大連地區(qū)18個(gè)菜豆品種對(duì)根腐病的抗性鑒定

摘 " "要：為明確大連地區(qū)菜豆品種抗根腐病水平，通過病田試驗(yàn)和接種試驗(yàn)對(duì)18個(gè)菜豆品種進(jìn)行根腐病抗性鑒定。結(jié)果表明，病田試驗(yàn)中所有品種均表現(xiàn)發(fā)病，且發(fā)病情況逐年加重；八月忙、連農(nóng)玉豐架豆和連農(nóng)美味2號(hào)發(fā)病最輕，2年平均病情指數(shù)分別為12.96、13.70、15.19。在接種試驗(yàn)中，抗病（R）品種有5個(gè)，其中3個(gè)的病情指數(shù)與中抗品種呈顯著差異，包括連農(nóng)玉豐架豆、連農(nóng)美味2號(hào)和八月忙，病情指數(shù)分別為27.11、28.44和28.89；中抗（MR）品種11個(gè)，感病（S）品種2個(gè)，無(wú)免疫（I）和高抗（HR）品種。綜合試驗(yàn)結(jié)果，鑒定出3個(gè)抗病菜豆品種，連農(nóng)玉豐架豆、連農(nóng)美味2號(hào)和八月忙不僅抗根腐病，而且農(nóng)藝性狀優(yōu)良，既可以直接應(yīng)用于生產(chǎn)，也可以作為抗根腐病種質(zhì)資源進(jìn)行改良和利用。

關(guān)鍵詞：菜豆；種質(zhì)資源；根腐病；抗性

中圖分類號(hào)：S643.1 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1673-2871（2024）08-117-06

Resistance identification of 18 varieties of kidney beans in Dalian area to root rot disease

ZENG Yan， GUO Jianhua

（Dalian Modern Agricultural Production Development and Service Center， Dalian 116036， Liaoning， China）

Abstract： In order to clarify the resistance level of kidney bean varieties to root rot in Dalian area， the resistance identification to root rot and agronomic traits evaluation of 18 kidney bean varieties were carried out by disease field experiments and inoculation experiments. The results showed that in the field experiments， all varieties showed disease symptoms， and the incidence had been increasing year by year; August Busy， Liannong Yufengjiadou and Liannong Delicacy No. 2 had the lightest incidence， the average disease indexes’ for two years were 12.96， 13.70， and 15.19. In the inoculation experiments， there were 5 resistant（R）varieties， of which 3 showed significant differences in disease index compared to medium resistant varieties， including Liannong Yufengjiadou， Liannong Delicacy No. 2 and August Busy， the disease indexes’ were 27.11， 28.44 and 28.89; there were 11 moderately resistant（MR）varieties， 2 susceptible（S）varieties， and no immune（I）and highly resistant（HR）varieties. Based on the experimental results， three resistant varieties were identified， Liannong Yufengjiadou， Liannong Delicacy No. 2 and August Busy not only have resistance to root rot， but also have excellent agronomic traits. They can be directly applied in production and can also be used as germplasm resources for improvement and utilization of root rot resistance.

Key words： Kidney bean; Germplasm resource; Root rot; Resistance

菜豆（Phaseolus vulgaris L.）是我國(guó)重要的食用豆類，營(yíng)養(yǎng)豐富，蛋白質(zhì)含量高，目前在我國(guó)種植面積約50 000 hm2[1-3]。隨著規(guī)?；N植年限的增加，菜豆根腐病呈逐年加重趨勢(shì)，嚴(yán)重制約了菜豆的產(chǎn)量和品質(zhì)。研究表明，我國(guó)部分菜豆種植區(qū)由根腐病引起的產(chǎn)量損失高達(dá)84%[4]，因此，對(duì)菜豆根腐病的防治具有緊迫性和必要性。菜豆根腐病主要由半知菌亞門鐮孢屬的Fusarium solani f. sp. phaseoli引起，在植株生長(zhǎng)的各個(gè)時(shí)期均可侵染。菜豆發(fā)病初期常表現(xiàn)為植株矮小，在莖基部和主根上部出現(xiàn)邊緣不明顯的紅褐色斑塊，后期變成暗褐色至黑褐色；到植株開花結(jié)莢期，葉片自下向上逐漸變黃枯萎，但一般不脫落；病情繼續(xù)發(fā)展時(shí)，主根開始腐爛而不生發(fā)側(cè)根，嚴(yán)重時(shí)主根全部腐爛，莖葉枯萎，植株死亡[5]。目前對(duì)菜豆根腐病的防治主要有兩種方法：一種是以拌種、浸種、包衣和灌根等為主的藥劑防治[6-8]，該防治方法具有一定的效果，但存在防治成本高、環(huán)境污染和食品安全風(fēng)險(xiǎn)等問題；另一種是選育抗病品種，該方法可有效地避免藥劑防治引發(fā)的問題。因此選擇抗病品種是目前防治菜豆根腐病最經(jīng)濟(jì)、安全和有效的手段。因此，研究人員開展了菜豆種質(zhì)資源鑒定相關(guān)方面的研究。王素[9]對(duì)60個(gè)菜豆品種進(jìn)行根腐病抗性鑒定，篩選出6個(gè)抗病品種；郭寶德等[10]針對(duì)山西菜豆根腐病發(fā)病嚴(yán)重的情況，鑒定了106份種質(zhì)資源，篩選出高抗資源9份，抗級(jí)資源25份；向娟等[11]對(duì)39份豇豆種質(zhì)進(jìn)行根腐病抗性分析，篩選出高抗材料1份，抗級(jí)材料3份。大連地區(qū)為菜豆的重要種植區(qū)域，重茬問題突出，根腐病逐年加重，嚴(yán)重影響該地區(qū)菜豆的優(yōu)質(zhì)高效生產(chǎn)。鑒于此，筆者收集市場(chǎng)常見品種并引進(jìn)部分品種共18個(gè)，通過病田試驗(yàn)觀察和人工接種試驗(yàn)鑒定，明確供試品種對(duì)大連地區(qū)根腐病病原菌的抗性差異，為篩選適宜大連地區(qū)種植的抗病品種和創(chuàng)制新的種質(zhì)資源奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試材料部分為大連市現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展服務(wù)中心自育的品種，另一部分引自其他科研院所及從種子公司購(gòu)買的優(yōu)良品種。具體品種名稱及來源見表1。病田試驗(yàn)在大連市現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展服務(wù)中心試驗(yàn)基地進(jìn)行，為多年發(fā)生菜豆根腐病的病田，接種用的菜豆根腐病菌由試驗(yàn)基地的病株分離、純化而來。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.2.1 農(nóng)藝性狀調(diào)查試驗(yàn) 試驗(yàn)于2021年7－9月在大連市現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展服務(wù)中心露地進(jìn)行，采用高畦雙行直播，穴行距30 cm×60 cm，每穴3粒種子，每個(gè)品種10穴。8月下旬調(diào)查花色，9月上旬調(diào)查豆莢性狀。

1.2.2 病田試驗(yàn) 試驗(yàn)于2021－2022年7月下旬在大連市現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展服務(wù)中心露地進(jìn)行，采用高畦雙行直播，穴行距30 cm×60 cm，每穴3粒種子，每個(gè)處理播10穴，共30株，小區(qū)面積1.8 m2，3次重復(fù)，隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)。當(dāng)少量植株開始表現(xiàn)出生長(zhǎng)不良等發(fā)病癥狀時(shí)，調(diào)查根腐病發(fā)病情況，用鐵鍬深挖，盡量保證根的完整性，用清水沖洗根部，調(diào)查30株幼苗的發(fā)病情況。由于田間抗性受環(huán)境條件影響較大，試驗(yàn)設(shè)2次重復(fù)。

1.2.3 接種試驗(yàn) 病原菌制備：將采集回來的病株取病健交界處組織接入馬鈴薯葡萄糖培養(yǎng)基，孢子長(zhǎng)出后參考方中達(dá)[12]的稀釋純化法進(jìn)行單孢分離、純化培養(yǎng)，用馬鈴薯胡蘿卜瓊脂培養(yǎng)基低溫保存，接種前用血球計(jì)數(shù)器配制成濃度為105個(gè)·ml-1的孢子懸浮液。

接種方式參考方中達(dá)[12]的土壤接種法。試驗(yàn)于2022年3月在大連市現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展服務(wù)中心溫室內(nèi)進(jìn)行，溫室內(nèi)溫度保持18～29 ℃。菜豆采用50孔營(yíng)養(yǎng)土穴盤育苗，規(guī)格54 cm×28 cm×4.5 cm，營(yíng)養(yǎng)土提前用上海醫(yī)用核子儀器廠生產(chǎn)的YQX·SG41-280型電熱手提壓力蒸汽消毒器殺菌。播種時(shí)每個(gè)穴內(nèi)放1粒粒大飽滿的種子，每個(gè)品種25粒，3次重復(fù)，隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)。在種子表面噴灑孢子懸浮液，每個(gè)穴盤約300 mL，覆土后再次噴灑孢子懸浮液200 mL。鋪上地膜，起拱架，蓋棚膜，當(dāng)有80%以上種子露芽時(shí)揭除地膜。棚膜09：00掀起，15：00覆蓋，植株長(zhǎng)出2片三出復(fù)葉時(shí)小心拔出幼苗，用水沖洗根部，調(diào)查25株幼苗的發(fā)病情況。

1.3 測(cè)定指標(biāo)及方法

1.3.1 農(nóng)藝性狀的調(diào)查 在植株生長(zhǎng)過程中，觀察記錄每個(gè)品種的株型、花色、莢色、莢形、種子顏色及形狀；在采收期掰開嫩莢，腹縫線處有絲狀纖維束記為有筋，無(wú)纖維束記為無(wú)筋；中果皮形成革質(zhì)膜記為硬莢，不形成革質(zhì)膜記為軟莢[13]。

1.3.2 病情指數(shù)的測(cè)定 不同研究者的病情指數(shù)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)略有差異，Naseri等[14]根據(jù)菜豆根表面變色程度、病斑所占面積，將發(fā)病情況分為0～5級(jí)6個(gè)級(jí)別；Fawy等[15]根據(jù)病斑長(zhǎng)度和病斑所占面積將發(fā)病情況分為1～5級(jí)5個(gè)級(jí)別；Schneider等[16]考慮到了病斑的大小及根減少的百分比，將發(fā)病情況分為1～6級(jí)6個(gè)級(jí)別；王春玲等[17]根據(jù)大豆主根變色程度、能否繼續(xù)生長(zhǎng)和須根的有無(wú)將大豆根腐病發(fā)病情況分為5個(gè)級(jí)別。菜豆主根受到侵染時(shí)，側(cè)根的生長(zhǎng)會(huì)受到影響，因此，在劃分發(fā)病級(jí)別時(shí)，除了病斑數(shù)量，同時(shí)將主根能否繼續(xù)生長(zhǎng)、須根數(shù)量納入評(píng)價(jià)因素，參考以上標(biāo)準(zhǔn)，筆者對(duì)菜豆根腐病的發(fā)病級(jí)別作如下劃分：0級(jí)，未發(fā)??；1級(jí)，主根表面有零星病斑，須根無(wú)病斑；3級(jí)，主根和須根表面均有病斑，植株正常生長(zhǎng)；5級(jí)，主根能繼續(xù)生長(zhǎng)，須根數(shù)量減少；7級(jí)，主根變黑，不能繼續(xù)生長(zhǎng)，須根明顯減少，地上部生長(zhǎng)不良；9級(jí)，主根縊縮，須根脫落，植株死亡。

根據(jù)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)判定植株的發(fā)病級(jí)別，計(jì)算供試品種的病情指數(shù)（DI）。病情指數(shù)=[（總株數(shù)×最高級(jí)別）/]（病株數(shù)×發(fā)病級(jí)別）×100。

1.3.3 抗性級(jí)別劃分標(biāo)準(zhǔn) 品種抗性級(jí)別以接種試驗(yàn)中測(cè)定的病情指數(shù)為依據(jù)[16]，免疫（I），DI=0；高抗（HR），DI≤20；抗?。≧），20＜DI≤40；中抗（MR），40＜DI≤60；感病（S），60＜DI≤80；高感（HS），DI＞80。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Microsoft Excel 2017進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和作圖，采用SPSS 19.0 進(jìn)行差異顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 供試品種農(nóng)藝性狀調(diào)查

18個(gè)菜豆品種的農(nóng)藝性狀詳見表2。供試品種1～7號(hào)為引進(jìn)品種，除了哈菜豆6號(hào)為矮生，硬莢，其余品種均為蔓生，軟莢，均適合作為食莢類品種栽培，但莢色和口感還需經(jīng)過市場(chǎng)檢驗(yàn)。8～18號(hào)為市場(chǎng)常見品種，將軍油豆王、中華綠霸油豆、大馬掌嫩莢綠色帶紅色條紋，寬扁條形，無(wú)筋軟莢，品質(zhì)極佳；航天1號(hào)、航天2號(hào)綠色長(zhǎng)圓棍形，無(wú)筋軟莢；金粒豐、連農(nóng)玉豐架豆、連農(nóng)架豆36號(hào)、連農(nóng)923白綠色或綠色，扁圓棍或圓棍形，有筋軟莢；八月忙嫩莢紫色，扁條形，有筋軟莢；連農(nóng)美味2號(hào)嫩莢綠色帶紫色條紋，扁圓棍形，有筋軟莢。

2.2 供試品種田間發(fā)病情況調(diào)查

18個(gè)菜豆品種在田間均發(fā)病，但品種間感染情況存在差異（表3）。其中，2年平均病情指數(shù)較低的是八月忙、連農(nóng)玉豐架豆和連農(nóng)美味2號(hào)，病情指數(shù)分別為12.96、13.70和15.19，與其他品種呈顯著差異。平均病情指數(shù)最高的是秋抗1號(hào)，達(dá)47.41，其次為白水四季豆，病情指數(shù)39.63，二者顯著高于其他品種。2022年發(fā)病情況較2021年嚴(yán)重，說明重茬地的病原菌危害逐年加重。

2.3 供試品種接種試驗(yàn)發(fā)病情況調(diào)查

接種試驗(yàn)結(jié)果如表4所示，供試材料病情指數(shù)均大于20，無(wú)免疫（I）和高抗（HR）品種；抗性（R）品種5個(gè)，分別為連農(nóng)玉豐架豆、連農(nóng)美味2號(hào)、八月忙、將軍油豆王和白棒豆，病情指數(shù)在20～40之間，前3個(gè)品種與中抗品種呈顯著差異，而將軍油豆王和白棒豆與中抗品種中的航天1號(hào)差異不顯著；中抗（MR）品種11個(gè)，病情指數(shù)在40～60之間；感?。⊿）品種2個(gè)，為秋抗1號(hào)和白水四季豆，病情指數(shù)在60～80之間，與中抗品種均呈顯著差異；無(wú)病情指數(shù)高于80的高感（HS）品種。

3 討論與結(jié)論

筆者通過病田試驗(yàn)和接種試驗(yàn)兩種方式，比較了18個(gè)菜豆品種對(duì)根腐病的抗性水平。由于田間抗性表示水平抗性，體現(xiàn)品種對(duì)病原菌的多個(gè)生理小種均有一定的抗性，因此即使生理小種發(fā)生變化，抗病性依然能夠保持；接種抗性表示垂直抗性，體現(xiàn)品種對(duì)某一生理小種的抗性，優(yōu)點(diǎn)是指標(biāo)明確，容易測(cè)定，能夠比較準(zhǔn)確地反映品種的抗性水平[12]。在病田試驗(yàn)中，八月忙、連農(nóng)玉豐架豆和連農(nóng)美味2號(hào)2年平均病情指數(shù)較低且與其他品種呈顯著差異，表現(xiàn)出穩(wěn)定的抗病能力，說明這3個(gè)品種具有一定的水平抗性。在接種試驗(yàn)中，達(dá)到了抗病級(jí)別且與其他品種呈顯著差異的品種有3個(gè)，分別為連農(nóng)玉豐架豆、連農(nóng)美味2號(hào)和八月忙，與病田試驗(yàn)的鑒定結(jié)果一致。這與王素[9]的試驗(yàn)結(jié)果有一定差異，其鑒定出抗性資源6份，包括白水四季豆、白棒豆、一掛鞭和雙季豆，但這4個(gè)品種在本試驗(yàn)中只有白棒豆達(dá)到抗性級(jí)別，雙季豆和一掛鞭僅為中抗，白水四季豆為感病品種。試驗(yàn)產(chǎn)生差異的原因可能是：第一，地區(qū)差異導(dǎo)致病原菌生理小種不同；第二，同一地區(qū)生理小種發(fā)生變化；第三，受生長(zhǎng)環(huán)境影響。避免品種喪失抗病力的方法主要是選用含有數(shù)個(gè)垂直抗病基因的復(fù)合抗病品種或具有水平抗性的品種。目前，我國(guó)抗根腐病種質(zhì)資源較為稀缺，需要擴(kuò)大資源鑒定范圍或引進(jìn)國(guó)外菜豆資源，挖掘抗性材料，同時(shí)加強(qiáng)對(duì)已經(jīng)鑒定為抗性資源的利用和改良。

綜合田間試驗(yàn)和接種試驗(yàn)結(jié)果，鑒定出抗病品種3個(gè)：連農(nóng)玉豐架豆、連農(nóng)美味2號(hào)和八月忙。3個(gè)菜豆品種均為大連當(dāng)?shù)仄贩N，對(duì)根腐病抗性較強(qiáng)，且具有良好的農(nóng)藝性狀，既可以直接用于生產(chǎn)，也可以作為抗根腐病種質(zhì)資源進(jìn)行改良和利用。

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