抗根腫病油菜品種在陜南根腫病區(qū)的田間表現(xiàn)及評價

王曉娥，李永紅，岳 峰，李 英，王國軍，孫曉敏

（1. 漢中市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所，陜西 漢中 723000；2. 陜西省雜交油菜研究中心，陜西 楊凌 712100；3. 漢中市南鄭區(qū)農(nóng)業(yè)機(jī)械化技術(shù)推廣與安全監(jiān)理中心，陜西 南鄭 723100）

油菜根腫?。╟lubrootdisease）是由蕓薹屬根腫菌（Plasmodiophora brassicae）侵染引起的，主要為害油菜根部。油菜主根或側(cè)根受害后膨大成紡錘形或不規(guī)則形腫瘤，無毛細(xì)根或毛細(xì)根稀少，植株矮小，葉片變黃萎蔫，角果數(shù)和角粒數(shù)大幅度降低，嚴(yán)重減產(chǎn)。致病菌在土壤中可存活10 a，并借助農(nóng)業(yè)機(jī)械跨區(qū)作業(yè)、風(fēng)媒、水媒等途徑進(jìn)行傳播，由于抗病品種缺乏，近年在各地迅速蔓延，嚴(yán)重影響我國油菜產(chǎn)業(yè)的發(fā)展[1-4]。前期研究發(fā)現(xiàn)，采用化學(xué)手段防治油菜根腫病成本高且效果差，而種植抗性品種是最經(jīng)濟(jì)有效的措施。但我國根腫病抗病育種工作起步較晚，抗源材料缺乏，現(xiàn)育成的抗病品種十分有限[5-6]。

陜西省南部的漢中、安康和商洛3 市統(tǒng)稱陜南地區(qū)，大部分區(qū)域位于北亞熱帶和暖溫帶的過渡帶，自然條件具有明顯的南方地區(qū)特征[7]，采用稻—油兩熟制，是甘藍(lán)型油菜主產(chǎn)區(qū)和優(yōu)生區(qū)，常年油菜種植面積達(dá)13.3 萬hm2，占陜西省油菜種植面積的70%以 上[8]。2014 年以來，陜南地區(qū)油菜根腫病蔓延十分迅速。據(jù)調(diào)查，2015—2017年漢中市油菜根腫病從2縣2鎮(zhèn)蔓延到5 縣（區(qū)）16 鎮(zhèn)，發(fā)病面積超過667 hm2[7-9]， 2018—2019 年僅漢中勉縣一個縣發(fā)病面積就突破667 hm2，生產(chǎn)上急需種植抗病品種來控制根腫病的發(fā)生，穩(wěn)定油菜產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。為此，課題組引進(jìn)了“華雙5R”“171R”和“175R”3 個抗根腫病油菜品種，在陜南根腫病重發(fā)區(qū)開展田間種植試驗，考察其田間抗病性、農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量表現(xiàn)，以期為陜南根腫病重發(fā)區(qū)油菜產(chǎn)業(yè)發(fā)展篩選出優(yōu)良抗病品種[10-11]。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗于2017 年9 月至2018 年5 月在漢中市南鄭區(qū)高臺鎮(zhèn)東新村聯(lián)豐農(nóng)業(yè)服務(wù)專業(yè)合作社基地進(jìn)行，海拔520 m，試驗田地勢平坦、肥力中等偏下，供試土壤為黃泥沙壤土，根腫病連年重發(fā)，上一年病株率為70.3%，前茬作物為水稻。

1.2 試驗材料

供試油菜品種分別為華雙5R、171R、175R（華中農(nóng)業(yè)大學(xué)提供）和秦油10 號（咸陽市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院提供），其中秦油10 號為對照品種。

供試肥料為油菜直播專用肥（N-P-K=20-10-10）， 施用量40 kg/667m2；選用“雙鋤”套裝（烯草酮EC 120 g/L+草除靈SC 500 g/L）防除一年生禾本科闊葉雜草，使用量為30～50 mL/667m2。

1.3 試驗設(shè)計及田間管理

采用大區(qū)對比試驗，各品種按隨機(jī)區(qū)組排列[15]，每個大區(qū)面積123.5 m2（長19.0 m，寬6.5 m）。大區(qū)周圍栽種保護(hù)行，大區(qū)間留走道80 cm?？疾樘镩g抗根腫病性、農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量性狀和產(chǎn)量。

試驗田塊早開溝排水，2017 年9 月29 日采用拖拉機(jī)旋耙、分區(qū)、理好三溝，人工撒施底肥，施硼肥1 kg/667m2、油菜直播專用肥40 kg/667m2。10 月1 日采用人工撒播方式播種，播種量為800 g/667m2。油菜出苗后，11 月17 日噴施毒死蜱殺蟲劑防治菜青蟲。11 月25 日間苗定苗，去弱留壯，去小留大，留苗2.0萬株/667m2。12 月10 日（油菜5～7 葉期）噴施“雙鋤”套裝藥劑全田防除雜草1 次，2018 年2 月10—11 日人工除草1 次。追施2 次氮肥，一次是在油菜4葉期作提苗肥，另一次是在12 月中旬作臘肥，每次追施氮肥1.85 kg/區(qū)。2018 年5 月12 日取樣考種，5月20 日機(jī)械收割。

1.4 根腫病調(diào)查與評價

分別在2017 年12 月15 日（苗期）、2018 年3月10 日（現(xiàn)蕾抽薹期）、3 月25 日（開花期）、5 月12 日（成熟期）進(jìn)行田間調(diào)查，每期隨機(jī)拔取20～75株油菜植株，視根部腫瘤情況將病情分為0～9 級。具體標(biāo)準(zhǔn)為：0 級，根部無腫瘤；1 級，僅毛細(xì)根上有腫瘤；3 級，側(cè)根上有腫瘤；5 級，側(cè)根腫瘤大且主根上有小腫瘤；7 級，主根全部膨大但植株生長正常；9 級，根上腫大部分龜裂腐爛、植株萎蔫或死亡。發(fā)病率和病情指數(shù)按以下公式計算。

發(fā)病率（%）=發(fā)病株數(shù)/調(diào)查總株數(shù)×100

病情指數(shù)=Σ（各級病株數(shù)×相應(yīng)病級）/（調(diào)查總株數(shù)×最高病級）×100

品種的根腫病抗性等級按病情指數(shù)進(jìn)行分類：病情指數(shù)為0 即免疫（I）品種，病情指數(shù)為0～5 屬高抗（HR）品種，病情指數(shù)為5～20 屬抗?。≧）品種，病情指數(shù)為20～50 屬感?。⊿）品種，病情指數(shù)為50～100 屬高感（HS）品種。

1.5 農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量性狀調(diào)查

油菜生育期間記錄出苗期、現(xiàn)蕾抽薹期、開花期和成熟期的時間，于2018 年5 月12 日取樣進(jìn)行室內(nèi)考種，每區(qū)選3 點、每點連續(xù)收集20 株油菜，即每個品種選取60 株油菜測量株高、分枝、角果數(shù)、粒數(shù)等產(chǎn)量構(gòu)成因素，收獲后稱量千粒重。5 月20 日按大區(qū)進(jìn)行機(jī)械收獲并測產(chǎn)。

1.6 統(tǒng)計分析

數(shù)據(jù)采用Excel 2003 軟件進(jìn)行統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 各油菜品種田間抗根腫病性表現(xiàn)

由表1 可知，華雙5R 全生育期未見根腫病病株，抗性較強(qiáng)，對根腫病免疫；171R 整個生育期病株率均值為4.7%、病情指數(shù)均值為1.2，表現(xiàn)為高度抗??；175R 整個生育期病株率均值為11.4%、病情指數(shù)均值為5.6，表現(xiàn)為抗??；而秦油10 號整個生育期病株率均值為46.8%、病情指數(shù)均值為21.8，表現(xiàn)為感病。

2.2 各油菜品種的生育期及長勢

3 個抗病品種中生育期最長的是175R，為229 d；華雙5R、171R 與對照品種秦油10 號的生育期相同，均為227 d；3 個抗病品種在陜南地區(qū)均能正常成熟，熟期與當(dāng)?shù)刂髟云贩N相當(dāng)，各生育期表現(xiàn)整齊一致，苗期長勢弱，蕾薹期和成熟期長勢中等。

2.3 各油菜品種的產(chǎn)量相關(guān)性狀和產(chǎn)量構(gòu)成因素

表1 各油菜品種的根腫病田間病情表現(xiàn)

由表2 可知，參試品種中175R 植株最矮，為100.6 cm，華雙5R 和171R 株高相當(dāng)，分別為116.8 和116.7 cm，對照品種秦油10 號植株最高，為120.3 cm。華雙5R 和171R 的第一次有效分枝較多，分別比對照多1.6 和1.5 個，其分枝部位分別位于35.2 和41.7 cm，主花序有效角果較多，分別為31.3 和39.6 個。而175R 的第一次有效分枝數(shù)比對照少0.1 個，其主花序有效角果數(shù)也比對照少3.4 個。

從產(chǎn)量構(gòu)成因素來看，各品種中華雙5R 的單株有效角果數(shù)最多，為106.1 個，175R 的最少，僅50.2個，低于對照；每角粒數(shù)以華雙5R 最多，為20.24 粒，175R 的最少，為17.57 粒，比對照少4.37 粒；171R和175R 這2 個品種的籽粒較大，千粒重均為5.01 g，秦油10 號籽粒最小，千粒重為3.91 g；單株產(chǎn)量以華雙5R 最高，為8.85 g，171R 次之，175R 最低，只有4.41 g，低于對照。

2.4 各油菜品種的理論產(chǎn)量和實測產(chǎn)量

由表3 可知，參試品種株數(shù)在1.5 萬～2.0 萬株/ 667m2，差別較大，華雙5R 和171R 的最多，為2.0萬株/667m2，175R 較低，為1.9 萬株/667m2，對照秦油10 號最低，只有1.5 萬株/667m2。理論產(chǎn)量以華雙5R 最高，為150.45 kg/667m2，175R 較低，為71.22 kg/667m2，對照品種秦油10 號最低，僅57.12 kg/667m2。3 個抗病品種的實測產(chǎn)量從高到低排序依次為華雙5R ＞171R ＞175R，華雙5R、171R 和175R 分別比對照增產(chǎn)50.98%、41.50%和14.87%。

2.5 各油菜品種其他抗逆性表現(xiàn)

試驗過程中還發(fā)現(xiàn)，175R 的抗倒性最強(qiáng)，華雙5R 和171R 抗倒性較差，對照秦油10 抗倒性最差；各品種抗寒性指數(shù)均為0，耐寒性強(qiáng)；成熟期菌核病發(fā)病率最高的是對照秦油10 號，病株率為5%，病情指數(shù)為1.7，3 個引進(jìn)抗病品種的病株率為2%～3%，病情指數(shù)為0.6～1.0。

表2 各油菜品種的產(chǎn)量相關(guān)性狀及產(chǎn)量構(gòu)成因素

表3 各油菜品種的理論產(chǎn)量和實收測產(chǎn)

2.6 綜合評價

由表4 可知，3 個抗根腫病油菜品種在陜南地區(qū)均表現(xiàn)出較強(qiáng)的抗病性，其中華雙5R 對根腫病免疫；同時，3 個品種的抗寒性強(qiáng)，均能安全越冬，未發(fā)生凍害現(xiàn)象；而且生育期適中，均能正常成熟。其中，華雙5R 和171R 從苗期、蕾薹期到成熟期整個生育時期，生長整齊一致，抗倒性稍差，單株有效角果數(shù)較多，產(chǎn)量較高，抗菌核病性強(qiáng)，可作為主栽品種在陜南根腫病重發(fā)區(qū)推廣種植，同時也可作為抗性種質(zhì)資源用于抗病品種選育；而175R 這個品種生長整齊一致，分枝部位較高，抗倒性強(qiáng)，可做為特性種質(zhì)補(bǔ)充到資源庫，豐富育種資源用于下步開發(fā)利用。

3 討 論

2017 年油菜播種前陰雨多，試驗田濕度過大，播種后連續(xù)下雨15 d，2018 年春季又干旱少雨，導(dǎo)致各品種整體植株長勢弱，產(chǎn)量較低。同年同區(qū)域無根腫病農(nóng)戶直播種植的田塊，秦油10 號產(chǎn)量為139.84～152.14 kg/667m2，普遍低于往年平均水平。試驗中各品種定苗均為2.0 萬株/667m2，成熟期再次調(diào)查株數(shù)，175R 減少0.1 萬株/667m2、秦油10 號減少0.5萬株/667m2，說明根腫病會造成油菜死苗，死苗率高達(dá)25%。試驗中，菌核病受春旱影響發(fā)生較輕，根腫病發(fā)生率也比上年減少23.5%，關(guān)于春季干旱是否會影響根腫病的發(fā)生，下一步將深入研究。

表4 3 個引進(jìn)抗根腫病油菜品種的綜合性狀分析

抗病育種在根腫病綜合防治中占有重要地位，但國內(nèi)外這方面的研究尚處于起步階段，現(xiàn)有抗病資源和抗病品種數(shù)量和類型有限，當(dāng)務(wù)之急是如何最大化地利用好這些有限的資源。筆者認(rèn)為在生物技術(shù)和生物信息學(xué)快速發(fā)展的前提下，通過田間栽培來評價種質(zhì)資源的抗逆性、農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量性狀是決定其是否可用的前提和基礎(chǔ)，對提高育種效率具有重要意 義[12]。筆者通過根腫病重發(fā)區(qū)田間種植，對3 個引進(jìn)油菜抗病品種的田間抗性、農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量表現(xiàn)進(jìn)行了分析，認(rèn)為華雙5R 和171R 可直接在陜南根腫病區(qū)推廣種植，同時可作為油菜根腫病的抗性種質(zhì)資源進(jìn)行最大化利用，而175R 可作為特性種質(zhì)豐富育種資源，間接利用到育種實踐中。