文/朱煥煥 本刊編輯
大白菜(Brassica rapaL.ssp.pekinensis)別名菘、白菜、白菜花,蕓薹屬,白菜種。原產(chǎn)地為地中海沿岸和中國(guó),長(zhǎng)江以南為主要產(chǎn)區(qū),種植面積占秋、冬、春菜播種面積的40%~60%。20世紀(jì)70年代后,中國(guó)北方栽培面積也迅速擴(kuò)大,各地普遍栽培,其栽培面積和消費(fèi)量在中國(guó)居各類蔬菜之首。大白菜具有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,益胃生津,清熱除煩,故有“百菜不如白菜”的說法。但近年來(lái)由于栽培方式不當(dāng)?shù)仍?,大白菜根腫病日益嚴(yán)重,導(dǎo)致大白菜產(chǎn)量和品質(zhì)大幅度下降,現(xiàn)已成為大白菜病害防治中亟待解決的難題之一。
根腫病是由蕓薹屬根腫菌(Plasmodiophora brassicae)侵染引起的專性寄生的世界性土傳病害,主要危害十字花科作物,如青花椰菜、花椰菜、甘藍(lán)、抱子甘藍(lán)、大白菜、蕪菁等,最早發(fā)現(xiàn)于地中海西岸和歐洲南部,現(xiàn)遍布于許多國(guó)家[1]。
大白菜根腫病(俗稱大根病,福建稱菜癌,東北地區(qū)稱菜瘤子)是一種土傳真菌病害。蕓薹屬根腫菌引起的十字花科蔬菜根腫病,主要寄生于蕓薹屬多種植株的根部[2]。根腫病每年造成世界范圍內(nèi)的損失達(dá)到10%~15%[3]。感病植株被根腫菌侵染后形成根腫組織,植株矮小、易萎蔫。病原菌從腐爛的根腫組織中釋放出來(lái)形成休眠孢子,能夠存活很多年[4]。
根部腫大和植株萎蔫癥狀僅在土壤中根腫菌的濃度高于發(fā)病閾值時(shí)表現(xiàn)明顯。這個(gè)閾值受土壤類型、植株品種的影響,但是影響度小于10個(gè)休眠孢子/g土壤。土壤的接種濃度低于102個(gè)休眠孢子/g土壤,受侵染程度很低,基本上不影響農(nóng)作物的產(chǎn)量或地上病害癥狀[5]。在癥狀明顯表現(xiàn)之前不容易預(yù)測(cè)和避免根腫菌的侵染。甚至在農(nóng)民認(rèn)為田間并無(wú)病菌的情況下,根腫菌的休眠孢子已經(jīng)通過土壤和水進(jìn)行傳播了。因此,根腫病的有效控制很難進(jìn)行。
根腫菌休眠孢子萌發(fā)和侵染的最適土溫為18~25 ℃,最適土壤持水量為70%,最適土壤pH為5.4~6.5[6]。根腫菌休眠孢子在感病寄主根的分泌物溶液中萌發(fā)率可以達(dá)到75%[7]。連作使土壤中休眠孢子的數(shù)量突增[2],而這些休眠孢子可以在無(wú)寄主存在的土壤中存活15年以上。在蕓薹屬作物重復(fù)種植的過程中,這些休眠孢子在土壤中逐漸積累,導(dǎo)致病害程度逐年加重。
根腫菌屬專性寄生菌,1931年Honig首次證明了該病原菌存在生理小種分化。目前國(guó)際上廣受認(rèn)可的根腫菌生理小種鑒別系統(tǒng)有2個(gè),即Williams 系統(tǒng)(表1)和ECD系統(tǒng)(表2)。Williams系統(tǒng)的寄主由4個(gè)十字花科植物品種組成,包括2個(gè)蕪菁甘藍(lán)品種Laurentian、Wilhelmsburger和2個(gè)結(jié)球甘藍(lán)品種 Jersey queen、Badger shipper。根據(jù)4個(gè)寄主受根腫菌侵染的不同反應(yīng)類型的排列組合,理論上應(yīng)該有16個(gè)小種。Williams收集了來(lái)自16個(gè)國(guó)家的124份根腫病菌株,將鑒別品種按照Williams系統(tǒng)分類為1~9號(hào)生理小種。另一方面利用該分類系統(tǒng)鑒定了日本札幌的結(jié)球甘藍(lán)病菌、下關(guān)的白菜病菌和京都的蕪菁病菌,發(fā)現(xiàn)分別屬于第2、5、8號(hào)生理小種[8]。Buczacki等[8]對(duì)Williams小種鑒別系統(tǒng)作出改進(jìn),建立了歐洲鑒別寄主系統(tǒng)(European Clubroot Differential Set,ECD)。該系統(tǒng)保留了Williams鑒別系統(tǒng)原有的3個(gè)品種——Jersey queen、Badger shipper 和 Wilhelms burger,此外又引進(jìn)了12個(gè)寄主品種,構(gòu)成了包含5個(gè)蕓薹種作物(ECD01~ECD05)、5個(gè)蕪菁甘藍(lán)種作物(ECD06~ECD10)和5個(gè)甘藍(lán)種作物(ECD11~ECD15)的1套系統(tǒng),根據(jù)這15個(gè)寄主品種對(duì)不同根腫菌小種的抗性排列組合來(lái)鑒定生理小種。這套小種鑒別系統(tǒng)被認(rèn)為更精確和實(shí)用,并且該系統(tǒng)還解釋了十字花科根腫病的變異和地理擴(kuò)散問題[9]。目前國(guó)際上已用ECD系統(tǒng)鑒定出小種24個(gè)以上。謝文瑞等[10]利用ECD測(cè)試了我國(guó)臺(tái)灣桃園蔗竹、新竹、香山等7個(gè)地區(qū)的根腫病菌生理小種,認(rèn)為屬ECD16/0/0和
ECD16/0/31菌系。
表1 威廉士十字花科根腫病菌鑒別系統(tǒng)(Williams)
表2 歐洲根腫病菌鑒別系統(tǒng)(ECD)
中國(guó)尚沒有研究出適合國(guó)內(nèi)根腫病菌生理小種鑒定的鑒別寄主系統(tǒng)。國(guó)內(nèi)學(xué)者研究根腫病菌生理小種通常采用Williams鑒別系統(tǒng)[11]。國(guó)內(nèi)根腫菌生理小種研究較少,沈向群等[12]利用Williams系統(tǒng)鑒定了來(lái)自中國(guó)15個(gè)大白菜根腫病主要發(fā)病區(qū)域的病原菌,得到5個(gè)生理小種,分別為小種2、4、7、10、11,其中以4號(hào)小種為主,并且主要分布在平原大白菜主產(chǎn)區(qū),是危害面積最大的小種。費(fèi)維新等[13]通過Williams鑒別系統(tǒng)鑒別安徽根腫病主要發(fā)病區(qū)域的病原菌,發(fā)現(xiàn)了4個(gè)生理小種,分別為2、4、5、7小種。
目前生產(chǎn)中,根腫病防治技術(shù)采用的藥劑處理方式包括噴霧法、灌藥法和拌藥法等[14]。噴霧法比較適合葉部病害的防治,拌藥法和灌藥法多用于根部病害的防治,近年來(lái)人們往往為了便于操作而傾向于選擇灌藥法防治根部病害。研究結(jié)果證實(shí)了拌土法是防治根腫病的有效方法。雖然拌土法作為一種傳統(tǒng)方法還存在著費(fèi)工費(fèi)時(shí)的缺陷,但可以考慮開發(fā)新型的農(nóng)用機(jī)械來(lái)彌補(bǔ)這一問題[5]。下面介紹根腫病的防治措施。
根腫病易發(fā)生在酸性土壤中,因此可通過調(diào)整土壤酸堿度,破壞其菌落生活的適宜環(huán)境,從而控制病害。先進(jìn)行土壤酸堿度測(cè)試,然后依據(jù)土壤酸度增施石灰,一般667 m2施30 kg,施用時(shí)間以播種前7~10 d為宜??刹捎萌鍪┑姆绞椒胪林校虿捎醚ㄊ┑姆绞?,每穴約25 g,若大白菜根腫病出現(xiàn)病株,可用15%石灰乳澆根。這種通過提高土壤堿度來(lái)防控根腫病的方法是常用的防控方法之一。但是也有關(guān)于利用增加土壤酸堿度控制根腫病失敗的例子[6]。這也許與土壤處理、土壤濕度和結(jié)構(gòu)、根腫菌分布、石灰顆粒的大小和質(zhì)量、施藥和種植的間隔時(shí)間等因素有關(guān)。
Donald 等[14]通過分析健康植株與不同程度病害的患病植株,發(fā)現(xiàn)患病植株較健康植株增加最多的營(yíng)養(yǎng)元素為鉀;對(duì)根腫病發(fā)病階段寄主的營(yíng)養(yǎng)元素變化的研究表明,在缺鉀的培養(yǎng)基質(zhì)中生長(zhǎng)的感病植株品種患病程度降低了60%。Murakami等[15]研究表明,增加鈣和鎂的劑量可以使根腫病的發(fā)生不受pH影響。楊明英等[16]研究表明土壤含水量與大白菜根腫病的發(fā)生具有相關(guān)性,當(dāng)土壤含水量低于30%或高于80%時(shí)發(fā)病較輕;土壤含水量為40%、50%、60%、70%時(shí)發(fā)病較重。
由于根腫菌可長(zhǎng)期存活于土壤中,可通過土壤消毒來(lái)防控根腫病。根腫菌在水池淤泥、水壩、育苗塊和定植穴中都可以檢測(cè)到,這些案例中水源里的病原菌可能來(lái)自田間土壤[17]。研究表明,減少灌溉水中根腫菌的轉(zhuǎn)移及活力將是未來(lái)研究的主要方向。有根腫病防控研究表明,根腫菌的休眠孢子在水中能夠存活34個(gè)月,使用帶菌濃度為10個(gè)休眠孢子/mL的水反復(fù)灌溉,可以導(dǎo)致植株根部腫大[18]。
研究人員認(rèn)為常年的連作會(huì)影響根腫病的發(fā)病程度以及土壤中休眠孢子的壽命。早期通過拔除病株、改進(jìn)排水溝、深耕法耕種和農(nóng)作物輪作等來(lái)緩解病害,目前仍有很多地區(qū)采用這些方法。在耕作之前一定要清除患病植株,有研究表明將發(fā)病較輕的植株翻耕在土壤中,相當(dāng)于增加了土壤帶菌濃度(每克土增加105個(gè)休眠孢子)[6]。在根腫菌休眠孢子達(dá)到一定程度后,就會(huì)產(chǎn)生根腫菌,進(jìn)而為害植株。嚴(yán)格控制耕作,避免患病植株的反復(fù)翻耕,這對(duì)控制根腫病的蔓延具有非常重要的意義。
在廣泛評(píng)估的多種化學(xué)藥劑中,苯并咪唑類及其前體對(duì)防治根腫病最為有效。在對(duì)多種化學(xué)制劑的溫室評(píng)估過程中,獲得了幾種潛在的有效藥劑:苯菌靈、甲基硫菌靈和NF48[6]。通過評(píng)估五氯硝基苯(PCNB)和其他化合物,總結(jié)出五氯硝基苯(PCNB)只有在沒有發(fā)生嚴(yán)重病害時(shí)能夠有效地防控根腫病。王再?gòu)?qiáng)[19]認(rèn)為,在根腫病發(fā)病后,可用50%多菌靈+25%甲霜·霜霉威或70%敵磺鈉,每667 m2施加增根粉1 kg,采用隨水澆灌的方式,可有效控制根腫病的蔓延。黃安吉[20]研究表明,通過拌藥處理的防治效果優(yōu)于灌藥處理的效果,且施50%氟啶胺懸浮液(1 g/mL)的防治效果達(dá)85.94%,持續(xù)80 d的防治效果仍高達(dá)85.25%。另外,高熹等[21]研究表明,氰霜唑?qū)Υ蟀撞烁[病防治有一定的效果,且建議氰霜唑灌根的時(shí)間為播種后的前3 d,灌根質(zhì)量濃度為25~50 mg/L。
目前有大量的表面活性劑被用于評(píng)估防控根腫病的效果。Donald等[14]研究發(fā)現(xiàn)500 μg/g磺基琥珀酸二辛酯類和2 000 μg/g環(huán)氧乙烷基酚防控效果最佳。進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn),僅有Agral不抑制植株的生長(zhǎng)。通過田間試驗(yàn),了解了幾種液體非離子型表面活性劑在配合和單獨(dú)使用時(shí)的效果;在沒有病菌壓力的情況下,幾種試劑在低濃度下都表現(xiàn)為抑制植株的生長(zhǎng)。田間試驗(yàn)結(jié)果表明,在肥料中加入2%Agral和15~20 mg/kg硼(75 mL/株),可有效地控制根腫病的發(fā)生。但關(guān)于利用表面活性劑控制根腫病的原理尚不清楚,可能是表面活性劑可以阻斷病菌的轉(zhuǎn)移或直接將病原菌殺死,從而阻止根腫菌侵染植株根部形成腫瘤。
受根腫菌侵染的土壤分布于世界各地,能有效控制微生物活力的生物制劑可以防控土壤帶菌。Donald等[14]發(fā)現(xiàn)酚類化合物龍膽酸對(duì)根腫病的防治有一定的效果。Niwa等[22]經(jīng)研究證實(shí),高濃度有機(jī)質(zhì)可以通過改善土壤狀況,來(lái)抑制土傳病害。有研究者認(rèn)為,通過鈣和土壤生物群同時(shí)作用,利用有機(jī)質(zhì)適度調(diào)節(jié)土壤pH,可以有效地防治根腫病。此方法在蘇格蘭根腫病的防控上應(yīng)用比較廣泛。另外,Donald等[18]認(rèn)為可以通過植株誘導(dǎo)法,減少土壤中休眠孢子的數(shù)量,從而控制根腫病的發(fā)生或危害程度。
長(zhǎng)期的實(shí)踐證明,綜合利用高水平的輪作,通過石灰增加土壤pH,添加鈣、硼以及有效化學(xué)藥劑等措施能夠有效地防治根腫病[16]。但綜合防治不是簡(jiǎn)單地將所有防治措施相加,這樣只會(huì)導(dǎo)致成本增加,效果卻不盡人意。雖然抗病品種的使用有一定的時(shí)效性,但可通過與人工手段相結(jié)合的方式,更有效地防治根腫病。同時(shí),盡可能地減少有害化學(xué)藥劑和高濃度復(fù)合肥的使用,從另一方面來(lái)說這也保證了土壤的性質(zhì)和生態(tài)系統(tǒng)的平衡。
分子標(biāo)記可以分為4類,各有其優(yōu)缺點(diǎn)。第一類是基于DNA-DNA雜交的分子標(biāo)記技術(shù),主要包括RFLP標(biāo)記和VNTR標(biāo)記,其特點(diǎn)是操作繁瑣、費(fèi)時(shí)費(fèi)力,目前應(yīng)用較少;第二類是基于PCR技術(shù)的分子標(biāo)記,包括采用隨機(jī)引物進(jìn)行擴(kuò)增的標(biāo)記類型(如RAPD、SRAP、SSR標(biāo)記等)以及采用特異引物擴(kuò)增的標(biāo)記類型(如STS、SCAR標(biāo)記等),其特點(diǎn)是操作簡(jiǎn)單、快速高效;第三類是基于限制性內(nèi)切酶和PCR的DNA標(biāo)記(如AFLP、CAPS標(biāo)記);第四類是基于單個(gè)核苷酸變異的DNA標(biāo)記,該遺傳的多態(tài)性是由DNA序列中發(fā)生單個(gè)或連續(xù)多個(gè)堿基發(fā)生插入、缺失等變異造成的,是基于基因組序列信息的新型分子標(biāo)記類型,主要包括SNP標(biāo)記和InDel標(biāo)記,這類標(biāo)記在今后的應(yīng)用中將大有前景[23]。
Kuginuki等[24]利用抗病材料和感病材料雜交后F1的36個(gè)DH群體,獲得與抗根腫病基因連鎖的3個(gè)RAPD標(biāo)記RA12-75A、WE22B和WE49B,且它們?cè)贒H系和F2群體中均是連鎖的,可以用于分子標(biāo)記輔助育種中。1998年日本學(xué)者M(jìn)atsumoto等[25]采用DH群體和RAPD技術(shù)構(gòu)建了大白菜連鎖圖譜,發(fā)現(xiàn)根腫病抗性是由1對(duì)顯性基因CRa控制,被定位在3號(hào)連鎖群上,且R F L P標(biāo)記HC352b和HC181與該基因的連鎖距離分別為3、12 cM。2005年Matsumoto等[26]研究獲得了與基因CRa連鎖的RAPD標(biāo)記E49380且兩者之間的連鎖距離為4.6 cM。Hayashida等[27]報(bào)道了1個(gè)緊密連鎖的共線性SCAR標(biāo)記HC352b-SCAR,該標(biāo)記與金銀CRa和標(biāo)記E49380的連鎖距離分別為2.9、7.5 cM,且可正確預(yù)測(cè)F2群體中根腫病的抗病類型。
2003年Suwabe等[28]利用抗病材料(G004)和感病材料(A9709)雜交后的F2群體,檢測(cè)到2個(gè)抗病位點(diǎn)Crr1和Crr2,并篩選出了其共顯性的SSR連鎖標(biāo)記BRMS-088和BRMS-096。研究表明BRMS-088與RA12-75A緊密連鎖,推測(cè)Crr1與基因CRa為同一位點(diǎn)。2006年Suwabe等[29]利用Siloga的F2群體構(gòu)建了基于SSR分子標(biāo)記的大白菜遺傳連鎖圖譜,發(fā)現(xiàn)了Crr1、Crr2、Crr4分別位于A08、A01、A06連鎖群上,將2個(gè)主要的位點(diǎn)Crr1和Crr2定位在擬南芥4號(hào)染色體上的一小段基因組區(qū)域內(nèi),該區(qū)域是擬南芥的1個(gè)抗病基因簇區(qū)域MRCs。SSR連鎖標(biāo)記BRMS-088和BRMS-096分別與Crr1和Crr2緊密連鎖,遺傳距離分別為1.75、0.88 cM。其中位點(diǎn)Crr1、Crr2和Crr4分別為主效基因、修飾基因和微效基因。Hirai等[30]利用抗根腫病蕪菁自交系(N-WMR-3)和感根腫病大白菜DH系(A9709)雜交獲得F3分離群體,經(jīng)遺傳分析發(fā)現(xiàn)根腫病抗性基因是由1對(duì)主基因控制。且檢測(cè)到1個(gè)新的抗根腫病位點(diǎn)Crr3。利用SAS、RAPD和STS技術(shù),經(jīng)篩選和轉(zhuǎn)化獲得STS標(biāo)記OPC11-1S(顯性)和OPC11-1S(共顯性)?;駽rr3的兩側(cè)STS標(biāo)記BRMS-088和BRMS-096之間的遺傳距離為10 cM。之后日本學(xué)者Saito等[31]選用包含888個(gè)單株的F2代群體,并結(jié)合構(gòu)建的連鎖圖譜,進(jìn)一步將位點(diǎn)Crr3定位在2個(gè)STS標(biāo)記BrSTS-33和BrSTS-78之間的0.35 cM區(qū)域內(nèi)。
大白菜CR Shink DH系攜帶1個(gè)對(duì)根腫病生理小種2、4和8表現(xiàn)抗性的顯性基因CRb。Piao等[32]利用抗根腫病材料與感根腫病材料雜交獲得的F2分離群體定位了CRb基因,并將緊密連鎖的AFLP標(biāo)記轉(zhuǎn)化成SCAR標(biāo)記,SCAR標(biāo)記TCR09(顯性)與CRb基因的遺傳距離為0.78 cM,CRb位點(diǎn)兩側(cè)的標(biāo)記TCR01(共顯性)和TCR09(顯性)之間的遺傳距離為2.9 cM。之后Piao等[33]經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)共顯性標(biāo)記TCR01能夠準(zhǔn)確鑒定出純合抗性植株。王森等[34]利用94SK(感根腫病的大白菜自交系)和CR Shink DH(感根腫?。╇s交獲得F2分離群體,通過BAS和AFLP技術(shù)構(gòu)建了遺傳圖譜,該遺傳圖譜包含179個(gè)標(biāo)記位點(diǎn)、10個(gè)連鎖群,覆蓋長(zhǎng)度576 cM,平均圖距為3.3 cM。將抗根腫病基因定位在第1條連鎖群9 cM范圍內(nèi)。其中,標(biāo)記TCR09位于CRb的一側(cè),遺傳圖距為0.43 cM;位于該基因另一側(cè)的標(biāo)記P14、TCR02和TCR05的遺傳圖距分別為1.74、1.97、2.67 cM。Kato等[35]以CR Shinki為抗源,利用2個(gè)分子標(biāo)記KB59N07和B1005將CRb基因定位在140 kb區(qū)間內(nèi),并獲得了候選基因。Zhang等[36]利用CR Shinki的雙單倍體群體,經(jīng)遺傳分析發(fā)現(xiàn)位于標(biāo)記TCR79和TCR108之間0.14 cM區(qū)域內(nèi)的抗根腫病基因位點(diǎn)CRb,預(yù)測(cè)候選基因?yàn)镹BS-LRR類基因,并證實(shí)了該基因與Kato點(diǎn)位的CRb不是同一個(gè)基因。
Sakamoto等[37]利用K10(抗根腫?。┖蚎5(感根腫?。╇s交獲得的F2分離群體,構(gòu)建遺傳圖譜,并通過QTL方法定位發(fā)現(xiàn)了CRk和CRc這2個(gè)位點(diǎn)。將CRk和CRc分別定位在連鎖群A03和A02上。其中,STS標(biāo)記HC688和m6R分別與位點(diǎn)CRk和CRc緊密連鎖。王彤彤[38]利用5個(gè)不同來(lái)源的F1代高抗根腫病材料自交構(gòu)建F2代群體,經(jīng)遺傳性分析,發(fā)現(xiàn)該材料中根腫病抗性由顯性單基因控制。通過分離群體分組分析法(BSA)和InDel分子標(biāo)記技術(shù)得到與該抗病基因距離最近的STS標(biāo)記TCR05-R和InDel標(biāo)記BrID90039,這2個(gè)標(biāo)記與抗病基因的遺傳距離分別為0.7、1.7 cM。Chu等[39]利用分子標(biāo)記MS7-9和sN8591將Rcr1定位在A03上,遺傳距離為0.28 cM。Yu等[40]發(fā)現(xiàn)了位于目標(biāo)區(qū)域的14個(gè)SNP標(biāo)記均與Rcr1完全連鎖,且與Rcr1的遺傳距離比MS7-9和sN8591與Rcr1的遺傳距離要近。
日本蔬菜和觀賞植物試驗(yàn)組的田間試驗(yàn)表明,大白菜極易感染根腫病,幾乎完全缺少對(duì)根腫病的抗性[41]。在大白菜根腫病研究上,日本與韓國(guó)較為領(lǐng)先。Piao等[42]利用韓國(guó)和日本的10個(gè)感病品種和37個(gè)抗病品種,獲得標(biāo)記TCR01200和TCR05279,可應(yīng)用于鑒定對(duì)生理小種4有抗性的抗病品種。歐洲蕪菁抗源材料主要有Gelria、Siloga、Debra、Milan white等。Standberg[43]發(fā)現(xiàn)在中國(guó)白菜中有抗6和7小種的顯性基因。而中國(guó)的大白菜抗病品種較少,孫保亞等[44]從國(guó)外引進(jìn)的抗根腫病大白菜雜交種中分離出大白菜抗根腫病自交系48個(gè),并利用抗病自交系(9617CR80-2-1)和感病自交系華白(2-3-196-954-1-85-1)的F1、F2及BC1,對(duì)大白菜抗根腫病遺傳規(guī)律進(jìn)行了初步研究,確認(rèn)大白菜根腫病遺傳由1對(duì)顯性基因控制。大白菜根腫病是一種嚴(yán)重影響大白菜生長(zhǎng)的土傳性病害,CRb基因是抗大白菜根腫病的重要基因。樸鐘云等[45]以具有抗根腫病基因CRb的大白菜CR Shinkii DH系為抗源,通過分子標(biāo)記輔助選擇(Marker-assisted Selection,MAS)選育出大白菜優(yōu)良自交系BJN3的9份抗根腫病近等基因系。這些近等基因系的結(jié)球相關(guān)性狀與BNJ3無(wú)顯著差異。李曉鷗等[46]對(duì)生產(chǎn)上的5個(gè)大白菜品種(巨珠、綠珠、青慶、綠寶及翠蓮)進(jìn)行了抗病性鑒定,結(jié)果表明綠珠、綠寶抗病性較強(qiáng),巨珠最不抗病。陳靜等[47]結(jié)合Williams系統(tǒng)和田間自然鑒定法,在以小種4為優(yōu)勢(shì)小種的重慶市涪陵發(fā)病區(qū)對(duì)79個(gè)甘藍(lán)新組合進(jìn)行了抗性鑒定,發(fā)現(xiàn)GZ78雜交組合表現(xiàn)高抗。任平平等[48]對(duì)已發(fā)表的6個(gè)CRb分子標(biāo)記進(jìn)行篩選,獲得1個(gè)CRb緊密連鎖的顯性標(biāo)記TCR05。該標(biāo)記在抗性純合材料中產(chǎn)生279 bp的PCR擴(kuò)增片段,在感病材料中產(chǎn)生250 bp的PCR擴(kuò)增片段,在抗病雜合材料中產(chǎn)生279 bp和250 bp的PCR片段。
目前,對(duì)于根腫病的防治,十字花科蔬菜生產(chǎn)體系還沒有非常有效的解決方法。但可以采取調(diào)整土壤酸堿度、控制營(yíng)養(yǎng)元素及土壤含水量、土壤滅菌消毒、耕作防控、化學(xué)防控、表面活性劑應(yīng)用、生物防治、綜合治理等措施緩解病害程度。
對(duì)根腫病的相關(guān)研究國(guó)內(nèi)外大都集中在防治方面,育種方面研究很少,尤其分子育種方面進(jìn)展很小。雖然在生產(chǎn)上也應(yīng)用很多大白菜抗性品種,但這種抗性機(jī)制的可持續(xù)性并不高,已經(jīng)有很多應(yīng)用舊的抗性品種失敗的報(bào)道。這就需要研究者們開發(fā)有效的分子標(biāo)記,加快分子標(biāo)記輔助育種工作的進(jìn)程。另外,由于穩(wěn)定遺傳抗病性的材料很少,大部分材料都是雜合抗病,所以分子育種方面迫切需要開發(fā)出更多共顯性標(biāo)記來(lái)篩選抗病材料。在這種純合抗病材料不易獲取的情況下,可以通過小孢子培養(yǎng)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn),目前針對(duì)根腫病的研究方面小孢子培養(yǎng)技術(shù)尚不是很成熟,仍有很大的開發(fā)空間。
大白菜的抗根腫病遺傳機(jī)理比較復(fù)雜,既有質(zhì)量性狀遺傳,又有數(shù)量性狀遺傳。同一抗原對(duì)不同的生理小種有不同的抗性,加之根腫菌生理小種的變異性,培育出來(lái)的抗根腫病品種在栽培過程中存在抗性逐漸衰退或喪失現(xiàn)象,且選育出的品種的適應(yīng)性有限。在抗性基因標(biāo)記上,目前至少有8個(gè)大白菜抗根腫病基因得到定位,分別是Crr1、Crr2、Crr3、Crr4、CRa、CRb、CRc和CRk(表3)。
如今,在進(jìn)行根腫病的抗性遺傳研究方面,要獲得抗病和耐病的新品種需要解決的問題是開發(fā)出更多共顯性標(biāo)記來(lái)篩選抗病材料;篩選普遍抗病的材料;在鑒定不同生理小種方面開發(fā)足夠有效的分子標(biāo)記等。
表3 大白菜抗根腫病基因位點(diǎn)及連鎖標(biāo)記信息
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