耐熱抗根腫病蘿卜胞質(zhì)雄性不育多基因聚合新品種CHR18003的選育

楊紅麗，徐學(xué)忠，胡靖鋒，蘭 梅，張麗琴，和江明*，宋 爽

(1.云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院園藝作物研究所，云南 昆明 650205；2.國家蔬菜改良中心云南分中心，云南 昆明 650205；3.云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院，云南 昆明 650205)

大白菜(BrassicarapaL.ssp.pekinensis)是我國栽培面積最大的蔬菜作物，占全國蔬菜總播種面積的15.00%左右。大白菜是城鄉(xiāng)居民的“當(dāng)家菜”，對保障全國蔬菜均衡供應(yīng)、平抑菜價和農(nóng)民增收作用突出[1～2]。由于白菜性喜冷涼氣候，在夏季種植大白菜，高溫嚴(yán)重制約大白菜生產(chǎn)，產(chǎn)量出現(xiàn)大幅度減產(chǎn)[3～9]，大白菜在夏季高溫正常生長發(fā)育并形成葉球是耐熱大白菜品種的首要條件。夏季高溫多濕氣候是根腫病發(fā)生最有利條件，嚴(yán)重威脅大白菜產(chǎn)業(yè)的發(fā)展[10～16]。因此，選育耐熱、抗根腫病的夏季專用品種是目前白菜育種的主要目標(biāo)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

抗根腫病蘿卜胞質(zhì)不育系CCR11239；抗根腫病材料CCR11240；耐熱白菜品種“夏陽”；隔代回交、自交、配組產(chǎn)生的材料: CCR12000、CCR12001、CHR12002、CCR12000“1/1”、CCR12001“2/1”、CHR12002“1/3”、CCR13000、CCR13001、CHR13002、CCR13000“1/1”、 CCR13001“1/1”、CHR13002“2/1”、CCR14000、CCR14001、CHR14002、CCR14000“2/1”、CCR14001“2/2”、CHR14002“3/1”、CCR15000、CCR15001、CHR15002、CCR15000“3/1”、CCR15001“3/3”、 CHR15002“2/1”、CCR16000、CCR16001、CHR16002、CCR16000“1/3”、 CCR16001“3/1”、CHR16002“2/1”、CCR17000、CCR17001、CHR17002、CCR17000“2/2”、CCR17001“1/3”、CHR17002“2/3”、CCR18000、CCR18001、CHR18002、CHR18003。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 選系、配組和定型 以“CCR11239”與“CCR11240”為母本，以“CCR11240”與耐熱白菜品種“夏陽”通過雜交獲得的 F1代為父本。自2011-2018年，應(yīng)用常規(guī)回交、雜交、自交等育種方法進(jìn)行選系、配組和定型，選育過程見表1。

1.2.2 品種比較試驗(yàn) 2018年6月，在通?？h秀山街道萬家社區(qū)進(jìn)行品種比較試驗(yàn)，前作甘藍(lán)，根腫病嚴(yán)重。試驗(yàn)材料為參試品種為CHR18010、CHR18015、CHR18018、CHR18003、夏陽(CK)。試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，小區(qū)面積：15.00 m2，小區(qū)隨機(jī)排列，3次重復(fù)，周圍設(shè)1行保護(hù)行。株行距40.00 cm×50.00 cm，每小區(qū)75株。

1.2.3 多點(diǎn)試驗(yàn) 2018年7-9月，在玉溪市通海縣、昆明市嵩明縣、文山州硯山縣、昭通市昭陽區(qū)的根腫病發(fā)生地塊進(jìn)行CHR18003多點(diǎn)試驗(yàn)。參試品種：CHR18003、夏陽(CK)，試驗(yàn)設(shè)計(jì)同1.2.2。

1.2.4 生產(chǎn)示范 2018年9-11月，以夏陽作為對照品種，在昆明市、昭通市、玉溪市、硯山縣，曲靖市累計(jì)示范推廣1 hm2，其中根腫病區(qū)0.33 hm2，非根腫病區(qū)種植密度5 000株·667m-2。以商品球作為經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量，選取生長適中的667 m2進(jìn)行測產(chǎn)。

1.2.5 大白菜耐熱性鑒定方法 試驗(yàn)材料于2018年5月15日在云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院嵩明基地進(jìn)行育苗，2018年6月10日定植于大棚高溫條件下觀察結(jié)球始期、結(jié)球率、生長勢(1～3 級分別為弱、中、強(qiáng)，取平均值)和死苗率等，從而鑒定出各品種的耐熱性差異[16]，田間持續(xù)高溫條件下的結(jié)球性是鑒定大白菜耐熱性的指標(biāo)和標(biāo)準(zhǔn)。

1.2.6 抗病性鑒定 2017年6月14日對CHR18003、抗大3號、CC-708、夏陽、德高117進(jìn)行根腫病抗性接種鑒定，將高溫滅菌的腐殖土裝好育苗盤置于40.00 cm×80.00 cm的搪瓷盤中，播種完成后在搪瓷盤中加水，苗盤自動吸水，視土壤濕度，3～4 d往搪瓷盤加一次水，每次澆水將pH值調(diào)節(jié)至5.50～6.00。出苗10～15 d，長出第二片真葉時，注射病菌孢子濃度約1×108個·mL-1的根腫菌液，40 d左右將植株拔起，統(tǒng)計(jì)發(fā)病情況。

病情分級標(biāo)準(zhǔn)和抗性病情指數(shù)參照前人的方法[17]，0級：根部無任何腫大癥狀；1級：主根稍腫大，其直徑小于2倍莖基部直徑，或須根上有小腫瘤；腫大部分直徑在4.00 mm以下；3級：主根腫大，主側(cè)根呈節(jié)結(jié)狀或球狀腫塊；其直徑為基部直徑2～3倍，腫大部分直徑在4.00～6.00 mm；5級：主根腫大，呈大的紡錘形瘤；其直徑為基部直徑3～4倍，腫大部分直徑在6.00～8.00 mm；7級：主根腫大，大的瘤塊一直延伸到下胚軸，其直徑為莖基直徑的4倍以上，腫大部分直徑8.00 mm以上。調(diào)查結(jié)果按照下面公式計(jì)算發(fā)病率和病情指數(shù)。

發(fā)病率=(發(fā)病株數(shù)/總株數(shù))×100%

病情指數(shù)= ∑(各級發(fā)病株數(shù)×各病級代表數(shù)值)/調(diào)查總數(shù)×最高病級代表數(shù)值×100

品種抗性病情指數(shù)為：免疫(I)(病情指數(shù)=0)；高抗(HR)(0<病情指數(shù)≤5)；抗病(R)(5<病情指數(shù)≤15)；中抗(MR)(15<病情指數(shù)≤30)：感病(S)(30<病情指數(shù)≤50)；高感(HS)(50<病情指數(shù)≤100)。

2 結(jié)果與分析

2.1 品種比較試驗(yàn)

品比試驗(yàn)結(jié)果表明，CHR18010、CHR18015、CHR18018在單株重、單球重、凈菜率等指標(biāo)上明顯低于CHR18003，CHR18003屬于中熟類型，生長期65～70 d，外葉綠，球葉淺綠，葉球內(nèi)顏色淺黃，球頂部疊抱，球頂部圓形。整個生育期植株生長勢強(qiáng)，結(jié)球緊實(shí)。在嵩明縣夏季播種，株高29.80 cm，開展度58.90 cm，外葉數(shù)15片，球高27.00 cm，球徑16.50 cm，球型指數(shù)1.63，單株重2.90 kg，單球重1.50 kg，凈菜率52.00%。CHR18003小區(qū)凈菜平均產(chǎn)量102.00 kg，折合每667 m2凈菜產(chǎn)量6 540.00 kg，比對照夏陽凈菜產(chǎn)量(5 860.00) 增加了11.60%; CHR18003病情指數(shù)平均為2.90比對照夏陽病情指數(shù)41.42低38.52。

2.2 多點(diǎn)試驗(yàn)

根據(jù)4個試驗(yàn)點(diǎn)的平均產(chǎn)量與抗病性試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，CHR18003，育苗移栽生長期70 d，株高33.30 cm，開展度59.00 cm，外葉數(shù)15片，球高27.80 cm，球徑16.70 cm，球型指數(shù)1.66，單株重2.82 kg，單球重1.36 kg，凈菜率48%。CHR18003平均每667 m2凈菜產(chǎn)量為6 625.00 kg，比對照(夏陽)5 985.00 kg增加了10.70%。病情指數(shù)3.33，比對照病情指數(shù)43.67低40.34。

2.3 生產(chǎn)示范

根據(jù)5個示范點(diǎn)的綜合平均，每667 m2根腫病區(qū)CHR18003比夏陽平均增產(chǎn)2 500.00 kg以上，合計(jì)增產(chǎn)25 000.00 kg。每667 m2非根腫病區(qū)CHR18003比夏陽增產(chǎn)680.00 kg以上，合計(jì)增產(chǎn)3 400.00 kg。在昭通、文山、嵩明等根腫病重災(zāi)區(qū)均進(jìn)行了小面積生產(chǎn)示范，CHR18003表現(xiàn)出了極強(qiáng)的抗性和商品性，深受農(nóng)戶的歡迎。

2.4 耐熱性的鑒定結(jié)果

由表2可知：一個優(yōu)良的耐熱大白菜材料應(yīng)當(dāng)具有在高溫條件下能夠正常結(jié)球，而且具有良好的抗病性，CHR18003在高溫條件下能夠正常結(jié)球，結(jié)球率為94.20%，死苗率為 3.10%；結(jié)球率比耐熱品種夏陽高2.20%，死苗率比耐熱品種夏陽低4.50%；結(jié)球率比不耐熱品種83-1高53.00%，死苗率比不耐熱品種83-1低 19.03%。

2.5 抗性鑒定評價

鑒定結(jié)果見表3，CHR18003的病情指數(shù)為3.81，對根腫病表現(xiàn)出高抗；夏陽(CK)的病情指數(shù)為42.90，對根腫病表現(xiàn)出感病；抗病品種德高117(CK)的病情指數(shù)為1.50，對根腫病表現(xiàn)出高抗。

表3 抗根腫病鑒定結(jié)果

2.6 品種分析

經(jīng)云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與檢測技術(shù)研究所檢測分析，該品種水分含量93.80%，蛋白質(zhì)含量1.32%，可溶性糖1.18%，粗纖維含量5.23%，干物質(zhì)含量5.11%，Vc含量22.70 mg·100g-1。經(jīng)云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院園藝作物研究所鑒定及評價，CHR11242 病情指數(shù)3.52，比對照夏陽病情指數(shù)45.62低42.10，表現(xiàn)高抗(HR) 。

3 討論

耐熱抗根腫病蘿卜胞質(zhì)雄性不育多基因聚合新品種CHR18003，經(jīng)生產(chǎn)示范、大白菜耐熱性鑒定、抗根腫病鑒定，夏季在非根腫區(qū)種植產(chǎn)量比對照品種夏陽增加，夏季在根腫區(qū)種植產(chǎn)量比對照品種夏陽明顯增加，病情指數(shù)明顯降低，對根腫病表現(xiàn)高抗(HR)。防治根腫病是當(dāng)前十字花科蔬菜生產(chǎn)上迫切需要解決的問題，盡管有很多防治根腫病的方法，但應(yīng)用起來均有其局限性。因此，培育耐熱、抗病根腫病品種是夏季大白菜生產(chǎn)安全、經(jīng)濟(jì)、有效的途徑。CHR18003適合在夏季有根腫病發(fā)生地區(qū)種植，有望大面積推廣應(yīng)用。