抗根肿病大白菜品种抗性鉴定与性状评价
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作者:李慧楠 董军 王雅 肖晨 赵利民
摘 要：為探究大白菜不同品种在陕西太白地区对根肿病的抗性情况，减缓根肿病发生对当地蔬菜产业造成的威胁，分别采用人工接种抗病性鉴定和田间病圃自然诱发鉴定方法，对引自国内外的34个抗根肿病大白菜品种进行抗性鉴定、小区产量以及农艺性状综合评价。经过综合评定后最终筛选出6个高抗根肿病、耐未熟先期抽薹、易包心、产量高、叶色深绿、心叶黄色、球型大小等综合经济性状符合当地市场需求且适宜在太白高山越夏蔬菜产区推广的品种，分别是：‘耐斯高’‘18白001’‘CR金盛’‘山地英雄’‘金锦’‘SSRC1’，其中‘18白001’净菜率和产量表现最佳，折合667 m2产量可达 5 644.73 kg。
关键词：大白菜;根肿病;抗性鉴定;性状评价
中图分类号：S634.1 文献标识码：A 文章编号：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
根肿病是芸薹根肿菌（Plasmodiophora brassicae Woron.）侵染十字花科作物导致根部肿大的一种真菌性病害，发病初期植株地上部分无明显症状，随着病情加重，发病后期植株地上部分出现叶片淡绿、边缘泛黄、生长缓慢、植株长势低矮与萎蔫等症状，病发严重会导致整株植株死亡。根肿病最早发生于地中海两岸和欧洲南部，由于种子带菌传播等原因，目前很多地区都有发生。陕西省太白县以种植十字花科蔬菜为主导产业，近年来，根肿病发生面积已达太白县十字花科蔬菜种植地的60%以上，严重时绝收，严重影响当地十字花科蔬菜的种植收益，威胁太白县蔬菜产业健康发展[1]。
选育抗根肿病品种是预防根肿病关键措施，近年来，国内许多科研单位对十字花科根肿病抗病育种进行了研究。罗延青等[2]通过用根肿病高抗白菜品种‘康根51’与甘蓝型油菜种质杂交，采用人工接种鉴定和田间抗性鉴定相结合的方法进行了抗性评价，获得2份表现抗性的甘蓝型油菜新种质。为满足河南新野大白菜生产对抗根肿病品种的需求，姚秋菊等[3]对引自国内外的抗病品种进行了抗病性及经济学性状鉴定，筛选出6个抗根肿病、产量较高、综合性状表现好的品种。尹俊龙等[4]采用菌土法对18个抗根肿病大白菜品种接种盈江根肿菌，筛选出6个免疫品种和2个抗病品种。
随着太白县大白菜种植面积不断增加，为使大白菜种植在当地增产增效，选择适合太白地区推广种植且抗根肿病的大白菜品种变得极其重要。基于此，在历年试验的基础上，笔者在2019年4—8月对引自国内外的34个大白菜品种进行根肿病抗性鉴定和农艺性状综合评价，以期筛选出抗根肿病、综合性状优良的大白菜品种，为陕西太白高山越夏蔬菜产区生产提供品种支撑。
1 材料和方法
1.1 材料
供试品种为引自国内外的34个大白菜品种，品种名称、来源详见表1。试验所用的根肿病新鲜菌根于2018年7月22日采集于太白县咀头镇北沟蔬菜基地，经切片镜检确定为芸薹根肿菌。菌根经清洗、晾干表面水分后，置于-20 ℃冰箱中保存备用。
1.2 苗期人工抗病性鉴定
1.2.1 接种菌液的制备 取出保存于-18 ℃冰箱的菌根，于室温下解冻后放入搅碎机中加清水搅碎，4层纱布过滤，滤液于4 ℃、4 000 r·min-1，离心10 min，弃上清液，沉淀用蒸馏水悬浮后再重复离心3次，弃上清液，将沉淀用蒸馏水悬浮后于血球计数板上计数，并用蒸馏水稀释方法调节孢子悬浮液浓度为2×108个·mL-1，4 ℃冰箱保存备用。 1.2.2 播种及接种 抗性鉴定于2019 年5月中旬至8月上旬在西北农林科技大学太白蔬菜试验示范基地大棚内进行。播种前育苗基质灭菌装盘，采用注射法进行接种，播种后用移液器吸取1 mL菌液注射在种子上，随后覆土。播种后置于湿度为80%～90%、温度为25～28 ℃的温室中培养。于5月16日播种育苗，每个材料播种1个穴盘（50孔），每穴播种2粒种子，随后间苗，每穴留1株，设3次重复，6月26日将白菜苗拔起后清洗附着于根部的基质土，按照根肿病人工抗病性鉴定分级标准调查病情。
1.3 田间病圃抗病性鉴定和品种农艺性状调查
试验于2019年4月中旬至7月中旬在陕西省宝鸡市太白县咀头镇北沟蔬菜基地进行。试验园地势平坦，前茬为大白菜，根肿病发病圃，越冬前深翻，春季土壤解冻后进行深翻旋耕整地，结合整地每667 m2施生物有机菌肥80 kg，三元复合肥50 kg做基肥。试验于2019年4月20日穴盘育苗，5月18日定植，小区面积15 m2，每个品种单次重复试验小区种植60株，行株距50 cm×50 cm，一膜2行，3次重复，随机区组排列，露地地膜覆盖栽培。全生育期只防虫不防病。7月10日收获前，用叶绿素仪测定各大白菜品种的叶绿素含量，并调查各品种主要农艺性状、生物学特征及地上萎蔫情况，随后将每个小区全部植株整株带根拔起，按照根肿病田间病圃鉴定分级标准记录每个植株根部根肿病发病级别，随机选取10株称量单株净质量，计算小区产量。
1.4 病情、抗性分级标准及计算依据
根肿病发病病情分级标准及抗性分级标准在参考杨晓云等、王鑫等、陈群航等、鄢洪海等[5-8]的基础上进行了修改。
1.4.1 病情分级标准 苗期人工抗病性鉴定分级标准——0级：根系正常，无病症;1级：侧根有极少微小肿大，主根正常无肿大;3级：侧根或主根有少量较小肿瘤;5级：侧根或主根上有较多或较大肿瘤，肿瘤呈圆形;7级：侧根或主根上有大肿瘤，肿瘤呈圆形或纺锤形;9级：侧根和主根均有大块肿瘤，且肿瘤扩展至下胚轴。
田间病圃自然诱发鉴定分级标准——0级：根系正常，植株地上部能形成正常叶球;1级：侧根、须根上有1～2个细小肿瘤，主根上无肿瘤，植株地上部无病症，可以形成正常叶球;3级：须根、侧根上有多个肿瘤或个别肿瘤直径或长度超过0.5 cm，或主根尖部上有少量较小肿瘤，植株地上部生长正常，可以形成叶球，对产量影响较小;5级：侧根及主根末梢有较多、较大肿瘤，大部分肿瘤直径或长度超过0.5 cm，植株地上部生长较缓慢，对产量有一定影响;7级：侧根、主根上有大肿瘤，肿瘤呈圆形或纺锤形，肿瘤直径或长度超过1.0 cm，植株地上部生长缓慢，发生严重萎蔫和发黄现象，对产量影响较大;9级：根部肿大部分开始龟裂或腐烂，植株地上部萎蔫、枯黄、停止生长或已死亡，几乎绝产。
1.4.2 抗性分级标准 群体抗病性划分标准——高抗（HR）：0～11.11;抗病（R）：11.12～33.33;耐病（T）：33.34～55.55;感病（S）：55.56～77.77;高感（HS）：77.78～100。
1.4.3 发病率和病情指数计算 发病率和病情指数计算公式如下。
发病率/%=[发病株数调查总株数]×100;
病情指数=[（发病级别×该级别发病株数）最高发病级别×调查总株数]×100。
1.5 数据分析
采用Microsoft Excel 2010对农艺性状相关数据进行初步统计分析，用IBM SPSS Statistics 23对植株病情指数和叶绿素进行双变量相关性分析，对净菜产量和中心柱长进行单因素方差分析。
2 结果与分析
2.1 不同大白菜品种抗根肿病鉴定
由表2可知，34个供试大白菜品种在苗期鉴定，对根肿病抗性表现出高抗的品种有13个。进行田间病圃自然诱发抗性鉴定，对根肿病抗性表现出高抗性的结果与苗期鉴定结果相一致，分别是‘山地英雄’‘CR春佳’‘CR588’‘CR金盛’‘耐斯高’‘18白001’‘16白002’‘青研CR1’‘金锦’‘SSRC1’‘SSRC2’‘SSRC3’及‘秦春2号’。
2.2 叶绿素含量与病情指数的相关性分析
由图1可看出，叶绿素含量与病情指数呈现相互抑制的关系，相关公式为y = -0.184 5 x+50.928。矩形虚线内为高抗根肿病大白菜品种，其植株叶片叶绿素含量均高于其他品种。由表3分析结果可以得到植株的叶绿素含量与病情指数之间的相关系数为-0.77，表明这2个指标呈现负相关性，并且两者之间呈显著相关，即随着根肿病病情指數增加，叶绿素含量减少，其植株光合作用变弱，同化物减少，导致植株长势减弱，乃至出现萎蔫、死亡，和上述分析相同。
2.3 不同品种大白菜生物学性状表现
由表4可知，34个供试大白菜品种中，‘CR588’中心柱最长，‘秦春2号’次之，两者均呈现极显著差异，田间植株发生抽薹现象，结球不紧，使商品性降低，不建议在高山地区提早种植。结合表2，比较高抗根肿病品种的植株长势和叶球，可以看出‘CR春佳’和‘16白002’植株偏低矮，高度分别为29.56 cm、30.11 cm，‘SSRC2’植株偏高，为34.33 cm，‘青研CR1’‘SSRC3’球心颜色较浅，为浅黄色，商品性稍差。‘耐斯高’‘18白001’‘金锦’‘CR金盛’‘SSRC1’和‘山地英雄’中心柱小，长势优良，叶色深绿，心叶黄色，球型大小等均符合当地市场要求。
2.4 高抗根肿病大白菜品种产量表现
34个供试大白菜品种中11个表现出对根肿病高抗抗性的品种在产量表现方面如表5所列，从统计分析结果可得到‘SSRC3’净菜率和产量表现最佳，‘青研CR1’产量最低，其余产量均呈中等水平，但各品种产量相差不显著，均可作为推荐备选品种。 3 讨论与结论
不同大白菜品种在生物学性状和产量水平方面存在遗传差异。‘CR588’和‘秦春2号’中心柱极高，极易抽薹开花，不利于生长包心，影响大白菜产量和品质，不适宜推广;‘CR春佳’和‘16白002’植株偏低矮，商品性稍差;‘SSRC2’‘青研CR1’和‘SSRC3’叶色浅绿，生长后期有软腐病发生。其余高抗根肿病的品种表现丰产性、综合性状、商品性优于平均水平，具有潜在推广价值。
叶绿素能够反映植株叶片生理生化活性和植株长势，当植株受到外界不良环境胁迫影响植株生长时，叶绿素含量会随之下降[9]。被根肿菌侵染的大白菜，根部肿大，地上部叶片出现萎蔫，植株长势弱，株型较小，叶片颜色泛黄，相关根肿病病情指数增高，其叶绿素含量相对较低[10]。笔者通过对不同大白菜品种叶片叶绿素含量与其根肿病病情指数相关性分析后证实，大白菜感染根肿菌后根系膨大，严重影响植株对水分和矿物质的吸收，地上部分生长受阻，生理生化过程受到影响，导致叶片叶绿素含量降低，植株叶片黄化，出现萎蔫，严重时死亡，付菊梅[11]通过用根肿菌毒素粗提液处理油菜发现毒素使油菜内叶绿素含量和根系活力显著降低;莫霏[12]等在上海使用6个普通白菜品种与正常植株进行根肿病抗性比较，发现6个普通白菜品种发病植株的叶绿素含量均低于正常植株;王瑶[13]将感病品种‘早熟5号’白菜于带菌田间播种，用防治根肿病的杀菌剂进行处理后发现经过处理后的白菜样品叶绿素含量均不同程度高于对照处理。本试验结论与前人结果一致。此外，高抗品种‘山地英雄’‘CR春佳’‘CR金盛’‘SSRC1’叶绿素含量较低可能与测量时天气变化或其他误差有关，有待进一步观测。
大白菜根肿病抗性鉴定试验表明34个供试品种对根肿病抗病能力具有差异。本试验筛选出具有高抗根肿病大白菜品种13个。结合生物学性状以及商品性等最终筛选出高抗根肿病、耐抽薹、高产、商品性好、适合陕西太白地区种植的品种共6个，分别为‘耐斯高’‘18白001’‘CR金盛’‘山地英雄’‘金锦’‘SSRC1’，可为太白地区推广种植抗根肿病大白菜提供参考，其余品种建议谨慎选择。但因根肿菌生理小种较多，本试验中的菌株来源单一，若要长期在太白地区大面积种植推广，还需进一步鉴定根肿菌菌株类型和品种抗生理小种类别，并进行抗病性鉴定的筛选。
参考文献
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