摘 要： 以上海市设施栽培条件下发生的甜瓜白粉病为材料，对其病原菌进行了形态学观察鉴定，确定该白粉病病原物属单囊壳属单囊壳菌（Sphaerotheca fuliginea）。同时，利用该白粉病病原对4个不同的甜瓜品种进行了白粉病抗性鉴定，结果表明哈密瓜新品种东方蜜4号和东方蜜5号抗病性较强，尤其是东方蜜5号病情指数、黄化率均较低。
关键词： 甜瓜； 白粉病； 抗性鉴定
Identification of Melon Powdery Mildew Pathogen and Resistance Test at Seedling Stage
ZHANG Cheng-hua1， LIN Tao1， LI Ju-fen2， MA Guo-bin2， XU Ling1
（1. School of Life Science， East China Normal University， Shanghai， 200062， China； 2. Horticultural Research Institute， Shanghai
Academy of Agricultural Science， Shanghai， 201106， China）
Abstract： The pathogen of melon powdery mildew collected from melons grown in protected culture in Shanghai was identified as Sphaerotheca fuliginea by its morphology. The resistance of 4 melon varieties to the pathogen was tested at seedling stage. The results showed that new Hami melon variety Dongfangmi No. 4 and Dongfangmi No. 5 had strong resistance to powdery mildew. Dongfangmi No. 5 had lower disease index and chlorotic responses to the pathogen.
Key words： Cucumis melo L.； Powdery mildew； Resistance identification
甜瓜白粉病是一种广泛发生的世界性病害，在法国、苏丹、美国、以色列、日本等国都有报道[1]。它不但降低植株的光合效能和增加植株蒸腾效能，同时可使叶片变脆硬，使植株提早萎黄干枯、早衰死亡，进而使甜瓜产量和果实品质下降[2]，给甜瓜生产造成严重的经济损失。近年来，随着我国甜瓜种植面积的逐年扩大，白粉病病害也日趋严重。上海地区主要采用设施大棚栽培，加之高温高湿等气候条件，已成为白粉病高发区域，目前针对白粉病还没有特效农药，因此，选育抗白粉病甜瓜品种迫在眉睫。
据报道[3-4]，有3个属6个种的真菌均可引起葫芦科植物白粉病，它们分别是白粉菌属二孢白粉菌[Erysiphe cichoracearum DC. sensu latu（=E.corontii Cast. Emend.U.Braun）]、白粉菌属普生白粉菌[Erysiphe communis（Wallr．） Link]、白粉菌属蓼白粉菌（Erysiphe polygoni DC.）、内丝白粉菌属鞑靼内丝白粉菌[Leveillula taurica （Lev．） Arnand]、单囊壳属单囊壳菌[Sphaerotheca fuliginea（Schlecht． ex Fr．）Poll（=S. fusca（Fr.）Blumer emend.U.Braun）]和粉孢霉（Oidium sp．）。其中引起中国甜瓜白粉病的病原菌主要有单囊壳属单囊壳菌（Sphaerotheca fuliginea），白粉菌属二孢白粉菌（Erysiphe cichoracearum DC.）[5-6]。迄今为止，已报道的S. fuliginea的生理小种共有11个[7-9]，E. cichoracearum则有2个生理小种[10]。白粉病菌是专化型活体寄生菌，不同寄主及不同的生理环境其病原菌种类存在差异，而不同寄主对同一病原菌的抗性也不尽相同。本试验对上海市农业科学院设施栽培过程中发生的甜瓜白粉病病原进行了鉴定，并对4个不同甜瓜品种进行了苗期白粉病抗性评价，为进一步选育出高抗白粉病品种提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料
白粉病病原菌来源：上海市农业科学院园艺研究所设施大棚内发病植株的新鲜白粉病菌。供试甜瓜品种：哈密瓜品种东方蜜4号、东方蜜5号、红冠玉及昭君1号，均由上海市农业科学院园艺研究所提供。
1.2 方法
1.2.1 病原菌形态观察 参照刘建利等[11]的方法。
1.2.1.1 孢子观察 用镊子挑取发病叶片上的粉状物，无菌水悬浮，制作临时装片，显微镜下观察。（1）子囊及子囊孢子的观察：观察10个玻片，每个玻片选取5个视野，观察有无子囊或子囊孢子产生，记录其形态及大小。（2）分生孢子观察：观察5个玻片，每个玻片选取3个视野，每个视野观察10个孢子，显微测微尺测量分生孢子长度和宽度，取平均值，并记录分生孢子着生状态及形状。（3）分生孢子梗观察：观察5个玻片，每个玻片选取3个视野，每个视野观察5个分生孢子梗，显微测微尺测量分生孢子梗长度和宽度，取平均值，并记录分生孢子梗隔数。（4）萌发管观察：观察5个玻片，每个玻片选取3个视野，每个视野观察5个萌发孢子，显微测微尺测量萌发管宽度，取平均值，并记录萌发管着生位置。
1.2.1.2 菌丝观察 将透明胶带胶面朝下贴在病原菌生长部位的叶片上，轻压后揭下，贴在滴有无菌水的载玻片上制成临时玻片。观察5个玻片，每个玻片选取5个视野，每个视野选取5段菌丝，测量菌丝宽度，取平均值，并观察菌丝颜色及有无横隔。
1.2.1.3 纤维状体观察 挑取少许病原菌分生孢子于载玻片上，滴加3％ 的KOH溶液后，盖上盖玻片，在40倍显微镜下观察分生孢子是否有纤维状体，观察5 个玻片，每个玻片观察3个视野，每个视野取10个分生孢子观察纤维状体个数，取平均值。
1.2.1.4 病原菌致病性检测 采用叶盘法。将幼嫩叶片用无菌水清洗干净，打成直径3 cm的叶盘，置于铺有无菌湿滤纸的培养皿中，湿棉花保湿。叶圆片上滴加10 μL浓度 106个·mL-1的白粉病菌孢子悬浮液。置于25 ℃ 条件下，每天观察发病情况。每个品种接种15张叶盘。
1.2.2 不同甜瓜品种白粉病抗性鉴定 选取生长1周的甜瓜幼苗，将其子叶剪下清洗干净，置于铺有无菌湿滤纸的培养皿中，湿棉花保湿。将白粉病菌孢子悬浮液均匀刷在子叶正面，保鲜膜密封。置于25 ℃ 恒温、12 h 光暗交替环境下，观察发病情况，统计病情指数及子叶黄化率。
病情指数（DI）分级标准：0级，子叶发病面积为0；1级，子叶发病面积小于1/3；2级，子叶发病面积介于1/3~1/2；3级，子叶发病面积介于1/2~2/3；4级，子叶发病面积大于2/3。病情指数计算方法：
病情指数=[（∑级别×子叶数量）／（总子叶数量×5）]×100
子叶黄化率分级：0级，子叶绿色；1级，子叶褪绿；2级，子叶黄化面积小于1/3；3级，子叶黄化面积介于1/3~2/3；4级，子叶黄化面积大于2/3。黄化率统计方法如下：
黄化率/％=[（∑级别×子叶数量）／（总子叶数量×4）]×100
品种抗病性划分标准参照王萍等人[12]报道：免疫（I），病情指数为0；高抗（HR），病情指数为0 2 结果与分析 2.1 白粉病主要症状及病原物形态观察 甜瓜白粉病多发生在甜瓜结果期及成熟期。发病初期，叶片正面出现褪绿斑点，形成白色小霉点，并向四周扩展形成边缘不明显的白色粉层，随后逐渐蔓延到叶片背面、叶柄、茎蔓甚至幼嫩果实上，发病后期白色粉层呈灰白色（如图1A-D）。当设施大棚中温度较高、湿度较大时最易发病，且蔓延速度快。 经显微观察，在甜瓜白粉病病叶上并未观察到子囊和子囊孢子，但分生孢子大量存在，分生孢子梗及菌丝等清晰可见。根据其分生孢子大小、分生孢子梗长度和宽度、菌丝和萌发管宽度及萌发管着生位置以及分生孢子内部含有发达的纤维状体等特征（图1F-G、表1），初步鉴定该白粉病病原为单囊壳属单囊壳白粉菌（Sphacelotheca fuliginea）。 采用叶盘法将白粉病病原菌孢子悬浮液接种在叶盘上，7 d后叶盘正面出现白色粉状物，呈现白粉病症状（如图1E）。镜检粉状物，其形态特征与上述观察结果相同。 2.2 4个甜瓜品种苗期白粉病抗性鉴定 用Sphacelotheca fuliginea属白粉病病原对4个甜瓜品种苗期子叶进行了白粉病抗病性鉴定，结果（表2及图2）表明，4个甜瓜品种子叶对白粉病抗性存在明显差异。其中，4号品种即东方蜜5 号对白粉病抗性最强，其次为东方蜜4号，这2个品种均为中抗品种。而另外2个哈密瓜品种昭君1号和红冠玉对白粉病抗性较差，属感病品种。表明哈密瓜品种东方蜜4号和东方蜜5号对白粉病抗性均优于哈密瓜品种红冠玉和昭君1号。 表2 4个甜瓜品种苗期白粉病抗性鉴定结果 3 讨论和结论 郑儒永等[13]认为引起中国甜瓜白粉病最主要的病原菌是单囊壳属（Sphacelotheca）和白粉属（Erysiphe）。单囊壳属单囊壳菌（Sphaerotheca fuliginea）和白粉菌属二孢白粉菌（Erysiphe cichoracearum DC.）的无性阶段形态相似，但2种病原菌结构上存在差异[4]，二孢白粉菌（Erysiphe cichoracearum）分生孢子为细长圆柱形，无纤维状体，萌发管从分生孢子顶部或底部长出，呈指状，而单囊壳属单囊壳菌（Sphaerotheca fuliginea）分生孢子为椭圆形，有发达纤维状体，萌发管侧生，顶端膨大或呈叉状。Dutin等[14]、Frolov[15]以及Rankovic[16]描述了单囊壳属单囊壳菌和二孢白粉菌孢子长度和宽度比值的区别。单囊壳属单囊壳菌共有11个生理小种，Hosoya等[17]报道，这些生理小种主要是通过寄主鉴别来划分的。目前，国际上公认的白粉病生理小种鉴别寄主有Edisto 47、 PMR 45、 PMR 6、 PMR 5、WMR 29、 MR 1、 PI 124112、 PI 124111、 PI 414723、 Vedrantais、 Nantais Oblong、 IranH和Topmark[5]。 顾海峰等[18]采用国际通用的甜瓜白粉病生理小种鉴定寄主与标准鉴定体系，对上海嘉定区、浦东新区、金山区保护地种植甜瓜白粉病病原菌生理小种进行了鉴定，确定了上海地区甜瓜白粉病主要由瓜单囊壳白粉菌（Podosphaera xanthii）（原名为Sphaerotheca fuliginea）所致，并认为存在2个生理小种，即小种Race 1和Race 2France。本试验根据甜瓜白粉病病原物的形态、分生孢子和分生孢子梗长度、宽度以及是否有发达的纤维状体等特征，确定了上海市农业科学院园艺研究所闵行区基地内设施甜瓜白粉病病原物为单囊壳属单囊壳菌（Sphaerotheca fuliginea）。该结果与前人研究报道一致，但其生理小种的划分还有待于进一步鉴定。 不同甜瓜品种白粉病苗期抗性试验结果表明，哈密瓜新品种东方蜜4号和东方蜜5号抗病性相对较强，尤其是东方蜜5号病情指数和黄化率均较低。4个品种相比，红冠玉和昭君1号发病较早，4 d即呈现病状，而东方蜜4号和东方蜜5号第5 天才呈现病状，且7 d后子叶仍保持绿色。东方蜜4号和东方蜜5号属中抗品种，而红冠玉和昭君1号属感病品种。该结果与田间发病情况一致。 参考文献 [1] Kuzuya M，Hosoya K，Yashiro K，et al. Powdery mildew （Sphaerotheca fuliginea） resistance in melon is selectable at the haploid level[J]. Journal of Experimental Botany，2003，384（54）： 1069-1074. [2] Sitterly W R. Powdery mildew of cucurbits[M]. In: Spencer DM（ed.）The Powdery Mildews. New York： Academic Press， 1978： 359-379. [3] Tomason Y，Gibson P T. Fungal characteristics and varietal reactions of powdery mildew species on cucurbits in the steppes of Ukraine[J]. Agryonomy Research， 2006，4（2）： 549-562. [4]Vakalounakis D J， Klirenomou E， Papadakis A. Species spectrum，host range and distribution of powdery mildews on Cueurbitaceae in Crete[J]. Plant Pathology， 1994， 43（5）： 813-818. [5] 王娟， 邓建新， 宫国义. 甜瓜抗白粉病育种研究进展[J]. 中国瓜菜， 2006（1）： 33-36. [6] 王建设， 陈杭. 甜瓜抗白粉病鉴定[J]. 华北农学报， 2000， 15（1）： 125-128. [7] James M. Reactions of 20 melon cultigens to powdery mildew race 2 U. S. [C]. Cucurbitaceae， 2002： 2-77. [8] Bertrand F. AR Hale’s BestJumbo， a new differential melon variety for Sphaerotheca fuliginea races in leaf disk tests[C]. Cueurbitaceae， 2002： 234-237. [9] 王娟， 宫国义， 郭绍贵， 等. 北京地区瓜类蔬菜白粉病菌生理小种分化的初步鉴定[J]. 中国蔬菜， 2006（8）： 7-9. [10] 徐志豪， 伟林， 黄凯美，等. 白粉病菌的生理小种及其对不同基因型甜瓜的致病性（英文）[J]. 浙江农业学报， 1999， 11（5）：245-248. [11] 刘建利， 任贤， 金妮，等. 宁夏压砂甜瓜白粉病病原茵初步鉴定[J]. 中国农学通报， 2010， 26（14）： 261-264. [12] 王萍， 王宏太， 陈鸿， 等. 2种方法鉴定甜瓜白粉病抗性的比较[J]. 长江蔬菜：学术版， 2010（8）： 96-98. [13] 郑儒永， 余永年. 中国真菌志·第一卷（白粉菌目）[M]. 北京： 科学出版社， 1987. [14] Dutin K E，Sokolov U V. Identification of powdery mildew species on cucurbit crops using conidia. Breeding and technology：irrigation of melon crops[C]. All Russian Sci，Res，Inst. Of Vegetable and Melon Crops，Astrakhan（in Russian）. 1978： 11-14. [15] Frolov V V. Species structure of fungi powdery mildew fungi in m-elon in Kherson. Proceedings of the international conference “Selection and technology：cucurbits production”[C]. Hola Pristania（Ukrainian Science Research Institute of Southern Vegetable and Melon Crops，Kherson）（in Russian）. 1996： 114-117. [16] Rankovic B. Powdery mildew fungi（order Erysipales） on plants in Montenegro（Chernogoria）[J]. Mycology and Phytopathology（Ru-ssian Acad. Of Sci，Leninngard Sci Publ.），2003，37（3）： 42-52. [17] Hosoya K，Narisawa K，Pitrat M，et al. Race identification in powdery mildew（Sphaerotheca fuliginea）on melon（Cucumis melo）in Japan[J]. Plant Breeding，1999，118（3）： 259-262. [18] 顾海峰，张旭，张文芳，等. 上海地区西甜瓜白粉病菌生理小种的鉴定[J]. 上海农业学报，2010，26（4）： 155-158. 收稿日期： 2011-12-24； 修回日期： 2012-02-15 基金项目： 上海市科技兴农重点攻关项目[沪农科攻字（2008）第1-5号] 作者简介： 张成花，女，在读博士研究生。研究方向： 植物病理与食品安全。电子信箱： flowerre@126.com 通讯作者： 许玲，女，教授，主要从事植物采后病理与生理研究。电话： 021-54341012； 电子信箱： lxu@bio.ecnu.edu.cn