腐皮镰刀菌病原致病性及苜蓿品种抗病性研究

doi:10.11686/cyxb2022447

摘要/Abstract

摘要：

为了探明腐皮镰刀菌对紫花苜蓿种苗的致病性，本研究采用常规组织分离法从苜蓿根部分离纯化真菌，对分离得到的菌株进行形态学结合分子生物学的鉴定，并以菌饼放置种子的方法，分别以水琼脂培养基（water agar， WA）和马铃薯葡萄糖琼脂培养基（potato dextrose agar， PDA）对22个紫花苜蓿品种的种子进行试验，在14 d测定相对根长、相对苗长、相对根苗长度比、相对发芽率和病情指数，并通过隶属函数综合各个指标，对22个苜蓿品种的抗病性进行评价。结果表明：腐皮镰刀菌为导致苜蓿根腐病的病原真菌；在两种培养基质上，腐皮镰刀菌对22个苜蓿品种均有致病性，且在PDA培养基上的致病性强于WA培养基；参试的22个苜蓿品种之间抗病性有所差异，塔苜5S的抗病性最强，中苜1号、Bara310SC、乐寒F3和金皇后的抗病性较强，中兰2号、赛迪7、龙牧803和甘农3号的抗病性较弱，Paola的抗病性最弱。

关键词: 腐皮镰刀菌, 紫花苜蓿, 苜蓿根腐病, 致病性, 抗病性

Abstract:

The objective of this study was to evaluate the pathogenicity of a range of Fusarium solani isolates to various alfalfa varieties on two culture media， potato dextrose agar （PDA） and water agar （WA） medium. We used conventional tissue separation methods to isolate and purify the fungi from alfalfa roots， and the representative strains of the isolates were identified using both morphological and molecular techniques. We estimated the relative root length， relative seedling length， relative root to seedling ratio， relative germination rate and disease index at 14 d after inoculation with F. solani， and synthesized various indexes through membership functions. The results showed that F. solani was the pathogenic fungus causing alfalfa root rot. F. solani was pathogenic to 22 alfalfa varieties on both culture media， and the pathogenicity of F. solani on PDA medium was stronger than that on WA medium. The disease resistance of the 22 alfalfa varieties varied. ‘TARIMU 5S’ showed the strongest resistance， while ‘Zhongmu No.1’， ‘Bara310SC’， ‘OPTIMUS F3’ and ‘Golden-queen’ exhibited high-level resistance. ‘Zhonglan No.2’， ‘Sardi 7’， ‘Longmu 803’ and ‘Gannong No.3’ exhibited low-level resistance； ‘Paola’ had the weakest resistance.

Key words: Fusarium solani, alfalfa, root rot, pathogenicity, resistance

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图/表 8

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序号 Number	品种 Variety	秋眠级 FDG	来源 Source	育成国家 Breeding country
1	金皇后Golden-queen	2	百绿（天津）国际草业有限公司Barenbrug （Tianjin） International Grass Co.， Ltd	美国America
2	塔苜F6 TARIMU F6	6	百绿（天津）国际草业有限公司Barenbrug （Tianjin） International Grass Co.， Ltd	加拿大Canada
3	塔苜5S TARIMU 5S	5	百绿（天津）国际草业有限公司Barenbrug （Tianjin） International Grass Co.， Ltd	美国America
4	乐寒F4 OPTIMUS F4	4	百绿（天津）国际草业有限公司Barenbrug （Tianjin） International Grass Co.， Ltd	加拿大Canada
5	游客Eureka	8	百绿（天津）国际草业有限公司Barenbrug （Tianjin） International Grass Co.， Ltd	澳大利亚Australia
6	WL354HQ	4	北京正道生态科技有限公司Beijing Rytway Ecological Technology Co.， Ltd	美国America
7	乐寒F3 OPTIMUS F3	3	百绿（天津）国际草业有限公司Barenbrug （Tianjin） International Grass Co.， Ltd	加拿大Canada
8	中苜1号Zhongmu No.1	2	酒泉大业种业有限责任公司Jiuquan Daye Seed Co.， Ltd	中国China
9	龙牧803 Longmu 803	1	酒泉大业种业有限责任公司Jiuquan Daye Seed Co.， Ltd	中国China
10	塔苜F5 TARIMU F5	5	百绿（天津）国际草业有限公司Barenbrug （Tianjin） International Grass Co.， Ltd	中国China
11	Bara310SC	3	百绿（天津）国际草业有限公司Barenbrug （Tianjin） International Grass Co.， Ltd	美国America
12	赛迪7 Sardi 7	7	百绿（天津）国际草业有限公司Barenbrug （Tianjin） International Grass Co.， Ltd	澳大利亚Australia
13	甘农9号Gannong No.9	7~8	酒泉大业种业有限责任公司Jiuquan Daye Seed Co.， Ltd	中国China
14	中兰2号Zhonglan No.2	3	酒泉大业种业有限责任公司Jiuquan Daye Seed Co.， Ltd	中国China
15	WL363HQ	5	北京正道生态科技有限公司Beijing Rytway Ecological Technology Co.， Ltd	美国America
16	Paola	5	百绿（天津）国际草业有限公司Barenbrug （Tianjin） International Grass Co.， Ltd	意大利Italy
17	WL168HQ	2	北京正道生态科技有限公司Beijing Rytway Ecological Technology Co.， Ltd	加拿大Canada
18	大业1号Daye No.1	3~5	酒泉大业种业有限责任公司Jiuquan Daye Seed Co.， Ltd	中国China
19	甘农3号Gannong No.3	3	酒泉大业种业有限责任公司Jiuquan Daye Seed Co.， Ltd	中国China
20	公农1号Gongnong No.1	1	酒泉大业种业有限责任公司Jiuquan Daye Seed Co.， Ltd	中国China
21	WL440HQ	5	北京正道生态科技有限公司Beijing Rytway Ecological Technology Co.， Ltd	美国America
22	天马Pegasis	9	百绿（天津）国际草业有限公司Barenbrug （Tianjin） International Grass Co.， Ltd	澳大利亚Australia

序号 Number	品种 Variety	秋眠级 FDG	来源 Source	育成国家 Breeding country
1	金皇后Golden-queen	2	百绿（天津）国际草业有限公司Barenbrug （Tianjin） International Grass Co.， Ltd	美国America
2	塔苜F6 TARIMU F6	6	百绿（天津）国际草业有限公司Barenbrug （Tianjin） International Grass Co.， Ltd	加拿大Canada
3	塔苜5S TARIMU 5S	5	百绿（天津）国际草业有限公司Barenbrug （Tianjin） International Grass Co.， Ltd	美国America
4	乐寒F4 OPTIMUS F4	4	百绿（天津）国际草业有限公司Barenbrug （Tianjin） International Grass Co.， Ltd	加拿大Canada
5	游客Eureka	8	百绿（天津）国际草业有限公司Barenbrug （Tianjin） International Grass Co.， Ltd	澳大利亚Australia
6	WL354HQ	4	北京正道生态科技有限公司Beijing Rytway Ecological Technology Co.， Ltd	美国America
7	乐寒F3 OPTIMUS F3	3	百绿（天津）国际草业有限公司Barenbrug （Tianjin） International Grass Co.， Ltd	加拿大Canada
8	中苜1号Zhongmu No.1	2	酒泉大业种业有限责任公司Jiuquan Daye Seed Co.， Ltd	中国China
9	龙牧803 Longmu 803	1	酒泉大业种业有限责任公司Jiuquan Daye Seed Co.， Ltd	中国China
10	塔苜F5 TARIMU F5	5	百绿（天津）国际草业有限公司Barenbrug （Tianjin） International Grass Co.， Ltd	中国China
11	Bara310SC	3	百绿（天津）国际草业有限公司Barenbrug （Tianjin） International Grass Co.， Ltd	美国America
12	赛迪7 Sardi 7	7	百绿（天津）国际草业有限公司Barenbrug （Tianjin） International Grass Co.， Ltd	澳大利亚Australia
13	甘农9号Gannong No.9	7~8	酒泉大业种业有限责任公司Jiuquan Daye Seed Co.， Ltd	中国China
14	中兰2号Zhonglan No.2	3	酒泉大业种业有限责任公司Jiuquan Daye Seed Co.， Ltd	中国China
15	WL363HQ	5	北京正道生态科技有限公司Beijing Rytway Ecological Technology Co.， Ltd	美国America
16	Paola	5	百绿（天津）国际草业有限公司Barenbrug （Tianjin） International Grass Co.， Ltd	意大利Italy
17	WL168HQ	2	北京正道生态科技有限公司Beijing Rytway Ecological Technology Co.， Ltd	加拿大Canada
18	大业1号Daye No.1	3~5	酒泉大业种业有限责任公司Jiuquan Daye Seed Co.， Ltd	中国China
19	甘农3号Gannong No.3	3	酒泉大业种业有限责任公司Jiuquan Daye Seed Co.， Ltd	中国China
20	公农1号Gongnong No.1	1	酒泉大业种业有限责任公司Jiuquan Daye Seed Co.， Ltd	中国China
21	WL440HQ	5	北京正道生态科技有限公司Beijing Rytway Ecological Technology Co.， Ltd	美国America
22	天马Pegasis	9	百绿（天津）国际草业有限公司Barenbrug （Tianjin） International Grass Co.， Ltd	澳大利亚Australia

序号Number	品种 Variety	WA发芽率Germination （%）		PDA发芽率Germination （%）		WA病情指数Disease index		PDA病情指数Disease index
序号Number	品种 Variety	对照组 Control group	接菌组 Inoculation group	对照组 Control group	接菌组 Inoculation group	对照组 Control group	接菌组 Inoculation group	对照组 Control group	接菌组 Inoculation group
1	金皇后Golden-queen	100.00±0.00A	93.00±2.89Aabc	100.00±8.18A	96.00±9.28Aa	0.00±0.00B	74.00±3.00Abcd	0.00±0.00B	81.00±1.73Abcdef
2	塔苜F6 TARIMU F6	100.00±2.94A	86.00±5.08Babcde	100.00±0.00A	60.00±8.66Bg	0.00±0.00B	70.33±2.89Acde	0.00±0.00B	87.67±2.08Aa
3	塔苜5S TARIMU 5S	100.00±2.94A	96.00±5.08Aab	100.00±2.99A	84.00±2.99Babcde	0.00±0.00B	66.00±3.00Ae	0.00±0.00B	75.33±5.77Aghi
4	乐寒F4 OPTIMUS F4	100.00±5.26A	84.00±15.79Abcde	100.00±2.99A	91.00±11.95Aab	0.00±0.00B	72.67±4.04Abcde	0.00±0.00B	73.33±2.89Ahi
5	游客Eureka	100.00±5.97A	91.00±7.90Aabcd	100.00±2.94A	79.00±5.87Bbcde	0.00±0.00B	79.00±2.00Aab	0.00±0.00B	80.33±0.58Abcdefg
6	WL354HQ	100.00±13.32A	92.00±11.54Aabcd	100.00±11.11A	81.00±8.49Abcde	0.00±0.00B	73.33±3.06Abcde	0.00±0.00B	80.33±3.21Abcdefg
7	乐寒F3 OPTIMUS F3	100.00±2.94A	88.00±2.94Babcd	100.00±2.99A	87.00±5.17Babcd	0.00±0.00B	74.67±5.03Aabcd	0.00±0.00B	73.00±1.73Ai
8	中苜1号Zhongmu No.1	100.00±2.99A	91.00±5.97Aabcd	100.00±8.18A	96.00±10.71Aa	0.00±0.00B	72.67±6.51Abcde	0.00±0.00B	77.33±2.08Adefghi
9	龙牧803 Longmu 803	100.00±0.00A	91.00±2.89Babcd	100.00±0.00A	83.00±7.64Babcde	0.00±0.00B	77.67±0.58Aabc	0.00±0.00B	83.00±1.00Aabc
10	塔苜F5 TARIMU F5	100.00±5.26A	92.00±3.04Aabc	100.00±5.26A	71.00±8.04Befg	0.00±0.00B	72.33±3.79Abcde	0.00±0.00B	83.00±5.20Aabc
11	Bara310SC	100.00±5.26A	80.00±3.04Bcdef	100.00±9.62A	88.00±5.56Aabc	0.00±0.00B	76.67±4.51Aabc	0.00±0.00B	78.33±0.58Abcdefghi
12	赛迪7 Sardi 7	100.00±9.12A	70.00±8.04Bf	100.00±5.97A	72.00±5.17Befg	0.00±0.00B	82.00±4.00Aa	0.00±0.00B	82.00±4.00Abcd
13	甘农9号Gannong No.9	100.00±2.99A	84.00±7.90Babcde	100.00±2.94A	77.00±2.94Bbcde	0.00±0.00B	80.00±2.00Aab	0.00±0.00B	75.67±1.15Afghi
14	中兰2号Zhonglan No.2	100.00±0.00A	73.00±7.64Bef	100.00±5.26A	77.00±8.04Bcde	0.00±0.00B	79.33±1.53Aab	0.00±0.00B	76.33±0.58Aefghi
15	WL363HQ	100.00±2.94A	84.00±5.87Babcde	100.00±0.00A	81.00±7.64Bbcde	0.00±0.00B	75.33±3.51Aabc	0.00±0.00B	80.33±2.89Abcdefg
16	Paola	100.00±0.00A	70.00±5.00Bf	100.00±2.94A	62.00±2.94Bfg	0.00±0.00B	77.00±4.58Aabc	0.00±0.00B	81.00±3.46Abcdef
17	WL168HQ	100.00±2.94A	83.00±7.77Bbcdef	100.00±2.94A	89.00±2.94Babc	0.00±0.00B	73.67±4.93Abcde	0.00±0.00B	81.33±1.15Abcde
18	大业1号Daye No.1	100.00±3.09A	80.00±5.36Bcdef	100.00±3.09A	75.00±5.36Bdef	0.00±0.00B	77.33±5.13Aabc	0.00±0.00B	78.67±0.58Abcdefgh
19	甘农3号Gannong No.3	100.00±0.00A	78.00±2.89Bdef	100.00±5.97A	72.00±5.17Befg	0.00±0.00B	79.67±3.51Aab	0.00±0.00B	83.67±2.08Aab
20	公农1号Gongnong No.1	100.00±2.94A	98.00±2.94Aa	100.00±0.00A	83.00±2.89Babcde	0.00±0.00B	67.33±4.51Ade	0.00±0.00B	79.67±1.53Abcdefg
21	WL440HQ	100.00±3.27A	84.00±5.66Babcde	100.00±6.30A	78.00±8.33Bbcde	0.00±0.00B	77.33±4.04Aabc	0.00±0.00B	78.00±6.00Acdefghi
22	天马Pegasis	100.00±5.26A	87.00±12.15Aabcd	100.00±2.94A	79.00±2.94Bbcde	0.00±0.00B	76.33±6.66Aabc	0.00±0.00B	83.00±1.00Aabc

序号Number	品种 Variety	WA发芽率Germination （%）		PDA发芽率Germination （%）		WA病情指数Disease index		PDA病情指数Disease index
序号Number	品种 Variety	对照组 Control group	接菌组 Inoculation group	对照组 Control group	接菌组 Inoculation group	对照组 Control group	接菌组 Inoculation group	对照组 Control group	接菌组 Inoculation group
1	金皇后Golden-queen	100.00±0.00A	93.00±2.89Aabc	100.00±8.18A	96.00±9.28Aa	0.00±0.00B	74.00±3.00Abcd	0.00±0.00B	81.00±1.73Abcdef
2	塔苜F6 TARIMU F6	100.00±2.94A	86.00±5.08Babcde	100.00±0.00A	60.00±8.66Bg	0.00±0.00B	70.33±2.89Acde	0.00±0.00B	87.67±2.08Aa
3	塔苜5S TARIMU 5S	100.00±2.94A	96.00±5.08Aab	100.00±2.99A	84.00±2.99Babcde	0.00±0.00B	66.00±3.00Ae	0.00±0.00B	75.33±5.77Aghi
4	乐寒F4 OPTIMUS F4	100.00±5.26A	84.00±15.79Abcde	100.00±2.99A	91.00±11.95Aab	0.00±0.00B	72.67±4.04Abcde	0.00±0.00B	73.33±2.89Ahi
5	游客Eureka	100.00±5.97A	91.00±7.90Aabcd	100.00±2.94A	79.00±5.87Bbcde	0.00±0.00B	79.00±2.00Aab	0.00±0.00B	80.33±0.58Abcdefg
6	WL354HQ	100.00±13.32A	92.00±11.54Aabcd	100.00±11.11A	81.00±8.49Abcde	0.00±0.00B	73.33±3.06Abcde	0.00±0.00B	80.33±3.21Abcdefg
7	乐寒F3 OPTIMUS F3	100.00±2.94A	88.00±2.94Babcd	100.00±2.99A	87.00±5.17Babcd	0.00±0.00B	74.67±5.03Aabcd	0.00±0.00B	73.00±1.73Ai
8	中苜1号Zhongmu No.1	100.00±2.99A	91.00±5.97Aabcd	100.00±8.18A	96.00±10.71Aa	0.00±0.00B	72.67±6.51Abcde	0.00±0.00B	77.33±2.08Adefghi
9	龙牧803 Longmu 803	100.00±0.00A	91.00±2.89Babcd	100.00±0.00A	83.00±7.64Babcde	0.00±0.00B	77.67±0.58Aabc	0.00±0.00B	83.00±1.00Aabc
10	塔苜F5 TARIMU F5	100.00±5.26A	92.00±3.04Aabc	100.00±5.26A	71.00±8.04Befg	0.00±0.00B	72.33±3.79Abcde	0.00±0.00B	83.00±5.20Aabc
11	Bara310SC	100.00±5.26A	80.00±3.04Bcdef	100.00±9.62A	88.00±5.56Aabc	0.00±0.00B	76.67±4.51Aabc	0.00±0.00B	78.33±0.58Abcdefghi
12	赛迪7 Sardi 7	100.00±9.12A	70.00±8.04Bf	100.00±5.97A	72.00±5.17Befg	0.00±0.00B	82.00±4.00Aa	0.00±0.00B	82.00±4.00Abcd
13	甘农9号Gannong No.9	100.00±2.99A	84.00±7.90Babcde	100.00±2.94A	77.00±2.94Bbcde	0.00±0.00B	80.00±2.00Aab	0.00±0.00B	75.67±1.15Afghi
14	中兰2号Zhonglan No.2	100.00±0.00A	73.00±7.64Bef	100.00±5.26A	77.00±8.04Bcde	0.00±0.00B	79.33±1.53Aab	0.00±0.00B	76.33±0.58Aefghi
15	WL363HQ	100.00±2.94A	84.00±5.87Babcde	100.00±0.00A	81.00±7.64Bbcde	0.00±0.00B	75.33±3.51Aabc	0.00±0.00B	80.33±2.89Abcdefg
16	Paola	100.00±0.00A	70.00±5.00Bf	100.00±2.94A	62.00±2.94Bfg	0.00±0.00B	77.00±4.58Aabc	0.00±0.00B	81.00±3.46Abcdef
17	WL168HQ	100.00±2.94A	83.00±7.77Bbcdef	100.00±2.94A	89.00±2.94Babc	0.00±0.00B	73.67±4.93Abcde	0.00±0.00B	81.33±1.15Abcde
18	大业1号Daye No.1	100.00±3.09A	80.00±5.36Bcdef	100.00±3.09A	75.00±5.36Bdef	0.00±0.00B	77.33±5.13Aabc	0.00±0.00B	78.67±0.58Abcdefgh
19	甘农3号Gannong No.3	100.00±0.00A	78.00±2.89Bdef	100.00±5.97A	72.00±5.17Befg	0.00±0.00B	79.67±3.51Aab	0.00±0.00B	83.67±2.08Aab
20	公农1号Gongnong No.1	100.00±2.94A	98.00±2.94Aa	100.00±0.00A	83.00±2.89Babcde	0.00±0.00B	67.33±4.51Ade	0.00±0.00B	79.67±1.53Abcdefg
21	WL440HQ	100.00±3.27A	84.00±5.66Babcde	100.00±6.30A	78.00±8.33Bbcde	0.00±0.00B	77.33±4.04Aabc	0.00±0.00B	78.00±6.00Acdefghi
22	天马Pegasis	100.00±5.26A	87.00±12.15Aabcd	100.00±2.94A	79.00±2.94Bbcde	0.00±0.00B	76.33±6.66Aabc	0.00±0.00B	83.00±1.00Aabc

序号 Number	品种 Variety	WA		PDA		综合评价值 D value	排名 Rank
序号 Number	品种 Variety	对照组 Control group	接菌组 Inoculation group	对照组 Control group	接菌组 Inoculation group	综合评价值 D value	排名 Rank
1	金皇后Golden-queen	1.00±0.16A	0.80±0.18Bbcd	1.00±0.23A	0.44±0.13Bdefg	0.588	5
2	塔苜F6 TARIMU F6	1.00±0.14A	0.80±0.20Bbcd	1.00±0.20A	0.46±0.12Bbcdef	0.497	9
3	塔苜5S TARIMU 5S	1.00±0.13A	0.89±0.25Bab	1.00±0.15A	0.54±0.15Bab	0.760	1
4	乐寒F4 OPTIMUS F4	1.00±0.16A	0.64±0.17Be	1.00±0.22A	0.45±0.11Bcdefg	0.470	13
5	游客Eureka	1.00±0.12A	0.74±0.20Bde	1.00±0.19A	0.47±0.14Bbcdef	0.508	8
6	WL354HQ	1.00±0.14A	0.64±0.16Be	1.00±0.12A	0.56±0.20Ba	0.488	11
7	乐寒F3 OPTIMUS F3	1.00±0.24A	0.93±0.30Aa	1.00±0.19A	0.52±0.11Babc	0.609	4
8	中苜1号 Zhongmu No.1	1.00±0.19A	0.77±0.21Bcd	1.00±0.19A	0.45±0.11Bcdefg	0.641	2
9	龙牧803 Longmu 803	1.00±0.16A	0.76±0.17Bcd	1.00±0.16A	0.46±0.12Bbcdef	0.348	20
10	塔苜F5 TARIMU F5	1.00±0.15A	0.87±0.23Babc	1.00±0.23A	0.51±0.18Babcd	0.463	15
11	Bara310SC	1.00±0.18A	0.81±0.18Bbcd	1.00±0.22A	0.43±0.11Befg	0.613	3
12	赛迪7 Sardi 7	1.00±0.17A	0.78±0.17Bcd	1.00±0.18A	0.41±0.17Bfg	0.352	19
13	甘农9号Gannong No.9	1.00±0.17A	0.78±0.26Bcd	1.00±0.18A	0.39±0.12Bfg	0.410	17
14	中兰2号Zhonglan No.2	1.00±0.19A	0.71±0.15Bde	1.00±0.16A	0.40±0.15Bfg	0.362	18
15	WL363HQ	1.00±0.18A	0.63±0.16Be	1.00±0.24A	0.41±0.10Bfg	0.477	12
16	Paola	1.00±0.18A	0.77±0.15Bcd	1.00±0.17A	0.41±0.13Bfg	0.275	22
17	WL168HQ	1.00±0.14A	0.76±0.16Bcd	1.00±0.17A	0.41±0.09Bfg	0.469	14
18	大业1号Daye No.1	1.00±0.21A	0.64±0.16Be	1.00±0.22A	0.46±0.13Bbcdef	0.491	10
19	甘农3号Gannong No.3	1.00±0.15A	0.76±0.16Bcd	1.00±0.15A	0.43±0.10Bdefg	0.278	21
20	公农1号Gongnong No.1	1.00±0.12A	0.78±0.16Bbcd	1.00±0.16A	0.37±0.08Bg	0.524	7
21	WL440HQ	1.00±0.18A	0.70±0.15Bde	1.00±0.19A	0.51±0.24Babcd	0.427	16
22	天马Pegasis	1.00±0.17A	0.78±0.19Bbcd	1.00±0.20A	0.42±0.10Bfg	0.537	6