马铃薯主栽品种抗马铃薯金线虫鉴定及抗性分子标记检测

[目的]马铃薯金线虫(Globodera rostochiensis)是国际公认的重要检疫性有害生物,目前已在云南、贵州、四川3省7县(市)发生危害,产区内多个种薯基地受到传播威胁。通过西南地区马铃薯主栽品种对马铃薯金线虫的抗性鉴定、分子标记检测及田间抗性评价,明确已知抗病基因的分布情况,为该地区马铃薯金线虫应急防控、抗病品种合理布局和良种推广提供依据。[方法]利用云南马铃薯金线虫群体对15份马铃薯主栽品种进行室内盆栽接种,计算最终单株孢囊数和相对感病性,根据抗性等级划分标准进行抗性评价;同时利用57R和TG689分子标记鉴定抗马铃薯金线虫H1,以β-胡萝卜素羟化酶基因的BCH分子标记为对照;并于2020年和2021年在云南省昭通市开展两年度的田间试验,在播种前和收获后分别采集土壤样品并分离孢囊,计算播种前初始群体密度(Pi)、最终群体密度(Pf)及平均繁殖系数(Pf/Pi)。马铃薯现蕾至始花期测定株高,收获时测定产量。[结果]15个马铃薯主栽品种中的云薯505、宣薯5号、会薯15号、会薯19号以及云薯304共5个品种为高抗品种,马铃薯金线虫基本不能在这些品种上繁殖;丽薯6号、宣薯6号为中感品种;其余8个为高感品种,尤其是会-2、丽薯15号以及宣薯8号的平均繁殖系数高于感病对照品种会薯16号(Pf/Pi=17.15)。两个H1基因鉴定分子标记结果大致相同,5个马铃薯品种,即云薯505、宣薯5号、会薯15号、云薯304和宣薯6号含H1。马铃薯金线虫的繁殖系数在田间抗/感马铃薯品种上具有显著性差异,抗性等级为9的高抗品种田间平均繁殖系数在2021年(0.04-0.12)和2022年(0.05-0.14)均<1.00,表明高抗品种种植后线虫田间群体密度有一定程度的降低。高感品种平均繁殖系数在2021年(1.18-2.75)和2022年(1.76-3.24)均>1.00,高感品种种植后田间线虫种群数量增加。不同品种间株高和产量差异显著(P<0.05),5个高抗品种株高的均值在两年间均显著高于8个高感品种。宣薯5号、会薯15号和会薯19号产量最高,两年度分别为51.67-56.48和33.28-40.57 t·hm^(-2),会-2产量最低。[结论]西南混作区主栽马铃薯高抗品种对马铃薯金线虫具有优良抗性,主要携带H1抗病基因且能够显著减少田间马铃薯金线虫群体密度。高抗品种中宣薯5号、会薯15号和会薯19号为高产抗病良种,云薯304为富锌薯片加工型品种。亟待根据马铃薯金线虫的发生分布,进一步有针对性地扩大对主栽品种抗性水平的鉴定。