2013—2018年陜西省油菜新品種菌核病抗性鑒定

王曉娥，王國軍，吳興元，李英，任軍榮

(1.漢中市農業科學研究所，陜西 漢中 723000； 2.西北農林科技大學 植物保護學院，陜西 楊凌 712100； 3.陜西省雜交油菜中心，陜西 楊凌 712100)

油菜菌核病是油菜所有病蟲害中發生范圍最廣、發生面積最大、暴發頻率最高、危害損失最重的一類病害，容易暴發成災[1]，我國以長江流域最嚴重，輕病年減產10%～20%，重病年減產在50%以上，種子含油量平均降低5%以上，居油菜三大病害之首[2]，油菜籽產量和品質均受到嚴重影響，對我國油菜產業的可持續發展造成了威脅[3]。對該病的防治，雖有多種有效的藥劑和防治方法，但費用高、操作難度大且污染環境，篩選抗病材料、培育和推廣種植抗菌核病油菜品種才是防治該病最經濟有效的途徑，因此，2014年國家農作物品種審定委員會曾有“油菜品種田間病圃誘發抗性鑒定，高感菌核病品種不予審定”的規定。目前，生產上還沒有對菌核病免疫的油菜品種[4]，但不同品系抗菌核病能力有差異。本研究配合陜西省油菜育種工作，采用田間人工接菌加壓方法鑒定了陜西省油菜新品種(新組合)對菌核病的抗性，旨在為新品種的登記提供數據支撐，同時為新品種的合理布局提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料

2013—2018年參加陜西省區域試驗和油聯體試驗的新品種、新組合279份(次)，由試驗主持單位陜西省種子管理站和陜西省雜交油菜研究中心統一收集提供。

1.2 處理設計

將所有參試品種順序排列，分裝紙袋，標注編號，人工開溝播種，單重復，種成鑒定圃。播期10月上旬，播種方式為種子直播，每個品種5行，小區面積3.0 m×2.5 m，行距0.5 m，播種量8～12 g，定苗后每行約60～70株(約合2.5萬株·hm-2)，試驗四周設置保護行。鑒定圃所有植株全部接菌。

1.3 供試菌株

2009年9月至10月從漢中10個縣(區)油菜稈中采集菌核，經表面消毒，接種于PDA平板，在23 ℃培養4～6 d至長出菌絲進行純化鑒定，得到6個致病力強弱不同的菌株，最后轉至PDA斜面置于4 ℃冰箱保存，每年接種前活化菌種備用。

1.4 方法

1.4.1 接種材料準備

取冰箱保存菌株在PDA平板上擴繁，再轉接泡脹滅菌的麥粒上，于暗室內23 ℃培養20 d左右，制成麥粒菌種待用。

1.4.2 接菌方法

油菜初花期將長滿菌絲的帶菌麥粒，人工順行撒在待鑒定油菜植株上及行內，每行600粒(其中約含菌核5粒左右)，以保證試驗地含豐富的、分布均勻的菌源。接菌后，人工噴霧保持田間濕度，每天噴霧4次，從9時至17時，連續12 d左右，中間遇雨則暫停，天晴后繼續。油菜全生育期不施用任何殺菌劑，不摘除老黃葉。

1.4.3 病害調查方法

油菜成熟后高留茬人工收割，調查菌核病發病情況，按0～4級分級標準調查菌核病害[5-7]。各小區逐行逐株調查，所有品種在2 d內調查完畢。

1.4.4 統計分析方法

根據調查的病害級別計算每個參鑒品種的病情指數(ID)，ID=(1×S1+2×S2+3×S3+4×S4)÷調查總株數÷4×100，式中S1、S2、S3、S4為1～4級各級發病株數。以當年所有參鑒品種的病情指數平均值為對照，計算每個品種的相對抗性指數(RRI)，據RRI劃定每個以品種的抗病等級。

RRI=ln[Ym÷(100-Ym)]-ln[Yck÷(100-Yck)]。

式中，Ym為供試材料的病情指數，Yck為對照的病情指數。

1.5 品種(系、組合)最終抗病等級評定

油菜菌核病抗性類型劃分標準[5-8]：RRI≤-1.2為高抗，-1.22.0為高感。

2 結果與分析

2.1 參鑒品種菌核病抗性的綜合評價

采用田間人工病圃油菜菌核病抗性鑒定方法，對2013—2018年參加陜西省油菜新品種試驗的279份材料進行了菌核病抗性鑒定。在病圃中，參試材料發病率平均值2013—2014年為86.1%，2014—2015年為38.9%，2015—2016年為23.3%，2016—2017年為49.9%，2017—2018年為65.6%。參試材料發病率變幅為15.1%～100.0%，表明病圃的病害壓力大于15%，數據(試驗)有效。

對年度內重復出現的品種合并取其平均值后，得5年菌核病抗性數據225份(表1)，進行綜合分析。結果表明,參鑒油菜新品種抗(耐)菌核病性稍強，以抗病品種偏多，126份，占56.0%，其中高抗品種4份，中抗品種23份，低抗品種99份；4份高抗(耐)材料分別是11004、秦油1709、陜油24和秦優50。表現為菌核病感病的品種99份，其中高感品種3份，中感品種19份，低感品種77份。

表1 2013—2018年參試油菜品種的菌核病抗性

2.2 不同年份參試品種的抗性

部分參試的油菜品種在不同年份菌核病抗性表現略有差異，以3個產量對照品種為例(圖1)。秦優7號5個年度抗性表現為中抗-抗，抗性級別只相差1個等級，抗性較穩定，相對抗性指數的平均數為-0.5(低抗)；秦優10號5個年度抗性表現為抗-中感，抗性級別相差2個等級，抗性不如秦優7號穩定；灃油737兩個年度表現均為低抗，抗性穩定。

2.3 不同育種單位參試品種的抗性分析

2015—2018年，科研院所、高校和企業共11個單位推薦參試材料130份，推薦材料不少于3份的單位有6家(表2)。西北農林科技大學參試的43份材料中抗(耐)病品種有19份，占44.2%；陜西省雜交油菜研究中心參試的34份材料中抗(耐)病品種有19份，占55.9%；咸陽市農業科學研究院參試的15份材料中抗(耐)病品種有11份，占73.3%；漢中市農業科學研究所參試的11份材料中抗(耐)病品種9份，占81.8%；陜西榮華農業科技有限公司參試的12份材料中抗(耐)病品種7份，占58.3%；陜西鴻塬種業有限公司參試的4份材料中抗(耐)病品種1份，占25.0%。相比較，漢中市農業科學研究所提供的材料中抗(耐)病材料所占比例較大；但3年鑒定結果中，3份高抗(耐)性材料秦油1709、陜油24、秦優50卻分別由陜西省油菜中心、西北農林科技大學、咸陽市農業科學研究院提供。

3 小結與討論

本研究利用田間病圃，在充分比較了已報道的鑒定方法后[9-10]，結合鑒定地溫暖濕潤的氣候特點，最終采用人工田間撒麥粒接菌加噴霧保濕誘發菌核病的抗性鑒定方法，鑒定了2013—2018年參加陜西省油菜新品種試驗的材料的抗菌核病性。對225份鑒定數據進行抗性分析，抗(耐)菌核病的新品種不占優勢，且絕大多數品種僅表現低抗，抗(耐)性較弱，表明陜西省亟需加快油菜抗病育種進程，以滿足油菜安全生產的需要。在多年油菜抗病性鑒定試驗中筆者也發現，葉片上蠟粉多、莖稈堅硬不倒伏的品種菌核病感染輕[3]，這類品種還符合現代機械化收割、高密度種植要求，油菜育種者應加大這類品種選育力度，爭取培育出抗病優質良種。

圖1 2013—2018年產量對照抗性指數變化趨勢

表2 各育種單位油菜品種的菌核病抗性份數

油菜菌核病菌源量和氣候因子是影響病害發生流行的關鍵因子[11]。本試驗采用人工接菌、噴霧保濕方法，能保證田間菌源分布均勻，病害壓力一致，但無法保證在自然條件下所有小區獲得同樣的小區環境、不同年份獲得相同的氣候因子，導致部分品種在年度間的鑒定等級有波動。提高可靠性的方法之一是多年和多點鑒定，固定鑒定圃使鑒定圃自有充足的菌源量，保障植株密度和植株正常生長也是獲得準確和精確鑒定結果的重要環節。

油菜菌核病遺傳機制尚不清楚，大多研究傾向于由多數基因控制的水平抗性，品種抗病性受環境影響大，連續選擇效果明顯[4-5]。陜南地區為長江上中游油菜優勢區域，油菜種植面積和總產量均居全省之首，同時油菜菌核病也比關中、陜北高發，為滿足實際生產的需要，從該地區選育出的油菜新品種對菌核病抗性相對較強，如漢中市農業科學研究所久居該地，選育的品種80%以上表現抗(耐)菌核病，但該所油菜菌核病抗性資源遺傳相似度較高，親緣關系較近，材料間遺傳差異較小，抗菌核病資源遺傳多樣性較低[12]。進一步加強抗性資源篩選，豐富現有油菜遺傳背景，有助于抗菌核病油菜品種選育。