抗蚜高产辣椒品种鉴定评价

陈青; 梁晓; 伍春玲; 刘迎; 刘小强; 徐雪莲; 陈绵才; 韩志玲; 伍牧峰

doi:10.3969/j.issn.1000-2561.2022.02.008

热带作物学报 >

2022 , Vol. 43 >Issue 2: 285 - 293

DOI: https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-2561.2022.02.008

种质资源与遗传育种

抗蚜高产辣椒品种鉴定评价

陈青 ^,¹^,² ,
梁晓 ¹^,² ,
伍春玲 ¹^,² ,
刘迎 ¹^,² ,
刘小强 ¹^,² ,
徐雪莲 ¹^,² ,
陈绵才 ¹^,² ,
韩志玲 ¹^,² ,
伍牧峰 ¹^,²

展开

1.中国热带农业科学院三亚研究院/海南省南繁生物安全与分子育种重点实验室,海南三亚 572000
2.中国热带农业科学院环境与植物保护研究所/农业农村部热带作物有害生物综合治理重点实验室/海南省热带农业有害生物监测与控制重点实验室/海南省热带作物病虫害生物防治工程技术研究中心,海南海口 571101

陈青（1971—）,男,博士,研究员,研究方向：抗虫资源利用与虫害绿色防控,E-mail： chqingztq@163.com。

收稿日期: 2021-07-19

要求修回日期: 2021-10-27

网络出版日期: 2022-02-22

基金资助

海南省重点研发计划项目“适于海南高效栽培的抗虫、高产、优质辣椒新品种选育”(ZDYF2020064)

农业农村部农业资源调查与保护利用专项“南海岛礁植物害虫跟踪调查与评估”(NFZX-2021)

版权

收起

Identification and Evaluation of Capsicum Cultivars Resistant to Myzus persicae (Sulzer) with High Yield

CHEN Qing ^,¹^,² ,
LIANG Xiao ¹^,² ,
WU Chunling ¹^,² ,
LIU Ying ¹^,² ,
LIU Xiaoqiang ¹^,² ,
XU Xuelian ¹^,² ,
CHEN Miancai ¹^,² ,
HAN Zhiling ¹^,² ,
WU Mufeng ¹^,²

Expand

1. Sanya Research Academy, Chinese Academy of Tropical Agriculture Sciences / Hainan Key Laboratory for Biosafety Monitoring and Molecular Breeding in Off-Season Reproduction Regions, Sanya, Hainan 572000, China
2. Environment and Plant Protection Institute, Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences / Key Laboratory of Integrated Pest Management on Tropical Crops, Ministry of Agriculture and Rural Affairs / Hainan Key Laboratory for Monitoring and Control of Tropical Agricultural Pests / Hainan Engineering Research Center for Biological Control of Tropical Crops Diseases and Insect Pests, Haikou, Hainan 571101, China

Received date: 2021-07-19

Request revised date: 2021-10-27

Online published: 2022-02-22

Copyright

Fold

摘要

为了有效满足海南辣椒产业发展需求,系统开展了适于海南种植的抗蚜辣椒品种鉴定与评价。抗蚜性鉴定结果表明,32个参试辣椒品种中,‘猪大肠’‘石柱朝天红’‘博辣15号’‘辣丰三号’和‘小米椒’5个品种对桃蚜表现为抗蚜,‘福康8号’‘翡翠甜椒’‘翠玉甜椒’‘薄冠008’‘皇帝椒’‘新香2号’和‘干辣3号’7个品种对桃蚜表现为感蚜,‘大羊角椒’对桃蚜表现为高感,其他19个品种表现为中等抗蚜。中等抗蚜与抗蚜辣椒品种产量测定分析结果表明,除了2个朝天椒品种‘博辣天玉’和‘鸡心椒’666.7 m²的平均产量均在1000 kg以下,产量性状表现较差外,其他品种表现出较好的高产性状;氧化酶活性差异分析结果表明,虽然接蚜前抗感辣椒品种叶组织中POD、PPO、APX活性无显著差异,但接蚜后3种氧化酶活性存在显著差异。抗蚜品种较感蚜品种对蚜虫的侵害反应更灵敏,在接蚜后的POD、PPO、APX活性增加显著高于高感和感蚜品种,而且辣椒抗蚜性与蚜虫取食后叶组织内POD、PPO、APX活性的增加显著正相关,这与国内外其他作物上的研究结果相一致。综合分析结果表明,‘博辣15号’‘辣丰三号’‘博辣艳丽’‘辣优15号’‘旋优一号’‘二金条2号’‘黄贡椒’‘猪大肠’‘四季香’‘宁化牛角椒’‘博辣红牛’‘陇椒6号’‘薄皮泡椒王’‘先红5号’‘荷椒15’‘荷椒13号’‘甜杂1号’‘神椒一号’‘热辣2号’‘涮涮辣’‘小米椒’‘石柱朝天红’兼具抗蚜及高产性,可以作为优良品种在海南辣椒产业健康发展中属地化应用推广。

关键词： 辣椒品种; 桃蚜; 抗蚜性; 产量; 鉴定评价

本文引用格式

陈青 , 梁晓 , 伍春玲 , 刘迎 , 刘小强 , 徐雪莲 , 陈绵才 , 韩志玲 , 伍牧峰 . 抗蚜高产辣椒品种鉴定评价[J]. 热带作物学报, 2022 , 43(2) : 285 -293 . DOI: 10.3969/j.issn.1000-2561.2022.02.008

Abstract

In order to effectively meet the development need of pepper industry in Hainan Province, aphid resistant pepper cultivars which are suitable for cultivation in Hainan were systematically identified and evaluated. The identification results of pepper resistance to green peach aphid (GPA) Myzus persicae showed that among the 32 tested pepper cultivars, ‘Zhudachang’, ‘Shizhu Chaotian Hong’, ‘Bola No.15’, ‘Lafeng No.3’ and ‘Xiaomi Pepper’ were resistant to GPA, in addition, seven cultivars such as ‘Fukang 8’, ‘feicui Sweet Pepper’, ‘Cuiyu Sweet Pepper’, ‘Boguan 008’, ‘Huangdi Pepper’, ‘Xinxiang No.2’ and ‘ganla No.3’ were susceptible to GPA, moreover, ‘Dayangjiaojiao’ was highly susceptible to GPA, while the rest 19 cultivars showed moderate resistant to GPA. The results of yield estimation of the moderate GPA-resistant and GPA-resistant pepper cultivars indicated that the cultivars exhibited high yield trait but with the exception of two Chaotian pepper cultivars, i.e., Bola Tianyu and Jixin, with average yield less than 1000 kg / 666.7m ². Furthermore, the antioxidant enzyme activities in the pepper cultivars were analyzed, and the results showed that, before infested by GPA, the activities of peroxidase (POD), polyphenol oxidase (PPO) and ascorbate oxidase (APX) did not show significant difference between aphid-resistant cultivars and aphid-susceptible ones, however, the activities of the three enzymes suggested significant difference after aphid infestation. In addition, the enzyme activities of aphid-resistant pepper cultivars were more sensitive to aphid infestation in comparison with aphid-susceptible cultivars. For instance, the activity of POD, PPO and APX in aphid resistant cultivars was significantly higher than that in highly susceptible and susceptible ones, besides, the pepper cultivar resistance to aphid was significantly positively correlated with the activity increase of POD, PPO and APX. The results are consistent with many studies. The comprehensive analysis results showed that the pepper cultivars like ‘Bola No. 15’, ‘Lafeng No. 3’, ‘Bola Yanli’, ‘Layou No. 15,’ ‘Xuanyou No. 1’, ‘erjintiao No. 2’, ‘Huanggong Pepper’, ‘Zhudachang’, ‘sijixiang’, ‘Ninghua Niujiao Pepper’, ‘bola Red Bull’, ‘Longjiao No. 6’, ‘thin skin pickled pepper King’, ‘Xianhong No. 5’, ‘He Jiao 15’, ‘He Jiao No. 13’, ‘Tianza No. 1’, ‘Shenjiao No. 1’, ‘relia No. 2’, ‘shuanla’, ‘Xiaomi Pepper’and ‘Shizhu chaotianhong both possess the characters of aphid resistance and high yield. In conclusion, those cultivars could be used as the excellent cultivars for localization cultivation and could promote the healthy development of pepper industry in Hainan Province.

Key words： capsicum cultivar; Myzus persicae; resistance to aphid; yield; identification and evaluation

据《2020年海南省统计年鉴》数据显示,2020年海南省辣椒种植面积达约4.14万hm²,种植面积占瓜菜生产总面积的14.2%,总产量达101.51万t,产量占瓜菜总产量的14.7%,总产值超过30亿元,辣椒已发展成为海南省冬季瓜菜的第一大蔬菜品种^[1],在推动热带特色高效农业、产业扶贫、乡村振兴、海南自由贸易港建设中发挥了重要作用。然而,海南高温、高湿的气候环境十分有利于害虫的发生为害,当前海南辣椒产业发展中存在抗虫高产辣椒品种选育严重滞后、选育技术标准和性状评价体系不健全及适于属地化高效栽培的抗虫高产辣椒品种严重缺乏等诸多突出问题,导致地方特色辣椒品种难以形成品牌规模效应、产品品质效益低、农药和化肥等农用化学品投入成本高,未能充分发挥抗虫品种在虫害绿色防治中的重要地位与作用。如何有效解决辣椒安全高效优质规模化生产与虫害有效绿色防控间的矛盾已成为海南自贸港建设新形势新需求下的辣椒产业发展中亟待解决的重大难题。

桃蚜[Myzus persicae (Sulzer)]又称烟蚜、桃赤蚜,分布范围十分广泛,寄主植物超过400种,是辣椒的主要危险性刺吸式害虫之一^[2,3,4]。桃蚜不仅直接刺吸为害,而且还能传播100多种病毒^[5,6,7],间接危害损失尤为严重。目前,海南辣椒生产中对于蚜虫的防治仍依赖于化学防治,但化防过程中因农药的不合理使用所致农药的有效利用率不足、农药的使用频率及使用剂量不断加大、抗药性与产品安全等问题越来越严重^[8],严重制约了海南辣椒安全高效优质规模化发展。因此,寻求更加安全高效的桃蚜防治措施成为当前海南辣椒产业发展中亟待解决的重大难题。

植物抗虫性是指同一种植物在害虫危害较严重的情况下,某些植株能够避免受害、耐害、或者虽然受害但有补偿能力的特性,主要包括排趋性、抗生性、耐害性^[9]。在遗传特性上,植物的抗虫性是植物抗虫遗传特性、害虫危害遗传特性与环境等多种因素相互作用的结果。选育和利用植物的抗虫种质是利用植物内因治虫所特有的手段和害虫综合治理系统中的重要组成部分^[10]。随着化学农药的不良后果被揭示之后,抗虫种质的研究和应用得到了迅速发展^[11]。目前,抗虫种质被认为是通过改变植物本身的特性来达到影响害虫、控制害虫的最佳措施,已成为国内外公认的最积极、有效和经济的害虫防治措施^[12,13,14]。然而,当前海南辣椒种质资源抗虫性研究严重滞后,适于属地化的抗虫辣椒品种严重缺乏,未能充分发挥抗虫品种在害虫绿色防治中的重要地位与作用。因此,笔者系统开展了抗蚜高产辣椒品种鉴定评价,以期获得优异抗蚜辣椒品种,有效满足海南辣椒产业发展与实际需求。

1 材料与方法

1.1 材料

本研究所用32个参试品种均为国内辣椒主栽区栽培品种,其名称、来源见表1。供试蚜虫采自中国热带农业科学院环境与植物保护研究所盆栽烟草植株上饲养的桃蚜[Myzus persicae (Sulzer)]。

表1 32个参试辣椒品种及其来源

Tab. 1 Names and sources of 32 tested capsicum cultivars

编号No.	品种Cultivar	来源Source	编号No.	品种Cultivar	来源Source
1	猪大肠（螺丝椒）	甘肃	17	皇帝椒（灯笼椒）	海南
2	陇椒6号（羊角椒）	甘肃	18	热辣2号（灯笼椒）	海南
3	大羊角椒（羊角椒）	甘肃	19	旋优一号（螺丝椒）	云南
4	辣优15号（线椒）	广州	20	甜杂1号（甜椒）	云南
5	福康8号（尖椒）	广州	21	涮涮辣（灯笼椒）	云南
6	博辣红牛（羊角椒）	湖南	22	小米椒（朝天椒）	云南
7	博辣15号（线椒）	湖南	23	鸡心椒（簇生椒）	云南
8	博辣艳丽（线椒）	湖南	24	石柱朝天红（朝天椒）	重庆
9	博辣天玉（朝天椒）	湖南	25	神椒一号（灯笼椒）	福建
10	黄贡椒（线椒）	湖南	26	宁化牛角椒（牛角椒）	福建
11	辣丰三号（线椒）	安徽	27	先红5号（泡椒）	北京
12	薄冠008（泡椒）	安徽	28	翠玉甜椒（甜椒）	江苏
13	薄皮泡椒王（泡椒）	安徽	29	翡翠甜椒（甜椒）	吉林
14	二金条2号（线椒）	四川	30	新香2号（羊角椒）	江西
15	干辣3号（羊角椒）	四川	31	荷椒13（甜椒）	荷兰
16	四季香（线椒）	四川	32	荷椒15（甜椒）	荷兰

1.2 方法

1.2.1 抗蚜性鉴定采用CHEN等^[15]抗蚜性室内与田间鉴定方法,室内鉴定每个品种100株,田间鉴定每个品种500株。

1.2.2 辣椒品种产量测定根据室内与田间鉴定结果,选择中等抗蚜与抗蚜共24个辣椒品种用于产量测定试验,并按照各个辣椒品种栽培说明进行田间种植与管理。每个品种设3个重复,每个重复66.7 m²,每个重复正常采摘,选取第1~10共10次采摘的辣椒产量总和作为每个品种产量计算的依据。

1.2.3 保护酶活性测定根据室内与田间鉴定结果,选择抗蚜代表性品种‘猪大肠'‘石柱朝天红'‘博辣15号'‘辣丰三号'‘小米椒'和感蚜代表性品种‘大羊角椒'‘新香2号'‘干辣3号'‘薄冠008'‘皇帝椒'用于保护酶活性测定试验。植株接蚜及其叶片酶液提取和多酚氧化酶（PPO）、过氧化物酶（POD）活性测定参考CHEN等^[16,17]的方法,抗坏血酸氧化酶（APX）活性测定参考RYAN等^[18]的方法。

1.3 数据处理

采用Excel 2010和SAS软件、Duncan's新复极差法对接桃蚜前和接桃蚜1 d、4 d的抗、感辣椒品种叶组织中的酶活性及其比值进行差异显著性及相关性分析。

2 结果与分析

2.1 温室苗期鉴定

温室苗期抗蚜性鉴定结果表明（表2）,‘猪大肠'和‘石柱朝天红'2个品种对桃蚜表现为高抗,‘博辣15号'‘ 辣丰三号'和‘小米椒'3个品种对桃蚜表现为抗,‘旋优一号'‘博辣艳丽'‘ 辣优15号'‘四季香'‘二金条2号'‘黄贡椒'‘薄皮泡椒王'‘先红5号'‘博辣红牛'‘博辣天玉'‘鸡心椒'‘荷椒15号'‘荷椒13号'‘甜杂1号'‘宁化牛角椒'‘陇椒6号'‘涮涮辣'‘神椒一号'和‘热辣2号'19个品种对桃蚜表现为中抗,‘福康8号'‘翡翠甜椒'‘翠玉甜椒'‘薄冠008'和‘皇帝椒'5个品种对桃蚜表现为感,‘新香2号'‘干辣3号'和‘大羊角椒'3个品种对桃蚜表现为高感。但上述结果有待进一步田间鉴定验证。

表2 32个辣椒品种温室苗期抗蚜性鉴定结果

Tab. 2 Identification results of 32 capsicum cultivars resistant to M. persicae at seedling in glasshouse

品种 Cultivar	平均蚜量 Average aphids per plant	为害等级 Damage scale	抗性水平 Resistant level	品种 Cultivar	平均蚜量 Average aphids per plant	为害等级 Damage scale	抗性水平 Resistant level
猪大肠	0.6	0	HR	荷椒15号	8.6	2	MR
石柱朝天红	0.8	0	HR	荷椒13号	8.8	2	MR
博辣15号	1.9	1	R	甜杂1号	8.9	2	MR
辣丰三号	2.9	1	R	宁化牛角椒	9.2	2	MR
小米椒	3.5	1	R	陇椒6号	9.3	2	MR
旋优一号	6.5	2	MR	涮涮辣	9.5	2	MR
博辣艳丽	6.9	2	MR	神椒一号	9.6	2	MR
辣优15号	7.2	2	MR	热辣2号	9.8	2	MR
四季香	7.6	2	MR	福康8号	13.6	3	S
二金条2号	7.6	2	MR	翡翠甜椒	13.8	3	S
黄贡椒	7.8	2	MR	翠玉甜椒	14.2	3	S
薄皮泡椒王	7.9	2	MR	薄冠008	14.2	3	S
先红5号	7.9	2	MR	皇帝椒	14.6	3	S
博辣红牛	8.2	2	MR	新香2号	24.5	4	HS
博辣天玉	8.4	2	MR	干辣3号	24.8	4	HS
鸡心椒	8.4	2	MR	大羊角椒	26.9	4	HS

	注：HR为高抗蚜虫,R为抗蚜,MR为中抗蚜虫,S为感蚜,HS为高感蚜虫。
	Note: HR is highly resisitant to M. persicae, R is resisitant to M. persicae, MR is moderate resisitant to M. persicae, S is susceptible to M. persicae, HS is highly susceptible to M. persicae.

2.2 田间鉴定

田间抗蚜性鉴定结果表明（表3）,‘猪大肠'‘石柱朝天红'‘博辣15号'‘辣丰三号'和‘小米椒'5个品种对桃蚜表现为抗,‘旋优一号'‘博辣艳丽'‘辣优15号'‘四季香'‘二金条2号'‘黄贡椒'‘薄皮泡椒王'‘先红5号'‘博辣红牛'‘博辣天玉'‘鸡心椒'‘荷椒15号'‘荷椒13号'‘甜杂1号'‘宁化牛角椒'‘陇椒6号'‘涮涮辣'‘神椒一号'和‘热辣2号'19个品种对桃蚜表现为中抗,‘福康8号'‘翡翠甜椒'‘翠玉甜椒'‘薄冠008'‘皇帝椒'‘新香2号'和‘干辣3号'7个品种对桃蚜表现为感,只有‘大羊角椒'1个品种对桃蚜表现为高感。除‘猪大肠'和‘石柱朝天红'抗蚜性水平降低及‘新香2号'和‘干辣3号'感蚜性水平升高外,其他品种的田间鉴定结果与温室苗期接蚜鉴定结果不一致。

表3 32个辣椒品种田间抗蚜性鉴定结果

Tab. 3 Identification results of 32 capsicum cultivars resistant to M. persicae in field

品种 Cultivar	平均I/I* Average I/I*	为害等级 Damage scale	抗性水平 Resistant level	品种 Cultivar	平均I/I* Average I/I*	为害等级 Damage scale	抗性水平 Resistant level
猪大肠	0.23	3	R	荷椒15号	0.47	5	MR
石柱朝天红	0.27	3	R	荷椒13号	0.47	5	MR
博辣15号	0.27	3	R	甜杂1号	0.47	5	MR
辣丰三号	0.33	3	R	宁化牛角椒	0.47	5	MR
小米椒	0.33	3	R	陇椒6号	0.47	5	MR
旋优一号	0.37	5	MR	涮涮辣	0.47	5	MR
博辣艳丽	0.37	5	MR	神椒一号	0.47	5	MR
辣优15号	0.37	5	MR	热辣2号	0.49	5	MR
四季香	0.43	5	MR	福康8号	0.67	7	S
二金条2号	0.43	5	MR	翡翠甜椒	0.67	7	S
黄贡椒	0.43	5	MR	翠玉甜椒	0.67	7	S
薄皮泡椒王	0.45	5	MR	薄冠008	0.67	7	S
先红5号	0.45	5	MR	皇帝椒	0.71	7	S
博辣红牛	0.45	5	MR	新香2号	0.73	7	S
博辣天玉	0.45	5	MR	干辣3号	0.73	7	S
鸡心椒	0.47	5	MR	大羊角椒	0.97	9	HS

	注：I为每个品种3次重复中的蚜害指数最高值,I*为所有参鉴品种蚜害指数的平均值。HR为高抗蚜虫,R为抗蚜,MR为中抗蚜虫,S为感蚜,HS为高感蚜虫。
	Note: I is the highest aphid damage index of each cultivar in three repetitions. I* is the average aphid damage index of all tested cultivars. HR is highly resisitant to M. persicae, R is resisitant to M. persicae, MR is moderate resisitant to M. persicae, S is susceptible to M. persicae, HS is highly susceptible to M. persicae.

2.3 中等抗性与抗性辣椒品种产量测定分析

从表4可以看出,10个线椒品种（‘博辣15号'‘辣丰三号'‘博辣艳丽'‘辣优15号'‘旋优一号'‘二金条2号'‘黄贡椒'‘猪大肠'‘四季香'）、‘宁化牛角椒'、2个羊角椒品种（‘博辣红牛'‘陇椒6号'）、2个泡椒品种（‘薄皮泡椒王'‘先红5号'）和1个甜椒品种‘荷椒15号'的666.7 m²平均产量均达3500 kg以上,表现出良好的高产性状;2个甜椒品种‘荷椒13号'和‘甜杂1号'、2个灯笼椒品种‘神椒一号'和‘热辣2号'平均产量均达3000 kg以上,灯笼椒品种‘涮涮辣'和2个朝天椒品种‘小米椒'‘石柱朝天红'平均产量均达2500 kg以上,也表现出较好的高产性状。但2个朝天椒品种‘博辣天玉'和‘鸡心椒'的平均产量均在1000 kg以下,产量性状较差。

表4 24个中等抗性与抗性辣椒品种产量测定结果

Tab. 4 Yields of 24 capsicum cultivars resistant to M. persicae in field

品种 Cultivar	抗性水平 Resistant level	666.7 m²产量 Yield/kg	品种 Cultivar	抗性水平 Resistant level	666.7 m²产量 Yield/kg
博辣15号	R	4332.33	薄皮泡椒王	MR	3519.17
辣丰三号	R	4216.45	先红5号	MR	3515.18
博辣艳丽	MR	4080.67	荷椒15	MR	3533.67
辣优15号	MR	4015.39	荷椒13	MR	3217.12
旋优一号	MR	3808.68	甜杂1号	MR	3113.68
二金条2号	MR	3800.59	神椒一号	MR	3019.88
黄贡椒	MR	3760.67	热辣2号	MR	3014.89
猪大肠	R	3756.13	涮涮辣	MR	2678.97
四季香	MR	3685.33	小米椒	R	2614.55
宁化牛角椒	MR	3625.16	石柱朝天红	R	2504.66
博辣红牛	MR	3615.48	博辣天玉	MR	947.77
陇椒6号	MR	3513.17	鸡心椒	MR	906.88

	注：产量为3次重复平均值。HR为高抗蚜虫,R为抗蚜,MR为中抗蚜虫,S为感蚜,HS为高感蚜虫。
	Note: The yields were the average of three replicates. HR is highly resisitant to M. persicae, R is resisitant to M. persicae, MR is moderate resisitant to M. persicae, S is susceptible to M. persicae, HS is highly susceptible to M. persicae.

2.4 接蚜前后抗感辣椒品种叶组织中氧化酶活性差异分析

2.4.1 接蚜前后抗感辣椒品种叶组织中POD活性差异分析从表5可以看出,接蚜前抗感辣椒品种叶组织中POD活性无显著差异,但接蚜后抗感辣椒品种叶组织中POD活性存在显著差异。接蚜1 d和4 d的抗蚜品种POD活性显著增加,POD活性分别为5.71~5.97 mmol/s和6.61~6.67 mmol/s,分别为接蚜前的2.17~2.24倍和2.50~2.53倍;高感和感蚜品种POD活性在接蚜后虽有增加,但上升幅度不大,仅分别为接蚜前1.03~1.07倍和1.11~1.15倍,POD活性水平较低,显著低于抗蚜虫品种。接蚜后期POD活性与接蚜前POD活性比值与抗性级别的相关分析结果表明,R=0.9709> R_{0.01, 1}= 0.496,说明辣椒抗蚜性与蚜虫取食后叶组织内POD活性增加显著正相关。

表5 接蚜前后抗感辣椒品种叶组织中POD活性

Tab. 5 POD activity in leaves of resistant and susceptible capsicum cultivars to Myzus persicae before and after aphid inoculation

品种 Cultivar	抗性水平 Resistant level	POD活性 POD activity/(mmol•s^-1)			与接蚜前酶活比值
品种 Cultivar	抗性水平 Resistant level	接蚜前 Before aphid inoculation	接蚜1 d 1 d after aphid inoculation	接蚜4 d 4 d after aphid inoculation	接蚜1 d 1 d after aphid inoculation	接蚜4 d 4 d after aphid inoculation
猪大肠	R	2.67^a	5.97^a	6.67^a	2.24^a	2.50^a
石柱朝天红	R	2.65^a	5.77^a	6.63^a	2.18^a	2.50^a
博辣15号	R	2.63^a	5.73^a	6.63^a	2.18^a	2.52^a
辣丰三号	R	2.63^a	5.71^a	6.61^a	2.17^a	2.51^a
小米椒	R	2.61^a	5.74^a	6.61^a	2.20^a	2.53^a
大羊角椒	HS	2.59^a	2.67^b	2.87^b	1.03^b	1.11^b
新香2号	S	2.63^a	2.73^b	2.93^b	1.04^b	1.11^b
干辣3号	S	2.61^a	2.73^b	2.93^b	1.05^b	1.12^b
薄冠008	S	2.59^a	2.77^b	2.97^b	1.07^b	1.15^b
皇帝椒	S	2.63^a	2.77^b	3.03^b	1.05^b	1.15^b

	注：PPO酶活性为3次重复平均值;不同小写字母表示差异显著（P<0.05）。
	Note: The enzyme activitites were the average of three replicates. Different letters indicated significant difference (P<0.05).

2.4.2 接蚜前后抗感辣椒品种叶组织中PPO活性差异分析从表6可以看出,虽然接蚜前抗感辣椒品种叶组织中PPO活性无显著差异,但接蚜后PPO活性存在显著差异。接蚜1 d和4 d的抗蚜品种PPO活性显著增加,PPD活性分别为33.33~ 33.97 mmol/s和34.53~34.67 mmol/s,分别为接蚜前的2.64~2.66倍和2.71~2.74倍;高感和感蚜品种PPO活性在接蚜后虽有增加,但上升幅度不大,仅分别为接蚜前的1.09~1.10倍和1.17~1.18倍,PPO活性水平较低,显著低于抗蚜品种。接蚜后期PPO活性与接蚜前PPO活性比值与抗性级别的相关分析结果表明,R=0.9686>R_{0.01, 1}=0.496,说明辣椒抗蚜性与蚜虫取食后叶组织内PPO活性增加显著正相关。

表6 接蚜前后抗感辣椒品种叶组织中PPO活性

Tab. 6 PPO activity in the leaves of resistant and susceptible capsicum cultivars to Myzus persicae before and after aphid inoculation

品种 Cultivar	抗性水平 Resistant level	PPO活性 PPO activity/(mmol•s^-1)			与接蚜前酶活比值
品种 Cultivar	抗性水平 Resistant level	接蚜前 Before aphid inoculation	接蚜1 d 1d after aphid inoculation	接蚜4 d 4d after aphid inoculation	接蚜1 d 1d after aphid inoculation	接蚜4 d 4d after aphid inoculation
猪大肠	R	12.77^a	33.97^a	34.67^a	2.66^a	2.71^a
石柱朝天红	R	12.67^a	33.67^a	34.63^a	2.66^a	2.73^a
博辣15号	R	12.67^a	33.63^a	34.63^a	2.65^a	2.73^a
辣丰三号	R	12.63^a	33.63^a	34.57^a	2.66^a	2.74^a
小米椒	R	12.61^a	33.33^a	34.53^a	2.64^a	2.74^a
大羊角椒	HS	12.57^a	13.77^b	14.77^b	1.10^b	1.18^b
新香2号	S	12.63^a	13.83^b	14.83^b	1.10^b	1.17^b
干辣3号	S	12.61^a	13.87^b	14.83^b	1.10^b	1.18^b
薄冠008	S	12.67^a	13.87^b	14.87^b	1.09^b	1.17^b
皇帝椒	S	12.63^a	13.91^b	14.93^b	1.10^b	1.18^b

	注：PPO酶活性为3次重复平均值;不同小写字母表示差异显著（P<0.05）。
	Note: The enzyme activitites were the average of three replicates. Different letters indicated significant difference (P<0.05).

2.4.3 接蚜前后抗感辣椒品种叶组织中APX活性差异分析从表7可以看出,接蚜前抗感辣椒品种叶组织中APX活性无显著差异,但接蚜后抗感辣椒品种叶组织中APX活性存在显著差异。接蚜1 d和4 d的抗蚜品种APX活性显著增加,APX活性分别为0.293~0.297 mmol/s和0.289~0.295 mmol/s,分别为接蚜前的2.72~2.78倍和2.71~2.75倍;高感和感蚜品种APX活性在接蚜后虽有增加,但上升幅度不大,仅分别为接蚜前1.35~1.38倍和1.28~1.33倍,APX活性水平较低,显著低于抗蚜虫品种。接蚜后期APX活性与接蚜前APX活性比值与抗性级别的相关分析结果表明,R=0.9607>R_{0.01, 1}=0.496,说明辣椒抗蚜性与蚜虫取食后叶组织内APX活性的增加显著正相关。

表7 接蚜前后抗感辣椒品种叶组织中APX活性

Tab. 7 APX activity in leaves of resistant and susceptible capsicum cultivars to Myzus persicae before and after aphid inoculation

品种 Cultivar	抗性水平 Resistant level	APX活性 APX activity/(mmol•s^-1)			与接蚜前酶活比值
品种 Cultivar	抗性水平 Resistant level	接蚜前 Before aphid inoculation	接蚜1 d 1d after aphid inoculation	接蚜4 d 4d after aphid inoculation	接蚜1 d 1d after aphid inoculation	接蚜4 d 4d after aphid inoculation
猪大肠	R	0.109^a	0.297^a	0.295^a	2.72^a	2.71^a
石柱朝天红	R	0.108^a	0.296^a	0.293^a	2.74^a	2.71^a
博辣15号	R	0.106^a	0.295^a	0.291^a	2.78^a	2.75^a
辣丰三号	R	0.106^a	0.295^a	0.291^a	2.78^a	2.75^a
小米椒	R	0.106^a	0.293^a	0.289^a	2.76	2.73^a
大羊角椒	HS	0.106^a	0.143^b	0.141^b	1.35^b	1.33^b
新香2号	S	0.108^a	0.147^b	0.143^b	1.36^b	1.32^b
干辣3号	S	0.108^a	0.147^b	0.141^b	1.36^b	1.31^b
薄冠008	S	0.106^a	0.145^b	0.137^b	1.37^b	1.29^b
皇帝椒	S	0.107^a	0.148^b	0.137^b	1.38^b	1.28^b

	注：APX酶活性为3次重复平均值;不同小写字母表示差异显著（P<0.05）。
	Note: The enzyme activitites were the average of three replicates. Different letters indicated significant difference (P<0.05).

3 讨论

本研究结果表明,除了‘猪大肠'和‘石柱朝天红'抗蚜性及‘新香2号'和‘干辣3号'感蚜性水平较温室苗期接蚜鉴定水平降低外,其他品种的田间鉴定结果与温室苗期接蚜鉴定结果不一致。但由于海南高温高湿的气候环境十分有利于桃蚜发生与危害,导致桃蚜在海南世代重叠严重和生态适应性增强,田间抗蚜性鉴定中的I*在不同年份可能不同。因此,为了确保抗性鉴定结果的稳定性,复鉴次数应酌情增加。

产量测定分析结果发现,24个中等抗性与抗性辣椒品种中,10个线椒品种（‘博辣15号'‘辣丰三号'‘博辣艳丽'‘辣优15号'‘旋优一号'‘二金条2号'‘黄贡椒'‘猪大肠'‘四季香'）、‘宁化牛角椒'、2个羊角椒品种（‘博辣红牛'‘陇椒6号'）、2个泡椒品种（‘薄皮泡椒王'‘先红5号'）和1个甜椒品种‘荷椒15号'的666.7 m²平均产量均达3500 kg以上,表现出良好的高产性状;2个甜椒品种‘荷椒13号'和‘甜杂1号'、2个灯笼椒品种‘神椒一号'和‘热辣2号'平均产量均达3000 kg以上,灯笼椒品种‘涮涮辣'和2个朝天椒品种‘小米椒'‘石柱朝天红'平均产量均达2500 kg以上,也表现出较好的高产性状。上述品种均为中国辣椒主产区主栽品种,不仅对桃蚜具有良好的抗性,而且具有良好的生态适应性和高产优质耐热特性,可以作为优良抗蚜辣椒品种在海南辣椒产业健康发展中属地化应用推广。

国内外相关研究表明,POD、PPO和APX参与植物的防御反应,其活性显著升高可有效提高植物抗虫性水平^{[19,20,21,22,23,24,25,26,27,28,29,30]}。本研究结果表明,抗蚜品种较高感和感蚜品种对蚜虫的侵害反应更灵敏,在接蚜后的POD、PPO、APX活性增加远远高于高感和感蚜品种,相关性分析结果表明辣椒抗蚜性与蚜虫取食后叶组织内POD、PPO、APX活性的增加显著正相关,这与国内外诸多研究结果相一致。

参考文献

原文顺序 | 文献年度倒序 | 文中引用次数倒序

[1]	海南省统计局, 国家统计局海南调查总队. 2020年海南省统计年鉴[M]. 北京: 中国统计出版社, 2020: 217-266. Hainan Provincial Bureau of Statistics, Hainan Investigation Team of National Bureau of Statistics. Hainan statistical yearbook 2020[M]. Beijing: China Statistics Press, 2020: 217-266. (in Chinese)

[2]	华南农业大学. 农业昆虫学[M]. 2版. 北京: 农业出版社, 1982: 256. South China Agricultural University. Agricultural entomology[M]. Volume II, Beijing: Agricultural Press, 1982: 256. (in Chinese)

[3]	中国农业百科全书总委员会. 中国农业百科全书(昆虫卷)[M]. 北京: 农业出版社, 1990: 22-24. General Committee of China Agricultural Encyclopedia. Encyclopedia of Chinese Agriculture (insect volume)[M]. Beijing: Agricultural Press, 1990: 22-24. (in Chinese)

[4]	BLACKMAN R H, EASTOP V F. Aphids on the world's crops. An identification and information guide, 2nd edition[M]. John Wiley & Sons, Inc., New York, NY (2000).

[5]	PHILIPPOU D, FIELD L, MOORE S. Metabolic enzyme(s) confer imidacloprid resistance in a clone of Myzus persicae (Sulzer) (Hemiptera: Aphididae) from Greece[J]. Pest Management Science, 2010, 66: 390-395. DOI

[6]	陈青. 几种生化物质与辣椒抗蚜性的相关性[J]. 园艺学报, 2002(6): 533-536. CHEN Q. A study on the correlation between several chemical substances and capsicum cultivar resistance to Myzus persicae (Sulzer)[J]. Acta Horticulturae Sinica, 2002, 29(6): 533-536. (in Chinese)

[7]

陈茜, 刘金燕, 徐蓬军, 刘英杰, 董勇浩, 臧云, 蔡宪杰, 任广伟. PVY侵染后烟草营养成分的变化及其对介体烟蚜生长发育的影响[J]. 昆虫学报, 2020, 63(2): 181-190.

CHEN

, LIU J

, XU P

, LIU Y

, DONG Y

, ZANG

, CAI X

, REN G

. Changes in the nutrient composition of tobacco plants after Potato virus Y infection and their effects on the growth and development of the vector Myzus persicae (Hemiptera: Aphididae)[J]. Acta Entomologica Sinica, 2020, 63(2): 181-190. (in Chinese)

[8]	张帅. 2015年全国农业有害生物抗药性监测结果及科学用药建议[J]. 中国植保导刊, 2016, 36(3): 61-65. ZHANG S. National monitoring results of pesticide resistance of agricultural pests in 2015 and scientific suggestions of pesticide application[J]. China Plant Protection Guide, 2016, 36(3): 61-65. (in Chinese)

[9]	PAINTER R H. Insect resistance in crop plants[M]. New York: Macmillan CO, 1951: 520.

[10]	周明奘. 作物抗虫性原理与应用[M]. 北京: 农业大学出版社, 1991: 54-76. ZHOU M Z. Principle and application of crop insect resistance[M]. Beijing: Agricultural University Press, 1991: 54-76. (in Chinese)

[11]	SMITH C M. Plant resistance to insects. a fundamental approach[M]. John Wiley and Sons Ltd., 1989.

[12]	BELLOTTI A C, CAMPO B V H, HYMAN G. Cassava production and pest management: Present and potential threats in a changing environment[J]. Tropical Plant Biology, 2012, 5: 39-72. DOI

[13]	REDDY G V, KIKUCHI R, BAUTISTA J R. Threshold- based spraying decision programmes for the red spider mite Tetranychus marianae on eggplant[J]. Applied Entomology and Zoology, 2013, 137: 429-436.

[14]	PARSA S C, MEDINA V, RODRÍGUEZ. Sources of pest resistance in cassava[J]. Crop Protection, 2015, 68: 79-84. DOI

[15]	CHEN Q, LIANG X, WU C. Trait inheritance in pepper (Capsicum spp.) cultivars identified as resistant to green peach aphid (Myzus persicae)[J]. Plant Breeding, 2020, 7(2): 37-42.

[16]	CHEN Q, LIANG X, WU C L, GAO J T, CHEN Q, ZHANG Z. Density threshold-based acaricide application for the two-spotted spider mite Tetranychus urticae on cassava: from laboratory to the field[J]. Pest Management Science, 2019, 75: 2634-2641. DOI

[17]	XIAO L, QING C, HUI L, WU C L, LU F P, TANG J H. Increased activities of peroxidase and polyphenol oxidase enhance cassava resistance to Tetranychus urticae[J]. Experimental and Applied Acarology, 2017, 71(3): 195-209. DOI: 10.1007/s10493-017-0125-y. DOI

[18]	RYAN J D, GREGORY P, TINGEY W M. Glandular trichomes: Enzymic browing assays for improved selection of resistance to the green peach aphid[J]. American Potato Journal, 1983, 60(11): 861-868. DOI

[19]	ABDU R W, MICHAEL G P, TARIQ A A. Mechanisms of plant defense against insect herbivores[J]. Plant Signaling & Behavior, 2012, 7(10): 1306-1320.

[20]	FELTON G W, DONATO K, DELVECCHIO R J. Activation of plant foliar oxidases by insect feeding reduces nutritive quality of foliage for noctuid herbivore[J]. Journal of Chemical Ecology, 1989, 15: 667-2694.

[21]	GUAN W Z, FERRY N, EDWARDS M G, Gatehouse. Proteomic analysis shows that stress response proteins are significantly up-regulated in resistant diploid wheat (Triticum monococcum) in response to attack by the grain aphid (Sitobion avenae)[J]. Molecular Breeding, 2015: 35-57.

[22]	JUAN M A, BERNARDUS C, SCHIMMEL J, JORIS J G. Spider mites suppress tomato defenses downstream of jasmonate and salicylate independently of hormonal crosstalk[J]. New Phytologist, 2015, 205: 828-840. DOI

[23]	TSCHARNTKE T, THIESSEN S, DOLCH R, BOLAND W. Herbivory, induced resistance and interplant signal transfer in Alnus glutinosa[J]. Biochemical Systematics and Ecology, 2001, 29: 1025-1047. DOI

[24]	YANG Z W, DUAN X N, JIN S. Regurgitant derived from the tea geometrid Ectropis obliqua suppresses wound-induced polyphenol oxidases activity in tea plants[J]. Journal of Chemical Ecology, 2013, 39(6): 744-751. DOI

[25]

陈谦, 梁晓, 伍春玲, 陈青, 刘迎, 张哲. 不同木薯品种对木瓜秀粉蚧抗氧化酶活性的影响[J]. 热带作物学报, 2020, 41(11): 2273-2279.

CHEN

, LIANG

, WU C

, CHEN

, LIU

, ZHANG

. Effects of different cassava cultivars on antioxidant enzyme activities of Paracoccus marginatus[J]. Chinese Journal of Tropical Crops, 2020, 41(11): 2273-2279. (in Chinese)

[26]

梁晓, 卢辉, 卢芙萍, 伍春玲, 田轶, 陈青. 保护酶POD在木薯种质抗螨中的功能初探[J]. 基因组学与应用生物学, 2018, 37(7): 3019-3027.

LIANG

, LU

, LU F

, WU C

, TIAN

, CHEN

. Preliminary study of the function of protective enzyme POD in cassava germplasm resistance to mites[J]. Genomics and Applied Biology, 2018, 37(7): 3019-3027. (in Chinese)

[27]	梁晓, 卢芙萍, 卢辉, 伍春玲, 曹宪红, 陈青. 保护酶PPO在木薯种质抗螨中的功能初步研究[J]. 生物技术通报, 2017, 33(4): 143-148. DOI LIANG X, LU F P, LU H, WU C L, CAO X H, CHEN Q. Preliminary study on the function of polyphenol oxidase in cassava resistance to mite. Biotechnology Bulletin, 2017, 33(4): 143-148. (in Chinese)

[28]

李润植, 毛雪, 李彩霞, 高丽峰. 棉花诱导抗蚜性与次生代谢相关酶活性的关系[J]. 山西农业大学学报, 1998(2): 165-168.

LI R

, MAO

, LI C

, GAO L

. The relationships between activities of secondary metabolism-related enzymes and induced resistance to aphids in cotton[J]. Journal of Shanxi Agricultural University, 1998(2): 165-168. (in Chinese)

[29]	王丹, 陈亮. 茶树对茶尺蠖抗性机制研究[J]. 茶叶科学, 2014, 34(6): 541-547. WANG D, CHEN L. Research of resistance mechanism to Ectropis oblique by tea plant[J]. Journal of Tea Science, 2014, 34(6): 541-547. (in Chinese)

[30]	徐雪莲, 张银东, 符悦冠, 卢芙萍, 卢辉, 陈青. 蚜虫侵害对西瓜保护酶活性的影响[J]. 北方园艺, 2014(1): 109-111. XU X L, ZHANG Y D, FU Y G, LU F P, LU H, CHEN Q. Effect of aphid invasion on protective enzyme activities of different watermelon varieties[J]. Northern Horticulture, 2014(1): 109-111. (in Chinese)

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本文引用格式

Abstract

1 材料与方法

1.1 材料

表1 32个参试辣椒品种及其来源

1.2 方法

1.3 数据处理

2 结果与分析

2.1 温室苗期鉴定

表2 32个辣椒品种温室苗期抗蚜性鉴定结果

2.2 田间鉴定

表3 32个辣椒品种田间抗蚜性鉴定结果

2.3 中等抗性与抗性辣椒品种产量测定分析

表4 24个中等抗性与抗性辣椒品种产量测定结果

2.4 接蚜前后抗感辣椒品种叶组织中氧化酶活性差异分析

表5 接蚜前后抗感辣椒品种叶组织中POD活性

表6 接蚜前后抗感辣椒品种叶组织中PPO活性

表7 接蚜前后抗感辣椒品种叶组织中APX活性

3 讨论

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1.2 方法

1.3 数据处理

2 结果与分析

2.1 温室苗期鉴定

表2 32个辣椒品种温室苗期抗蚜性鉴定结果

2.2 田间鉴定

表3 32个辣椒品种田间抗蚜性鉴定结果

2.3 中等抗性与抗性辣椒品种产量测定分析

表4 24个中等抗性与抗性辣椒品种产量测定结果

2.4 接蚜前后抗感辣椒品种叶组织中氧化酶活性差异分析

表5 接蚜前后抗感辣椒品种叶组织中POD活性

表6 接蚜前后抗感辣椒品种叶组织中PPO活性

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