月季白粉病及其抗性研究進展

向貴生 ， 張真建 ， 王其剛 ， 等 月季白粉病及其抗性研究進展 J 江蘇農(nóng)業(yè)科學 ， 2017， 45( 10) : 9 15doi: 1015889/j issn1002 1302201710003月季白粉病及其抗性研究進展向貴生1， 2， 3， 張真建1， 2， 3， 王其剛1， 3， 蹇洪英1， 3， 晏慧君1， 3， 唐開學1， 2， 3， 邱顯欽1， 3( 1 云南省農(nóng)業(yè)科學院花卉研究所 ， 云南昆明 650205; 2 云南大學生命科學學院 ， 云南昆明 650091;3 國家觀賞園藝工程技術(shù)研究中心 ， 云南昆明 650205)摘要 : 由白粉病病菌引起的白粉病害是全球切花月季生產(chǎn)的第一大病害 ， 同時也是庭院月季和盆栽月季的主要病害之一 。目前 ， 月季生產(chǎn)上主要通過反復施用化學藥劑來預防和減少該病的發(fā)生 ， 這樣不僅增加了生產(chǎn)成本 ， 還造成了環(huán)境的污染和破壞 。對月季白粉病的癥狀 、發(fā)病規(guī)律及發(fā)病條件 、致病機制 、防治措施 、品種間抗病性差異以及抗病分子水平等方面的國內(nèi)外研究情況進行概述 ， 不僅可為花卉的白粉病相關(guān)研究提供理論依據(jù) ， 而且可為花卉的抗病分子育種提供科學參考 。關(guān)鍵詞 : 月季 ; 白粉病 ; 致病機制 ; 抗病基因 ; 抗性品種中圖分類號 : S4368+1 文獻標志碼 : A 文章編號 : 1002 1302( 2017) 10 0009 07收稿日期 : 2016 11 01基金項目 : 國家自然科學基金 ( 編號 : 31560565、31160403) ; 國家科技支撐計劃 ( 編號 : 2015BAD10B01) ; 云南省應用基礎研究計劃 ( 編號 : 2014FB158) ; 云南省中青年學術(shù)技術(shù)帶頭人后備人才培養(yǎng)項目( 編號 : 2015HB078) 。作者簡介 : 向貴生 ( 1992) ， 男 ， 四川巴中人 ， 碩士研究生 ， 主要從事月季抗病遺傳研究 。E mail: xianggs1981163 com。通信作者 : 唐開學 ， 博士 ， 研究員 ， 主要從事月季遺傳育種研究 ，E mail: kxtang hotmail com; 邱顯欽 ， 博士 ， 研究員 ， 主要從事月季抗病遺傳育種研究 ， E mail: xianqin711 hotmail com。月季 ( osa hybrida) 被譽為花中皇后 ， 屬于薔薇科 ( osa-ceae) 薔薇屬 ( osa) 植物 。月季既可作為觀賞植物 ， 也可作為藥用植物 ， 其花容秀美 、姿色多樣 、花香濃郁 、四時常開 ， 深受人們的喜愛 1 2。作為我國傳統(tǒng)十大名花之一 ， 月季因株型繁多 、形態(tài)豐富 、適應力強 、便于管理而成為園林綠化的重要植物 3。白粉病作為全球切花月季生產(chǎn)中的第一大病害 ， 是由白粉病菌 ( Podosphaera pannosa) 專性寄生于月季上導致的 ， 同時也是盆栽月季和庭院月季的主要病害之一 ， 不僅使月季的觀賞價值降低 ， 還使植株的生長受到影響 4 6。目前用于防治月季白粉病害的手段主要是使用化學藥劑和培育抗性新品種 ， 其中化學防治具有更普遍的應用 ， 但抗性新品種的培育具有更長遠的價值 6 7。伴隨著栽培條件的不斷改變 、抗病新品種的不斷培育 、長期的定向選擇以及殺菌劑的廣泛被使用等因素的變化 ， 月季白粉病病菌不斷產(chǎn)生新的生理小種 ， 從而導致抗性逐漸喪失 ，再加上國內(nèi)外月季生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴大以及育種工作的逐漸開展 ， 因此 ， 對月季白粉病的研究還需要持續(xù)開展下去 1， 8。本文綜述了月季白粉病的概況 、致病機制 、防治措施 、品種抗病性及抗白粉病分子水平等方面的研究進展 ， 旨在為月季抗白粉病的研究提供理論基礎 。1 月季白粉病概況月季白粉病極為普遍 ， 在全球范圍內(nèi) ， 無論露地栽培還是溫室生產(chǎn)的月季均容易感染白粉病菌 9 10。古希臘自然科學家泰奧弗拉斯托斯在 300 個回交 ( BC) 群體中首次對月季白粉病進行了描述 9。我國月季白粉病發(fā)生普遍 ， 發(fā)病嚴重的地方主要有太原 、蘇州 、蘭州 、重慶和昆明等地 11。1 1 發(fā)病癥狀及危害白粉病危害月季的葉片 、嫩梢 、花蕾及花梗等部位 ， 受害部位表面布滿白色粉層 ， 這是白粉病的典型特征 11 13。發(fā)病初期多在葉片表面上出現(xiàn)白色霉點 ， 并逐漸擴展為霉斑 ， 在適宜條件下 ， 迅速擴大連成一片 ， 使整個葉面布滿白色粉狀物 ，發(fā)病后期會在白色霉斑上出現(xiàn)許多黑色小顆粒 12 15。嫩葉染病后 ， 葉片皺縮 、卷曲呈畸形 ， 有時變成紫紅色 ; 老葉染病后 ， 葉面出現(xiàn)近圓形 、水漬狀褪綠的黃斑 ， 與健康組織無明顯界限 ， 葉背病斑處有白色狀物 ， 嚴重受害時 ， 葉片枯萎脫落 ; 嫩梢及花梗受害部位略膨大 ， 其頂部向地面彎曲 ; 花蕾受侵染后開花不正常或不能開放 ， 花朵小而少 ， 花姿畸形 ， 花瓣也隨之變色 ， 大大降低了切花產(chǎn)量和觀賞價值 ， 連續(xù)多年發(fā)生則會嚴重影響植株的生長 13 16。1 2 白粉病病菌的分類傳統(tǒng)的白粉病病菌主要是根據(jù)有性世代閉囊殼內(nèi)子囊數(shù)和子囊孢子數(shù) ， 特別是閉囊殼外附屬物的特點來分類的 ， 而新的分類采用無性階段和有性階段相結(jié)合的方法 4， 17 21。月季白粉病的病原菌有性階段為子囊菌亞門 ( Ascomycotina) 核菌綱 ( Pyrenomycetes) 白粉菌目 ( Erysiphales) 白粉菌科 ( Erys-iphaceae) 叉絲單囊殼屬 ( Podosphaera) 白粉菌 ， 無性階段為粉孢屬 ( Oidium) 6， 11， 19， 21 22。1 3 白粉病病菌的形態(tài)月季白粉病病菌菌絲體在寄主表面發(fā)育 ， 利用吸器伸入植物表皮細胞內(nèi)吸取營養(yǎng) 。顯微鏡下觀察發(fā)現(xiàn)其分生孢子梗短 ， 直立生長在菌絲上 ， 頂端著生分生孢子 ， 孢子無色 ， 卵圓形或桶形 ， 5 10 個串生 ( 圖 1 A) ， 分生孢子大小為 ( 23 9江蘇農(nóng)業(yè)科學 2017 年第 45 卷第 10 期29) m × ( 14 16) m( 圖 1 B) ; 閉囊殼球形或扁球形 ， 暗褐色 ， 大小為 90 110 m， 附屬絲生于閉囊殼中央或者頂端 ， 暗棕色 ， 有隔膜 ， 剛直 ， 少且短 ， 頂端叉狀分枝 2 6 個 ; 閉囊殼內(nèi)生 1 個子囊 ， 子囊寬橢圓形至球形 ， 大小為 ( 80 100) m ×( 60 75) m( 圖 1 C) ; 子囊中有 8 個子囊孢子 ， 無色 ， 橢圓形 ， 大小為 ( 20 27) m × ( 12 15) m 11， 22。寄主的品種不同 ， 分生孢子的大小也稍有變化 23 24。徐強觀察了刺梨( osa roxburghii) 雜交 F1代群體上的白粉病病菌 ， 發(fā)現(xiàn)其分生孢子的大小為 ( 21 5 29 4) m × ( 12 0 16 0) m， 子囊孢子的大小為 ( 3 4 5 3) m × ( 2 4 5 3) m， 菌絲直徑為( 2 1 ±0. 3) m 25。1 4 發(fā)病規(guī)律及發(fā)病條件溫度和濕度對月季白粉病的發(fā)生有重要的影響 。Spen-cer 研究表明 ， 薔薇白粉病病菌分生孢子萌發(fā)的最低 、最適 、最高溫度分別為 3 5、21、33 23， 而張喜萍等研究表明 ， 月季白粉病分生孢子萌發(fā)的最低 、最適 、最高溫度分別為 4、15、33 26。夜間溫度較低 ( 15 16 ) 、濕度較高 ( 90% 99%) ， 有利于孢子萌發(fā)及侵入 ; 白天氣溫高 ( 23 27 ) 、濕度較低 ( 40% 70%) ， 則有利于孢子的形成及釋放 ， 在這種條件下可預見白粉病在 3 6 d 后發(fā)生 10 11。一般溫度在2 30 、相對濕度在 23% 99%時 ， 白粉病病菌都可以發(fā)生危害 ; 并且環(huán)境溫度在 20 、濕度為 97% 99% 的條件下 ，病菌孢子 2 4 h 就能萌發(fā) ， 3 d 左右就又能形成新的孢子 ， 但當溫度在 30 以上時則受到抑制 10 11， 27 28。Xu 研究發(fā)現(xiàn) ， 當溫度為 10 28 時 ， 白粉病的潛伏期為 4 10 d 29。露地栽培月季每年春季的 56 月和秋季的 910 月為發(fā)病嚴重期 ， 溫室栽培可周年發(fā)生 10 11， 14， 30。分生孢子和菌絲體對極度高溫和陽光直射十分敏感 ， 一些研究表明 ， 植物表面的水分可以使孢子的生存能力降低 ， 從而削弱病原菌的傳染 ; 但也有研究表明 ， 在接種后的 6 h 內(nèi) ， 濕潤的葉片表面孢子的萌發(fā)情況并沒有受到抑制 31 32。白粉病病菌一般在溫暖 、干燥或潮濕的環(huán)境中易發(fā)病 ， 降雨則不利于病害發(fā)生 ; 氮肥施加過多 ， 土壤缺少鈣肥或鉀肥時易發(fā)生該病 ; 植株種植過密 ， 通風透光不良 ， 發(fā)病嚴重 ; 溫度變化劇烈 ， 花盆土壤過干等 ， 使寄主細胞膨壓降低 ， 都將減弱植物的抗病能力 ， 而有利于病害的發(fā)生 ; 灌水方式 、時間均影響發(fā)病 ， 滴灌和白天澆水能抑制病害的發(fā)生 10， 16， 27。2 月季白粉病致病機制2 1 白粉病病菌的越冬病害的侵染循環(huán)過程為病原物的越冬或越夏 、病原物的侵入 、傳播及初侵染和再侵染 32。月季白粉病病菌越冬主要有閉囊殼和菌絲體 2 種形式 ( 圖 2) 。病原菌越冬主要受溫度和濕度的影響 ， 溫暖的外界環(huán)境和雨雪多的冬季有利于病原菌的越冬 。月季白粉病病菌分生孢子耐寒能力強 ， 0 條件下也不會喪失活力 10。李克喜研究發(fā)現(xiàn) ， 病原菌以菌絲體在病葉 、病芽 、病枝或休眠芽內(nèi)越冬 ， 在有些地區(qū)以閉囊殼越冬 ，次年以子囊孢子或分生孢子初侵染 10。王治田等研究發(fā)現(xiàn) ，露地栽培月季上的病原菌主要以菌絲體在病芽內(nèi)越冬 ， 同時也有極少數(shù)以閉囊殼在枝刺的周圍越冬 ， 而溫室栽培月季全部以菌絲體和分生孢子越冬 ， 次年春季 ， 病菌隨病芽萌發(fā)產(chǎn)生分生孢子或閉囊殼中形成的子囊孢子成為初次侵染源 34。張喜萍等研究發(fā)現(xiàn) ， 月季白粉病是以菌絲狀態(tài)在芽鱗下越冬 ，成為次年的初侵染來源 30。2 2 白粉病病菌的初侵染 、再侵染過程在適宜的條件下 ， 這些初侵染源隨芽的萌動而開始活動 ，分生孢子被風傳播到幼嫩組織上萌發(fā) ， 并通過角質(zhì)層和表皮細胞壁侵入表皮細胞 ， 隨后在表皮細胞內(nèi)形成初生吸器 ， 從寄主攝取營養(yǎng) 30 32， 34 35。這種寄生關(guān)系一旦建立 ， 菌絲便在寄主體外蔓延生長 ， 分生孢子梗在菌絲中心形成 ， 產(chǎn)生大量分生孢子 ， 從頂端依次成熟脫落 ， 借助風力傳播再侵染 34 36。侵染點多分布在凹處 ， 因為凹處濕度較大 ， 細胞表皮葉肉較嫩 ，細胞壁也較薄 ， 同時由于凹處角質(zhì)膜較弱 、蠟線分布較少 ， 有利于細胞擴展 13。3 月季白粉病的防治措施月季白粉病的防治措施對月季白粉病的發(fā)生有著至關(guān)重要的影響 。目前 ， 在生產(chǎn)和育種工作中 ， 主要通過化學藥劑和栽培技術(shù)來對月季白粉病的發(fā)生進行防治 。3 1 農(nóng)藥防治月季白粉病的農(nóng)藥防治與其他作物白粉病的農(nóng)藥防治基本相同 ， 都是通過抑制病菌的生長發(fā)育如附著孢的形成或病菌的產(chǎn)孢 ， 很多化學藥劑對多種白粉病具有廣譜抑菌作用 37。20 世紀 30 年代 ， 用于白粉病防治的藥劑種類開始增加 ， 到目前為止 ， 在生產(chǎn)上用于防治白粉病的藥劑至少已有 7種類型被應用 ， 但在各作物上所用的種類有所不同 8， 37 38。越冬期利用 3 5 波美度石硫合劑或甲基托布津稀釋液噴或涂于枝干 ， 地面噴硫磺粉 ; 發(fā)病前期選擇使病菌不容易產(chǎn)生抗 病性的藥效高 、低毒的生物農(nóng)藥噴灑 ， 如 BO10乳劑 、農(nóng)01 江蘇農(nóng)業(yè)科學 2017 年第 45 卷第 10 期抗 120、多抗霉素 、克菌康等 ; 生長季節(jié)使用粉銹寧 、多菌靈 、十三嗎啉 、丙硫菌唑 、啶酰菌胺等化學農(nóng)藥 ; 各種農(nóng)藥應交替使用 ， 避免產(chǎn)生新的生理小種導致抗病性的產(chǎn)生 39 42。秋雨期和夏季濕熱多雨期是發(fā)病高峰 ， 此時施藥間隔要縮短 ， 晴天無風噴灑 43。李克喜研究表明 ， 用 27%高脂膜乳劑于發(fā)病前或發(fā)病期均勻噴于葉片的正反兩面 ， 可形成一層透光 、透氣的保護膜 ， 既可防止病原菌孢子的侵入 ， 又不影響葉片的光合作用和呼吸作用 10。采用硼酸 1 000 倍液噴灑病部及葉背面 ，既可防治病害 ， 又可促使病后花蕾正常開放 44。在溫室內(nèi)使用 HY 電熱硫磺熏蒸器將硫磺加熱熏蒸 ， 連續(xù) 2 3 d 可殺滅所有白粉病病菌 ， 具有用藥少 、安全方便 、費用低廉 、不傷害植物 、也不會使病菌產(chǎn)生抗藥性等優(yōu)點 ， 是一種理想的施藥方法 45 46。但長期使用化學藥劑不僅會造成環(huán)境的污染和破壞 ， 增加生產(chǎn)成本和鮮切花的農(nóng)藥殘留 ， 同時還會使植株極易產(chǎn)生抗藥性 ， 且抗性水平上升快 47。3 2 農(nóng)業(yè)防治冬季 、早春結(jié)合修剪及時剪除病枝 、病芽 、病葉和病梢 ， 集中燒毀 ， 防止病菌的傳播與蔓延 ; 初期病葉應及早摘除 ， 同時加強栽培管理 ， 適度進行修剪 ， 合理密植 ， 并與抗病性月季交替輪作 ， 改善環(huán)境條件 32， 40 41， 43 44。溫室栽培切花月季時 ，種植不宜過密 ， 加強通風透光 ， 棚內(nèi)溫度不宜過高 ， 保持一定的濕度 ， 氮肥適量 ， 同時增施磷 、鉀肥 41， 43 44， 48。在病害常發(fā)期 ， 可將大蒜搗碎制成的大蒜汁對全株進行均勻噴施 ， 每 4 6 d 使用 1 次 ， 可有效預防白粉病的發(fā)生 。發(fā)病期間應少澆水量 ， 若要澆水應避免大水漫灌及噴灌 ， 最好采用滴灌并且在晴天的上午進行 43， 49 50。雨后及時排水透風 ， 防止?jié)駳鉁襞飪?nèi) 48 50。若在室內(nèi)進行月季盆栽 ， 應將其放置在通風良好 、光照充足的地方 49。冬季注意控制好室內(nèi)溫濕度 ， 夜間注意通氣情況 49 50。目前在生產(chǎn)上 ， 低溫時采用白熾燈補光增溫和大棚保暖 ， 高溫時采用通風換氣 、降溫等措施 ， 并通過加溫 、通風和利用先進灌溉技術(shù)來控制濕度 ， 從而防止白粉病的發(fā)生與發(fā)展 8， 46， 51。無論是在溫室生產(chǎn)還是露地栽培 ， 將月季與夾竹桃 ( Nerium indicum) 或蓖麻 ( icinus communis) 進行間種 ， 可有效降低月季白粉病的發(fā)生 。Suthaparan 等研究發(fā)現(xiàn) ， 在配備有汞燈的生長室內(nèi) ， 每天人工光源 18 24 h， 可以顯著抑制白粉病的發(fā)生 52; 同時在黑暗期間將月季暴露于 1 2 W/m2的 UV B 熒光燈下 2 5 min 基本上可以抑制白粉病的發(fā)生 ， 且對月季沒有損傷 53。Gadoury 研究表明 ， 將月季暴露于 1 2 W/m2的 UV B 熒光燈下 5 min 或 0 1 W/m2的 UV B 熒光燈下 1 h， 基本上可以減少白粉病的危害且沒有顯著藥害 54。直接暴露于紫外線輻射下抑制月季白粉病分生孢子萌發(fā)呈劑量依賴性 ， 紫外線輻射是通過抑制真菌生長和活化宿主防御系統(tǒng)來抑制白粉病的發(fā)生 55。Elsharkawy 等研究發(fā)現(xiàn) ， 特定濃度的納米二氧化硅和硅藻土能使白粉病發(fā)病程度顯著降低 56。4 月季品種的抗病性不同類型月季對白粉病抗性存在差異 ， 一般無刺 、藤本 、多花品種較抗病 ， 如無刺野薔薇 ( multiflora) 、安吉拉( Angela) 、冰山 ( Iceberg) 。白粉病病菌的生理小種存在高度的多樣性 ， 并且不同地區(qū)的白粉病病菌生理小種具有顯著的差異性 57 58。對某個或者某幾個特定的月季白粉病病菌生理小種進行抗白粉病育種 ， 培育出的月季新品種的優(yōu)點在于對特定白粉病病菌生理小種具有垂直抗白粉病特性 ， 抗性單一 ， 但大量引種后 ， 卻很難長時間保持較高的抗性水平 ， 其原因可能是病原菌不斷產(chǎn)生新的生理小種從而克服相應月季品種的白粉病抗性 23， 59。為了得到具有持久水平抗性的月季品種 ， 最有效的方法是獲得高抗以及免疫的月季白粉病種質(zhì)資源或篩選具有普遍的抗白粉病的生理小種的月季新品種 ， 并通過雜交育種和基因工程等技術(shù)手段將抗白粉病相關(guān)基因引入到現(xiàn)代月季狹小的基因庫中去 57。但也有研究表明 ， 月季對白粉病的抗性既有水平抗性 ， 也有垂直抗11江蘇農(nóng)業(yè)科學 2017 年第 45 卷第 10 期性 。水平抗性由多個基因控制 ， 垂直抗性由 1 個顯性抗性基因控制 60。4 1 誘導產(chǎn)生抗白粉病的組織病理學和生理生化機制植物在長期的進化過程中 ， 形成了極其復雜的抗病機制 ，這并不依賴于病原菌的侵染而存在于植物 。當病原菌侵染植物后會引起植物一系列的修飾和變化 ， 從而抵御病原菌的危害 58， 61 63。當白粉病病菌侵染葉片后 ， 侵入部位葉片的紫雛菊多酚和硫基丙氨酸等內(nèi)含物的積累是月季抗白粉病的主要原因 12， 64。Hajlaoui 等發(fā)現(xiàn) ， 月季植株對白粉病的抗性是由于在病原菌的吸器頸部形成了一圈纖維素環(huán)和乳頭狀突起 ， 從而阻礙了病原孢子的萌發(fā) 65。Ferrero 等研究表明 ， 抗病植株比感病植株的角質(zhì)層蒸騰速率慢 66。Dewitte 等在乳頭狀突起形成和誘導細胞反應過程中檢測到 H2O2的產(chǎn)生 67。包穎發(fā)現(xiàn)野薔薇感 、抗病材料的葉片組織結(jié)構(gòu)存在差異 ， 并且在接種的葉片組織中都觀察到了胼胝質(zhì)的積累 ， 但僅在感病葉片中觀察到菌絲和乳突狀突起 ; 同時也發(fā)現(xiàn)幾丁質(zhì)酶 、苯丙烷代謝途徑及其產(chǎn)生的衍生物在野薔薇抗白粉病過程中起重要作用 47。徐強發(fā)現(xiàn) ， 當刺梨受白粉病病菌侵染時 ， 菌絲周圍的H2O2迅速積累 ， 被侵染部位也觀察到了胼胝質(zhì)的積累 ， 幾丁質(zhì)酶和葡聚糖酶的表達水平在接種前后也差異顯著 ; 同時還提出了一種新的抗白粉病途徑 光呼吸 ， 即在白粉病病菌與寄主的互作過程中 ， 3 個與光呼吸相關(guān)的重要基因ChrBCs、ChrBCA、ChrSGT 表達量明顯上調(diào) 25。閆亞杰等研究比較了不同月季品種在白粉病脅迫下葉片中抗氧化酶及丙二醛 ( MDA) 含量的變化 ， 結(jié)果表明抗病品種能對白粉病菌作出敏感反應 ， 清除活性氧的能力也強 68。王蘊紅通過研究白粉病抗性與超氧化物歧化酶 ( SOD) 、過氧化物酶 ( POD) 、丙二醛和可溶性蛋白 ( SP) 含量變化的關(guān)系 ， 發(fā)現(xiàn) SOD、POD 活性及 MDA 含量的變化構(gòu)成月季對白粉病病原菌的主動抗性機制 ， 而 SP 含量與月季對白粉病抗性之間并沒有明顯關(guān)系 24。劉端鳳等對野薔薇抗白粉病的相關(guān)信號途徑研究表明 : 茉莉酸甲酸酯 ( MeJA) 、水楊酸 ( SA) 均能誘導野薔薇白粉病抗性 ， 進一步說明了水楊酸和茉莉酸 ( JA) 信號途徑與野薔薇白粉病抗性之間的關(guān)系 69。4 2 抗病鑒定與評價目前 ， 關(guān)于月季白粉病的抗性鑒定與評價研究已經(jīng)取得了很大的進展 。Mence 等從弗吉尼亞薔薇 ( virginiana) 上分離出的白粉病孢子對玫瑰 ( rugosa) 有很強的侵染力但對其他大部分品種的侵染能力卻很弱 70。黃善武等從 400多個月季品種中調(diào)查發(fā)現(xiàn)只有少數(shù)品種是抗病的 ; 同時通過有性雜交的方法對后代進行評價 ， 結(jié)果表明白粉病的抗性是可以遺傳的 71 72。侯丹等發(fā)現(xiàn)明星月季最抗白粉病 73 74。張喜萍等篩選出 5 個免疫品種 75。adilova 將從月季上分離的 12 個單孢子接種到不同的寄主來觀察其防御反應 ， 共鑒定出 4 個月季抗白粉病生理小種 76。Yan 對四倍體月季分離群體進行人工接種白粉病 ， 發(fā)現(xiàn)月季白粉病的抗性具有較大范圍的變異 77。李榮等發(fā)現(xiàn) 2 個切花月季品種的抗白粉病能力較強 78。張斌利用高墑壓枝技術(shù)種植法發(fā)現(xiàn) ， 20 個切花月季中只有 2 個高抗品種 51。Leus 等將接種在溫室生長的月季苗栽種于室外自然條件下和原條件下感染白粉病 ， 并對其抗白粉病的能力進行分析 ， 發(fā)現(xiàn)溫室和室外之間的抗白粉病能力顯著相關(guān) ， 為月季抗白粉病的早期防御和育種提供了依據(jù) 79。李卉等采用摩擦法對 46 個現(xiàn)代月季進行接種試驗 ， 發(fā)現(xiàn)7 個品種對白粉病的抗性最強 ， 同時對品種病情指數(shù)進行方差分析發(fā)現(xiàn)月季品種間對白粉病抗性的差異顯著 80。張顥等采用田間合離體接種白粉病孢子的方法對 14 個月季種質(zhì)資源進行了抗性鑒定 1。羅樂對 48 個月季品種的抗白粉病能力進行評價 ， 結(jié)果表明 3 個品種的抗白粉病能力最好 ， 同時也發(fā)現(xiàn)古老月季的抗病穩(wěn)定性比現(xiàn)代月季品種好 81。華曄等對 50 個野生種進行田間接種鑒定 ， 結(jié)果表明 50 份野生資源中有 6 個免疫野生薔薇種 82。紀程等對 22 個中國古老月季品種進行田間離體鑒定 ， 發(fā)現(xiàn)在古老月季資源中存在部分抗白粉病品種 83。Qiu 等采用田間和室內(nèi)接種方法 ， 對來自薔薇屬 9 個組的不同種質(zhì)資源進行了白粉病抗病性鑒定 ， 分析結(jié)果表明 ， 芹葉組 ( Pimpinellifoliae) 、金櫻子組 ( Laevigatae)和木香組 ( Banksianae) 的大部分材料抗病性較強 84。這些篩選的抗病品種在生產(chǎn)上可直接用作育種材料或者直接應用于花卉生產(chǎn) 24， 58。5 月季抗白粉病分子水平研究選擇抗病基因和抗病相關(guān)基因是培育月季抗性品種的基礎和關(guān)鍵 ， 但目前月季白粉病相關(guān)方面的研究報道較少 ; 伴隨著分子生物學的不斷發(fā)展 ， 對月季白粉病抗病基因 、抗病相關(guān)基因和抗病基因的功能研究會不斷深入 ， 并且會有更多的基因被分離和鑒定出來 36， 85。5 1 抗病基因的遺傳連鎖圖譜構(gòu)建Debener 等利用隨機擴增多態(tài)性 DNA( APD) 和擴增片段長度多態(tài)性 ( AFLP) 標記對二倍體月季進行標記 ， 研究了二倍體月季的抗病基因和基因圖譜構(gòu)建 ， 并建立了第一個包含300 個標記的二倍體月季的遺傳連鎖圖譜 86 87。Dugo 等利用 130 個 APD 標記 、2 個簡單重復序列 ( SS) 標記和 1 個形態(tài)標記對二倍體月季進行了遺傳圖譜構(gòu)建和數(shù)量性狀座位( QTL) 分析 ， 定位到 2 個抗白粉病位點 ， 這為月季抗白粉病的后續(xù)研究提供了有用的資源 88。Yan 等利用 AFLP、SS、蛋白激酶 ( PK) 、抗病基因同源物或類似物 ( GA) 、限制性內(nèi)切酶片段長度多態(tài)性 ( FLP) 、序列特異性擴增區(qū) ( SCA) 和形態(tài)標記構(gòu)建了全長大約 500 cM、包含 271 個標記的遺傳連鎖圖譜 ， 該圖譜是目前標記密度最多的 、基因組覆蓋范圍最廣的月季遺傳圖譜 ， 對月季 QTL 作圖和標記輔助育種提供了有力的遺傳工具 89。Hosseini 等對二倍體月季雜交后代構(gòu)建包含20 個 AFLPs、43 個 SSs 和 2 個形態(tài)標記的遺傳連鎖圖譜 ， 在4 條連鎖群上共檢測到 9 個 QTLs， 這些位點對特異性致病性抗性的研究和發(fā)展是有益的 ， 同時對病原菌生理小種的進一步研究提供了重要的依據(jù) 90 91。5 2 抗病基因的定位與分析Debener 等應用 SS 等標記擴建了月季的遺傳圖譜 ， 將抗 月 季 白 粉 病 基 因 sp1 定 位 于 3 號 連 鎖 群 上 92。Chmelnitsky 等在月季上第一次克隆出了 AGAMOUS 基因的同源基因 抗白粉病基因 AG 93 94。Linde 等對感染白粉病的回交月季品種研究發(fā)現(xiàn) ， 該品種產(chǎn)生 1 1 的分離比例 ， 表21 江蘇農(nóng)業(yè)科學 2017 年第 45 卷第 10 期明月季白粉病是由單個顯性基因控制的 ， 并將該基因命名為pp1， 這是至今在月季上確定的第一個在遺傳學意義上的抗白粉病基因 ; 隨后利用 SCA 標記證實了 pp1 是抗白粉病 9號生理小種的顯性抗性基因 ， 并定位到月季 A3 連鎖群上5 cM 的距離 ; 隨后對生長在 6 個不同環(huán)境中的品種進行分子標記 ， 通過 QTL 分析證實了 3 個抗白粉病 9 號生理小種的主效應 QTLs; 同時利用抗病基因類似物 ( GAs) 的 NBS L保守序列設計簡并引物作為分子標記對白粉病抗性的 QTLs進行了分析 ， 證實了薔薇白粉病抗性的 QTLs 和 GAs 標記在相同的基因組區(qū)域 6， 95 96。Kaufmann 等將從野薔薇及其雜交后代中克隆得到的 hMLO1 定位到 5 號連鎖群 、hMLO2定位到 3 號連鎖群 、hMLO3 和 hMLO4 同時定位到 1 號連鎖群上 ; 并對 hMLO1 hMLO4 基因的序列分析 ， 結(jié)果發(fā)現(xiàn)這 4 個基因編碼蛋白均有 2 個高度保守的結(jié)構(gòu)域 : CaMBD 結(jié)構(gòu)域和 C 末端的 D/E F S/T F 結(jié)構(gòu)域 ， 它們是 MLO 家族的新成員 ， 同時還包含 7 個跨膜結(jié)構(gòu)域 ( TM) 97。這些基因的定位結(jié)果對利用分子標記輔助育種的開展具有至關(guān)重要的作用 。5 3 抗病基因的克隆和表達分析Xu 等克隆了 96 個刺梨抗病基因類似物 ( GAs) ， 發(fā)現(xiàn)薔薇屬的 GA22 標記和抗白粉病的抗性基因 Crpm1 連鎖 ， 并根據(jù) GA 基因的進化痕跡討論了產(chǎn)生抗白粉病新位點的可能途徑 98; 同時基于 SNPs 的 SNAP 標記開發(fā)的 23 對引物 ， 發(fā)現(xiàn)標記 Glu7 和抗白粉病位點連鎖 99。陳玲對懸鉤子薔薇( rubus) 抗病基因同源類似物 ( GAs) 進行克隆和分析 ， 共獲得 28 個含有 NBS L 完整結(jié)構(gòu)域的抗病基因同源序列 ，且全部屬于非 TI NBS L 類型 ; 從 GenBank 數(shù)據(jù)庫下載薔薇屬植物 NBS 類 GAs 序列 ， 共獲得 177 條 GAs， 43 條序列具有完整的 NBS 結(jié)構(gòu)域 ， 并篩選出 21 條抗白粉病候選基因序列 ; 同時對懸鉤子薔薇的 4 條 GAs 進行克隆 ， 與已報道的 11 個 NBS 類抗病基因相應區(qū)段的氨基酸序列相似性為5 4% 79 2%， 其中這 4 個 GAs 片段與 Mi、PS2、Pib 和PM1 基因聚為一類 ， 為月季抗病候選基因的分子篩選和遺傳圖譜構(gòu)建奠定了基礎 100 101。邱顯欽等從野薔薇及其雜交后代中分離出 MLO 的同源基因 mMLO， 發(fā)現(xiàn)其在感病葉片中表達量最高 102。Kauf-mann 等將克隆得到的 4 個月季白粉病抗病候選基因命名為hMLO1 hMLO4 97。Qiu 等對 4 個目的基因進行時空表達分析 ， 結(jié)果表明 hMLO1 和 hMLO2 基因在不同組織部位及不同脅迫中的表達模式趨于一致 ， 兩者在不同脅迫下均表現(xiàn)為積極響應誘導上調(diào) ， 并且在受白粉病病菌侵染的不同階段均表現(xiàn)為表達量明顯上調(diào)趨勢 ， 說明 hMLO1 和 hMLO2 基因有可能在月季與白粉病病菌互作的過程中扮演著重要角色 103。隨后對 hMLO1 基因進行了功能驗證 ， 結(jié)果發(fā)現(xiàn)正義載體的導入使轉(zhuǎn)基因植株白粉病抗性降低 ， 反義載體的導入使轉(zhuǎn)基因植株白粉病抗性增強 ， 說明 hMLO1 基因在月季與白粉病病菌互作的過程中發(fā)揮著重要作用 104。張雪以野薔薇的 GADPH 為內(nèi)參基因 ， 對差異表達的 ND1、EDS1、SAG101、EF10、AB3C、Kinase、P1、P5 等 8 個基因進行熒光定量 PC 分析表明 ， 發(fā)現(xiàn)除 ND1 基因外其余 7 個基因在感病和抗病材料中被誘導表達的程度均不一樣 ， 它們可能參與了抗病應答機制 105。這些抗病基因和抗病相關(guān)基因的研究不僅有助于明確該基因在月季中的功能 ， 還可以為培育抗病月季新品種提供候選基因 ， 同時還為發(fā)掘利用其他有利基因奠定基礎 85， 100。參考文獻 : 1 張 顥 ， 楊秀梅 ， 王繼華 ， 等 云南薔薇屬部分種質(zhì)資源對白粉病的抗性鑒定 J 植物保護 ， 2009， 35( 4) : 131 133 2 李保忠 引進不同月季品種的分類與評價研究 J 現(xiàn)代園藝 ，2012( 20) : 10 3 劉應珍 ， 吳洪娥 ， 金 平 ， 等 12 個引進月季品種的觀賞性狀及園林應用 J 貴州農(nóng)業(yè)科學 ， 2014， 42( 5) : 188 190 4 邱顯欽 月季抗白粉病基因 Mlo 的克隆和功能分析 D 武漢 :華中農(nóng)業(yè)大學 ， 2015 5 Kiani M， Zamani Z， Nikkhah M J， et al Screening of damask rosegenotypes for powdery mildew resistance J Acta Hort， 2010， 870( 2) : 171 174 6 Linde M， Debener T Isolation and identification of eight races ofpowdery mildew of roses ( Podosphaera pannosa) ( Wallr : Fr ) deBary and the genetic analysis of the resistance gene pp1 J Theoretical and Applied Genetics， 2003， 107( 2) : 256 262 7 李 卉 月季抗白粉病育種初步研究 D 北京 : 北京林業(yè)大學 ， 2010 8 張 斌 ， 李安答 月季白粉病的發(fā)生及防治研究進展 J 貴州農(nóng)業(yè)科學 ， 2009， 37( 11) : 95 97 9 Noack Selection strategies for disease and pest resistance M / /oberts A， Debener T， Gudin S， et al Encyclopedia of ose ScienceOxford: Elsevier Academic， 2003: 286 292 10 李克喜 月季主要病蟲害的防治 ( 一 ) J 農(nóng)村實用工程技術(shù) ·溫室園藝 ， 2004( 9) : 44 47 11 馮知朝 月季白粉病的發(fā)病規(guī)律及綜防措施 J 甘肅農(nóng)業(yè)科學 ， 2002( 2) : 46 47 12 李懷方 ， 劉鳳權(quán) ， 郭小密 園藝植物病理學 M 北京 : 中國農(nóng)業(yè)大學出版社 ， 2001 13 薛圓滿 切花月季白粉病的發(fā)生機理與防治方法 J 中國花卉盆景 ， 2002( 8) : 32 14 員紅中 月季常見病蟲害發(fā)生及防治技術(shù) J 山西林業(yè) ， 2007( 2) : 33 34 15 李成偉 ， 姚曉惠 ， 裴冬麗 ， 等 幾種白粉病菌的顯微鏡形態(tài)學分析 J 河南農(nóng)業(yè)科學 ， 2008( 5) : 68 75 16 張佐雙 ， 朱秀珍 中國月季 M 北京 : 中國林業(yè)出版社 ， 2006 17 Braun U A monograph of the Erysiphales( powdery mildews) J Nova Hedwigia， 1987， 89: 1 700 18 Braun U The powdery mildews ( Erysiphales) of Europe M Jena: Gustav Fischer Verlag， 1995: 77 78 19 劉淑艷 ， 高 松 白粉菌屬級分類系統(tǒng)的討論 J 菌物學報 ，2006， 25( 1) : 152 159 20 Braun U， Takamatsu S Phylogeny of Erysiphe， Microsphaera，Uncinula ( Erysipheae) and Cystotheca， Podosphaera， Sphaerotheca( Cystotheceae) inferred from rDNA ITS sequences some taxonomicconsequences J Schlechtendalia， 2000， 4: 1 33 21 鄭儒年 ， 余永年 中國真菌雜志白粉真菌目 M 北京 : 科學出版社 ， 1987: 335 337 22 陸家云 植物病原真菌學 M 北京 : 中國農(nóng)業(yè)出版社 ， 2001:31江蘇農(nóng)業(yè)科學 2017 年第 45 卷第 10 期130 150 23 Spencer D M The powdery mildews M San Francisoco:Academic Press， 1978: 429 24 王蘊紅 以寬刺薔薇為親本的月季抗白粉病雜交育種 D 北京 : 北京林業(yè)大學 ， 2013 25 徐 強 刺梨抗白粉病的分子機制 D 武漢 : 華中農(nóng)業(yè)大學 ， 2007 26 張喜萍 ， 龔束芳 ， 曲娟娟 環(huán)境條件對月季白粉病的影響 J 東北農(nóng)業(yè)大學學報 ， 2003， 31( 4) : 76 77 27 李洪權(quán) 切花月季蟲害病害的防治 J 中國花卉盆景 ， 1996( 8) : 21 28 李謨軍 溫室切花月季主要病害的防治 J 中國花卉盆景 ，1998( 7) : 6 29 Xu X M Effects of temperature on the latent period of the rose pow-dery mildew pathogen， Sphaerotheca pannosa J Plant Pathology，1999， 48( 5) : 662 667 30 張喜萍 ， 郭玉蓮 ， 許修宏 月季白粉病發(fā)生規(guī)律級初侵染來源初探 J 東北農(nóng)業(yè)大學學報 ， 2003， 34( 2) : 231 233 31 Linde M， Shishkoff N Powdery mildews M / /oberts A， DebenerT， Gudin S， et al Encyclopedia of rose science Oxford: ElsevierAcademic， 2003， 33( 4) : 158 165 32 馮麗艷 ， 王玉霞 ， 劉忠巍 ， 等 月季白粉病的診斷與防治 J 吉林蔬菜 ， 2014( 1) : 48 49 33 Agrios G N Plant pathology M Singapore: Els