抗根腫病大白菜品種抗性鑒定與性狀評價

李慧楠 董軍 王雅 肖晨 趙利民

摘? ? 要：為探究大白菜不同品種在陜西太白地區(qū)對根腫病的抗性情況，減緩根腫病發(fā)生對當(dāng)?shù)厥卟水a(chǎn)業(yè)造成的威脅，分別采用人工接種抗病性鑒定和田間病圃自然誘發(fā)鑒定方法，對引自國內(nèi)外的34個抗根腫病大白菜品種進行抗性鑒定、小區(qū)產(chǎn)量以及農(nóng)藝性狀綜合評價。經(jīng)過綜合評定后最終篩選出6個高抗根腫病、耐未熟先期抽薹、易包心、產(chǎn)量高、葉色深綠、心葉黃色、球型大小等綜合經(jīng)濟性狀符合當(dāng)?shù)厥袌鲂枨笄疫m宜在太白高山越夏蔬菜產(chǎn)區(qū)推廣的品種，分別是：‘耐斯高‘18白001‘CR金盛‘山地英雄‘金錦‘SSRC1，其中‘18白001凈菜率和產(chǎn)量表現(xiàn)最佳，折合667 m2產(chǎn)量可達(dá) 5 644.73 kg。

關(guān)鍵詞：大白菜;根腫病;抗性鑒定;性狀評價

中圖分類號：S634.1 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1673-2871（2020）07-039-05

Abstract： In order to explore the resistance of different Chinese cabbage varieties to clubroot disease in Taibai area of Shaanxi， and to reduce the threat to the local vegetable industry caused by the occurrence of clubroot disease， through injection method and natural induction of disease nursery in the field， 34 Chinese cabbage varieties with resistance to clubroot were identified. Through comprehensive evaluation of resistance level to clubroot disease， plot yield and some agronomic traits of different varieties， 6 cultivars were found with high-resistance club diseases， easy heart-wrenching， bolting resistance， high yield， dark green leaf color， yellow heart， spherical size and other comprehensive economic characteristics which meet the local market demand and are suitable for promotion in Taibai mountain summer vegetable production area： ‘Nesco and ‘18bai001， ‘CR Jinsheng， ‘mountain hero， ‘Jinjin and ‘SSRC1， among which ‘18bai001 has the best net produce rate and yield， which can be converted into 5 644.73 kg per 667 m2.

Key words： Chinese cabbage; Plasmodiophora brassicae; Resistance identification; Character evaluation

根腫病是蕓薹根腫菌（Plasmodiophora brassicae Woron.）侵染十字花科作物導(dǎo)致根部腫大的一種真菌性病害，發(fā)病初期植株地上部分無明顯癥狀，隨著病情加重，發(fā)病后期植株地上部分出現(xiàn)葉片淡綠、邊緣泛黃、生長緩慢、植株長勢低矮與萎蔫等癥狀，病發(fā)嚴(yán)重會導(dǎo)致整株植株死亡。根腫病最早發(fā)生于地中海兩岸和歐洲南部，由于種子帶菌傳播等原因，目前很多地區(qū)都有發(fā)生。陜西省太白縣以種植十字花科蔬菜為主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，近年來，根腫病發(fā)生面積已達(dá)太白縣十字花科蔬菜種植地的60%以上，嚴(yán)重時絕收，嚴(yán)重影響當(dāng)?shù)厥只剖卟说姆N植收益，威脅太白縣蔬菜產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展[1]。

選育抗根腫病品種是預(yù)防根腫病關(guān)鍵措施，近年來，國內(nèi)許多科研單位對十字花科根腫病抗病育種進行了研究。羅延青等[2]通過用根腫病高抗白菜品種‘康根51與甘藍(lán)型油菜種質(zhì)雜交，采用人工接種鑒定和田間抗性鑒定相結(jié)合的方法進行了抗性評價，獲得2份表現(xiàn)抗性的甘藍(lán)型油菜新種質(zhì)。為滿足河南新野大白菜生產(chǎn)對抗根腫病品種的需求，姚秋菊等[3]對引自國內(nèi)外的抗病品種進行了抗病性及經(jīng)濟學(xué)性狀鑒定，篩選出6個抗根腫病、產(chǎn)量較高、綜合性狀表現(xiàn)好的品種。尹俊龍等[4]采用菌土法對18個抗根腫病大白菜品種接種盈江根腫菌，篩選出6個免疫品種和2個抗病品種。

隨著太白縣大白菜種植面積不斷增加，為使大白菜種植在當(dāng)?shù)卦霎a(chǎn)增效，選擇適合太白地區(qū)推廣種植且抗根腫病的大白菜品種變得極其重要。基于此，在歷年試驗的基礎(chǔ)上，筆者在2019年4—8月對引自國內(nèi)外的34個大白菜品種進行根腫病抗性鑒定和農(nóng)藝性狀綜合評價，以期篩選出抗根腫病、綜合性狀優(yōu)良的大白菜品種，為陜西太白高山越夏蔬菜產(chǎn)區(qū)生產(chǎn)提供品種支撐。

1 材料和方法

1.1 材料

供試品種為引自國內(nèi)外的34個大白菜品種，品種名稱、來源詳見表1。試驗所用的根腫病新鮮菌根于2018年7月22日采集于太白縣咀頭鎮(zhèn)北溝蔬菜基地，經(jīng)切片鏡檢確定為蕓薹根腫菌。菌根經(jīng)清洗、晾干表面水分后，置于-20 ℃冰箱中保存?zhèn)溆谩?/p>

1.2 苗期人工抗病性鑒定

1.2.1 接種菌液的制備 取出保存于-18 ℃冰箱的菌根，于室溫下解凍后放入攪碎機中加清水?dāng)囁椋?層紗布過濾，濾液于4 ℃、4 000 r·min-1，離心10 min，棄上清液，沉淀用蒸餾水懸浮后再重復(fù)離心3次，棄上清液，將沉淀用蒸餾水懸浮后于血球計數(shù)板上計數(shù)，并用蒸餾水稀釋方法調(diào)節(jié)孢子懸浮液濃度為2×108個·mL-1，4 ℃冰箱保存?zhèn)溆谩?/p>

1.2.2 播種及接種 抗性鑒定于2019 年5月中旬至8月上旬在西北農(nóng)林科技大學(xué)太白蔬菜試驗示范基地大棚內(nèi)進行。播種前育苗基質(zhì)滅菌裝盤，采用注射法進行接種，播種后用移液器吸取1 mL菌液注射在種子上，隨后覆土。播種后置于濕度為80%～90%、溫度為25～28 ℃的溫室中培養(yǎng)。于5月16日播種育苗，每個材料播種1個穴盤（50孔），每穴播種2粒種子，隨后間苗，每穴留1株，設(shè)3次重復(fù)，6月26日將白菜苗拔起后清洗附著于根部的基質(zhì)土，按照根腫病人工抗病性鑒定分級標(biāo)準(zhǔn)調(diào)查病情。

1.3 田間病圃抗病性鑒定和品種農(nóng)藝性狀調(diào)查

試驗于2019年4月中旬至7月中旬在陜西省寶雞市太白縣咀頭鎮(zhèn)北溝蔬菜基地進行。試驗園地勢平坦，前茬為大白菜，根腫病發(fā)病圃，越冬前深翻，春季土壤解凍后進行深翻旋耕整地，結(jié)合整地每667 m2施生物有機菌肥80 kg，三元復(fù)合肥50 kg做基肥。試驗于2019年4月20日穴盤育苗，5月18日定植，小區(qū)面積15 m2，每個品種單次重復(fù)試驗小區(qū)種植60株，行株距50 cm×50 cm，一膜2行，3次重復(fù)，隨機區(qū)組排列，露地地膜覆蓋栽培。全生育期只防蟲不防病。7月10日收獲前，用葉綠素儀測定各大白菜品種的葉綠素含量，并調(diào)查各品種主要農(nóng)藝性狀、生物學(xué)特征及地上萎蔫情況，隨后將每個小區(qū)全部植株整株帶根拔起，按照根腫病田間病圃鑒定分級標(biāo)準(zhǔn)記錄每個植株根部根腫病發(fā)病級別，隨機選取10株稱量單株凈質(zhì)量，計算小區(qū)產(chǎn)量。

1.4 病情、抗性分級標(biāo)準(zhǔn)及計算依據(jù)

根腫病發(fā)病病情分級標(biāo)準(zhǔn)及抗性分級標(biāo)準(zhǔn)在參考楊曉云等、王鑫等、陳群航等、鄢洪海等[5-8]的基礎(chǔ)上進行了修改。

1.4.1 病情分級標(biāo)準(zhǔn) 苗期人工抗病性鑒定分級標(biāo)準(zhǔn)——0級：根系正常，無病癥;1級：側(cè)根有極少微小腫大，主根正常無腫大;3級：側(cè)根或主根有少量較小腫瘤;5級：側(cè)根或主根上有較多或較大腫瘤，腫瘤呈圓形;7級：側(cè)根或主根上有大腫瘤，腫瘤呈圓形或紡錘形;9級：側(cè)根和主根均有大塊腫瘤，且腫瘤擴展至下胚軸。

田間病圃自然誘發(fā)鑒定分級標(biāo)準(zhǔn)——0級：根系正常，植株地上部能形成正常葉球;1級：側(cè)根、須根上有1～2個細(xì)小腫瘤，主根上無腫瘤，植株地上部無病癥，可以形成正常葉球;3級：須根、側(cè)根上有多個腫瘤或個別腫瘤直徑或長度超過0.5 cm，或主根尖部上有少量較小腫瘤，植株地上部生長正常，可以形成葉球，對產(chǎn)量影響較小;5級：側(cè)根及主根末梢有較多、較大腫瘤，大部分腫瘤直徑或長度超過0.5 cm，植株地上部生長較緩慢，對產(chǎn)量有一定影響;7級：側(cè)根、主根上有大腫瘤，腫瘤呈圓形或紡錘形，腫瘤直徑或長度超過1.0 cm，植株地上部生長緩慢，發(fā)生嚴(yán)重萎蔫和發(fā)黃現(xiàn)象，對產(chǎn)量影響較大;9級：根部腫大部分開始龜裂或腐爛，植株地上部萎蔫、枯黃、停止生長或已死亡，幾乎絕產(chǎn)。

1.4.2 抗性分級標(biāo)準(zhǔn) 群體抗病性劃分標(biāo)準(zhǔn)——高抗（HR）：0～11.11;抗?。≧）：11.12～33.33;耐病（T）：33.34～55.55;感?。⊿）：55.56～77.77;高感（HS）：77.78～100。

1.4.3 發(fā)病率和病情指數(shù)計算 發(fā)病率和病情指數(shù)計算公式如下。

發(fā)病率/%=[發(fā)病株數(shù)調(diào)查總株數(shù)]×100;

病情指數(shù)=[（發(fā)病級別×該級別發(fā)病株數(shù)）最高發(fā)病級別×調(diào)查總株數(shù)]×100。

1.5 數(shù)據(jù)分析

采用Microsoft Excel 2010對農(nóng)藝性狀相關(guān)數(shù)據(jù)進行初步統(tǒng)計分析，用IBM SPSS Statistics 23對植株病情指數(shù)和葉綠素進行雙變量相關(guān)性分析，對凈菜產(chǎn)量和中心柱長進行單因素方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同大白菜品種抗根腫病鑒定

由表2可知，34個供試大白菜品種在苗期鑒定，對根腫病抗性表現(xiàn)出高抗的品種有13個。進行田間病圃自然誘發(fā)抗性鑒定，對根腫病抗性表現(xiàn)出高抗性的結(jié)果與苗期鑒定結(jié)果相一致，分別是‘山地英雄‘CR春佳‘CR588‘CR金盛‘耐斯高‘18白001‘16白002‘青研CR1‘金錦‘SSRC1‘SSRC2‘SSRC3及‘秦春2號。

2.2 葉綠素含量與病情指數(shù)的相關(guān)性分析

由圖1可看出，葉綠素含量與病情指數(shù)呈現(xiàn)相互抑制的關(guān)系，相關(guān)公式為y = -0.184 5 x+50.928。矩形虛線內(nèi)為高抗根腫病大白菜品種，其植株葉片葉綠素含量均高于其他品種。由表3分析結(jié)果可以得到植株的葉綠素含量與病情指數(shù)之間的相關(guān)系數(shù)為-0.77，表明這2個指標(biāo)呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)性，并且兩者之間呈顯著相關(guān)，即隨著根腫病病情指數(shù)增加，葉綠素含量減少，其植株光合作用變?nèi)?，同化物減少，導(dǎo)致植株長勢減弱，乃至出現(xiàn)萎蔫、死亡，和上述分析相同。

2.3 不同品種大白菜生物學(xué)性狀表現(xiàn)

由表4可知，34個供試大白菜品種中，‘CR588中心柱最長，‘秦春2號次之，兩者均呈現(xiàn)極顯著差異，田間植株發(fā)生抽薹現(xiàn)象，結(jié)球不緊，使商品性降低，不建議在高山地區(qū)提早種植。結(jié)合表2，比較高抗根腫病品種的植株長勢和葉球，可以看出‘CR春佳和‘16白002植株偏低矮，高度分別為29.56 cm、30.11 cm，‘SSRC2植株偏高，為34.33 cm，‘青研CR1‘SSRC3球心顏色較淺，為淺黃色，商品性稍差?！退垢摺?8白001‘金錦‘CR金盛‘SSRC1和‘山地英雄中心柱小，長勢優(yōu)良，葉色深綠，心葉黃色，球型大小等均符合當(dāng)?shù)厥袌鲆蟆?/p>

2.4 高抗根腫病大白菜品種產(chǎn)量表現(xiàn)

34個供試大白菜品種中11個表現(xiàn)出對根腫病高抗抗性的品種在產(chǎn)量表現(xiàn)方面如表5所列，從統(tǒng)計分析結(jié)果可得到‘SSRC3凈菜率和產(chǎn)量表現(xiàn)最佳，‘青研CR1產(chǎn)量最低，其余產(chǎn)量均呈中等水平，但各品種產(chǎn)量相差不顯著，均可作為推薦備選品種。

3 討論與結(jié)論

不同大白菜品種在生物學(xué)性狀和產(chǎn)量水平方面存在遺傳差異。‘CR588和‘秦春2號中心柱極高，極易抽薹開花，不利于生長包心，影響大白菜產(chǎn)量和品質(zhì)，不適宜推廣;‘CR春佳和‘16白002植株偏低矮，商品性稍差;‘SSRC2‘青研CR1和‘SSRC3葉色淺綠，生長后期有軟腐病發(fā)生。其余高抗根腫病的品種表現(xiàn)豐產(chǎn)性、綜合性狀、商品性優(yōu)于平均水平，具有潛在推廣價值。

葉綠素能夠反映植株葉片生理生化活性和植株長勢，當(dāng)植株受到外界不良環(huán)境脅迫影響植株生長時，葉綠素含量會隨之下降[9]。被根腫菌侵染的大白菜，根部腫大，地上部葉片出現(xiàn)萎蔫，植株長勢弱，株型較小，葉片顏色泛黃，相關(guān)根腫病病情指數(shù)增高，其葉綠素含量相對較低[10]。筆者通過對不同大白菜品種葉片葉綠素含量與其根腫病病情指數(shù)相關(guān)性分析后證實，大白菜感染根腫菌后根系膨大，嚴(yán)重影響植株對水分和礦物質(zhì)的吸收，地上部分生長受阻，生理生化過程受到影響，導(dǎo)致葉片葉綠素含量降低，植株葉片黃化，出現(xiàn)萎蔫，嚴(yán)重時死亡，付菊梅[11]通過用根腫菌毒素粗提液處理油菜發(fā)現(xiàn)毒素使油菜內(nèi)葉綠素含量和根系活力顯著降低;莫霏[12]等在上海使用6個普通白菜品種與正常植株進行根腫病抗性比較，發(fā)現(xiàn)6個普通白菜品種發(fā)病植株的葉綠素含量均低于正常植株;王瑤[13]將感病品種‘早熟5號白菜于帶菌田間播種，用防治根腫病的殺菌劑進行處理后發(fā)現(xiàn)經(jīng)過處理后的白菜樣品葉綠素含量均不同程度高于對照處理。本試驗結(jié)論與前人結(jié)果一致。此外，高抗品種‘山地英雄‘CR春佳‘CR金盛‘SSRC1葉綠素含量較低可能與測量時天氣變化或其他誤差有關(guān)，有待進一步觀測。

大白菜根腫病抗性鑒定試驗表明34個供試品種對根腫病抗病能力具有差異。本試驗篩選出具有高抗根腫病大白菜品種13個。結(jié)合生物學(xué)性狀以及商品性等最終篩選出高抗根腫病、耐抽薹、高產(chǎn)、商品性好、適合陜西太白地區(qū)種植的品種共6個，分別為‘耐斯高‘18白001‘CR金盛‘山地英雄‘金錦‘SSRC1，可為太白地區(qū)推廣種植抗根腫病大白菜提供參考，其余品種建議謹(jǐn)慎選擇。但因根腫菌生理小種較多，本試驗中的菌株來源單一，若要長期在太白地區(qū)大面積種植推廣，還需進一步鑒定根腫菌菌株類型和品種抗生理小種類別，并進行抗病性鑒定的篩選。

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