抗根腫病油菜品種在陜南根腫病區的田間表現及評價

王曉娥，李永紅，岳 峰，李 英，王國軍，孫曉敏

（1. 漢中市農業科學研究所，陜西 漢中 723000；2. 陜西省雜交油菜研究中心，陜西 楊凌 712100；3. 漢中市南鄭區農業機械化技術推廣與安全監理中心，陜西 南鄭 723100）

油菜根腫病（clubrootdisease）是由蕓薹屬根腫菌（Plasmodiophora brassicae）侵染引起的，主要為害油菜根部。油菜主根或側根受害后膨大成紡錘形或不規則形腫瘤，無毛細根或毛細根稀少，植株矮小，葉片變黃萎蔫，角果數和角粒數大幅度降低，嚴重減產。致病菌在土壤中可存活10 a，并借助農業機械跨區作業、風媒、水媒等途徑進行傳播，由于抗病品種缺乏，近年在各地迅速蔓延，嚴重影響我國油菜產業的發展[1-4]。前期研究發現，采用化學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濟有效的措施。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 市統稱陜南地區，大部分區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特征[7]，采用稻—油兩熟制，是甘藍型油菜主產區和優生區，常年油菜種植面積達13.3 萬hm2，占陜西省油菜種植面積的70%以 上[8]。2014 年以來，陜南地區油菜根腫病蔓延十分迅速。據調查，2015—2017年漢中市油菜根腫病從2縣2鎮蔓延到5 縣（區）16 鎮，發病面積超過667 hm2[7-9]， 2018—2019 年僅漢中勉縣一個縣發病面積就突破667 hm2，生產上急需種植抗病品種來控制根腫病的發生，穩定油菜產業的發展。為此，課題組引進了“華雙5R”“171R”和“175R”3 個抗根腫病油菜品種，在陜南根腫病重發區開展田間種植試驗，考察其田間抗病性、農藝性狀和產量表現，以期為陜南根腫病重發區油菜產業發展篩選出優良抗病品種[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 月在漢中市南鄭區高臺鎮東新村聯豐農業服務專業合作社基地進行，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，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（華中農業大學提供）和秦油10 號（咸陽市農業科學研究院提供），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 試驗設計及田間管理

采用大區對比試驗，各品種按隨機區組排列[15]，每個大區面積123.5 m2（長19.0 m，寬6.5 m）。大區周圍栽種保護行，大區間留走道80 cm。考查田間抗根腫病性、農藝性狀、產量性狀和產量。

試驗田塊早開溝排水，2017 年9 月29 日采用拖拉機旋耙、分區、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。2018 年5 月12 日取樣考種，5月20 日機械收割。

1.4 根腫病調查與評價

分別在2017 年12 月15 日（苗期）、2018 年3月10 日（現蕾抽薹期）、3 月25 日（開花期）、5 月12 日（成熟期）進行田間調查，每期隨機拔取20～75株油菜植株，視根部腫瘤情況將病情分為0～9 級。具體標準為：0 級，根部無腫瘤；1 級，僅毛細根上有腫瘤；3 級，側根上有腫瘤；5 級，側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。發病率和病情指數按以下公式計算。

發病率（%）=發病株數/調查總株數×100

病情指數=Σ（各級病株數×相應病級）/（調查總株數×最高病級）×100

品種的根腫病抗性等級按病情指數進行分類：病情指數為0 即免疫（I）品種，病情指數為0～5 屬高抗（HR）品種，病情指數為5～20 屬抗病（R）品種，病情指數為20～50 屬感病（S）品種，病情指數為50～100 屬高感（HS）品種。

1.5 農藝性狀及產量性狀調查

油菜生育期間記錄出苗期、現蕾抽薹期、開花期和成熟期的時間，于2018 年5 月12 日取樣進行室內考種，每區選3 點、每點連續收集20 株油菜，即每個品種選取60 株油菜測量株高、分枝、角果數、粒數等產量構成因素，收獲后稱量千粒重。5 月20 日按大區進行機械收獲并測產。

1.6 統計分析

數據采用Excel 2003 軟件進行統計分析。

2 結果與分析

2.1 各油菜品種田間抗根腫病性表現

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

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均能正常成熟，熟期與當地主栽品種相當，各生育期表現整齊一致，苗期長勢弱，蕾薹期和成熟期長勢中等。

2.3 各油菜品種的產量相關性狀和產量構成因素

表1 各油菜品種的根腫病田間病情表現

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，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比對照少0.1 個，其主花序有效角果數也比對照少3.4 個。

從產量構成因素來看，各品種中華雙5R 的單株有效角果數最多，為106.1 個，175R 的最少，僅50.2個，低于對照；每角粒數以華雙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量和實測產量

由表3 可知，參試品種株數在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50.98%、41.50%和14.87%。

2.5 各油菜品種其他抗逆性表現

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

表2 各油菜品種的產量相關性狀及產量構成因素

表3 各油菜品種的理論產量和實收測產

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均表現出較強的抗病性，其中華雙5R 對根腫病免疫；同時，3 個品種的抗寒性強，均能安全越冬，未發生凍害現象；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，單株有效角果數較多，產量較高，抗菌核病性強，可作為主栽品種在陜南根腫病重發區推廣種植，同時也可作為抗性種質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，可做為特性種質補充到資源庫，豐富育種資源用于下步開發利用。

3 討 論

2017 年油菜播種前陰雨多，試驗田濕度過大，播種后連續下雨15 d，2018 年春季又干旱少雨，導致各品種整體植株長勢弱，產量較低。同年同區域無根腫病農戶直播種植的田塊，秦油10 號產量為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，成熟期再次調查株數，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25%。試驗中，菌核病受春旱影響發生較輕，根腫病發生率也比上年減少23.5%，關于春季干旱是否會影響根腫病的發生，下一步將深入研究。

表4 3 個引進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，但國內外這方面的研究尚處于起步階段，現有抗病資源和抗病品種數量和類型有限，當務之急是如何最大化地利用好這些有限的資源。筆者認為在生物技術和生物信息學快速發展的前提下，通過田間栽培來評價種質資源的抗逆性、農藝性狀和產量性狀是決定其是否可用的前提和基礎，對提高育種效率具有重要意 義[12]。筆者通過根腫病重發區田間種植，對3 個引進油菜抗病品種的田間抗性、農藝性狀及產量表現進行了分析，認為華雙5R 和171R 可直接在陜南根腫病區推廣種植，同時可作為油菜根腫病的抗性種質資源進行最大化利用，而175R 可作為特性種質豐富育種資源，間接利用到育種實踐中。