梨是中国北方第二大果树,其面积和产量均居世界首位,梨黑星病是梨上最重要的病害之一,针对梨黑星病为梨生产带来的系列问题,河北省农林科学院昌黎果树所梨研究室经过十多年研究,创新抗病种质,研究梨抗黑星病遗传规律和抗病机理,培育抗病良种并应用于生产,形成了一项重要成果,该项成果于2018年获得“河北省科学技术进步奖”二等奖,后又逐年完善。该项创新包括以下4点:
1.杂交培育出梨高抗黑星病特异种质“03-04-034”和“03-08-080”。以高抗梨黑星病为育种目标,配置秋子梨(京白梨)×白梨(鸭梨)种间杂交组合,获得7601株大群体杂交苗,经8年连续评价,筛选出高抗黑星病特异种质“03-04-034”和“03-08-080”,两份种质综合品质优良,为梨抗性育种提供了优异亲本材料。
2.针对中国梨黑星病抗病机理研究滞后的问题,应用上述秋子梨和白梨种间高抗特异种质,揭示了梨叶片抗黑星病遗传规律,阐明了叶片抗黑星病机理。利用获得的高抗特异种质与双亲4个回交群体进行抗病遗传研究,揭示了梨叶片抗黑星病遗传规律—其叶片抗病性由4对基因控制;而在感病群体中,病情指数呈正态分布,证实感病程度属数量性状。通过对比病原菌在高抗种质“03-04-034”和高感对照叶片中侵染的异同,揭示了叶片细胞学抗病机制为诱导抗性,阐明了水杨酸是叶片诱导抗性获得的关键因子,即病菌侵入梨叶片后,内源水杨酸产生应激反应而激增,诱导下游病程相关物质多酚、木质素响应,后导致侵入菌丝逐渐衰亡,外部菌丝不能再侵入。应用SSH技术首次发现SLPs基因与梨黑星病抗性显著相关,并克隆到其基因序列,为梨抗黑星病分子育种奠定基础。
3.针对生产上可应用抗病品种少的问题,以高抗种质为亲本,培育了一批抗病且综合性状优良的新品种(系)。自育高抗种质“03-04-034”“03-08-080”被多家科研单位作为亲本利用,连同现有高抗品种配置杂交组合32个,获杂交苗3.4万余株,从中审定高抗良种2个(香红梨和晚玉梨),获高抗黑星病且综合性状优良的潜力新品系24个。2份高抗种质在国内抗黑星病育种领域发挥了重要作用。良种“香红梨”高抗梨黑星病,色泽红艳,填补了河北红梨品种的空白,克服了其母本红安久抗病性差而栽培成本过高的问题,已形成取代红安久之势。良种“晚玉梨”高抗黑星病,极耐贮,显著改善了主栽品种鸭梨贮藏期疾病频发问题。
4.应用推广及效益情况:构建了梨工厂化良种高效繁育体系,集成“沙藏催芽、温室育苗、提早定植、八月芽接”的高效砧木芽接育苗技术体系,创新了组培快繁技术体系。24个潜力新品系区试面积2000余亩,发展潜力巨大;“香红梨”和“晚玉梨”在河北省示范面积6万余亩,并在全国多省市推广,2015~2017年新增利润39871.22万元,取得巨大经济、社会和生态效益。
目前生产上对梨黑星病的防治,多使用20%氟硅唑乳油、40%腈菌唑悬浮剂、40%苯醚甲环唑乳油、10%或40%苯醚甲环唑水分散粒剂(浓度根据不同厂家产品或有不同)等,昌黎地区生长季喷药4~6次,每隔20天喷施一次。(河北省农林科学院昌黎果树研究所 张海娥)