健康发展具有重要意义。【前人研究进展】国内已有很多研究者对茄科资源进行引种收集,调查其生物学性状及品质等,并筛选出抗病品种。在收集番茄抗病品种资源方面,杨琦凤等(2004)研究得出番茄青枯病抗性鉴定用伤根浸根法接种,结果更准确可靠,并从10份优异资源中筛选出4份高抗青枯病且性状稳定优良的材料。刘维侠等(2008)对收集的315份番茄种植资源进行生物学性状、品质、抗病性及抗逆性鉴定评价,其中13份综合抗病性和抗逆性较好。白占兵等(2014)对208份材料进行了青枯病抗性评价,发现大果抗源较少,小果抗病材料较多。Catanzariti等(2015)从野生番茄中克隆得到抗番茄枯萎病的抗病基因I2和I3,且成功导入栽培番茄中,使栽培番茄对枯萎病产生抗性。高娃等(2019)对17个番茄品种进行溃疡病人工接种,筛选出3个高抗品种。由于野生茄通常比栽培种更适应恶劣环境,具有抗逆境、抗病虫害及独特风味等特性,前人在收集茄子品种资源方面做了许多研究,韦慧明(2013)发现红茄(S. integrifolium Poir.)和水茄(S. torvum Swartz)对青枯病表现出高抗,刺天茄(S. indicum L.)表现出高感青枯病。吴丽艳等(2017)收集45份野生茄科资源进行黄萎病抗性鉴定,得到2份高抗材料和2份抗病材料。李鲁俊等(2019)通过田间种植调查和聚类分析方法,对收集的103份茄子种质资源进行测定与评价。在调查辣椒品种资源方面,王燕(2007)研究发现野生辣椒的辣椒素类物质含量更高。郭英等(2011)采用田间调查和主成分分析方法对湖北省50份辣椒品种进行鉴定评价,发现株高、始花节数和采收天数3个主因子的方差贡献率达82.15%。【本研究切入点】目前培育抗性品种是防治茄科蔬菜土传病害最经济有效的方法,而培育抗病品种最主要的途径是对种质资源的收集和利用,目前对云南野生资源系统收集调查的资料较少。【拟解决的关键问题】对采自云南的野生茄科砧木资源进行农艺性状统计分析,筛选优良砧木进行番茄青枯病、溃疡病、枯萎病和茄子黄萎病抗病性评价,得到抗多种病害的砧木材料,为创新利用野生茄科种质资源开展茄科蔬菜的抗病育种提供抗源。

1 材料与方法

1. 1 试验材料

从云南省普洱市、德宏州、西双版纳州、红河州、怒江州和临沧市6个不同州(市)采集33份野生茄科砧木资源,依次编号S-1~S-33,其中S-6、S-8、S-20和S-32在种子萌发试验中种子发芽率低于10%,未进行下一步的田间农艺性状调查,因此进行农艺性状调查的野生茄科砧木资源共29份,包括辣椒属(Capsicum L.)5份(S-27、S-28、S-29、S-30、S-33)、茄子属(Solanum L.)17份(S-1、S-2、S-4、S-5、S-7、S-9、S-10、S-11、S-12、S-13、S-14、S-15、S-16、S-17、S-18、S-19、S-21)及番茄属(Lycopersicon Mill.)7份(S-3、S-22、S-23、S-24、S-25、S-26、S-33)。以课题组自主选育的优良番茄自交系5号作为对照。试验所用番茄枯萎病、溃疡病、青枯病和茄子黄萎病病菌均购买于中国农业科学院蔬菜花卉研究所。

1. 2 试验方法

试验于2019年3—12月进行,每份资源挑选90粒外观正常的种子进行常规催芽后,置于培养箱中,设置光/暗周期比为14 h/10 h,培养至5~6片真叶,选取生长一致的幼苗定植至云南农业大学园林园艺学院蔬菜认知中心露天试验地,定植行距为80 cm,株距为50 cm,29份野生茄科砧木资源每份种植30株。番茄自交系5号只作为抗病性筛选的对照,不进行农艺性状调查。

1. 3 田间农艺性状调查及数据采集

1. 3. 1 农艺性状调查统计参考标准 根据《番茄种质资源描述规范和数据标准》(李锡香,2006a)、《茄子种质资源描述规范和数据标准》(李锡香,2006b)、《辣椒种质资源描述规范和数据标准》(李锡香和张宝玺,2006)的规定,对茄科种质资源株型、株高、叶色、果形和单果重等22个指标进行调查统计。

1. 3. 2 抗病虫害统计与鉴定 采用棋盘式12点取样法对所有材料结果期的晚疫病、灰霉病、白粉病、黄化曲叶病、茄子黄萎病、番茄枯萎病、番茄斑萎病及潜叶蛾、蓟马、红蜘蛛的发病情况进行田间调查统计。根据田间抗病性、生长势及适应性等情况初步挑选生长旺盛、茎粗适宜、茎叶无皮刺并具有一定抗病性的优良茄科砧木资源,用于后续进行番茄青枯病、溃疡病、枯萎病和茄子黄萎病的病原菌人工接种试验,以筛选抗病资源。

1. 4 人工苗期接种试验

1. 4. 1 接种菌液制备 制备番茄枯萎病和茄子黄萎病的病原菌菌液,在PD水(马铃薯葡萄糖水)培养基对病原菌进行培养,培养条件:200 r/min振荡条件下在26~28 ℃环境中培养4~6 d,菌液用4层纱布进行过滤,滤去菌丝,用无菌蒸馏水将孢子悬浮液稀释成适宜的浓度(采用血球记数板记数方法计算),其中接种的枯萎病菌液浓度1×109 CFU/mL,黄萎病菌液浓度1×108 CFU/mL;制备番茄青枯病、番茄溃疡病的病原菌菌液,挑取单菌落转接至NB(营养肉汤)液体培养基中,28 ℃、160 r/min振荡培养1~3 d,直接用比浊法测定NB液体培养基中菌液的浓度,接种浓度为1×109 CFU/mL。

1. 4. 2 人工接种病原菌 于2020年7月—2021年2月采用伤根—浸根和灌根法,以对照品种和初步筛选的7份优良茄科砧木资源为材料,在2~6片真叶期时将苗的须根剪除0.2 cm,浸泡在病原菌菌液中20 min后种植于圆形塑料种植盆(外口直径26.5 cm,高17.6 cm)中,每株苗根灌20 mL菌液。根据接菌后植株表现的症状,统计发生各病害的发病率、死亡率和病情指数,并进行病害分级。根据对照品种感病后植株发病情况,细菌性病害番茄青枯病(刘富中等,2005)和溃疡病(罗来鑫等,2005)人工接种后21 d统计发病率等指标,真菌性病害番茄枯萎病(张红浩等,2015)和茄子黄萎病(褚新培等,2020)接种后40 d统计。

1. 4. 3 发病率、死亡率及抗病等级划分 发病率、死亡率及病情指数计算公式如下:

发病率(%)=发病株数/调查总株数×100;

死亡率(%)=死亡株数/调查总株数×100;

病情指数(DI)=(病级×该病级株数)/(最高病级×调查株数)×100。

根据分级标准(表1和表2)进行病害分级后,按照抗病水平划分标准(表3)计算病情指数。

1. 5 统计分析

运用SPSS 20.0进行相关分析;使用Microsoft Excel 2010整理并構建不同指标×不同样本标准化数据矩阵,采用奇异值分解法(SVD)基于在线软件ClustVis(Metsalu and Vilo, 2015)进行主成分分析;利用K-均值法,基于皮尔逊相关系数按行对测定的不同指标进行聚类分析;设置距离为欧氏距离,聚类方法为Ward,按列对不同野生资源进行聚类分析,并进行可视化作图。

2 结果与分析

2. 1 云南野生茄科茄属砧木资源性状调查分析

本研究收集的茄科资源中有4份材料(S-6、S-8、S-20、S-32)在常规催芽条件下发芽率低于10%,故未进行进一步的农艺性状调查。从表4可知,17份野生茄科茄属砧木资源株型均为直立型,主茎颜色中绿色12份、紫色2份、浅紫色3份,其中主茎既有绒毛又有皮刺的2份,为S-15和S-19;在株高方面,最高的为S-21(292.29 cm),最低的为S-4(82.42 cm);茎粗最大值为3.20 cm,最小值为1.31 cm;叶型均为长卵圆形,叶色9份为绿色,其他为深绿色,叶片上既有茸毛又有叶刺的5份;叶长最长的为S-11(94.75 cm),叶长最短的为S-2(16.23 cm),叶宽最宽41.27 cm、最窄10.70 cm。

从表5可知,3份野生茄科茄属砧木资源(S-9、S-16、S-21)不开花,S-14、S-17、S-18和S-19只开花不结果,花冠颜色为白色的10份、浅紫色3份、紫色(S-12)1份;单果重大于100 g的11份,S-1的单果重最小,仅1.61 g,S-12的单果重最大,为433.54 g;商品果色鲜紫色1份、绿色1份,其他均为橘红色;茄属砧木材料均有果面光泽、果顶平、果实无弯曲情况,果形圆球形、扁圆形和高圆形分别为2份、4份和2份,仅S-13为卵圆形、S-12为短筒形。

2. 2 云南野生茄科番茄属砧木资源性状调查分析

从表6可知,7份野生茄科番茄属砧木资源中,生长习性除S-23为有限生长型外,其他均为无限生长型;株型以半蔓性为主,S-22和S-24为蔓性株型,其他5份为半蔓性株型;叶片类型中普通叶型3份、复细叶型3份,仅S-22为薯叶型;叶片形状均为羽状复叶;绿色叶片的3份,深绿色和浅绿叶片各2份;叶裂刻以浅裂为主;叶长最短的为S-3(4.47 cm),最长的为S-25(51.05 cm);S-22、S-23、S-24和S-25的叶宽在3.22~3.56 cm,叶宽最宽9.30 cm、最窄2.68 cm。

由表7可知,7份资源花序类型均为单式花序,花色为黄色。从果实性状方面看,所收集的野生茄科番茄属砧木资源中无大果型(单果重>200 g),中果型(150 g<单果重<200 g)5份,中果型较符合育种目标中对果实大小的要求,特小果形(单果重<100 g)2份;成熟前果色以绿白色为主,成熟果色中红色3份、橘黄色2份、黄色(S-22)和黄底绿条(S-33)各1份;7份材料皆无果面棱沟、果肩微凹形,果顶形状以圆平形为主;果形中圆形3份、扁圆形3份,仅S-33为长圆形。

2. 3 云南野生茄科辣椒属砧木资源性状调查分析

由表8可知,5份茄科辣椒属资源中,3份为半直立型株型,2份为直立型;主茎颜色中绿色3份、绿带紫条纹2份;叶形以长卵圆形为主,叶色中绿色3份、深绿色2份;S-27和S-28的叶片微皱。由表9可知,花冠颜色皆为白色;青熟果色均为绿色,成熟果色红色;果面光滑有光泽;果顶形状以钝圆形为主,果形中长羊角形3份、长锥形(S-29)和线性(S-31)各1份。

2. 4 云南野生茄科砧木资源的农艺性状主成分分析

利用主成分分析方法对收集资源属间关系进行分类验证,绘制散点图(图1)。29种资源被划分成3个属(置信度95%),其中,S-1、S-2、S-4、S-5、S-7、S-9、S-10、S-11、S-12、S-13、S-14、S-15、S-16、S-17、S-18、S-19和S-21等17份种质归为一个属,S-3、S-22、S-23、S-24、S-25、S-26和S-33等7份种质归为一个属,S-27、S-28、S-29、S-30和S-31等5份种质归为一个属,且分类无强异常值。说明基于主成分分析方法对收集资源的分类效果极佳,可验证根据田间农艺性状特点进行的生物学分类(分为茄属、番茄属和辣椒属3类)的正确性。同时,经PCA降维处理后,生成的第1主成分(PC1)方差贡献率为54.1%,第2主成分(PC2)方差贡献率为10.2%,二者累积方差贡献率为64.3%,可在一定程度上代表原数据的信息。

对29份野生茄科砧木资源的株型(F01)、株高(F02)、茎茸毛(F03)、茎粗(F04)、叶形(F05)、叶色(F06)、叶面茸毛(F07)、叶长(F8)、叶宽(F9)、花冠色(F10)、果肩形状(F11)、果面棱沟(F12)、果顶形状(F13)、果形(F14)和单果重(F15)等农艺性状进行主成分分析,根据不同生物学性状指标进行正交变换,求出特征值、方差贡献率和累积方差贡献率。主成分筛选及其贡献率统计结果显示,15个性状可归为3个主成分:第1主成分的特征值为8.753,解释了总变异的58.356%;第2主成分的特征值为2.504,解释了总变异的16.691%;第3主成分的特征值为1.157,解释了总变异的7.711%;前3个主成分的累积贡献率达82.758%,说明前3个主成分对15个性状具有较高的代表性,能较好地反映农艺性状所包括的绝大多数信息(表10)。

2. 5 29种云南野生茄科砧木资源聚类分析

聚类分析结果(图2)显示,15个农艺性状整体被聚集成三大类,从上到下依次为:第Ӏ类包括叶长(F08)和单果重(F15);第Ⅱ类包括株型(F01)、株高(F02)、茎茸毛(F03)、茎粗(F04)、叶形(F05)、叶色(F06)、花冠色(F10)、果肩形状(F11)、果面棱沟(F12)、果顶形状(F13)和果形(F14);第Ⅲ类包括叶面茸毛(F07)和叶宽(F09)。在野生茄科砧木资源聚类上,29种野生茄科砧木资源整体聚集为三类,从聚类情况上来看,辣椒属单独聚集在一支上,表明收集到的辣椒属资源与茄属和番茄属差异较大;尽管茄属和番茄属的聚类上不能完全分开,其聚类效果较主成分分析结果差,但相对来说,大多数资源仍被聚集在一起。

2. 6 茄科資源病虫害发生情况

从表11可知,以番茄自交系5号为对照品种 ,在结果期,初步调查统计29份茄科资源,以抗病虫害高于80%为标准,其中,抗晚疫病的5份,抗茄子黄萎病的5份,抗番茄斑萎病的4份,抗灰霉病的13份,抗白粉病的14份,抗辣椒黄化曲叶病的2份,抗潜叶蛾的有4份,抗蓟马的10份,抗红蜘蛛的9份;抗3种以上病害的8份,分别为S-2、S-3、S-5、S-7、S-10、S-14、S-15和S-26。根据前期田间农艺性状和病虫害调查结果筛选出7份植株生长旺盛、茎粗适宜、茎叶无皮刺,抗3种以上病害优良资源,即S-2、S-3、S-5、S-7、S-11、S-15和S-26,进行后期的苗期人工接种试验,筛选抗病(番茄枯青枯病、溃疡病、枯萎病和茄子黄萎病)品种。

2. 7 7份优良茄科砧木资源对番茄青枯病和溃疡病的抗性

抗病性鉴定结果(表12)表明,8份材料中,对照品种对番茄青枯病和溃疡病均表现为高感,7份茄科砧木资源中对番茄青枯病表现免疫的资源有3份,分别为S-5、S-7和S-11,S-2和S-3表现为高抗,S-26 表现为高感,S-15为感病;对番茄溃疡病免疫的材料为S-7和S-11,S-26为感病,高抗资源有3份,分别为S-2、S-3和S-5。可见,7份优良野生砧木资源中对番茄青枯病和溃疡病均免疫的是S-7和S-11,高抗品种为S-2和S-3。在番茄青枯病方面,S-26和番茄自交系5号的发病率均高于90.00%,且死亡率均超过50.00%;番茄溃疡病方面,自交系5号发病率最高,超过95.00%。8种材料在2种细菌性土传病害条件下的死亡率均不高,其原因主要是本研究以21 d为时间节点进行统计,而茄科苗从感病到死亡是一个缓慢的过程,21 d的统计时间还未到其大量死亡的时间期限。

2. 8 7份优良茄科砧木资源对番茄枯萎病和茄子黄萎病的抗性

抗病性鉴定结果(表13)表明,从番茄枯萎病抗性来看,对照自交系品种5号表现为高感,7份野生茄科砧木资源对番茄枯萎病没有表现免疫和高抗的资源;抗病资源有2份,为S-5和S-7;感病资源5份,分别为S-2、S-3、S-11、S-15和S-26。从茄子黄萎病抗性来看,对照表现为高感,对茄子黄萎病表现为免疫的3份,S-2、S-5、S-11;S-3和S-15为高抗,S-7表现为抗病,S-26感病。综上所述,对番茄枯萎病和茄子黄萎病,对照均表现为高感,7份野生茄科砧木资源中没有对这2种病害都免疫的资源,对2种病害均抗的抗病品种S-7,均感的感病品种S-26。番茄枯萎病和茄子黄萎病2种真菌性土传病害中,番茄枯萎病发病率大于60.00%的有3份材料,为S-2、S-26和对照,但死亡率未超过10.00%;对照的茄子黄萎病发病率最高,为80.00%。可见,8份材料的死亡率均不高,其原因主要是本研究中以40 d为时间节点进行统计,而茄科苗被真菌性病害感病后死亡是一个非常缓慢的过程,40 d的时间茄科苗还未到感病后大量死亡的时间期限。

3 讨论

本研究对33份茄科资源进行种子萌发试验时统计发现,4份材料常规催芽发芽率低于10%,其中原因可能是常规催芽环境与野外条件不同,导致这4份野生茄科砧木资源的种子发芽率太低;王桔红等(2013)曾研究发现野外茄科植物的种子经过冬季的湿冷环境其休眠被打破,而常规催芽环境没有湿冷环境打破休眠这个过程。陈虎保等(1997)研究表明外界温度过低或过高易造成开花不受精或受精不良,导致不结实,本研究中4份材料只开花不结果,未正常受精,开花数天后花朵就萎蔫,而这4份材料均采自温度较高地区(云南普洱),种植调查在昆明,因此温度低可能是花而不实的原因之一,也存在材料为雄性不育资源的可能性,有待进一步研究。

野生番茄品种具有一种或多种优良性状,如秘鲁番茄的抗病性、抗虫性和耐盐性都较强(张建华等,2006),潘那利番茄具有抵御生物胁迫和非生物胁迫的能力强及氮元素利用极高的特点(孙梦蹊,2018),野生番茄具有营养价值高、品质好,抗病虫害、抗逆及氮利用高的特性(张俊明,2013)。在抗病性和优良性状方面:茄科野生辣椒资源具有多种抗病性,Hernández-Verdugo等(2001)对收集于墨西哥西北部的13个野生辣椒种群进行花椒病毒(Pepper huasteco virus)的抗病性鉴定,筛选出2个种群对这种病毒具有抗病性;方荣等(2014)研究结果得出6份中国野生辣椒资源对疫霉菌都有一定的抗性。茄科野生茄子具有许多优良性状,马凌云(2009)认为以野生茄子—托鲁巴姆(Solanum coagulans.)为砧木进行嫁接后的茄子在抗寒性、营养品质方面均优于自根栽培品种;Aribaud等(2014)试验结果显示托鲁巴姆(S. coagulans)对青枯病具有显著抗性;Gramazio等(2017)表明丁茄(S. coagulans Forsk.)抗旱能力较强。上述研究均表明野生茄科资源具有一些特殊的特性,对改善传统茄科蔬菜品质、抗病性等方面具有很大的利用价值,而茄科砧木资源的农艺性状调查研究是寻找茄科优良抗性基因及分子育种等科学研究的前提(金兰等,2019),能为选育优良抗性砧木以提高茄科蔬菜的品质和产量,改变其生长特性和对环境的适应性等提供数据支撑。因此,依托云南主要茄科资源进行农艺性状鉴定,对筛选茄科抗病虫砧木具有重要意义。本研究对筛选出的优良砧木进行人工接种试验,为准确筛选抗病砧木品种及利用抗多种病的砧木品种进行茄科抗性基因筛选和选育抗病新品种打下基础,并提供了理论支撑和进一步试验的材料。

主成分分析可最大程度地简化优异种质资源挑选及利用价值评价的过程。本研究对29份茄科野生砧木资源的农艺性状进行主成分分析,得到3个主成分,代表了所收集的野生茄科种质资源农艺性状82.758%的综合信息,反映了全部调查对象的基本信息,这对茄科种质资源的筛选和利用方面提供了较高的预见性,对后续研究的展开具有积极的意义。

4 结论

29份野生茄科资源属于3个属,农艺性状具有不同特点,对常见土传病害抗性差异大,7份砧木材料表现优良,其中2份(S-7和S-11)免疫青枯病和溃疡病,1份(S-11)免疫番茄青枯病、溃疡病和黄萎病,可作为茄科蔬菜的嫁接砧木材料和抗病基因筛选资源。

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(責任编辑 邓慧灵)

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