中国辣椒(Capsicum chinense)对象耳豆根结线虫的抗性鉴定及机理研究

根结线虫(Meloidogyne spp.)是一类高度专化性的杂食性植物病原线虫。目前,世界上已报道的根结线虫种类有98种,我国危害农作物最为严重的根结线虫有6种,包括南方根结线虫(M. incognita)、北方根结线虫(M. hapla)、爪哇根结线虫(M. javanica)、花生根结线虫(M. arenaria)、拟禾谷根结线虫(M. graminicola)和象耳豆根结线虫(M.enteroloblii)。象耳豆根结线虫寄主范围广、致病力强,选育抗病品种是防治该线虫最为经济有效的手段。由于象耳豆根结线虫在辣椒生产中造成的危害越来越大,急需筛选高抗象耳豆根结线虫的辣椒种质,为抗病育种工作提供物质前提。本研究采用苗期接种鉴定法,对27份中国辣椒(Capsicum chinense)接种象耳豆根结线虫,60 d后开展抗病性鉴定工作。从根结指数和卵粒指数可以看出,不同种质材料在抗病性上存在显著差异。L529-10-1-2-1的根结指数和卵粒指数均最大,L550-1-3的根结指数最小,L518×L535的卵粒指数最小,可推测L529-10-1-2-1对象耳豆根结线虫的抗病性最弱,L550-1-3和L518×L535抗病性最强。结合隶属函数值和聚类分析,将27份供试辣椒种质分为抗病、低抗、感病和高感4类。其中抗病种质16份,隶属函数值在1.60以上;低抗种质4份,隶属函数值在1.26~1.51之间;感病种质5份,隶属函数值在0.64~0.93之间;高感种质2份,隶属函数值在0.42以下。选取高抗的L501M-1M和高感的L529-10-1-2-1接种象耳豆根结线虫,并在接种后0、3、6、9、12、15、20、25、30 d观察线虫侵染量和根系木质素含量。发现L501M-1M根系中的根结线虫数量远远少于L529-10-1-2-1,且L501M-1M中根结线虫的发育受到了阻滞。L501M-1M和L529-10-1-2-1在接种前木质素含量均较低,而接种后抗感种质木质素含量均有所上升,且L501M-1M的木质素含量明显高于L529-10-1-2-1,从而推测木质素与中国辣椒的象耳豆根结线虫抗性存在一定关联。该结果将为深入开展辣椒的根结线虫抗性机理研究奠定基础。

甜椒抗象耳豆根结线虫种质资源筛选

象耳豆根结线虫(Meloidogyne enterolobii)对甜椒造成的危害越来越严重,而广泛用于育种的根结线虫抗病基因对象耳豆根结线虫逐渐失去抑制作用,急需挖掘新的抗象耳豆根结线虫种质资源。本试验对31份甜椒种质接种象耳豆根结线虫,60 d后进行抗病性鉴定。利用根结指数、卵粒指数、病情指数、繁殖系数和生殖指数5个病情指标,采用隶属函数值法,对供试种质的象耳豆根结线虫抗性进行综合评价,筛选出抗性较强的甜椒种质06SCa69-S、06SCa52-1、06SCa67M、06SCa66M、06SCa78-2等。

不同辣椒种质对象耳豆根结线虫的抗性评价

近年来象耳豆根结线虫的危害日益严重。为筛选抗象耳豆根结线虫的辣椒种质,本试验利用种属特异性引物对根结线虫病原物开展分子鉴定,确定为象耳豆根结线虫。接着采用室内人工接种法,对10份一年生辣椒种质和10份中国辣椒种质进行象耳豆根结线虫抗性鉴定,计算根结指数和卵粒指数,并通过比较隶属函数,发现其中3份辣椒种质对象耳豆根结线虫表现为高抗,抗病性最强的是L518M和L525-1M,L42M次之;10份表现为中抗;7份表现为感病,抗病能力最弱的是L69-1M;未发现免疫品种。本研究发现中国辣椒种质的抗病性整体高于一年生辣椒,是重要的抗病种质来源,可用于象耳豆根结线虫抗病育种和后续抗病机理的研究。

一年生辣椒对象耳豆根结线虫的抗性生理机制分析

象耳豆根结线虫(Meloidogyne enterolobii)易侵染辣椒,从而引起大幅减产。探索辣椒对象耳豆根结线虫的抗性机理机制对有效防治该病害具有重要意义。为此,本研究采用苗期人工接种法对23份一年生辣椒(Capsicum annuum)材料进行象耳豆根结线虫抗性鉴定,通过计算根结指数、卵粒指数、病情指数、每克根卵数、繁殖系数和生殖指数这几个抗性指标的综合隶属函数值对抗病性进行综合评估,筛选出5份综合抗性最强的种质,分别为06Ca6-S、06Ca42-2、06Ca35-2、06Ca44M和06Ca31-1S;为探索辣椒抗根结线虫的组织学机理,选取抗病种质06Ca6-S和感病种质06Ca14-S,对接种0、5、10、15、22、30 d的根系进行染色,观测不同发育阶段的根结线虫数量,发现抗病种质06Ca6-S能抵抗二龄幼虫的侵入,并对根系内幼虫的发育有明显抑制作用;为探索抗病生理生化机制,测定了抗、感辣椒种质接种后不同时间点的PPO、PAL和POD活性,发现抗病种质06Ca6-S接种后PPO和PAL均有一定程度的升高,而POD活性总体低于感病种质,推测感病种质能产生更多的活性氧,故而起活性氧清除作用的POD活性更高。说明防御酶活性变化能在一定程度上解释辣椒抗根结线虫能力的差异。本研究取得的这些结果可为进一步深入探索象耳豆根结线虫抗性机理奠定基础,为辣椒的根结线虫防治和抗性育种工作提供理论依据。