不同砧穗组合对猕猴桃溃疡病的抗性差异及机制分析_贺占雪.pdf

河南农业科学，2023，52（1）：95107Journal of Henan Agricultural Sciencesdoi：10.15933/ki.10043268.2023.01.010不同砧穗组合对猕猴桃溃疡病的抗性差异及机制分析贺占雪1，2，朱太富1，李欣1，苏效兰1，刘惠民3，王连春3（1.西南林业大学 园林园艺学院，云南 昆明 650224；2.丽江市经济作物工作站，云南 丽江 674100；3.西南林业大学 林学院，云南 昆明 650224）摘要：以不同砧木 昭通猕猴桃（A1）、显脉猕猴桃2号（A2）、簇花猕猴桃（A3）、硬毛猕猴桃（A4）、不同接穗 红阳猕猴桃（B1）、Hort16-A（B2）、贵长猕猴桃（B3）、Hort16-A 种子繁殖植株（B4）、不同病原菌（Pseudomonas syringae pv.actinidiae，Psa）菌液浓度 5105（C1）、5106（C2）、5107（C3）、5108（C4）cfu/mL和不同接种方式 注射接种（D1）、创伤接种（D2）、针刺接种（D3）、无伤接种（D4）4个因素进行L16（44）正交试验设计，探讨不同因素对猕猴桃溃疡病病情指数的影响，分析接种Psa病原菌后植株生理生化指标的变化及其与溃疡病病情指数的相关性，为今后猕猴桃溃疡病的防治、野生猕猴桃资源的利用以及抗病性的分析提供理论依据。结果表明，16个组合中，A1B4C4D4、A2B2C1D4、A3B1C3D4、A4B3C2D4组合对溃疡病表现为高抗，A3B4C2D1、A4B4C1D3组合表现为抗病，A1B1C1D1、A1B2C2D2、A1B3C3D3、A2B1C2D3、A2B3C4D1、A3B2C4D3组合表现为耐病，A2B4C3D2、A3B3C1D2、A4B1C4D2、A4B2C3D1组合表现为感病；4个因素中，接种方式是影响猕猴桃溃疡病病情指数的主要因素，最优组合是A1B3C1D4（昭通猕猴桃为砧木、贵长猕猴桃为接穗、Psa病原菌菌液浓度5105cfu/mL、无伤接种）。接种Psa病原菌后1040 d，猕猴桃叶片中过氧化物酶（POD）、多酚氧化酶（PPO）、超氧化物歧化酶（SOD）活性和可溶性糖含量均呈现先上升后下降的趋势，脯氨酸含量和丙二醛含量呈现持续上升的趋势。病情指数与POD、SOD、PPO活性，可溶性糖、脯氨酸含量均呈显著或极显著负相关，而与丙二醛含量呈显著或极显著正相关。综上，伤口是引起猕猴桃溃疡病发生的主要因素，菌液浓度、接穗、砧木对猕猴桃的抗病性也产生不同程度的影响，砧木的抗性能够有效增强接穗的抗病性；POD、SOD、PPO活性和可溶性糖、脯氨酸、丙二醛含量均与病情指数存在线性关系，可以作为评价猕猴桃抗溃疡病的生理指标。关键词：猕猴桃；溃疡病；砧穗组合；抗病性；生理指标；相关性分析中图分类号：S663.4；S436.634文献标志码：A文章编号：1004-3268（2023）01-0095-13收稿日期：2022-07-12基金项目：云南省农业基础研究联合专项（2018FG001-056）；西南林业大学科研预研基金项目（110822079）作者简介：贺占雪（1994-），女，云南丽江人，硕士，主要从事果树生理及抗病性研究。E-mail：。朱太富为同等贡献作者通信作者：王连春（1973-），男，重庆开州人，副教授，博士，主要从事经济林栽培与利用研究。E-mail：Analysis of Differences and Mechanism of Resistance to Cankeramong Different Kiwifruit RootstockScion CombinationsHE Zhanxue1，2，ZHU Taifu1，LI Xin1，SU Xiaolan1，LIU Huimin3，WANG Lianchun3（1.College of Landscape Architecture and Horticulture，Southwest Forestry University，Kunming 650224，China；2.Lijiang Economic Crops Workstation，Lijiang 674100，China；3.Faculty of Forestry，Southwest Forestry University，Kunming 650224，China）Abstract：The experiment was carried out with different rootstocksZhaotong kiwifruit（A1），Xianmaikiwifruit No.2（A2），Cuhua kiwifruit（A3）and Yingmao kiwifruit（A4），different scionsHongyang河南农业科学第 52 卷猕 猴 桃 细 菌 性 溃 疡 病（Kiwifruit bacterialcanker）是一种由丁香假单胞杆菌猕猴桃致病变种（Pseudomonas syringae pv.actinidiae，Psa）引起的细菌性病害，被称为猕猴桃病害中的癌症，在全国各大猕猴桃产区不断蔓延，已经成为制约猕猴桃产业发展的重要瓶颈1。猕猴桃品种繁多，不同品种对溃疡病的抗性存在差异。猕猴桃种植过程中嫁接是最普遍的繁殖方法，通过嫁接可保持接穗品种的优良特性，提高抗病虫害、耐湿抗涝和抗寒等能力2。研究发现，选育抗性砧木进行嫁接，可以提高嫁接苗的抗逆性3。王绍辉等4研究发现，以抗根结线虫的番茄为砧木，嫁接后可以有效提高感病品种彩虹101对根结线虫的抗性；鲍文武5研究发现，猕猴桃抗旱砧木对嫁接植株生长发育的影响显著高于接穗对嫁接植株的影响；马志尧6研究发现，猕猴桃嫁接苗的抗逆性显著优于实生苗。因此，利用野生猕猴桃抗逆性高、对环境的适应能力强等特点，选育抗病砧木，然后通过嫁接等方式改变优良栽培品种的抗逆性，筛选出优质资源应用于实际栽培，是防治猕猴桃溃疡病较高效、经济的方法。植物生长在复杂的自然环境中，经常会遭遇逆境，遇到逆境时会启动自身防卫保护机制，首先通过调节体内渗透物质或相关酶类来提高自身抗逆能力78。因此，生化指标的变化在一定程度上可以反映植物的抗逆性。大量的研究结果表明，病原物侵染植物时会诱发一系列的防卫反应，植物体内过氧化物酶（POD）、多酚氧化酶（PPO）、超氧化物歧化酶（SOD）等防御酶活性以及可溶性糖、脯氨酸、丙二醛含量会发生变化912。石志军等13和高小宁等14的研究结果表明，猕猴桃体内防御酶活性以及可溶性糖、脯氨酸含量与猕猴桃抗溃疡病存在不同程度的相关性。因此，深入分析感病前后不同时期寄主植物体内的生理生化变化，有助于进一步了解寄主植物的抗病机制、病害的发生规律和影响kiwifruit（B1），Hort16A（B2），Guichang kiwifruit（B3）and Hort16A seed propagation plant（B4），different concentrations of Pseudomonas syringae pv.actinidiae（Psa）5105（C1），5106（C2），5107（C3）and 5108（C4）cfu/mL）and different inoculation methods injection inoculation（D1），trauma inoculation（D2），needle inoculation（D3）and no injury inoculation（D4）.The L16（44）orthogonal test was designed toinvestigate the effect of different factors on the disease index of kiwifruit canker，and analyze the changesof physiological and biochemical indexes of the plants after inoculation with Psa pathogen and theircorrelation with the disease index of canker，so as to provide a theoretical basis for future control ofkiwifruit canker，use of wild kiwifruit resources and analysis of disease resistance.The results showed thatA1B4C4D4，A2B2C1D4，A3B1C3D4and A4B3C2D4combinations showed high resistance to canker，A3B4C2D1and A4B4C1D3combinations showed resistance to canker，A1B1C1D1，A1B2C2D2，A1B3C3D3，A2B1C2D3，A2B3C4D1and A3B2C4D3combinations showed tolerance to canker，and A2B4C3D2，A3B3C1D2，A4B1C4D2andA4B2C3D1combinations showed susceptibility to canker；the inoculation method was the main factoraffecting the disease index of kiwifruit canker among the four factors，and the optimal combination wasA1B3C1D4（Zhaotong kiwifruit as rootstock，Guichang kiwifruit as scion，Psa concentration of 5105cfu/mL，and injuryfree inoculation）.At 1040 days after inoculation with Psa，the activities of peroxidase（POD），superoxide dismutase（SOD），polyphenol oxidase（PPO）and content of soluble sugar in leavesincreased first and then decreased，and the contents of proline and malondialdehyde showed continuousupward trend.The disease index was significantly negatively correlated with POD，SOD，PPO activities，soluble sugar content and proline content，and significantly positively correlated with malondialdehydecontent.In summary，wound was the main factor causing the occurrence of kiwifruit canker disease，bacterial concentration，scion and rootstock all had different degrees of influence on plant diseaseresistance，and the resistance of rootstock could effectively enhance the disease resistance of scion.ThePOD，SOD