蕓豆種質(zhì)資源抗根腐病鑒定

郭寶德，白琪林，冀麗霞，黃穗蘭

（山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所，山西太原030031）

蕓豆種質(zhì)資源抗根腐病鑒定

郭寶德，白琪林，冀麗霞，黃穗蘭

（山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所，山西太原030031）

采用人工接種鑒定方法，鑒定了106份蕓豆種質(zhì)資源對根腐病的抗性，根據(jù)病圃蕓豆根腐病病情指數(shù)分為高抗、抗、中抗、感病和高感5個等級。結(jié)果表明，通過抗病試驗(yàn)篩選出高抗種質(zhì)資源9份，抗級種質(zhì)資源25份，進(jìn)一步討論了抗病種質(zhì)資源的創(chuàng)制及合理利用方法與技術(shù)。

蕓豆；種質(zhì)資源；根腐病；抗病鑒定

山西是紅蕓豆的主產(chǎn)區(qū)[1]。由于田間管理粗放，多年重茬種植和防病意識不強(qiáng)，紅蕓豆根腐病已成為山西省紅蕓豆生產(chǎn)中的主要病害[2-4]，有逐年加重、擴(kuò)散蔓延的趨勢，從而造成產(chǎn)量降低，品質(zhì)下降，直接影響了農(nóng)民收入。

紅蕓豆根腐病是由蕓豆腐皮鐮孢菌侵染而引起的一種土傳真菌病害。病菌主要以菌絲體和厚垣孢子在土壤中的病殘?bào)w上越冬，腐生性很強(qiáng)，在土壤里可腐生10 a以上。病菌傳播方式主要有種子帶菌、肥料帶菌和土壤侵染3種，病菌由植株根部傷口侵入。高溫高濕是根腐病發(fā)病的條件，土壤黏重、低洼積水、基肥不腐熟和多年重茬等，都是誘發(fā)該病的重要條件[5-7]。高溫有利于病菌的繁殖，高濕使得作物根系生長不良，土壤板結(jié)，根系生長受抑制時(shí)發(fā)病重；土壤黏重及低洼地、重茬地發(fā)病重。發(fā)病嚴(yán)重時(shí)會造成成片死秧。

雖然通過藥劑拌種和栽培措施有一定的防治效果，但是存在生產(chǎn)成本上升、環(huán)境污染加重且防治效果不穩(wěn)定的問題。因此，拓寬蕓豆種質(zhì)資源，挖掘抗病種質(zhì)基因，加強(qiáng)抗病育種是防治蕓豆根腐病的最有效的途徑[8-9]?？共∈|豆新品系的培育是抗逆育種的基礎(chǔ)，因此，需要明確不同育種材料對根腐病的抗性差異，為培育抗病種質(zhì)資源提供基礎(chǔ)材料[10-11]。

本試驗(yàn)通過人工接種鑒定的方法，對106份蕓豆種質(zhì)資源進(jìn)行了抗根腐病鑒定，以明確不同蕓豆種質(zhì)資源的抗病性差異，同時(shí)對不同類型的抗病蕓豆種質(zhì)資源進(jìn)行分析，進(jìn)一步探討其在抗性育種上的應(yīng)用價(jià)值。

1 材料和方法

1.1 材料

鑒定材料從山西、河北、黑龍江、內(nèi)蒙古、新疆、云南主要蕓豆種植省份收集。首先在蕓豆連作5 a以上地塊種植，淘汰自然發(fā)生根腐病的材料，篩選出未有根腐病癥狀的材料106份。其中，紅蕓豆種質(zhì)資源62份，黑蕓豆種質(zhì)資源26份，花蕓豆種質(zhì)資源9份，白蕓豆種質(zhì)資源9份。病株采集于紅蕓豆種植大縣苛嵐縣、神池縣、代縣蕓豆連作5 a以上的發(fā)病田。

1.2 病原菌制備

1.2.1 病菌制備將采集回來的病株分別接入普通培養(yǎng)基（馬鈴薯葡萄糖（PDA））和專選擇性培養(yǎng)基（察氏、胡蘿卜、沒食子、燕麥瓊脂培養(yǎng)基）上進(jìn)行培養(yǎng)[12-13]，溫度控制在（26±1）℃，孢子長出后隨即進(jìn)行單孢分離、純化培養(yǎng)，將長滿菌絲的培養(yǎng)基風(fēng)干后粉碎、封裝[14]；同時(shí)制備空白培養(yǎng)基一份。

1.2.2 根腐病病菌濾液的制備取病原菌培養(yǎng)基及空白培養(yǎng)基各20 g，加入1 000 mL無菌水，在（26±1）℃恒溫條件下浸提40～42 h，過濾后得到根腐病病原菌原液和空白培養(yǎng)基原液。

1.3 接種方法

試驗(yàn)用土壤進(jìn)行高溫滅菌，花盆、種子也要嚴(yán)格消毒，鑒定用營養(yǎng)缽規(guī)格為直徑18 cm、高16 cm，每盆播種10粒，置于（26±1）℃下恒溫培育幼苗，2 d澆一次蒸餾水。病原濾液濃度在10×10倍顯微鏡下，每視野8～10個孢子，于蕓豆播種的當(dāng)天、第7天和第11天各接種1次，每盆30 mL，重復(fù)3次，以空白培養(yǎng)基為對照。第20天用水將盆土充分浸泡，將土坨輕輕倒出，用小水流慢慢沖洗根系附泥，檢測根部發(fā)病情況。

1.4 病情指數(shù)分級標(biāo)準(zhǔn)

病情指數(shù)分級標(biāo)準(zhǔn)：0級，地下莖和根無?。?級，地下莖和根有零星病斑，但不連片，須根上無病斑；2級，地下莖和根有較多病斑，病斑面積占莖和根總面積的1/4以下，須根略微發(fā)病；3級，地下莖和根有多數(shù)病斑，病斑面積占莖和根總面積的1/4以上，但不足1/2，幼苗生長受阻，須根減少；4級，地下莖和根病斑面積占莖和根總面積的1/2以上，須根病斑連片，部分須根脫落；5級，地下莖和根布滿病斑，須根全部脫落，主根變黑、縊縮[15-16]。

1.5 抗性評價(jià)指標(biāo)

種質(zhì)群體對根腐病的抗性依病情指數(shù)（DI）分為5級，分別為：高抗（HR），DI≤20；抗?。≧），20＜DI≤40；中抗（MR），40＜DI≤60；感?。⊿），60＜DI≤80；高感（HS），DI＞80[17-18]。

2 結(jié)果與分析

2.1 蕓豆種質(zhì)資源根腐病的抗性鑒定結(jié)果

表1106 份蕓豆種質(zhì)資源抗根腐病鑒定結(jié)果

續(xù)表1

從表1可以看出，不同類型蕓豆種質(zhì)資源的抗性差異較大。106份供試種質(zhì)系中，62份紅蕓豆中有3份表現(xiàn)高抗，分別占同類蕓豆總數(shù)和鑒定蕓豆總數(shù)的4.8%和2.8%，14份表現(xiàn)抗病，分別占同類蕓豆總數(shù)和鑒定蕓豆總數(shù)的22.6%和13.2%；26份黑蕓豆中6份表現(xiàn)高抗，分別占同類蕓豆總數(shù)和鑒定蕓豆總數(shù)的23.1%和5.7%，11份表現(xiàn)抗病，分別占同類蕓豆總數(shù)和鑒定蕓豆總數(shù)的42.3%和 10.4%；9份白蕓豆及9份花蕓豆中未篩選出高抗及抗性材料。由此可見，黑蕓豆種質(zhì)資源中篩選出高抗及抗性的概率最高，紅蕓豆種質(zhì)資源中篩選出高抗及抗性的概率明顯低于黑蕓豆（表2），而花蕓豆和白蕓豆沒有篩選出抗性資源。鑒定結(jié)果表明，供試蕓豆資源高抗根腐病的材料較少，僅占8.5%，且主要出現(xiàn)在黑蕓豆和紅蕓豆資源中，這可能與2類蕓豆資源數(shù)量上的優(yōu)勢有關(guān)。

表2 不同類型蕓豆的抗根腐病檢測結(jié)果比較

2.2 根腐病發(fā)病逐年加重原因

英國紅蕓豆在山西省主產(chǎn)區(qū)有30多年的種植歷史，是山西蕓豆生產(chǎn)上的主栽品種。但近年根腐病發(fā)生嚴(yán)重，產(chǎn)量連年下降。究其原因，除多年連作根腐病致病真菌在土壤不斷累積、真菌密度持續(xù)上升的原因外，英國紅蕓豆品種退化嚴(yán)重使得抗病性下降也是發(fā)病重的重要原因[19]（表3）。從表3可以看出，英國紅蕓豆品種退化不僅造成百粒質(zhì)量減小，產(chǎn)量降低；品種抗病性更是大幅下降。品金蕓3號和蕓選2號是山西省近幾年審定的新品種，由抗性評價(jià)結(jié)果可以看出，這2個蕓豆品種抗蕓豆根腐病，而且產(chǎn)量高，已在生產(chǎn)上大面積推廣，說明了抗蕓豆根腐病育種的重要性。

表3 山西省推廣紅蕓豆根腐病抗性及產(chǎn)量性狀比較

3 討論

3.1 紅蕓豆抗病資源的拓展

我國紅蕓豆育種依賴的種質(zhì)資源絕大部分來源于引進(jìn)的英國紅蕓豆及其衍生系，還有一部分來源于地方品種。遺傳基礎(chǔ)狹窄、種質(zhì)資源匱乏導(dǎo)致品種的抗病性較差，蕓豆產(chǎn)區(qū)各種病害的大面積發(fā)生，影響了蕓豆的產(chǎn)量和品質(zhì)，損失較大。因蕓豆遺傳基礎(chǔ)狹窄導(dǎo)致的遺傳脆弱性已成為現(xiàn)實(shí)威脅。因此，蕓豆育種工作應(yīng)在充分利用現(xiàn)有抗病系的基礎(chǔ)上，加強(qiáng)抗病新種質(zhì)資源的引進(jìn)和鑒定工作；同時(shí)從其他類型的蕓豆上尋找新的抗病遺傳基因，通過現(xiàn)代生物技術(shù)創(chuàng)造新的紅蕓豆抗病資源。我國蕓豆類型的多樣性為抗病種質(zhì)提供了豐富的遺傳基礎(chǔ)，分子標(biāo)記技術(shù)和轉(zhuǎn)基因工程等方法的有機(jī)結(jié)合，必將促進(jìn)我國蕓豆抗病新品系培育工作的進(jìn)展。

3.2 抗病資源的利用

抗病資源的抗性不是永恒的，其中有品種退化造成抗病性下降的因素，還有自然條件下所有物種都會發(fā)生一定概率的變異，變異產(chǎn)生根腐病新的致病生理小種也是抗病性下降的主要成因。因此，蕓豆育種中除了對抗病資源材料繁殖利用時(shí)要嚴(yán)格采取保純?nèi)ルs防混措施外，還應(yīng)及時(shí)發(fā)現(xiàn)和利用抗新致病生理小種的品系，從而提高抗病品系的廣譜性。

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Evaluation of Resistance to Kidney Bean Root Rot in Kidney Bean Germplasm

GUOBaode，BAI Qilin，JI Lixia，HUANGSuilan
（Institute ofCrop Sciences，Shanxi Academy of Agricultural Sciences，Taiyuan 030031，China）

106 kidney bean germplasms were evaluated for their resistance to kidney bean root rot by artificial inoculating. According to the disease index of the diseased plants,the infected plants on a scale were distinguished as highly resistant,resistant, moderately resistant,susceptible and highly susceptible.The results showed that 9 kidney bean germplasms were high resistant,25 germplasms were resistant,and discussion was made about the development of resistant germplasms and the method and technology of reasonable application in kidney bean germplasms.

kidney bean;germplasms resource;root rot;resistance evaluation

S529

A

1002-2481（2016）10-1522-04

10.3969/j.issn.1002-2481.2016.10.24

2016-06-13

山西省科技攻關(guān)項(xiàng)目（20130311007-1）

郭寶德（1969-），男，山西壽陽人，研究員，主要從事蕓豆遺傳育種研究工作。