《马铃薯黑痣病室内抗性鉴定技术规程》编制说明
一、工作情况
1. 任务来源
根据国家自然科学基金(31460468)、内蒙古自治区科技计划重点项目“马铃薯适宜品种选育研究”、内蒙古自治区重大科技专项“马铃薯优质多抗适应性强新品种培育”和内蒙古自治区市场监督管理局文件精神,即内市监标准字〔2019〕300号文件通知,内蒙古农业大学提出“马铃薯黑痣病室内抗性鉴定技术规程”地方标准,经批准立项,由内蒙古农业大学园艺与植物保护学院植物病理教研室和内蒙古农业大学农学院马铃薯育种研究室共同负责起草工作。
2. 起草单位:内蒙古农业大学、中国农业科学院农业资源与农业区划研究所、乌兰察布市农业科学研究院。
3. 起草人:张笑宇、于卓、李得宙、于肖夏、卢艳丽、王凤梧、张冬梅、李宇晨、刘雨薇、王野、冯亚艳、王丽玮、邢星。 二、制定本标准的目的、意义
内蒙古西部地区是我国马铃薯主产区,土壤气候条件适合马铃薯的生长,马铃薯产量高,适口性好,营养丰富。近几年来,随着马铃薯产业的发展,种植面积不断增加,连作年限逐渐延长,马铃薯土传病害的发生也越来越严重,已经成了制约马铃薯生产的主要障碍之一,尤其是马铃薯黑痣病( Rhizoctonia solani Kühn) ,已经上升为内蒙古地区的主要病害之一。在乌兰察布地区调查黑痣病发生情况时,发现重病田马铃薯地下茎发病率达到85%以上,块茎发病率达到100%。该病常引起种薯腐烂、芽腐、茎腐、根腐和块茎黑痣,致使马铃薯严重减产和品质变劣,产量损失达50%。目前,主要利用传统的化学药剂进行防治,但效果不理想,不能从根本上控制该病害,且化学防治方法,使用不当会造成环境污染和残留残毒,易使植物产生抗药性。生物防治方法具有高效、经济和相对安全的特点,在土传病害防治中具有突出的优势,但是生产中使用的很少。农业防治具有重要的作用,但是单独使用农业栽培措施,是很难控制该病害的。选育和利用抗病品种是最经济有效的防治途径,但需有效的抗性鉴定技术对种质资源进行准确评价。目前,关于马铃薯黑痣病抗病育种及其抗性材料的鉴定和筛选研究报道很少,还没有相对成熟的抗性鉴定方法,马铃薯资源的抗病性情况还不清楚,研究报道的多是田间抗性鉴定法,用时间较长,且易受环境条件的影响,导致抗性鉴定的结果不稳定。室内抗性鉴定技术能初步筛选出极抗和极感病的品种,对田间抗性鉴定结果进行验证,能加快鉴定的速度。室内抗性鉴定技术是在理想的条件下完成的,利用理想的材料,受环境影响小,抗性
鉴定结果更准确。因此,将研究成果进行集成,制定有效的马铃薯抗黑痣病室内鉴定技术规程,筛选出抗性水平高且稳定的马铃薯种质材料,为内蒙古地区的经济发展做出应有的贡献。 三、本标准的编写过程
自2009年以来,本课题组开始了马铃薯品种对黑痣病抗性的室内和田间试验,在2009-2012年,进行了马铃薯田间品种抗性鉴定试验,得出了田间用小麦麸皮培养丝核菌培养物做接种体,培养物2-4g单株接种能很好地鉴定马铃薯品种对黑痣病的抗病性。室内尝试了薯片法、组培苗法、牙签法等多种方法,最终选择薯片法和组培苗法能快速准确的鉴定马铃薯品种对黑痣病菌的抗病性,薯片法和组培苗法和田间鉴定结果一致,方法准确可行。2013-2018年在武川县、察右中旗、凉城县、内蒙古农业大学农场进行了多年多点试验验证了试验结果的可靠性。经过了多年多点的试验研究,本课题组对试验结果进行了组装和集成,编制形成了“规程”草案。2019年10月10日列入内蒙古自治区市场监督管理局地方标准制订项目计划,在项目合同签订后,成立了标准起草小组,制定了标准起草计划及实施方案。又对标准的内容进行了细化研究,完成了效果稳定、数据可靠、操作简单的标准内容。于2019年11月,由标准起草小组共同完成了初稿的编写,并征求了内蒙古农牧业科学院、内蒙古植保站、内蒙古农业大学同行专家的意见,形成了征求意见稿并上报自治区市场监督管理局,于 年 月 日在市场监督管理网上公开征求意见。根据征得的修改意见,项目组再次对该标准进行修改完善,形成送审稿,定于 年 月 日完成自治区农业标准化技术委员会组织召开的地方标准审定。
四、制定标准的原则和依据,与现行法律、法规、标准的关系
(一)标准编制原则和依据
1、编写格式按中华人民共和国国家标准GB/T1.1-2009标准化工作导则第1部分:标准的结构和编写。
2、主要技术指标来源于2009年~2018年课题组进行试验研究的操作方法与结果。马铃薯黑痣病室内抗性鉴定技术的实施加快马铃薯黑痣病的抗性鉴定的步伐,在理想的环境下操作,结果准确可靠。制定标准的原则是在严格使用技术的前提下,尽量选择健康的马铃薯块茎,健壮一致的马铃薯组培苗,保证鉴定结果的可靠性。 (二)与有关现行法律、法规、标准的关系
依据《中华人民共和国标准化法》等部门规章。
五、主要条款的说明,主要技术指标、参数、试验验证的论述
利用抗病品种是防治该病害的最经济有效的途径。目前,在马铃薯种质资源中没有发现免疫的品种,高抗的品种也很少,多数是感病品种,但是不同品种间抗病性存在显著差异。因此,对马铃薯品种进行抗性鉴定是可行的。
但是该病的抗病性属于多基因控制的数量遗传性状,抗性表达易受环境因素影响,年度间环境因素变化,不同的地理环境、不同的土壤理化性状都会造成抗性级别的变化。因此,田间进行抗性鉴定必须经过多年多点的试验,劳动强度大,结果不准确,经初步鉴定的材料,还应进行重复鉴定,同时应加大鉴定植株的群体数量和足够的重复,以消除群体内个体差异的影响,提高接种鉴定结果的准确性。且品种多年种植容易产生种性退化。即使田间有很好的鉴定方法,最好用室内的方法进行验证,以减轻劳动量,减少环境因素影响,增加鉴定结果的准确性。因此,对马铃薯抗黑痣病的室内鉴定方法研究是非常必要的。
1、2009至2010年进行了田间试验,2009年试验田设在呼和浩特市园艺科技示范园区网棚内。单株接种量设2g、3g、4g、5g共4个处理 。2010年试验田设在内蒙古农业大学农场,单株接种量2g,试验设计、接种方法、田间管理措施同2009年。田间鉴定结果如表1。
表 1 2009和2010年田间接种块茎抗病性鉴定结果
2009年
2010年
两年平
品种
接种量2 g、3 g和4g的平均相
抗性评价
对抗病指数
病情指数
病指数 相对抗
抗性评价
两年综合评
均病情指数
底西芮 0.77 MR 29.25 0.61 MR MR 25.17
陇薯6号 0.60 MR 29.07 0.61 MR MR 33.23
黑美人 0.68 MR 37.07 0.51 MS MR- MS 33.52
陇薯5号 0.61 MR 40.82 0.46 MS MR- MS 38.98
J07-6 0.50 MS 15.56 0.79 MR MS- MR 31.38
J 08-1 0.49 MS 22.43 0.70 MR MS -MR 35.20
涩皮红 0.53 MS 34.94 0.53 MS MS 39.46
克新1号 0.51 MS 34.00 0.55 MS MS 40.11
陇薯3号 0.52 MS 39.00 0.48 MS MS 42.18
紫花白 0.50 MS 37.5 0.50 MS MS 42.29
青薯186 0.57 MS 43.95 0.41 MS MS 42.25
LK99 0.47 MS 37.64 0.50 MS MS 43.49
水洗红 0.64 MR 54.76 0.27 HS MR- HS 44.53
J08-3 0.41 MS 37.9 0.49 MS MS 47.01
2、马铃薯脱毒组培苗接种黑痣病菌毒素对幼苗进行抗性鉴定
将在MS培养基上培养12cm左右的马铃薯脱毒组培苗移入装有黑痣病菌毒素的试管中,每试管1株,置4000lx、25℃光照培养箱中培养,光照16h/d,培养8d按照病情分级标准进行病级调查,计算病情指数和相对抗病指数,根据相对抗病指数进行抗性评价。结果,组培苗接种毒素抗性鉴定结果和两年块茎田间接种鉴定结果正相关,平均病情指数的相关系数为r =0.6741** 。
马铃薯脱毒组培苗是理想的材料,不带有任何病原菌的影响,且马铃薯品种以组培苗的形式保存更方便,随时可以取材进行试验,克服块茎保存的环境条件影响及休眠和生芽的限制,结果准确可靠,且大大减少了劳动量和鉴定的时间。
表 2 组培苗接种毒素抗性鉴定试验结果
相对抗 病指数
抗性 评价
病情 指数
相对抗 病指数
抗性 评价
品种 病情指数 品种
底西芮 23.08 0.64 MR 陇薯7号 45.05 0.29 MS
黑美人 25.59 0.60 MR J08-1 45.24 0.29 MS
陇薯3号 26.11 0.59 MR J08-4 50.62 0.21 MS
LK99 31.02 0.51 MR 涩皮红 51.72 0.19 HS
克新1号 35.94 0.44 MS J07-2 52.31 0.18 HS
紫花白 42.34 0.34 MS J08-2 54.86 0.14 HS
费乌瑞它 43.18 0.32 MS 夏坡蒂 56.86 0.11 HS
陇薯6号 43.75 0.31 MS J07-5 58.82 0.08 HS
青薯186 45.51 0.29 MS 水洗红 62.75 0.02 HS
陇薯5号 45.33 0.29 MS 大西洋 63.73 0.00 HS
3、薯片接菌法鉴定马铃薯块茎抗病性
选健康的马铃薯块茎,先用0.5%的KMO4进行表面消毒,无菌操作切成厚约0.6cm的薯片,放在盛有500ml灭菌水琼脂的铁磁盘中,将PDA培养基培养4d的马铃薯黑痣病菌菌饼倒放在薯片上,然后用透明塑料膜封口,置25℃恒温培养箱内暗培养,48h用十字交叉法测量病斑大小,根据病斑扩展情况鉴定马铃薯块茎的抗病性。结果,马铃薯薯片接种试验结果和两年块茎田间接种平均病情指数的相关系数r=0.4551*,鉴定结果一致。
经过前期的大量试验研究马铃薯黑痣病的发生程度和营养情况有关,因此用此方法进行品种抗性鉴定,结果准确可靠。
表 3 马铃薯薯片接种试验结果
品种 底西芮 LK99 紫花白 克新1号 青薯186 J08-4 陇薯7号 陇薯3号 黑美人
48h病斑面积
0.53 0.68 0.73 0.90 1.06 1.37 1.50 1.54 1.59
品种
J08-1 费乌瑞它 J07-5 J07-6 水洗红 大西洋 夏坡蒂 涩皮红 J07-7
48h病斑面积(cm2)
1.75 1.84 1.87 1.93 2.04 2.07 2.54 3.23 3.44