甘彩霞 余陽俊 袁偉玲 崔 磊 於校青 鄧曉輝*(湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物研究所,湖北武漢 430070;北京市農(nóng)林科學(xué)院蔬菜研究中心,北京00097)
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國內(nèi)主要十字花科抗根腫病品種在湖北病區(qū)的表現(xiàn)
甘彩霞1余陽俊2袁偉玲1崔磊1於校青1鄧曉輝1*
(1湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物研究所,湖北武漢 430070;2北京市農(nóng)林科學(xué)院蔬菜研究中心,北京100097)
摘 要:在湖北省宜昌市長陽縣和利川市對(duì)25個(gè)抗根腫病的十字花科蔬菜品種進(jìn)行了集中試驗(yàn)示范,其中大白菜品種19個(gè)、甘藍(lán)品種3個(gè)、蘿卜品種3個(gè)。結(jié)果表明:長陽根腫病菌的致病力較利川根腫病菌強(qiáng),絕大多數(shù)參試大白菜品種不抗長陽根腫病菌但抗利川根腫病菌,僅京春CR2和京春CR3兼抗長陽根腫病菌和利川根腫病菌,綜合經(jīng)濟(jì)性狀表現(xiàn)優(yōu)秀,京春CR2和京春CR3可以在長陽、利川及類似根腫病菌生理小種區(qū)域推廣,其他單抗利川根腫病菌的大白菜品種可在利川及類似根腫病菌生理小種區(qū)域推廣;蘿卜品種雪單3號(hào)在長陽表現(xiàn)為耐病,在利川表現(xiàn)為抗病,綜合經(jīng)濟(jì)性狀良好;甘藍(lán)品種2012070甘藍(lán)在長陽表現(xiàn)為耐病,參試甘藍(lán)品種均不抗利川根腫病菌。
關(guān)鍵詞:大白菜;甘藍(lán);蘿卜;根腫病
甘彩霞,女,博士研究生,助理研究員,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
蕓薹根腫病菌(Plasmodiophora brassicae)主要侵染和為害十字花科作物,尤其是具有重要經(jīng)濟(jì)價(jià)值的蕓薹屬蔬菜作物(Piao et al.,2009),如大白菜(Piao et al.,2002)、甘藍(lán)(Crute et al.,1983)、油菜(Crute et al.,1983)、花椰菜(Lovelock et al.,2013)、莖瘤芥(榨菜)(肖崇剛 等,2002)、蘿卜(Kamei et al.,2010)和蕪菁(Crute et al.,1983)等。根腫病是一種世界性土傳病害,最早發(fā)現(xiàn)于地中海兩岸和歐洲南部,目前很多國家都有發(fā)生,特別是溫帶地區(qū)。近年來,隨著全球氣候逐年變暖、土壤酸化程度增加、十字花科作物栽培面積不斷擴(kuò)大、種植基地蔬菜生產(chǎn)輪作年限增加以及南北菜的相互調(diào)運(yùn),十字花科作物根腫病發(fā)生面積迅速擴(kuò)大,危害程度也逐年加重,根腫病已成為十字花科作物的重要病害之一。
湖北高山地區(qū)是我國根腫病發(fā)生嚴(yán)重的區(qū)域之一,2003年根腫病在湖北省長陽縣火燒坪暴發(fā)并蔓延,到2005年發(fā)病面積達(dá)到200 hm2,絕收面積3.3 hm2(汪維紅 等,2013)。目前十字花科根腫病是湖北省長陽地區(qū)以及利川市齊岳山脈蔬菜產(chǎn)業(yè)化以及農(nóng)民增收面臨的最大問題,選用抗病品種是解決生產(chǎn)需求最有效的方法。近年來,國內(nèi)一些科研單位相繼啟動(dòng)了十字花科根腫病抗病育種研究。姚秋菊等(2015)對(duì)抗根腫病大白菜品種在河南新野的抗性進(jìn)行了鑒定,結(jié)果表明不同品種對(duì)新野地區(qū)根腫病菌的抗性存在差異,其中Y670、Y714、Y752表現(xiàn)免疫。高愿等(2015)對(duì)20種甘藍(lán)型油菜抗根腫病資源進(jìn)行了篩選,華雜9號(hào)、華雙3號(hào)表現(xiàn)出較強(qiáng)的抗根腫病能力,可以作為抗根腫病育種材料。
本試驗(yàn)對(duì)25個(gè)抗根腫病的十字花科蔬菜品種進(jìn)行了集中試驗(yàn)示范,以期獲得湖北高山地區(qū)適宜推廣種植的抗根腫病品種,推動(dòng)抗根腫病品種的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用,為農(nóng)民增收做貢獻(xiàn)。
1.1 試驗(yàn)材料
供試25個(gè)抗根腫病的十字花科蔬菜品種由“十二五”國家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目“十字花科蔬菜雜種優(yōu)勢(shì)利用與新品種選育”參與單位提供,其中大白菜品種19個(gè)、甘藍(lán)品種3個(gè)、蘿卜品種3個(gè),以大白菜品種京春白2號(hào)為對(duì)照(表1)。
1.2 示范地點(diǎn)
示范地點(diǎn)為湖北省宜昌市長陽縣火燒坪鄉(xiāng)黍子嶺村和利川市汪營鎮(zhèn)天上坪村,這兩個(gè)地區(qū)根腫病發(fā)生非常嚴(yán)重,十字花科作物完全無法正常生長,植株無商品性、弱小或死亡。
1.3 播種及調(diào)查時(shí)間
長陽縣火燒坪鄉(xiāng)2015年7月24日播種,播前噴灑除草劑乙草胺以及防治地下害蟲的藥劑高效氯氰菊酯;施足底肥,每667 m2施用腐熟畜禽有機(jī)肥125 kg、三元復(fù)合肥100 kg;包溝1 m起壟,壟高20~25 cm,廂面長7.5 m;根據(jù)長陽當(dāng)?shù)氐脑耘嗔?xí)慣覆帶孔地膜,雙行播種,孔距為40 cm×20 cm;每孔播種2~3粒,每個(gè)廂面為1個(gè)小區(qū),每品種重復(fù)2次;出苗后7~8葉時(shí)定苗或移苗,蘿卜直接定苗不移苗。田間正常管理,追施葉面肥2~3次,防治小菜蛾、菜青蟲及霜霉病、軟腐病等病蟲害,蘿卜出苗后重點(diǎn)防治跳甲。2015年10 月27~28日調(diào)查各品種綜合經(jīng)濟(jì)性狀及對(duì)根腫病的抗性。經(jīng)濟(jì)性狀調(diào)查:各品種分別取典型植株3株,大白菜和甘藍(lán)調(diào)查整齊度、生長勢(shì)、外葉數(shù)、株高、開展度、球高、球直徑、球形、緊實(shí)度、心色、短縮莖長、荒菜質(zhì)量、凈菜質(zhì)量、霜霉病、軟腐病、黑腐病等性狀,蘿卜調(diào)查株高、開展度、葉形、葉色、葉叢、小葉對(duì)數(shù)、肉質(zhì)根長、肉質(zhì)根橫徑、地上部質(zhì)量、單根質(zhì)量、根皮色、肉色等性狀;根腫病抗性調(diào)查:每小區(qū)分別取30株完整植株,將根洗凈后進(jìn)行分級(jí)統(tǒng)計(jì),按小區(qū)計(jì)算病情指數(shù),2次重復(fù);其中甘藍(lán)因缺株,取樣不足30株。
表1 供試材料編號(hào)、品種名稱及來源
利川市汪營鎮(zhèn)2015年7月26日播種。播種前、后田間管理及起壟規(guī)格同長陽縣,根據(jù)利川當(dāng)?shù)卦耘嗔?xí)慣未覆地膜。2015年10月22日調(diào)查各品種對(duì)根腫病的抗性,取樣及調(diào)查方法同長陽縣。
1.4 病情分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)及抗性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)
1.4.1 大白菜、甘藍(lán)根腫病田間分級(jí)標(biāo)準(zhǔn) 0級(jí):根系生長正常,無腫瘤;1級(jí):主根不發(fā)病,部分側(cè)根或須根上有較小腫瘤;3級(jí):主根發(fā)病較輕,輕微膨大,或者主根不發(fā)病、較多側(cè)根有較大腫瘤,主側(cè)根根瘤直徑≤5 mm;5級(jí):主根發(fā)病較重,腫瘤膨大,側(cè)根或須根有腫瘤,或者主根不發(fā)病、較多側(cè)根有明顯腫瘤,5 mm<主側(cè)根根瘤直徑≤10 mm;7級(jí):主根發(fā)病較重,異常膨大、龜裂,有明顯側(cè)根或須根;9級(jí):根系幾乎沒有側(cè)根或須根,主根異常膨大、龜裂或者腐爛(圖1、2)。
圖1 大白菜根腫病田間分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)
圖2 甘藍(lán)根腫病田間分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)
1.4.2 蘿卜根腫病田間分級(jí)標(biāo)準(zhǔn) 0級(jí):根系生長正常,無腫瘤;1級(jí):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(jí):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(jí):蘿卜根上有多個(gè)縊縮疤痕,或者須根上腫瘤直徑>3 mm;7級(jí):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(jí):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(圖3)。
根腫病抗性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn):病情指數(shù)在0~11.11之間為抗?。≧);病情指數(shù)在11.12~33.33之間為耐?。═);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)。
1.5 綜合經(jīng)濟(jì)性狀評(píng)價(jià)
以宜昌市長陽縣火燒坪鄉(xiāng)當(dāng)?shù)胤N植喜好為標(biāo)準(zhǔn),對(duì)各品種性狀進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。大白菜:當(dāng)?shù)叵埠煤媳ь愋偷钠贩N,其主要特征為下部包球緊實(shí),底部切口平整,腰身豎直,頂部形似子彈頭。甘藍(lán):圓球類型的當(dāng)?shù)叵埠脠A整、耐裂、抗病性強(qiáng)且頂部無斑點(diǎn)的品種;扁球類型的喜好球形低扁、包球緊實(shí)、中心柱短(不超過球高的1/2)的品種,球色越綠越好。蘿卜:當(dāng)?shù)叵埠霉鉂嶍樦?、無青頭、純白皮的耐抽薹品種。
綜合經(jīng)濟(jì)性狀評(píng)價(jià)以是否抗根腫病為首選評(píng)價(jià)條件,根據(jù)當(dāng)?shù)厣a(chǎn)需求分為優(yōu)、良、中、差4個(gè)等級(jí)。
2.1 參試品種在長陽和利川的根腫病抗性表現(xiàn)
由表2可見,在長陽縣火燒坪鄉(xiāng),僅京春CR3病情指數(shù)為零,田間調(diào)查時(shí)所有單株均無根瘤,京春CR2有輕微根瘤發(fā)生,京春CR2和京春CR3的平均病情指數(shù)在0~11.11之間,屬于抗病品種;其他參試品種根腫病發(fā)病較重,YYcrQ01為大白菜耐病品種,ZH15-7和雪單3號(hào)為蘿卜耐病品種,2012070甘藍(lán)為甘藍(lán)耐病品種。在利川市汪營鎮(zhèn),對(duì)照品種京春白2號(hào)高感根腫病,病情指數(shù)為79.66,參試大白菜除CR1、CR2為高感品種,青研CR21病情指數(shù)為6.64外,其他品種均沒有發(fā)病癥狀,病情指數(shù)均為零,均為抗病品種;雪單3號(hào)為蘿卜抗病品種;甘藍(lán)無抗病品種。
2.2 長陽火燒坪大白菜品種綜合經(jīng)濟(jì)性狀評(píng)價(jià)
由表3可見,大白菜品種京春CR2、京春CR3、12CR159和天白CR15表現(xiàn)優(yōu)秀,炮彈形,包球緊實(shí),底部切口平整,符合長陽當(dāng)?shù)叵M(fèi)習(xí)慣;14CCR20和YYcrQ03表現(xiàn)良好。
表2 25個(gè)十字花科蔬菜品種在湖北長陽和利川的根腫病抗性表現(xiàn)
表3 長陽火燒坪大白菜品種綜合經(jīng)濟(jì)性狀調(diào)查結(jié)果
2.3 長陽火燒坪甘藍(lán)品種綜合經(jīng)濟(jì)性狀評(píng)價(jià)
由表4可見,2012044甘藍(lán)為扁球類型,球形低扁、中心柱短、球色綠,表現(xiàn)良好;嘉蘭蘇甘28為圓球類型,球形圓整、耐裂、抗病性強(qiáng)、頂部無斑點(diǎn),表現(xiàn)良好。
2.4 長陽火燒坪蘿卜品種綜合經(jīng)濟(jì)性狀評(píng)價(jià)
由表5可見,雪單3號(hào)肉質(zhì)根光潔順直、無青頭、純白皮,耐抽薹,表現(xiàn)良好。
表4 長陽火燒坪甘藍(lán)品種綜合經(jīng)濟(jì)性狀評(píng)價(jià)結(jié)果
表5 長陽火燒坪蘿卜品種綜合經(jīng)濟(jì)性狀調(diào)查結(jié)果
3.1 品種抗性與小種致病力
Dixon(2009)對(duì)根腫病菌的生活史與土壤水分、酸堿性、質(zhì)地結(jié)構(gòu)、Ca2+含量、其他生物構(gòu)成等因素的關(guān)系進(jìn)行了描述,自由水分多、有機(jī)質(zhì)豐富的疏松土壤,根腫病菌孢子更容易流動(dòng)且成囊,產(chǎn)生更多的孢子,侵染寄主植物的根毛組織;偏酸性土壤也有利于根腫病菌的生長。湖北省鄂西南(鄂西自治州和宜昌地區(qū))海拔500~1 200 m的中山區(qū),居基帶紅壤之上,冊(cè)地黃棕壤之下,土壤層次分異明顯,呈酸性,有機(jī)質(zhì)含量較高,其他礦質(zhì)氧分與紅壤相近或略豐。本試驗(yàn)示范地點(diǎn)恩施自治州利川市和宜昌市長陽縣為海拔1 800 m左右的高山地區(qū),與中山區(qū)土壤環(huán)境近似,土質(zhì)偏酸性,是根腫病的高發(fā)區(qū)域。在長陽火燒坪,參試大白菜品種大多數(shù)不抗長陽根腫病菌,只有京春CR2和京春CR3表現(xiàn)抗病,其中京春CR3的病情指數(shù)為零,田間無根瘤;在利川汪營鎮(zhèn),除CR1、CR2和對(duì)照品種京春白2號(hào)為高感品種外,其他參試大白菜品種均抗利川根腫病菌。說明長陽根腫病菌的致病力較利川根腫病菌強(qiáng)。對(duì)照品種京春白2號(hào)在長陽和利川兩地發(fā)病都很重,且兩地的兩次重復(fù)結(jié)果一致,重復(fù)性好,說明參試大白菜品種在長陽和利川兩地對(duì)根腫病抗性的差異主要是由兩地根腫病菌致病力的差異引起的,而不是由栽培方式(是否覆蓋地膜)引起的。汪維紅等(2013)采用Williams方法對(duì)長陽火燒坪的根腫病病原菌進(jìn)行了生理小種鑒定,認(rèn)為該地區(qū)的根腫病病原菌為致病力強(qiáng)的4號(hào)生理小種??梢灶A(yù)見,利川根腫病菌為弱生理小種,小種鑒定尚未見報(bào)道。本試驗(yàn)結(jié)果可供利川選擇抗根腫病大白菜品種參考,建議在利川及類似利川根腫病 菌生理小種的區(qū)域進(jìn)行多年多點(diǎn)試驗(yàn)示范。本試驗(yàn)中,少數(shù)品種重復(fù)間抗性表現(xiàn)差異比較大,可能跟菌源的分布不均有關(guān)。
在甘藍(lán)根腫病抗性遺傳方面,多數(shù)人認(rèn)為是顯性遺傳(Chiang et al.,1977);但司軍等(2003)認(rèn)為甘藍(lán)抗根腫病基因是不完全隱性基因,以加性效應(yīng)為主,且抗病基因受2對(duì)以上基因共同作用,呈現(xiàn)數(shù)量性狀遺傳的特點(diǎn)。本試驗(yàn)中,參試3個(gè)甘藍(lán)品種在利川弱根腫病菌生理小種地區(qū)均表現(xiàn)感病,在長陽強(qiáng)根腫病菌生理小種地區(qū)只有1個(gè)品種2012070甘藍(lán)表現(xiàn)耐病,這是否與當(dāng)?shù)氐脑耘嘁蛩赜绊懹嘘P(guān),或跟作物本身與菌種之間的抗性互作有關(guān)?有待進(jìn)一步的研究。
3.2 品種綜合經(jīng)濟(jì)性狀表現(xiàn)
本試驗(yàn)中的綜合經(jīng)濟(jì)性狀評(píng)價(jià)以是否抗根腫病為首選評(píng)價(jià)條件。綜合各品種對(duì)根腫病的抗性、商品性狀、綜合抗性以及整齊度表現(xiàn)等進(jìn)行評(píng)價(jià),大白菜品種京春CR2和京春CR3在長陽火燒坪表現(xiàn)抗病,且綜合經(jīng)濟(jì)性狀表現(xiàn)優(yōu)秀;蘿卜品種雪單3號(hào)在長陽火燒坪表現(xiàn)耐病,綜合經(jīng)濟(jì)性狀良好;甘藍(lán)參試品種因播種育苗以及自然氣候等原因,在長陽和利川兩地統(tǒng)計(jì)調(diào)查數(shù)據(jù)均不充足。
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Performance of Domastic Major Cruciferous Vegetable Varieties Resistant to Clubroot in Hubei Regions
GAN Cai-xia1,YU Yang-jun2,YUAN Wei-ling1,CUI Lei1,YU Xiao-qing1,DENG Xiao-hui1*
(1Institute of Economic Crops,Hubei Academy of Agricultural Sciences,Wuhan 430070,Hubei,China;2Beijing Vegetable Research Center,Beijing Academy of Agriculture and Forestry Sciences,Beijing 100097,China)
Abstract:Twenty-five cruciferous vegetable varieties,including 19 Chinese cabbage varieties,3 cabbage varieties,3 radish varieties,with resistance to clubroot were concentratedly demonstrated in Changyang County Yichang City and Lichuan City of Hubei Province.The results showed that the pathogenicity of Changyang Plasmodiophora brassicae is much stronger than Lichuan Plasmodiophora brassicae.Majority of the Chinese cabbage cultivas were anti-resistant to Changyang Plasmodiophora brassicae,but resistant to Lichuan Plasmodiophora brassicae,only‘Jingchun CR2'and‘Jingchun CR3'were resistant to the both,and their comprehensive economic characters were excellent.They can be extended in Changyang,Lichuan and similar regions,where have the same clubroot pathogenicity.The other Chinese cabbage cultivas with single resistance to clubroot can be extended in Lichuan and similar regions also.Radish variety‘Xuedan No.3'in Changyang was tolerant to this disease and in Lichuan was resistant variety.Its comprehensive economic characters was good.Cabbage variety‘2012070'was tolerant to clubroot in Changyang,but all tested cabbage varieties were not resistant to Lichuan clubroot disease.
Key words:Chinese cabbage;Cabbage;Radish;Clubroot
*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
收稿日期:2016-02-17;接受日期:2016-05-07
基金項(xiàng)目:主要蔬菜雜種優(yōu)勢(shì)利用與新品種選育項(xiàng)目(2012BAD02B01)