《Legume Science》：Leafspot Disease Progression and Components of Resistance Among Selected Peanut Genotypes in Ghana
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这篇研究通过结合病程进展曲线（AUDPC）分析与抗性组分（如病斑数量、直径及坏死面积）评估，系统鉴定了10个花生基因型对早期（ELS）和晚期（LLS）叶斑病的田间抗性水平。研究不仅区分了抗感材料，还构建了综合抗性指数（ORI），为撒哈拉以南非洲地区叶斑病管理及花生抗性育种提供了重要的抗源筛选依据与精准评价方法。
1 引言
早期叶斑病（ELS，病原菌为Passalora arachidicola）和晚期叶斑病（LLS，病原菌为Nothopassalora personata）是花生（Arachis hypogaeaL.）生产中的主要真菌病害，在加纳等花生产区可造成高达70%的产量损失。传统的表型鉴定多关注发病率和严重度，而对决定整体抗性的病程进展和抗性组分（如病斑数量、大小、坏死面积）关注不足。本研究旨在结合病害进程和抗性组分，在自然发病的田间条件下，区分花生基因型对叶斑病的抗性与感性。
2 方法
2.1 研究地点
研究于2020年和2021年种植季在加纳萨瓦纳农业研究所（CSIR–SARI）Nyankpala试验站进行。
2.2 供试基因型
共评估10个花生基因型，其中6个（L046、L030、L027B、L076J、L104B、L010A1）为BC3F6种间渗入系与西班牙型花生杂交选育的品系，另外4个（Sarinut-1、Sarinut-2、Chinese、Nkatiesari）为加纳已释放品种。Nkatiesari作为抗性对照，Chinese作为感病对照。
2.3 试验设计与田间管理
采用随机区组设计，三次重复。施用三重过磷酸钙（TSP）作为基肥，并使用除草剂Pendimethalin。在110天（DAP）时进行植株翻秧。
2.4 数据收集与分析
病害评估包括发病率和严重度。发病率在59、73、87和101 DAP调查。严重度使用改良的1-10级佛罗里达量表从45 DAP开始每周评估一次，直至收获。基于严重度数据计算了早期叶斑病（AUDPC-ELS）和晚期叶斑病（AUDPC-LLS）的病程进展曲线下面积（AUDPC），以及发病率AUDPC（AUDPC-DI）。此外，在90 DAP测量了抗性组分，包括每叶病斑数、病斑直径和叶片坏死面积百分比。使用ImageJ软件分析扫描叶片图像以获得这些数据。
为综合评价，研究构建了三个指数：抗性组分指数（CRI）（基于病斑数、病斑直径和坏死面积的排名总和）、病程进展指数（DPI）（基于AUDPC-DI、AUDPC-ELS和AUDPC-LLS的排名总和）以及综合抗性指数（ORI）（CRI与DPI之和）。根据ORI值的百分位分布，将基因型分为四类：抗病（≤25百分位）、中抗（>25至≤50百分位）、感病（>50至≤75百分位）和高感（>75百分位）。
3 结果
3.1 叶斑病病程评估
3.1.1 发病率
两年间基因型间发病率AUDPC（AUDPC-DI）存在显著差异。2020年，Sarinut-2的AUDPC-DI最高，与Chinese无显著差异。2021年，Chinese的AUDPC-DI最高。抗性对照Nkatiesari的AUDPC-DI与L027B和Sarinut-1相当。
3.1.2 早期与晚期叶斑病严重度的基因型变异
基因型在早期叶斑病（AUDPC-ELS）和晚期叶斑病（AUDPC-LLS）的AUDPC上均存在显著差异。2020年，L104B对ELS最感病，其严重度比感病对照Chinese高约24%。抗性对照Nkatiesari抗性最强，与Sarinut-1、L027B、L076J和L046无显著差异。2021年，ELS总体病害压力更大，但Nkatiesari仍保持最低严重度。对于LLS，病害严重度从2020年到2021年显著增加。Nkatiesari在两季中均表现最强抗性，而Chinese在两季中均属最高感病水平之一。
3.1.3 叶斑病发病率与进展
两年中，所有评估时间点的发病率在基因型间均存在显著差异。2020年，发病率在18%至89%之间，Chinese在所有采样日期均保持最高发病率（31%-87%）。至101 DAP，Nkatiesari、L027B和L010A1的发病率保持在50%以下，而L046、Sarinut-2、L104B和Chinese超过70%。2021年的趋势类似，Chinese发病率最高（38%-92%）。
3.1.4 基因型间早期叶斑病进展
基因型对ELS的反应在不同年份存在差异。2020年，L104B和Chinese严重度最高。2021年，Chinese严重度最高，Nkatiesari、L010A1、L027B、L076J和Sarinut-1在101 DAP时严重度评分≤5。
3.1.5 基因型间晚期叶斑病进展
基因型对LLS的反应也存在显著差异。2020年，至101 DAP，L046严重度最高（5.33），其次为Chinese和L030（4.67）。2021年，Chinese在所有评估日期严重度均最高，至101 DAP，L104B和L030严重度评分在6-7之间，而Nkatiesari、Sarinut-1、L027B、L010A1和L076J评分低于5。
基于病程进展指数（DPI）的分类显示，Nkatiesari和Sarinut-1被归类为抗病；L027B、L010A1和L076J为中抗；L030和L104B为感病；L046、Sarinut-2和Chinese为高感。
3.2 抗性组分评估
3.2.1 病斑数量
两年间基因型间每叶病斑数差异显著。2020年，L076J病斑数最低（64个），显著低于最高的Sarinut-2（431个）。L076J与抗性对照Nkatiesari无显著差异。2021年，Chinese和Sarinut-2病斑数最高，而Sarinut-1、L010A1、L027B和L076J与抗性对照相当。
3.2.2 病斑直径
基因型间病斑直径存在显著差异。2020年，Sarinut-2病斑直径最大（1.40 mm），L010A1最小（0.18 mm）。2021年，Chinese病斑直径最大（1.66 mm），与Sarinut-2（1.53 mm）相似，其余基因型间无显著差异。
3.2.3 坏死面积百分比
基因型间叶片坏死面积百分比存在显著差异。2020年，L076J坏死面积最低（3.4%），而感病对照Chinese高达74.8%。L010A1、L027B、Sarinut-1、L046和L030的坏死面积与抗性对照Nkatiesari相似。2021年，L027B、L010A1、L076J、Sarinut-1和Nkatiesari的坏死面积均较低且无显著差异。
基于抗性组分指数（CRI）的分类显示，L076J和Sarinut-1为抗病；L010A1、L027B和Nkatiesari为中抗；L030、L046和L104B为感病；Sarinut-2和Chinese为高感。
整合病程进展指数（DPI）和抗性组分指数（CRI）的综合抗性指数（ORI） 最终将基因型分类为：Nkatiesari和Sarinut-1为抗病；L076J、L027B和L010A1为中抗；L030、L046和L104B为感病；Sarinut-2和Chinese为高感。
相关性分析表明，在2020年和2021年，AUDPC-ELS、AUDPC-LLS、AUDPC-DI、病斑数、病斑直径和坏死面积百分比之间大多存在显著的正相关关系，说明这些性状是相互关联的有效抗性指标。
4 讨论
本研究明确了叶斑病在不同花生基因型中的进展，并基于多指标对抗性进行了分级。抗性基因型（如Nkatiesari、Sarinut-1）表现出较低的病害发展速率（AUDPC值低）和较优的抗性组分（病斑少、小、坏死面积低）。感病基因型（如Chinese、Sarinut-2）则相反。部分源自种间渗入系的品系（如L076J）表现出良好抗性，表明抗性基因成功渗入，而另一些品系（如L030、L046）则表现感病，提示抗性可能为多基因控制。环境条件（如降雨量、初始接种体量）显著影响年度间病害压力。
抗性组分（病斑数、直径、坏死面积）与AUDPC指标呈强正相关，证实了它们作为筛选指标的实用性。尽管大尺度测量这些组分较困难，但它们有助于揭示抗性的生理机制，并为分子标记辅助选择提供高质量表型数据。
总之，本研究通过整合病程动态和抗性组分，为花生叶斑病抗性评价提供了更全面的框架。鉴定出的抗病基因型（如Nkatiesari、Sarinut-1、L076J）为撒哈拉以南非洲地区的叶斑病管理及花生抗性育种计划提供了有价值的抗源。
