湖北長陽山區(qū)蘿卜根腫病抗性鑒定篩選

甘彩霞 崔 磊 袁偉玲 鄧曉輝 於校青 矯振彪 焦忠久 朱鳳娟 邱正明

（湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟作物研究所，湖北武漢 430070）

湖北長陽山區(qū)蘿卜根腫病抗性鑒定篩選

甘彩霞 崔 磊 袁偉玲 鄧曉輝*於校青 矯振彪 焦忠久 朱鳳娟 邱正明

（湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟作物研究所，湖北武漢 430070）

長陽山區(qū)是湖北高山地區(qū)主要的根腫病病區(qū)。以100份蘿卜種質(zhì)資源為材料，分別在長陽胡家坪和火燒坪進行根腫病田間成株期抗病性鑒定和苗期人工接種抗病性鑒定。綜合成株期和苗期鑒定結(jié)果，篩選出抗根腫病種質(zhì)資源13份，其中白皮蘿卜8份（富源1號、華綠8號蘿卜、重慶冰糖圓白、春不老、玉堂春、漢白玉、春玉和短葉13號），紅皮蘿卜3份（紅罐、南京紅和大紅袍），綠皮蘿卜2份（灌糖青和德日2號）。利用長陽火燒坪根腫病病圃田間鑒定了155個蘿卜雜交組合，篩選出抗根腫病優(yōu)良組合3個。

蘿卜；根腫??；成株期；苗期；抗病性

蘿卜（Raphanus sativus L.，n=9）是十字花科蘿卜屬一、二年生草本雙子葉植物（Al-Shehbaz et al.，2006），在我國已有2 700多年的栽培歷史，品種資源近2 000份，類型十分豐富，各生態(tài)區(qū)域均有適合本區(qū)域消費習(xí)慣和不同生長季節(jié)的傳統(tǒng)地方品種（汪隆植和何啟偉，2005），栽培非常普遍。蘿卜是我國僅次于大白菜的第二大蔬菜作物，全國各省、市、縣（區(qū)）都有種植，蘿卜產(chǎn)品周年供應(yīng)全國并遠銷日本、東南亞等地區(qū)。

十字花科蕓薹根腫?。≒lasmodiophora brassicae）會侵染和危害十字花科作物（Piao et al.，2009），包括白菜（Piao et al.，2002）、甘藍（Crute et al.，1983）、油菜（Crute et al.，1983）、花椰菜（David et al.，2013）、莖瘤芥（榨菜）（肖崇剛 等，2002）、蘿卜（Akito et al.，2010）和蕪菁（Crute et al.，1983）等，是一種世界性土傳病害。根腫病菌的休眠孢子可以在土壤中留存或者傳播（Murakami et al.，2004），這些孢子可以存活15 a（Wallenhammar，1996）。根腫病菌侵染根部后細胞異常增大，影響根部對營養(yǎng)和水分的吸收，導(dǎo)致產(chǎn)量和品質(zhì)下降，影響商品性，作物減產(chǎn)10%～15%（Dixon，2006）。輪作和撒生石灰可以盡量避免作物受到根腫病菌的侵害，但是選育抗根腫病品種是最有效的方法（Hirai，2006；Diederichsen et al.，2009；Piao et al.，2009）。

蘿卜對根腫病的抗性強于其他十字花科作物，但受到根腫病菌的侵染仍會發(fā)病，品種間抗性差異很大。蘿卜根腫病的危害程度逐年加重，我國北方一些蘿卜品種高感根腫病，南方根腫病疫區(qū)也常有蘿卜根腫病發(fā)生（Scheijgrond & Vos，1954；Yoshikawa，1993；甘彩霞 等，2016a）。本試驗采用根腫病病區(qū)田間調(diào)查和苗期接種鑒定的方法對100份蘿卜種質(zhì)資源進行根腫病抗性篩選，篩選出的抗根腫病種質(zhì)資源可作為下一步蘿卜抗病育種工作的材料；同時在根腫病病圃對蘿卜雜交組合進行篩選鑒定，以期獲得優(yōu)良的抗根腫病備選品種。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

成株期與苗期根腫病抗性鑒定材料為湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟作物研究所提供的100份蘿卜種質(zhì)資源。

成株期抗性鑒定在湖北省宜昌市長陽胡家坪地區(qū)進行，供試根腫病菌為該地區(qū)前茬感病甘藍根部根腫菌瘤。苗期抗性鑒定在長陽火燒坪黍子嶺村進行，供試根腫病菌為該地區(qū)感病大白菜根部根腫菌瘤，根腫病病原菌為致病力強的4號生理小種（汪維紅 等，2013）。長陽縣山區(qū)因長期單一品種連作，土壤酸化嚴重，pH值下降，且土壤有機質(zhì)缺乏（甘彩霞 等，2016b）。

155份雜交組合抗性鑒定供試根腫病菌由湖北省宜昌市長陽火燒坪根腫病病圃提供。

1.2 試驗方法

成株期抗性鑒定于2015年8月10日播種，播種前將試驗基地前茬感病甘藍根部根腫病瘤翻入土中，按照當(dāng)?shù)胤N植習(xí)慣，噴灑除草劑乙草胺（每667 m2用量50 g，兌水20 kg）及防治地下害蟲藥劑高效氯氰菊酯（每667 m2用量45～90 g，兌水20 kg施用，施藥后7 d內(nèi)不播種）。施底肥（每667 m2施125 kg腐熟的畜禽有機肥和100 kg復(fù)合肥）。壟距（包溝）1 m，廂面長7.5 m，覆帶孔黑色地膜，地膜雙行播種，穴距20 cm，行距40 cm。播種時每穴播2～3粒，每份材料播種30穴，3次重復(fù)，出苗后重點防治跳甲，7～8葉時定苗。10月10～11日進行根腫病的抗性及綜合性狀調(diào)查。

苗期抗性鑒定于2016年7月24日播種，供試接菌土取自未受侵染的種植地土壤，過篩，加入肥料，以100個穴盤的用土量為例，將500 kg無菌土與15 kg有機肥（菌種發(fā)酵富含氨基酸，氮磷鉀總養(yǎng)分≥5%，有機質(zhì)≥45%）混勻。將培養(yǎng)土加入50孔穴盤中，每份材料播25粒種子，備用。接種前采集大白菜根部根瘤沖洗干凈，用塑料膜包裹漚爛并搗碎，用水沖洗根腫菌孢子并用紗布過濾，用血球計數(shù)板制成孢子濃度為1×107個·mL-1的接種菌液備用。將穴盤中培養(yǎng)土用孢子溶液澆透，水分沉降略干適宜播種時，在每穴中心點播覆土；將穴盤置于育苗床上，搭小拱棚，覆地膜于小拱棚上，膜四周用土壓實，保溫保濕，田間正常管理，隔1 d澆1次水，注意防治病害和地下害蟲，午間溫度超過20 ℃的晴天于10：00～16：00揭棚膜兩頭通風(fēng)散熱，避免高溫?zé)?，苗齡二葉一心時再用1×107個·mL-1的孢子菌液接種1次，9月7日調(diào)查發(fā)病情況。以苗期抗性鑒定結(jié)果為重點參考，田間成株期抗性調(diào)查輔助驗證苗期抗性鑒定結(jié)果。

雜交組合抗性鑒定的根腫病圃，自2008年起每年4月底至5月上旬高山蘿卜第1茬開始播種時在根腫病篩選的試驗病圃種植感病大白菜，豐富病圃的菌源。6月底至7月底第2茬開始播種時進行田間根腫病鑒定。連續(xù)多年培育的根腫病病圃，可以有效進行田間根腫病抗性鑒定。試驗于2016年6月28日播種，每穴播種2～3粒，每份雜交組合播種30穴，出苗后重點防治跳甲，7～8葉時定苗，8月18日進行抗性調(diào)查。

1.3 病情分級及抗病性評價標準

成株期病情分級采用甘彩霞等（2016a）的標準：0級，根系生長正常，無腫瘤；1級，蘿卜根上有較小縊縮疤痕，或者蘿卜根不發(fā)病，須根上有較小腫瘤鼓起；3級，蘿卜根上有較大縊縮黑疤，或者須根上有較多腫瘤，須根上腫瘤直徑≤3 mm；5級，蘿卜根上有多個縊縮疤痕，或者須根上腫瘤直徑＞3 mm；7級，蘿卜根上黑疤面積大，在表面形成黑洞凹陷，或者須根上腫瘤異常膨大、龜裂；9級，蘿卜根上形成大的黑洞且中空腐爛，或者主根異常膨大、龜裂腐爛。

苗期病情分級標準：0級，無侵染疤痕或根瘤；1級，主根上有1～2個侵染疤痕，或者主須根上有1～2個小的根瘤；3級，主根上有3～4個侵染疤痕，或者主須根上有3～4個小的根瘤；5級，主根上有5～6個侵染疤痕，或者主須根上有5～6個小的根瘤或1個直徑同于主根的大根瘤；7級，主根上有多個侵染疤痕連成片，或者主須根上有多個小的根瘤或1個及多個直徑大于主根的根瘤；9級，主根上侵染疤痕形成大的凹陷變黑，或者主須根上根瘤聚集爛根。

抗病性評價標準：病情指數(shù)在0～11.11之間為抗病（R）；病情指數(shù)在11.12～33.33之間為耐病（T）；病情指數(shù)在33.34～55.55之間為感?。⊿）；病情指數(shù)在55.56～100.00之間為高感（HS）。

本文利用自主設(shè)計加工的一種試驗裝置，測定了不同摻量粉煤灰混凝土的水和氣體(氮氣)滲透系數(shù)；同時，用NMR測試了試驗混凝土的孔隙率及其孔徑分布等微觀結(jié)構(gòu)參數(shù)?；跍y試結(jié)果，研究了粉煤灰摻量對混凝土的水、氣體滲透性及微觀結(jié)構(gòu)參數(shù)的影響，分析了粉煤灰混凝土的水、氣體滲透性與其微觀結(jié)構(gòu)參數(shù)之間的關(guān)系。

2 結(jié)果與分析

2.1 蘿卜種質(zhì)資源的根腫病抗性鑒定

出苗株數(shù)少于10株的材料未進行調(diào)查分析。成株期共調(diào)查了49份蘿卜材料的根腫病抗性，其中29份材料田間沒有發(fā)病植株。苗期抗性鑒定共調(diào)查了71份材料的抗性。

根據(jù)苗期鑒定抗病性評價標準，參試白皮蘿卜中根腫病抗病材料有18份（表1），其中華綠8號蘿卜、217春不老白玉春、五月白和圓白葉的苗期接種鑒定病情指數(shù)均為0。綜合成株期和苗期鑒定結(jié)果，篩選出白皮蘿卜抗根腫病種質(zhì)資源8份，包括富源1號、華綠8號蘿卜、重慶冰糖圓白、春不老、玉堂春、漢白玉、春玉和短葉13號。

根據(jù)苗期鑒定抗病性評價標準，參試紅皮蘿卜中根腫病抗病材料有4份（表2），綜合成株期和苗期鑒定結(jié)果，篩選出紅皮蘿卜抗根腫病種質(zhì)資源3份，分別為紅罐、南京紅和大紅袍。

根據(jù)苗期鑒定抗病性評價標準，參試綠皮蘿卜中根腫病抗病材料有4份（表3），綜合成株期和苗期鑒定結(jié)果，篩選出綠皮蘿卜抗根腫病種質(zhì)資源2份，分別為灌糖青和德日2號。

表1 白皮蘿卜種質(zhì)資源根腫病抗性調(diào)查結(jié)果

表2 紅皮蘿卜種質(zhì)資源根腫病抗性調(diào)查結(jié)果

2.2 蘿卜雜交組合根腫病抗性鑒定

在火燒坪田間根腫病病圃對155個試配組合進行根腫病抗性鑒定，25個組合田間表現(xiàn)為抗病，33個組合為耐病。其中白皮蘿卜參試組合有98個，抗根腫病組合有15個（表4）；紅皮蘿卜參試組合有23個，沒有發(fā)現(xiàn)抗病組合（表5）；綠皮蘿卜參試組合34個，10個組合抗根腫?。ū?）。綜合其他經(jīng)濟性狀，抗根腫病且性狀表現(xiàn)優(yōu)良的試配組合有3個，分別為L30-4-3A×L56、L30-4-3A×L36和L30-5-7-1A×L42-16-2（圖1）。

表3 綠皮蘿卜種質(zhì)資源根腫病抗性調(diào)查結(jié)果

表4 白皮蘿卜組合根腫病抗性調(diào)查結(jié)果

表5 紅皮蘿卜組合根腫病抗性調(diào)查結(jié)果

表6 綠皮蘿卜組合抗根腫病抗性調(diào)查結(jié)果

圖1 抗根腫病的優(yōu)良蘿卜組合

3 結(jié)論與討論

由于受高山氣候條件影響，加上種質(zhì)資源庫部分材料出芽率低，本試驗沒有對出苗株數(shù)少的材料進行成株期根腫病抗性結(jié)果分析，重點跟蹤驗證29份田間不發(fā)病的核心資源的抗性。苗期抗性鑒定在53份參試白皮蘿卜中獲得18份抗根腫病材料；10份參試紅皮蘿卜中獲得4份抗病材料；20份參試綠皮蘿卜中獲得4份抗病材料。綜合成株期和苗期抗性鑒定的結(jié)果，白皮蘿卜富源1號、華綠8號蘿卜、重慶冰糖圓白、春不老、玉堂春、漢白玉、春玉和短葉13號共8份種質(zhì)資源為抗病材料；紅皮蘿卜紅罐、南京紅和大紅袍共3份為抗病材料；綠皮蘿卜灌糖青和德日2號共2份為抗病材料。

試配組合根腫病病圃抗性鑒定結(jié)果顯示，參試紅皮蘿卜沒有表現(xiàn)抗病的組合，白皮蘿卜表現(xiàn)抗病的組合有15個，綠皮蘿卜表現(xiàn)抗病的組合有10個。由于試驗過程中，火燒坪地區(qū)連續(xù)陰雨天，一些蘿卜綜合經(jīng)濟性狀表現(xiàn)不佳，影響了對試配組合表現(xiàn)的綜合判斷，綜合根長、根形等性狀及外觀品質(zhì)，抗根腫病且性狀表現(xiàn)優(yōu)良的試配組合有3個，分別為L30-4-3A×L56、L30-4-3A×L36和L30-5-7-1A×L42-16-2?？蓪剐越M合進行多年多點試驗，再對鑒定出的組合繼續(xù)優(yōu)中選優(yōu)。

本試驗結(jié)合了田間調(diào)查和苗期鑒定綜合判斷參試材料的根腫病抗性，篩選出的抗性材料可在后期的抗病育種工作中加以綜合利用。調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，蘿卜在田間的根腫病發(fā)病癥狀多數(shù)是形成侵染后的凹陷黑疤，極感病的材料會形成與蕓薹屬作物相同的根瘤。結(jié)合田間抗性鑒定結(jié)果推測，蘿卜的根腫病抗病機制可能不僅僅是抗病基因在發(fā)揮作用，而是在侵染過程中作物自身的防御壞死機制啟動了，蘿卜的抗病機制可能在最初根毛的發(fā)育與脫落過程中已經(jīng)進行，該推測有待進一步的研究探討。

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Identification and Screening of Radish Clubroot Resistance in Changyang Mountainous Area of Hubei Province

GAN Cai-xia，CUI Lei，YUAN Wei-ling，DENG Xiao-hui*，YU Xiao-qing，JIAO Zhen-biao，JIAO Zhong-jiu，ZHU Feng-juan，QIU Zheng-ming
（Cash Crops Institute，Hubei Academy of Agricultural Sciences，Wuhan 430070，Hubei，China）

Changyang mountainous area is the main occurrence area for clubroot disease in Hubei mountainous region. Taking 100 radish germplasm resources as material，this paper carried out clubroot resistance identification during adult stage，and during seedling stage after artificial inoculation in the fields of Changyang Hujiaping and Huoshaoping. According to the result of comprehensive resistance identification of adult and seedling stages，13 resistant germplasm resources containing 8 white radishes（‘Fuyuan No.1’，‘Hualyu No.8’，‘Chongqingbingtangyuanbai’，‘Chunbulao’，‘Yutangchun’，‘Hanbaiyu’，‘Chunyu’and‘Duanye No.13’），3 red radishes（‘Hongguan’，‘Nanjinghong’and‘Dahongpao’）and 2 green radishes（‘Guantangqing’and‘Deri No.2’）were screened out. In addition，155 radish hybrid combinations were identified in Changyang Huoshaoping clubroot disease nursery and 3 good combinations resistant to clubroot were screened out.

Radish；Clubroot；Adult stage；Seedling stage；Disease resistance

甘彩霞，女，博士，副研究員，專業(yè)方向：蘿卜抗病育種與種質(zhì)資源創(chuàng)新，E-mail：gancaixiazhuanye@126.com

*通訊作者（Corresponding author）：鄧曉輝，男，研究員，專業(yè)方向：十字花科作物單倍體育種，E-mail：15927275107@163.com

2017-05-31；接受日期：2017-10-09

國家重點研發(fā)計劃項目（2016YFD0100204-19），湖北省技術(shù)創(chuàng)新專項（2016ABA095）