花椰菜苗期菌核病抗病性鑒定

姚星偉 牛國(guó)保 單曉政 劉莉莉 文正華 江漢民張小麗 孫德嶺 蘭璞 孫海波 姚玉榮

李其友 男，武漢市農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物研究所所長(zhǎng)、正高職高級(jí)農(nóng)藝師，全國(guó)瓜菜工廠化育苗產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟理事長(zhǎng)、湖北省園藝學(xué)會(huì)理事、湖北省西甜瓜協(xié)會(huì)理事、中國(guó)蔬菜協(xié)會(huì)種苗分會(huì)理事。引進(jìn)、消化、吸收美國(guó)speeding公司工廠化穴盤(pán)育苗技術(shù)，促進(jìn)了武漢地區(qū)蘆筍結(jié)構(gòu)調(diào)整和小型禮品西瓜產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，將穴盤(pán)育苗發(fā)展成了企業(yè)集群，嫁接、育苗技術(shù)走在全國(guó)前列。參與農(nóng)業(yè)部公益性行業(yè)農(nóng)業(yè)科研專項(xiàng)《設(shè)施農(nóng)業(yè)高效育苗標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)工藝與配套設(shè)備研究與示范》，主持省市4項(xiàng)科研項(xiàng)目，取得2項(xiàng)發(fā)明專利、6項(xiàng)實(shí)用新型專利、發(fā)表論文10余篇，主編《西瓜、甜瓜設(shè)施栽培》一書(shū)。獲得湖北省科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)、三等獎(jiǎng)，農(nóng)業(yè)部豐收二等獎(jiǎng)、武漢市科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)，曾被評(píng)為湖北省第六屆優(yōu)秀科技副縣長(zhǎng)，2014年被湖北日?qǐng)?bào)傳媒集團(tuán)聯(lián)合省發(fā)改委、科技廳、農(nóng)業(yè)廳評(píng)為2012-2013“湖北三農(nóng)杰出人物”。

花椰菜 （Brassica oleracea L.var.botrytis）是十字花科甘藍(lán)種的一個(gè)變種，味道鮮美，營(yíng)養(yǎng)豐富，是十大主要防癌抗癌保健食品之一，因此深受消費(fèi)者喜愛(ài)。菌核病是由核盤(pán)菌[Sclerotinia sclerotiorum（Lib.）de Bary]引起的真菌性病害，是近年來(lái)威脅花椰菜花球和種子生產(chǎn)的新型流行病害[1，2]。 菌核病菌幾乎可以侵染花椰菜所有的組織器官，葉片感染病后，初呈水漬狀，淡綠色，濕度大時(shí)長(zhǎng)出少量白霉，病斑呈灰褐色，蔓延速度快，致葉片枯死；莖發(fā)病多由葉柄基部侵入，病斑灰白色稍凹陷，后期表皮開(kāi)裂，邊緣水漬狀，除在莖表層形成菌核外，剝開(kāi)莖部，可發(fā)現(xiàn)大量菌核，嚴(yán)重時(shí)植株枯死；花球發(fā)病，多始于花球表面凹陷處，初呈水漬狀，淡綠色，濕度大時(shí)長(zhǎng)出少量白霉，后形成菌核，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致花球腐爛，失去商品價(jià)值；種莢受害后呈現(xiàn)白色，莢內(nèi)生有黑色菌核，嚴(yán)重影響種子產(chǎn)量。選育花椰菜抗菌核病資源，進(jìn)而選育抗菌核病的花椰菜品種是解決菌核病為害最直接、最有效、最安全的途徑。本試驗(yàn)以21份花椰菜種質(zhì)資源為研究對(duì)象，進(jìn)行了菌核病苗期接種試驗(yàn)，以期獲得抗菌核病的花椰菜材料。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

①花椰菜種質(zhì)資源 21份花椰菜種質(zhì)資源（組合名及其編號(hào)見(jiàn)表1），均由天津科潤(rùn)蔬菜研究所花椰菜課題組提供。

②供試病原菌 花椰菜菌核病病原菌由天津市植物保護(hù)研究所自花椰菜病株分離純化，保存。

1.2 試驗(yàn)方法

①幼苗準(zhǔn)備 花椰菜種子在50℃左右熱水中處理10 min，播種于50穴穴盤(pán)內(nèi)，基質(zhì)育苗，將營(yíng)養(yǎng)土、草炭及蛭石按3∶1∶1比例混勻，每重復(fù)25株苗，設(shè)3次重復(fù)，并加強(qiáng)栽培管理，使幼苗生長(zhǎng)健壯、整齊一致。

②接種體的準(zhǔn)備 供試菌株轉(zhuǎn)接在PDA培養(yǎng)基上，置于23℃溫箱內(nèi)培養(yǎng)3 d，供接種使用。

③接種方法 當(dāng)花椰菜幼苗4～5片真葉時(shí)移到人工氣候箱內(nèi)保濕一夜，使其葉面濕潤(rùn)，將直徑5 mm菌片帶菌絲面貼于幼苗的第3片真葉，用保鮮膜保濕，接種后24 h保持23℃，相對(duì)濕度90%以上，第2天降低濕度至80%，5 d后進(jìn)行病害調(diào)查。

④單株病情分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)及群體抗性分類標(biāo)準(zhǔn) a.單株病情分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。0級(jí)：無(wú)明顯癥狀；1級(jí)：發(fā)病葉片病斑面積占葉片面積的10%以下；2級(jí)：發(fā)病葉片病斑面積占葉片面積的11%～30%；3級(jí)：發(fā)病葉片病斑面積占葉片面積的31%～50%；4級(jí)：發(fā)病葉片病斑面積占葉片面積的51%以上。

病情指數(shù) =Σ （發(fā)病葉數(shù)×相應(yīng)病級(jí)數(shù)）/（調(diào)查總?cè)~數(shù)×9）×100。

b.群體抗性分類標(biāo)準(zhǔn)。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)≤20；耐病（MR）：20＜病情指數(shù)≤40；感病（S）：40＜病情指數(shù)≤70；高感（HS）：病情指數(shù)＞71。

調(diào)查單株的病情指數(shù)后，按群體抗病性標(biāo)準(zhǔn)確定抗病類型。

2 結(jié)果與分析

試驗(yàn)結(jié)果 （表1）表明，21份花椰菜種質(zhì)資源中，NB-59病情指數(shù)為16.37，對(duì)菌核病表現(xiàn)抗病，在所有鑒定材料中抗菌核病能力最強(qiáng)；NB-119病情指數(shù)為16.77，抗病類型也為抗病。NB-31、NB-57、NB-11、NB-126、NB-46、NB-141、NB-139、NB-160、NB-41、NB-124、NB-156 共計(jì) 11 份材料，病情指數(shù)在20.37～35.73，抗菌核病類型為耐病；組合NB-337、NB-159、NB-33、NB-337、NB-43 抗菌核病類型為感病；組合HC-71和NB-22病情指數(shù)分別高達(dá)76.23和83.30，抗病類型為高感。

表1 花椰菜苗期菌核病抗性鑒定結(jié)果

通過(guò)對(duì)21份花椰菜種質(zhì)資源苗期菌核病接種鑒定，共篩選出2份抗病花椰菜材料，11份耐菌核病花椰菜材料，其余材料抗菌核病能力一般。前期對(duì)供試材料進(jìn)行了田間菌核病抗病性鑒定，并且比較了苗期抗病鑒定結(jié)果和田間抗病性鑒定結(jié)果發(fā)現(xiàn)，苗期和田間菌核病抗病性吻合度達(dá)92%，說(shuō)明苗期進(jìn)行花椰菜抗菌核病是可行的。利用此方法可以大量減少田間鑒定的工作，縮短資源鑒定時(shí)間，提高育種效率。

3 結(jié)論與討論

本研究共對(duì)21份花椰菜種質(zhì)資源進(jìn)行了苗期抗菌核病鑒定，發(fā)現(xiàn)了2份抗菌核病的種質(zhì)資源，但是并沒(méi)有鑒定得到免疫或者高抗的育種材料，這一現(xiàn)象與油菜的抗菌核病能力類似，研究人員發(fā)現(xiàn)油菜種植資源中，完全免疫或者高抗菌核病的資源并不多[3]。孫溶溶等[2]鑒定的21份花椰菜資源中，雖然得到了2份高抗菌核病資源，但同樣也沒(méi)有獲得免疫的資源材料。花椰菜菌核病抗病性是由隱性多基因控制，并具有加性效應(yīng)[4]。近年來(lái)，隨著生物技術(shù)的發(fā)展，科研人員驗(yàn)證了基因CHS[2]、OsPGIP2[5]等在蕓薹屬作物中可以增強(qiáng)作物的抗菌核病能力，并正在試圖利用這些基因?qū)τN材料進(jìn)行改造。利用本研究獲得的抗菌核病花椰菜資源NB-59和NB-199，通過(guò)回交轉(zhuǎn)育等技術(shù)對(duì)花椰菜材料進(jìn)行菌核病抗病性改良，進(jìn)而育成優(yōu)質(zhì)、多抗、適應(yīng)性強(qiáng)的花椰菜新品種。由此看見(jiàn)，在花椰菜抗菌核病育種中，還有大量的工作需要完成。