本發(fā)明涉及一種花生白絹病溫室苗期接種方法。
背景技術(shù):
花生白絹病,又稱(chēng)白腳病,是由半知菌亞門(mén)無(wú)孢菌目齊整小菌核屬(sclerotiumrolfsiisacc.)引起的一種土傳維管束病害,花生白絹病在我國(guó)長(zhǎng)江流域以南的省份發(fā)生廣泛,在北方花生產(chǎn)區(qū)零星發(fā)生。近年來(lái)隨全球氣候的變暖,高水肥高密度種植模式下花生冠層郁閉的小環(huán)境導(dǎo)致白絹病在我國(guó)危害愈來(lái)愈嚴(yán)重,發(fā)生區(qū)域從南方蔓延到北方,造成了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。2004年山東臨沂發(fā)病面積達(dá)6萬(wàn)公頃,占全市播種面積的40%,重病田病株率達(dá)到67.3%。2007年河南鄭州東部重病田發(fā)病率達(dá)20%;同年該病害在遼寧興城首次大面積發(fā)生,一般地塊發(fā)病株率為10%左右,嚴(yán)重地塊發(fā)病株率為30%~40%。由于花生白絹病以菌核在病殘?bào)w和土層中越冬,能在土壤中存活多年,防治比較困難。
目前針對(duì)該病害的防治措施主要包括與非寄主作物的輪作、深耕,這些栽培措施防治效果不理想;利用殺菌劑防治花生白絹病具有一定的防治效果,但殺菌劑防治存在高成本、破壞環(huán)境及導(dǎo)致病原產(chǎn)生抗藥性等問(wèn)題。目前在國(guó)家提倡的“減施化肥和農(nóng)藥”的方針下,急需建立經(jīng)濟(jì)有效的防治措施。防治花生白絹病最經(jīng)濟(jì)有效的防治方法是種植抗病品種,我國(guó)目前尚無(wú)高抗品種的報(bào)道,而篩選抗病品種必須建立穩(wěn)定可靠的抗性鑒定技術(shù)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提供一種花生白絹病溫室苗期接種方法,旨建立一種簡(jiǎn)便、可靠的白絹菌接種方法,便于苗期篩選抗白絹病的花生種質(zhì),獲得抗白絹病的材料,為抗病育種提供技術(shù)手段。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是:一種花生白絹病溫室苗期接種方法,其特征在于包括如下步驟:
1)白絹菌株的獲得(分離獲得白絹病菌):從田間(武漢市的田間)花生白絹病株上采集白絹菌核,在室內(nèi)進(jìn)行分離、純化{表面消毒后接種pda培養(yǎng)基,30℃恒溫培養(yǎng)后,挑取菌落菌絲尖端轉(zhuǎn)接新鮮pda培養(yǎng)基},鑒定{收集菌絲提取dna,然后利用真菌dnaits區(qū)間通用引物its1和its4pcr擴(kuò)增后序列測(cè)定,經(jīng)blast在genbank比對(duì),鑒定為sclerotiumrolfsii};獲得白絹病菌(sclerotiumrolfsii)菌株(或稱(chēng)武漢菌株);
2)帶菌接種物的制備:白絹菌的活化:將4℃保存白絹病菌菌株(或稱(chēng)白絹病菌武漢菌株)的菌核利用70wt%乙醇表面消毒30s,1wt%次氯酸鈉浸泡2min,無(wú)菌蒸餾水沖洗3次,蘸干后接種于pda培養(yǎng)基上,30℃黑暗條件下培養(yǎng)至菌絲長(zhǎng)出,得到活化的白絹菌絲;
①白絹菌碟的制備:取活化的白絹菌絲接種于pda培養(yǎng)上,30℃黑暗條件下培養(yǎng)3~4d,利用0.5cm的滅菌打孔器在菌落邊緣菌絲處打孔(無(wú)菌打孔器打取菌碟),獲得白絹菌碟;
②帶菌牙簽的制備:滅菌牙簽呈扇形插入中央放置白絹菌碟的pda培養(yǎng)中,培養(yǎng)至牙簽布滿(mǎn)菌絲,得到帶菌牙簽;
具體為:將牙簽用蒸餾水浸泡過(guò)夜后,控干水分,高溫高壓滅菌后,超凈工作臺(tái)中呈扇形排布于pda平板上,中央接種新鮮的白絹菌碟,30℃黑暗條件下培養(yǎng)5~6d,直至菌絲布滿(mǎn)牙簽;
③帶菌燕麥粒的制備:燕麥粒用水浸泡后高壓滅菌,冷卻后接種白絹菌碟,培養(yǎng)至燕麥粒上布滿(mǎn)菌絲,每天搖動(dòng)培養(yǎng)瓶,確保燕麥粒均有菌絲生長(zhǎng),得到帶菌燕麥粒;
具體為:將燕麥粒裝入三角瓶中,蒸餾水浸泡4h后,倒掉水分,121℃高壓滅菌20min;將白絹菌碟接種到滅菌的燕麥粒中,置于30℃黑暗條件下培養(yǎng)5~6d,每天搖動(dòng)接種瓶2-3次,直至所有燕麥粒均有菌絲生長(zhǎng);
3)帶菌接種物以不同方式接種花生幼苗:通過(guò)不同白絹菌的接種物接種花生幼苗,所述接種物為白絹菌碟、帶菌牙簽或帶菌燕麥粒,不同時(shí)間觀察癥狀表現(xiàn),明確帶菌燕麥粒接種優(yōu)于白絹菌碟和帶菌牙簽,其中帶菌燕麥粒貼莖法病害發(fā)展速度最快,其次為帶菌燕麥粒撒表土法,這兩種方法病情指數(shù)差異不顯著,其中帶菌燕麥粒撒表土法比貼莖法操作簡(jiǎn)便、快速,選擇該方法為花生白絹病接種方法;
具體為:將感病花生(感病花生品系14-2012)種植于溫室的塑料大盆中,土壤:蛭石:營(yíng)養(yǎng)土的質(zhì)量比=2:1:1,培養(yǎng)溫度為26±1℃,16h光照/8h黑暗,感病花生單粒種植,行距12~13cm,間距為6~9cm;播種15d后的花生幼苗按照下面5種方法接種白絹病菌:①菌碟法:將白絹菌碟(簡(jiǎn)稱(chēng)菌碟)的菌絲面貼在花生植株莖基部,透明膠固定;②牙簽法:將帶菌牙簽(長(zhǎng)滿(mǎn)菌絲的牙簽)插入距離莖基部周?chē)耐寥乐校?根帶菌牙簽/植株(每植株插入5根帶菌牙簽);③燕麥粒貼莖法:將帶菌燕麥粒(帶菌的燕麥粒)按照每株2粒,貼于花生莖基部,并纏繞透明膠固定;④燕麥粒埋土法:將帶菌燕麥粒埋入花生莖基部周?chē)?cm深的土層中,2粒/株(每株埋入2粒帶菌燕麥粒);⑤燕麥粒撒表土法:花生植株澆透水分,將帶菌燕麥粒(帶菌的燕麥粒)撒在植株莖基部周?chē)耐寥辣砻妫?粒/株(每株根表撒布2粒帶菌燕麥粒),每天澆水一次;
5種方法接種白絹病菌,每種處理4次重復(fù),每種重復(fù)7~10株,隨機(jī)排列;從接種4d后開(kāi)始調(diào)查植株發(fā)病,隨后間隔3d調(diào)查一次,一共調(diào)查7次,記錄發(fā)病株數(shù)和發(fā)病的嚴(yán)重度;試驗(yàn)重復(fù)兩次;病害分級(jí)的調(diào)查根據(jù)shokes等1998的標(biāo)準(zhǔn)稍加修改:1級(jí):僅莖上有病斑,2級(jí):莖基部有病斑,全株≤25%以下萎蔫和死亡,3級(jí):全株26-50%表現(xiàn)萎蔫和死亡,4級(jí):全株≥50%表現(xiàn)萎蔫和死亡。
病情指數(shù)的計(jì)算公式為:di={[σ(各級(jí)病株×相對(duì)級(jí)數(shù)值)]/(調(diào)查總株數(shù)×4)}×100;
4)不同數(shù)量的帶菌燕麥粒接種花生幼苗:播種15d的花生幼苗澆水后,將帶菌燕麥粒利用撒表土法接種于花生莖基部周?chē)臃N量分別為1粒、2粒、3粒、4粒和5粒;每個(gè)處理4次重復(fù)(處理指不同接種數(shù)量,就是接種1?!?粒這5個(gè)不同處理),每個(gè)重復(fù)7~10株,隨機(jī)排列;每天澆水一次,溫室培養(yǎng)條件同上(培養(yǎng)溫度為26±1℃,16h光照/8h黑暗);接種4d后開(kāi)始病害調(diào)查,間隔3d調(diào)查一次,調(diào)查4周;試驗(yàn)重復(fù)2次;
5)帶菌燕麥粒接種不同苗齡的花生幼苗:將帶菌燕麥粒利用撒表土法接種于播種后15d、20d、25d、30d和35d的花生植株莖基部周?chē)臃N量為4粒/植株,7~10株/重復(fù),每個(gè)處理四次重復(fù),隨機(jī)排列,接種后管理方法同上(每天澆水一次);接種4d后開(kāi)始病害調(diào)查,間隔3d調(diào)查一次,調(diào)查4周;試驗(yàn)重復(fù)2次;
6)帶菌燕麥粒接種不同花生品種/系:將帶菌燕麥粒利用撒表土法接種于播種后15d的19份品種/品系花生幼苗莖基部周?chē)?粒/植株,7~10植株/重復(fù),每個(gè)處理四次重復(fù),隨機(jī)排列,接種后的管理方法同上(每天澆水一次);接種4d后開(kāi)始病害調(diào)查,間隔3d調(diào)查一次,調(diào)查4周;試驗(yàn)重復(fù)2次。
本發(fā)明主要通過(guò)分離獲得白絹菌;通過(guò)不同接種技術(shù)的比較,獲得較好的接種方式;并對(duì)接種量和接種時(shí)間的比較,明確最佳的接種量和接種時(shí)間;進(jìn)一步對(duì)不同花生品種/系接種進(jìn)行抗病性鑒定,獲得相對(duì)抗病的花生材料。為花生抗白絹病種質(zhì)資源的篩選和培育抗白絹病品種提供技術(shù)支撐。
本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明的方法繁殖的白絹菌的致病性強(qiáng),接種操作簡(jiǎn)單,不需要額外蓋膜保濕,受環(huán)境影響小,效果穩(wěn)定,接種效率高,可結(jié)合田間接種實(shí)驗(yàn),輔助驗(yàn)證花生種質(zhì)對(duì)花生白絹病的抗性。本發(fā)明提供一種簡(jiǎn)便、快速、可靠的花生抗白絹病的鑒定方法,可以進(jìn)行大量花生種質(zhì)資源材料抗白絹病的鑒定,為花生抗白絹病種質(zhì)資源的篩選和培育抗白絹病品種提供技術(shù)支撐。
附圖說(shuō)明
圖1是花生白絹菌的菌落形態(tài)圖(純化的白絹菌在pda培養(yǎng)基上的菌落)。
圖2是不同接種方法接種花生后的病害發(fā)展動(dòng)態(tài)圖。
圖2中:橫向座標(biāo)標(biāo)號(hào),1-接種后第4天,2-接種后第7天,3-接種后第10天,4-接種后第13天,5-接種后第16天,6-接種后第19天,7-接種后第22天。
圖3是不同花生品種/系接種白絹后的表現(xiàn)圖(即白絹菌接種不同品種/系花生幼苗后的癥狀)。
圖3中:從左至右,1、2、3、4、5縱向排為不同花生品種/系。
具體實(shí)施方式
一種花生白絹病溫室苗期接種方法,包括如下步驟:
1).白絹菌株的獲得(分離獲得白絹病菌):從武漢的田間花生白絹病株上采集白絹菌核,在室內(nèi)進(jìn)行分離、純化{表面消毒后接種pda培養(yǎng)基,30℃恒溫培養(yǎng)后,挑取菌落菌絲尖端轉(zhuǎn)接新鮮pda培養(yǎng)基},鑒定{收集菌絲提取dna,然后利用真菌dnaits區(qū)間通用引物its1和its4pcr擴(kuò)增后序列測(cè)定,經(jīng)blast在genbank比對(duì),鑒定為sclerotiumrolfsii};獲得白絹病菌(sclerotiumrolfsii)菌株;
2).帶菌接種物的制備:白絹菌的活化:將4℃保存白絹病菌菌株(白絹病菌武漢菌株)的菌核利用70wt%乙醇表面消毒30s,1wt%次氯酸鈉浸泡2min,無(wú)菌蒸餾水沖洗3次,蘸干后接種于pda培養(yǎng)基上,30℃黑暗條件下培養(yǎng)至菌絲長(zhǎng)出,得到活化的白絹菌絲;
①白絹菌碟的制備:取活化的白絹菌絲接種于pda培養(yǎng)上,30℃黑暗條件下培養(yǎng)3~4d,利用0.5cm的滅菌打孔器在菌落邊緣菌絲處打孔(無(wú)菌打孔器打取菌碟),獲得白絹菌碟;
②帶菌牙簽的制備:滅菌牙簽呈扇形插入中央放置白絹菌碟的pda培養(yǎng)中,培養(yǎng)至牙簽布滿(mǎn)菌絲,得到帶菌牙簽;
具體為:將牙簽用蒸餾水浸泡過(guò)夜后,控干水分,高溫高壓滅菌后,超凈工作臺(tái)中呈扇形排布于pda平板上,中央接種新鮮的白絹菌碟,30℃黑暗條件下培養(yǎng)5~6d,直至菌絲布滿(mǎn)牙簽;
③帶菌燕麥粒的制備:燕麥粒用水浸泡后高壓滅菌,冷卻后接種白絹菌碟,培養(yǎng)至燕麥粒上布滿(mǎn)菌絲,每天搖動(dòng)培養(yǎng)瓶,確保燕麥粒均有菌絲生長(zhǎng),得到帶菌燕麥粒;
具體為:將燕麥粒裝入三角瓶中,蒸餾水浸泡4h后,倒掉水分,121℃高壓滅菌20min;將白絹菌碟接種到滅菌的燕麥粒中,置于30℃黑暗條件下培養(yǎng)5~6d,每天搖動(dòng)接種瓶2-3次,直至所有燕麥粒均有菌絲生長(zhǎng);
3).帶菌接種物以不同方式接種花生幼苗:通過(guò)不同白絹菌的接種物接種花生幼苗,所述接種物為白絹菌碟、帶菌牙簽或帶菌燕麥粒,不同時(shí)間觀察癥狀表現(xiàn),明確帶菌燕麥粒接種優(yōu)于白絹菌碟和帶菌牙簽,其中帶菌燕麥粒貼莖法病害發(fā)展速度最快,其次為帶菌燕麥粒撒表土法,這兩種方法病情指數(shù)差異不顯著,其中帶菌燕麥粒撒表土法比貼莖法操作簡(jiǎn)便、快速,選擇該方法為花生白絹病接種方法;
具體為:將感病花生(感病花生品系14-2012)種植于溫室的塑料大盆中,土壤:蛭石:營(yíng)養(yǎng)土的質(zhì)量比=2:1:1,培養(yǎng)溫度為26±1℃,16h光照/8h黑暗,感病花生單粒種植,行距12~13cm,間距為6~9cm;播種15d后的花生幼苗按照下面5種方法接種白絹病菌:①菌碟法:將白絹菌碟(簡(jiǎn)稱(chēng)菌碟)的菌絲面貼在花生植株莖基部,透明膠固定;②牙簽法:將帶菌牙簽(長(zhǎng)滿(mǎn)菌絲的牙簽)插入距離莖基部周?chē)耐寥乐校?根帶菌牙簽/植株(每植株插入5根帶菌牙簽);③燕麥粒貼莖法:將帶菌燕麥粒(帶菌的燕麥粒)按照每株2粒,貼于花生莖基部,并纏繞透明膠固定;④燕麥粒埋土法:將帶菌燕麥粒埋入花生莖基部周?chē)?cm深的土層中,2粒/株(每株埋入2粒帶菌燕麥粒);⑤燕麥粒撒表土法:花生植株澆透水分,將帶菌燕麥粒(帶菌的燕麥粒)撒在植株莖基部周?chē)耐寥辣砻妫?粒/株(每株根表撒布2粒帶菌燕麥粒),每天澆水一次;
5種方法接種白絹病菌,每種處理4次重復(fù),每種重復(fù)7~10株,隨機(jī)排列;從接種4d后開(kāi)始調(diào)查植株發(fā)病,隨后間隔3d調(diào)查一次,一共調(diào)查7次,記錄發(fā)病株數(shù)和發(fā)病的嚴(yán)重度;試驗(yàn)重復(fù)兩次;病害分級(jí)的調(diào)查根據(jù)shokes等1998的標(biāo)準(zhǔn)稍加修改:1級(jí):僅莖上有病斑,2級(jí):≤25%的莖萎蔫和死亡,3級(jí):26-50%莖萎蔫和死亡,4級(jí):≥50%的莖萎蔫和死亡;
病情指數(shù)的計(jì)算公式為:di={[σ(各級(jí)病株×相對(duì)級(jí)數(shù)值)]/(調(diào)查總株數(shù)×4)}×100;
4).不同數(shù)量的帶菌燕麥粒接種花生幼苗:播種15d的花生幼苗澆水后,將帶菌燕麥粒利用撒表土法接種于花生莖基部周?chē)?,接種量分別為1粒、2粒、3粒、4粒和5粒;每個(gè)處理4次重復(fù)(處理指不同接種數(shù)量,就是接種1?!?粒這5個(gè)不同處理),每個(gè)重復(fù)7~10株,隨機(jī)排列;每天澆水一次,溫室培養(yǎng)條件同上(培養(yǎng)溫度為26±1℃,16h光照/8h黑暗);接種4d后開(kāi)始病害調(diào)查,間隔3d調(diào)查一次,調(diào)查4周;試驗(yàn)重復(fù)2次;
5).帶菌燕麥粒接種不同苗齡的花生幼苗:將帶菌燕麥粒利用撒表土法接種于播種后15d、20d、25d、30d和35d的花生植株莖基部周?chē)臃N量為4粒/植株,7~10株/重復(fù),每個(gè)處理四次重復(fù),隨機(jī)排列,接種后管理方法同上(每天澆水一次);接種4d后開(kāi)始病害調(diào)查,間隔3d調(diào)查一次,調(diào)查4周;試驗(yàn)重復(fù)2次;
6).帶菌燕麥粒接種不同花生品種/系:將帶菌燕麥粒利用撒表土法接種于播種后15d的19份品種/品系花生幼苗莖基部周?chē)?粒/植株,7~10植株/重復(fù),每個(gè)處理四次重復(fù),隨機(jī)排列,接種后的管理方法同上(每天澆水一次);接種4d后開(kāi)始病害調(diào)查,間隔3d調(diào)查一次,調(diào)查4周;試驗(yàn)重復(fù)2次。采用相對(duì)抗病程度評(píng)價(jià)方法(王繼華等2005,鄭章云等2015)調(diào)查供試花生品種/系對(duì)花生白絹病的溫室苗期抗病能力。相對(duì)病情指數(shù)(relativediseaseindex,rdi)=1-鑒定品種平均病情指數(shù)/發(fā)病最嚴(yán)重品種的平均病情指數(shù)??共〕潭确譃?級(jí),免疫:相對(duì)抗病指數(shù)為1.0,高抗:相對(duì)抗病指數(shù)為0.8~0.99,抗?。合鄬?duì)抗病指數(shù)為0.40~0.79,中感:相對(duì)抗病指數(shù)為0.2~0.39,高感:相對(duì)抗病指數(shù)低于0.2。
1~5粒帶菌燕麥粒通過(guò)撒表土法接種花生,發(fā)現(xiàn)不同接種量間病情指數(shù)差異不顯著,其中以接種4粒帶菌燕麥的發(fā)病率和病情指數(shù)最高;利用帶菌燕麥粒接種不同苗齡的花生植株,發(fā)現(xiàn)播種后15d~35d的花生幼苗接種白絹菌都能發(fā)病,病情指數(shù)方差分析無(wú)顯著差異,以播種后15d接種白絹菌和病害調(diào)查時(shí)間總共所用的時(shí)間少,單位時(shí)間內(nèi)鑒定的材料份數(shù)多,選擇該時(shí)間為白絹病的接種時(shí)間;建立了花生播種后15d的幼苗以4粒帶菌燕麥粒撒于莖基部土表的花生白絹接種方法。
花生抗白絹病的評(píng)價(jià):19份花生材料利用帶菌燕麥粒接種花生,通過(guò)不同時(shí)間的癥狀觀察,統(tǒng)計(jì)發(fā)病率和病情指數(shù),發(fā)現(xiàn)絕大部分材料為感病材料,只有1份材料存在相對(duì)抗性。
表15種不同接種方法接種3周后的發(fā)病結(jié)果
表1中:方差分析p<0.05時(shí),相同小寫(xiě)字母表示兩個(gè)處理間平均數(shù)差異不顯著,不同字母表示兩個(gè)處理間平均數(shù)差異顯著(即a,b,c)。
表2帶菌燕麥粒不同接種量接種后3周后的發(fā)病結(jié)果
表2中:方差分析p<0.05時(shí),相同小寫(xiě)字母表示處理間平均數(shù)差異不顯著。
表3不同苗齡接種帶菌燕麥粒的發(fā)病結(jié)果
表3中:方差分析p<0.05時(shí),相同小寫(xiě)字母表示兩個(gè)處理間平均數(shù)差異不顯著。
表4不同花生品種/系接種白絹菌后的抗/感病表現(xiàn)
表4中:hs表示高度敏感,ms表示中等敏感,mr表示中等抗性。