抗根腫病紅菜薹新組合HCR1和HCR2的選育

聶啟軍，邱正明，朱鳳娟，董斌峰，李青山

（1．湖北省農業科學院經濟作物研究所，武漢，430064；2．湖北蔬谷農業科技有限公司；3．谷城縣農業科學技術推廣中心）

十字花科蔬菜根腫病是一種能產生嚴重為害的土傳性病害，主要為害大白菜、甘藍、油菜、花椰菜、莖瘤芥、蘿卜、蕪菁、紫菜薹等十字花科作物[1]。湖北是十字花科作物根腫病發生嚴重的區域之一，在湖北省宜昌、恩施、咸寧、鄂州、武漢等地均有發生，受土壤酸化、連作等因素的影響，根腫病的為害逐年加重。2007年在武漢蔡甸紅菜薹種植基地就發現有根腫病的為害，到2016年，在湖北武漢東西湖、江夏、蔡甸及鄂州、漢川、公安、當陽等地面積較大的紅菜薹種植基地，都發現了連片的根腫病為害。目前根腫病已成為為害紅菜薹生產的一種新的主要病害，為害面積正不斷擴大，嚴重威脅著當地紅菜薹的可持續生產，防治紅菜薹根腫病已刻不容緩。

種植抗病品種是防治根腫病安全而又經濟的方法。從2008年開始，以選育抗根腫病紅菜薹組合為目的，利用引進的抗根腫病大白菜品種德高，在長陽火燒坪根腫病為害嚴重的地塊通過多代回交和自交，到2013年獲得13份抗根腫病的自交系（回交3代、自交3代）。結合早熟性、商品性等性狀篩選出6份高抗根腫病的自交系（GH1、GJ1、GJ2、GJ3、GD1、GD2）與選育的ZY1402、ZY1413、ZY1422 等 Ogura CMS配制9個雜交組合，2014年在長陽火燒坪根腫病發生嚴重的地塊通過田間抗病性鑒定和比較，篩選出2個抗根腫病的紅菜薹組合 HCR1和 HCR2，2015-2016年在長陽火燒坪、武漢江夏、鄂州等紅菜薹種植基地根腫病發生嚴重的地塊進行生產試種。

表1　2013年火燒坪紅菜薹各試驗材料田間根腫病發病率比較

1　材料與方法

1.1　試驗材料

①根腫病抗源德高大白菜，抗根腫病4號生理小種。

②抗源導入目標材料紅菜薹地方品種或自交系，DGZ（大股子，地方品種），0904（自交系），JHK（自交系）。

1.2　試驗地點

長陽火燒坪、武漢江夏、鄂州紅菜薹根腫病發生嚴重的地塊。

1.3　試驗方法

①抗性株篩選與留種在長陽火燒坪于5月中下旬播種育苗，6月中旬定植，7月選擇未發病單株進行人工授粉，8月選擇根部正常的植株收獲種子。

②根腫病抗性田間鑒定在長陽火燒坪于5～8月進行，各參試材料每個小區定植30株左右，3次重復，分別在苗期、抽薹期2個時期統計發病株數和未發病株數，計算發病率（發病株數/總株數）。

③抗根腫材料創制與組合選育過程a.2008年10月至2009年5月，DGZ、0904、JHK與德高正反交。

b.2009年5～8月，正反交 F1代抗病株×DGZ 0904、JHK。

表2　2014年火燒坪試配組合的田間根腫病發病率比較

c.2010年 5～8月，回交 1代抗病株×DGZ、0904 JHK。

d.2011年 5～8月，回交 2代抗病株×DGZ、0904、JHK。

e.2011年10月至2012年5月，回交3代抗病株自交。

f.2012年5～8月，在回交3代自交1代的全抗株系中選株自交。

g.2013年5～8月，在回交3代自交2代中篩選全抗株系并自交。

h.2013年10月至2014年5月，組合配制與篩選，Ogura CMS×抗病株系。

i.2014年5～8月，試配組合抗性鑒定與篩選。

j.2015-2016年，目標組合生產試種。

2　結果與分析

2.1　抗根腫病紅菜薹材料的創制、田間鑒定與篩選

將回交3代自交2代種子播種后通過田間鑒定發現存在全抗株系，說明在抗根腫病性狀上已獲得純化株系，繼續在全抗株系中選擇早熟性、薹葉、薹色、口感符合育種目標的單株自交留種，所獲得的種子即為回交3代自交3代抗病株系，通過上述途徑共獲得13份抗病株系，其中在德高與JHK雜交后的回交3代自交3代中獲得8個抗病株系，即GJ1、GJ2、GJ3、GJ9、GJ10、GJ11、GJ12、GJ13；在德 高與DGZ雜交后的回交3代自交3代中獲得3個抗病株系，即 GD1、GD2、GD6；在 0904 與德高雜交后的回交3代自交3代中獲得2個抗病株系，即GH1、GH4。

將獲得的13份抗病株系于2013年在長陽火燒坪進行田間根腫病抗性鑒定，以大股子、胭脂紅、JHK、0904為對照。播種日期5月30日，定植日期6月27日，分別在苗期（苗齡27 d）、抽薹期（定植后35 d）進行根腫病發病率的統計，結果如表1。

從表1看，試驗對照材料大股子、胭脂紅、JHK、0904在育苗期間就開始感染根腫病，定植當天（苗齡27 d）發病率達到5%以上，在抽薹期（定植后35 d）根腫病發病率都達到100%，而創制的13份紅菜薹材料中，在生長期間沒有發現有根腫病為害，表現為高抗根腫病，說明以抗根腫病的大白菜作為抗源，通過多代回交和自交成功地將抗根腫病特性導入到紅菜薹中。

2.2　2014年長陽火燒坪試配組合田間抗性鑒定比較

在13份抗根腫病的自交系中，結合早熟性、商品性等性狀篩選出6份高抗根腫病的自交系（GH1、GJ1、GJ2、GJ3、GD1、GD2）與選育的 ZY1402、ZY1413、ZY1422等Ogura CMS通過人工授粉配制9個雜交組合，于2014年在長陽火燒坪開展田間抗性鑒定比較，以大股子、胭脂紅、十月紅、九月鮮等品種為對照。5月24日播種，6月22日定植，在定植當天（苗齡29 d）進行苗期根腫病發病率的統計，在抽薹期（定植后36 d）進行根腫病發病率的統計，結果如表2。

從表2看，參試的大股子、胭脂紅、十月紅、九月鮮4個對照品種從苗期就開始感染根腫病，到抽薹期 （定植后36 d）根腫病發病率幾乎都達到100%。參試的9個組合中，ZY1402×GH1發現有根腫病的為害，到抽薹期根腫病發病率平均達到26.87%，程度較重；ZY1422×GJ1和 ZY1413×GD2根腫病發病率平均分別為2.70%和6.66%，程度較輕；其他組合均未發現有根腫病的為害。

2.3　2015-2016年生產試種結果

根據2014年長陽火燒坪的抗性比較結果，在根腫病抗性最好的組合中結合早熟性、薹葉、薹色等其他性狀選擇 ZY1413×GJ3、ZY1422×GJ3 2 個組合進行生產試種，分別編號為HCR1、HCR2。HCR1、HCR2生產試驗的種子在隔離條件下采用昆蟲授粉進行制種，2015年、2016年在長陽火燒坪、武漢江夏、鄂州等地開展生產試種，以大股子、紫婷1號、佳紅等品種為對照，每個組合試種面積667 m2左右。在菜薹采收盛期調查田間根腫病發病率，結果如表3。

表3　2015年、2016年參試品種組合田間根腫病發病率比較　%

表4　2015年、2016年主要農藝性狀觀察

由表3可知，2015年、2016年在火燒坪的種植結果表明，大股子、紫婷1號、佳紅等對照商品品種在抽薹期 （定植后約45 d）根腫病發病率達到100%，HCR1和HCR2的根腫病發病率都在10%以下，根腫病發生程度較輕；在武漢江夏和鄂州試種的結果表明，對照商品品種在抽薹期（定植后約60 d）根腫病發病率都在30%以上，嚴重的達到80%以上，根腫病為害程度嚴重，而HCR1和HCR2根腫病發病率平均在5%以內，根腫病發生程度輕。綜合2015年、2016年在長陽火燒坪、武漢江夏、鄂州等地的試種結果，表明HCR1和HCR2對根腫病有良好的抗性。對早熟性、商品性（菜薹蠟粉、薹葉形狀、大小）、品質（口感）等主要農藝性狀觀察結果表明（表4），HCR1表現為中早熟，菜薹無蠟粉，薹葉小、披針形，菜薹口感脆甜；HCR2表現為早熟，菜薹蠟粉少，薹葉小、披針形，菜薹口感脆甜。

3　結論與討論

目前還未發現有抗根腫病紅菜薹的資源材料和品種的相關文獻報道，生產中也未發現有抗根腫病紅菜薹的資源材料和品種，本研究中抗根腫病紅菜薹資源材料的創制和組合的選育說明其方法是有效的，而抗根腫病組合HCR1和HCR2的選育為防治紅菜薹根腫病提供了一種安全、經濟、有效的途徑。

十字花科蔬菜根腫病由蕓薹根腫菌（Plasmodiophora brassicae）侵染引起，蕓薹根腫菌存在生理小種分化現象，各地根腫病生理小種種群結構也各不相同，如湖北十字花科蔬菜根腫病生理小種以 1 號、4 號為主， 湖南有 1、5、8、9、11 號生理小種[2～5]。 HCR1、HCR2 在湖北的長陽火燒坪、武漢江夏、鄂州等地表現出了良好的抗性，但對其他地區的根腫病是否有良好的抗性還需要在當地進行試種。

[1]甘彩霞，余陽俊，袁偉玲，等．國內主要十字花科抗根腫病品種在湖北病區的表現[J]．中國蔬菜，2016（6）：53-58．

[2]楊華，任佐華，宋瓊，等．湖南白菜和紅菜薹根腫病菌生理小種鑒定[J]．植物保護，2015，41（3）：143-148．

[3]汪維紅，余陽俊，丁云花，等．湖北省長陽縣十字花科蔬菜根腫病菌生理小種鑒定及抗源篩選[J]．中國蔬菜，2013（12）：55-60．

[4]李海雯，任莉，陳坤榮，等．油菜根腫病病原主要生理小種和品種 抗性鑒 定[J]．中國 油料作 物學報 ，2013，35（3）：301-306．

[5]沈向群，聶凱，吳瓊，等．大白菜根腫病主要生理小種種群分化鑒定初報[J]．中國蔬菜，2009（8）：59-62．