甘薯[Ipomoea batatas L.(Lam)],作為中國乃至世界重要的糧食作物,因其極高的營養(yǎng)價值和工業(yè)加工價值,越發(fā)受到市場的重視和認可。中國作為世界上甘薯種植面積居前列的國家,在甘薯產(chǎn)業(yè)上有著舉足輕重的地位。但是近年來,隨著環(huán)境條件惡化及多種病害高發(fā)的影響,部分甘薯種植基地產(chǎn)量下降非常顯著。甘薯高危病毒病(Sweet potato virus disease,SPVD)是由甘薯羽狀斑駁病毒(Sweet potato feathery mottle virus,SPFMV)和甘薯褪綠矮化病毒(Sweet potato chlorotic stunt virus,SPCSV)2種病毒復合侵染造成的,SPVD是甘薯上的毀滅性病害,感染SPVD的甘薯表現(xiàn)為植株矮化,葉片褪綠、扭曲、畸形等癥狀,產(chǎn)量也會嚴重受到影響。我國廣東、江蘇、四川等甘薯產(chǎn)區(qū)均有SPVD發(fā)生,說明SPVD在我國已有較為廣泛的分布并呈逐年上升的趨勢,加強對SPVD的防控尤重要。目前,SPVD的防治尚無特效化學制劑,篩選和種植抗病品種是當下最實用且經(jīng)濟的有效防治手段,掌握的資源數(shù)量及對資源性狀研究的廣度與深度很大程度上影響著作物育種成效的大小,因此對抗SPVD甘薯品種的篩選與培育已是當務之急。常用的SPVD抗性鑒定方法是以感染SPVD的甘薯材料作為接穗,待鑒定的品種材料作為砧木,利用嫁接技術(shù)進行鑒定。由于SPVD在我國發(fā)生時間較短,目前還缺乏統(tǒng)一、規(guī)范、準確的SPVD抗性鑒定方法。本研究通過對兩種常用嫁接方法進行比較、優(yōu)化,篩選出最適方法對甘薯品種進行SPVD抗病性鑒定,調(diào)查統(tǒng)計甘薯品種病情指數(shù),同時結(jié)合血清學鑒定、熒光定量RT-PCR進行驗證,得到如下結(jié)果:1.兩種嫁接法的比較優(yōu)化在2016年、2017年對三個主栽甘薯品種分別進行側(cè)接法和插接法試驗。通過對比三個品種各時期存活率,插接法處理組各品種存活率明顯高于側(cè)接法處理組。研究發(fā)現(xiàn),2016年三個品種側(cè)接法處理組存活率均較低,說明嫁接結(jié)果并不理想,2017年側(cè)接法處理組的存活率較前一年變化不大,略有增長,考慮與嫁接操作手法改進有關(guān)。插接法處理組2016年三個品種存活率均高于同期側(cè)接法處理組,2017年對插接法進行了改進和完善后,各品種存活率均高于85%。除了嫁接處理后存活率更高外,插接法在實際操作中更易掌握、傷口連接處更易于固定,易于傷口愈合,優(yōu)勢明顯。綜上所述,本研究中,插接法因其操作簡便,嫁接后品種存活率高,易于推廣,可以將其應用于甘薯SPVD抗性鑒定中。更適用作為于人工誘導法鑒定甘薯SPVD抗病性。2.甘薯品種SPVD抗性鑒定及篩選在2016年期間采用嫁接法對渝薯1號、豫薯王等86個品種進行人工誘導侵染病毒鑒定品種SPVD抗病性,嫁接后統(tǒng)計各品種病株數(shù),并根據(jù)植株癥狀學表現(xiàn)進行分級并計算病情指數(shù),同時采集植株處理組葉片進行NCM-ELISA鑒定,分別檢測SPFMV病毒和SPCSV病毒。將各品種病情指數(shù)結(jié)合血清學檢測定性結(jié)果進行分類,可將供試品種分為以下幾類:第一類:已感病類。此類病情指數(shù)大于27,且NCM-ELISA檢測SPCSV和SPFMV兩種病毒均呈陽性。包括寧紫薯1號、寧4-6、浙薯602等11個品種。第二類:未感病類。包括CT3等30個品種。病情指數(shù)在8~27,經(jīng)NCM-ELISA檢測后部分品種兩種病毒均呈陰性,未感染SPVD。個別品種如蘇薯1號、香苕等檢測到SPFMV病毒,未檢測到SPVSV病毒,不能確定感染SPVD。第三類:抗病類。這類品種病情指數(shù)小于8,NCM-ELISA檢測結(jié)果顯示供試樣品兩種病毒均呈陰性,未感染SPVD。2017年對2016年易已病類和抗病類共計23個極端表現(xiàn)品種進行二次嫁接試驗,試驗結(jié)果顯示豫薯王、寧紫薯1號、寧4-6三個品種嫁接30天后病情指數(shù)較高,NCM-ELISA鑒定兩種病毒呈陽性,表現(xiàn)對SPVD抗性極弱;萬紫51、恩薯2號、潮薯1號三個品種30天后病情指數(shù)均低于5,NCM-ELSA鑒定未感染SPFMV和SPCSV病毒,表現(xiàn)對SPVD抗性極強。3.品種抗病性驗證經(jīng)兩年甘薯品種SPVD抗性鑒定,對三個表現(xiàn)極易感品種和三個表現(xiàn)高抗品種嫁接前后葉片取樣進行熒光定量RT-PCR檢測,通過病毒特征引物檢測樣品內(nèi)SPCSV和SPFMV病毒蛋白轉(zhuǎn)錄水平反應病毒拷貝數(shù)。在12份供試材料中,6份嫁接前材料NCM-ELISA鑒定均未感染SPCSV和SPFMV,且熒光定量RT-PCR未檢測到病毒信號,確定未感染SPVD。3份極易感品種嫁接后材料NCM-ELISA結(jié)果SPFMV和SPCSV均呈陽性,熒光定量RT-PCR檢測三份材料均檢測到病毒信號,且表達量高,與NCM-ELISA檢測結(jié)果相吻合。綜合癥狀學病情指數(shù)、血清學定性檢測、熒光定量RT-PCR病毒表達量結(jié)果,確定豫薯王、寧紫薯1號、寧4-6感病情況較重,為易感病品種。另潮薯1號、萬紫51、恩薯2號嫁接后材料NCM-ELISA和熒光定量RT-PCR均未檢測到SPFMV和SPCSV的共同感染,確定未感染SPVD,熒光定量RT-PCR未檢測到兩種病毒信號,檢測結(jié)果與癥狀學及NCM-ELISA檢測結(jié)果相吻合,說明這三個品種對SPVD表現(xiàn)強抗性,屬于抗性較強品種。本研究通過對不同嫁接方法進行比較,篩選出最適甘薯嫁接方法并加以優(yōu)化,應用于甘薯品種SPVD抗性鑒定。通過癥狀學病情指數(shù)與血清學定性鑒定結(jié)果相結(jié)合,對甘薯品種進行SPVD抗病性分類,同時運用熒光定量RT-PCR檢測,對品種鑒定結(jié)果進行驗證,提高品種SPVD抗病性篩選準確性,對未來甘薯生產(chǎn)和優(yōu)良品種選育提供參考,為甘薯抗病育種提供重要信息。
【學位單位】：西南大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：S435.31
【部分圖文】：

圖 1.1 感病植株病癥表型Fig.1.1Diseased plant disease phenotype1.3.4 甘薯病毒病(SPVD)傳播方式及防控盡管在我國甘薯病毒病的發(fā)生時間并不久遠，但是在各大甘薯產(chǎn)區(qū)發(fā)生較為普遍。一發(fā)病，傳播極快，感染迅速；部分品種感病率可達 100%，因此，甘薯病毒病抗性育種和抗品種篩選刻不容緩。SPCSV 和 SPFMV 協(xié)同感染可導致 SPVD 的發(fā)生。其中，SPFMV 可由蟲非持久性方式傳播，SPCSV 可由粉風半持久性方式傳播。此外，目前己知的甘薯病毒也能通過塊根、嫁接及機械傳播。在我國，甘薯病毒病防控主要遵循的方針是“預防為主、綜合防治”，主要有以下幾種措第一，加強田間檢疫，尤其是對留種田進行 SPVD 鑒別，如發(fā)現(xiàn)感病植株應及時拔除并銷第二，跨區(qū)調(diào)運種薯種苗進行嚴格審核，避免跨區(qū)間發(fā)生交叉感染。第三，密切觀察各苗植株，加強對甘薯病毒病的識別和鑒定，發(fā)現(xiàn)疑似病株及時拔除，杜絕苗床出現(xiàn)感病苗，將田間 SPVD 的發(fā)病率降低。第四，加強對粉風和蚜蟲等傳播介體昆蟲的防治，避免 SP在大田擴散。第五，采用脫毒甘薯進行種植，同時加強脫毒種薯繁育體系和繁育基地建設引進新型甘薯種質(zhì)材料和交換選取無毒苗。第六，選育抗病甘薯品種：經(jīng)嫁接法鑒定品種

1.4.5 抗性品種篩選與選育SPVD 的發(fā)生給甘薯產(chǎn)業(yè)帶來巨大的損失，但尚未發(fā)現(xiàn)有效地防治手段，提高甘薯品種抗病性，選育高抗病性品種成為對抗 SPVD 的一種主要方法。據(jù)報道，非洲地區(qū)的部分地方品種對病毒病表現(xiàn)出抗性，在 SPVD 流行區(qū)域未出現(xiàn)感病癥狀[85]。甘薯品種 New Kawogo 是現(xiàn)今發(fā)現(xiàn) SPVD 抗性最強的品種之一，若將此類抗性品種大規(guī)模種植，可使附近其余品種 SPVD感病幾率大大降低。SPVD 由兩種病毒復合侵染致病，通過不同的昆蟲作為介體傳播病毒，因此培育高抗性品種的工作尤為艱難。烏干達培育出了 NASPOT1 和 NASPOT11（圖 2）兩個著名的高抗品種[86-87]。由于該病害在我國發(fā)生時間較短，對于甘薯品種抗性鑒定、抗性品種篩選和培育目前國內(nèi)處于研究的初級階段，缺乏統(tǒng)一規(guī)范以及準確高效的方法。有關(guān)我國生產(chǎn)上的主栽甘薯品種進行抗性鑒定和篩選的報道較少。2014 年王爽等[88]利用田間人工嫁接病毒接穗法對 12 個甘薯品種進行抗性鑒定和產(chǎn)量損失測定，并計算出 12 個品種的病情指數(shù)，為相關(guān)種質(zhì)資源品種的抗感性提供參考。2016年盧會翔等[76]利用人為摩擦病毒法對10個品種(系)進行染病處理，得出渝薯 4 號、渝薯 12 號可能為 SPVD 高抗品種；0841-14、渝薯 2 號、徐薯22、寧紫薯 1 號等感染相對較高，可能為 SPVD 易感品種(系)。

及地點西南大學薯類作物研究所提供，試驗材料為紫心品種寧紫粉型品種徐薯 22。試驗地點為西南大學四號網(wǎng)室甘薯種中等，常年種植甘薯。法試驗設計及方法薯苗種植 年 5 月進行，2017 年重復。選擇經(jīng)病毒檢測確認未感染、徐薯 22 作為砧木進行種植。試驗采用隨機區(qū)組設計，嫁接接種植株作為處理組，未做嫁接處理的 100 株為對如圖 3.1 所示。兩組均 2 株為一行，共計 50 行。每個品溝槽，共計 3 條處理組溝槽，3 條對照組溝槽。每條溝槽經(jīng)過病毒檢測后證明無病毒的種苗，種植示意圖見圖 3.槽寬 1.2m，溝槽間間距為 0.8m。栽插后，每隔 10 天觀均未出現(xiàn)病苗。
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本文編號：2856648