抗根肿病红菜薹新组合HCR1和HCR2的选育

聂启军，邱正明，朱凤娟，董斌峰，李青山

（1．湖北省农业科学院经济作物研究所，武汉，430064；2．湖北蔬谷农业科技有限公司；3．谷城县农业科学技术推广中心）

十字花科蔬菜根肿病是一种能产生严重为害的土传性病害，主要为害大白菜、甘蓝、油菜、花椰菜、茎瘤芥、萝卜、芜菁、紫菜薹等十字花科作物[1]。湖北是十字花科作物根肿病发生严重的区域之一，在湖北省宜昌、恩施、咸宁、鄂州、武汉等地均有发生，受土壤酸化、连作等因素的影响，根肿病的为害逐年加重。2007年在武汉蔡甸红菜薹种植基地就发现有根肿病的为害，到2016年，在湖北武汉东西湖、江夏、蔡甸及鄂州、汉川、公安、当阳等地面积较大的红菜薹种植基地，都发现了连片的根肿病为害。目前根肿病已成为为害红菜薹生产的一种新的主要病害，为害面积正不断扩大，严重威胁着当地红菜薹的可持续生产，防治红菜薹根肿病已刻不容缓。

种植抗病品种是防治根肿病安全而又经济的方法。从2008年开始，以选育抗根肿病红菜薹组合为目的，利用引进的抗根肿病大白菜品种德高，在长阳火烧坪根肿病为害严重的地块通过多代回交和自交，到2013年获得13份抗根肿病的自交系（回交3代、自交3代）。结合早熟性、商品性等性状筛选出6份高抗根肿病的自交系（GH1、GJ1、GJ2、GJ3、GD1、GD2）与选育的ZY1402、ZY1413、ZY1422 等 Ogura CMS配制9个杂交组合，2014年在长阳火烧坪根肿病发生严重的地块通过田间抗病性鉴定和比较，筛选出2个抗根肿病的红菜薹组合 HCR1和 HCR2，2015-2016年在长阳火烧坪、武汉江夏、鄂州等红菜薹种植基地根肿病发生严重的地块进行生产试种。

表1　2013年火烧坪红菜薹各试验材料田间根肿病发病率比较

1　材料与方法

1.1　试验材料

①根肿病抗源德高大白菜，抗根肿病4号生理小种。

②抗源导入目标材料红菜薹地方品种或自交系，DGZ（大股子，地方品种），0904（自交系），JHK（自交系）。

1.2　试验地点

长阳火烧坪、武汉江夏、鄂州红菜薹根肿病发生严重的地块。

1.3　试验方法

①抗性株筛选与留种在长阳火烧坪于5月中下旬播种育苗，6月中旬定植，7月选择未发病单株进行人工授粉，8月选择根部正常的植株收获种子。

②根肿病抗性田间鉴定在长阳火烧坪于5～8月进行，各参试材料每个小区定植30株左右，3次重复，分别在苗期、抽薹期2个时期统计发病株数和未发病株数，计算发病率（发病株数/总株数）。

③抗根肿材料创制与组合选育过程a.2008年10月至2009年5月，DGZ、0904、JHK与德高正反交。

b.2009年5～8月，正反交 F1代抗病株×DGZ 0904、JHK。

表2　2014年火烧坪试配组合的田间根肿病发病率比较

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代的全抗株系中选株自交。

g.2013年5～8月，在回交3代自交2代中筛选全抗株系并自交。

h.2013年10月至2014年5月，组合配制与筛选，Ogura CMS×抗病株系。

i.2014年5～8月，试配组合抗性鉴定与筛选。

j.2015-2016年，目标组合生产试种。

2　结果与分析

2.1　抗根肿病红菜薹材料的创制、田间鉴定与筛选

将回交3代自交2代种子播种后通过田间鉴定发现存在全抗株系，说明在抗根肿病性状上已获得纯化株系，继续在全抗株系中选择早熟性、薹叶、薹色、口感符合育种目标的单株自交留种，所获得的种子即为回交3代自交3代抗病株系，通过上述途径共获得13份抗病株系，其中在德高与JHK杂交后的回交3代自交3代中获得8个抗病株系，即GJ1、GJ2、GJ3、GJ9、GJ10、GJ11、GJ12、GJ13；在德 高与DGZ杂交后的回交3代自交3代中获得3个抗病株系，即 GD1、GD2、GD6；在 0904 与德高杂交后的回交3代自交3代中获得2个抗病株系，即GH1、GH4。

将获得的13份抗病株系于2013年在长阳火烧坪进行田间根肿病抗性鉴定，以大股子、胭脂红、JHK、0904为对照。播种日期5月30日，定植日期6月27日，分别在苗期（苗龄27 d）、抽薹期（定植后35 d）进行根肿病发病率的统计，结果如表1。

从表1看，试验对照材料大股子、胭脂红、JHK、0904在育苗期间就开始感染根肿病，定植当天（苗龄27 d）发病率达到5%以上，在抽薹期（定植后35 d）根肿病发病率都达到100%，而创制的13份红菜薹材料中，在生长期间没有发现有根肿病为害，表现为高抗根肿病，说明以抗根肿病的大白菜作为抗源，通过多代回交和自交成功地将抗根肿病特性导入到红菜薹中。

2.2　2014年长阳火烧坪试配组合田间抗性鉴定比较

在13份抗根肿病的自交系中，结合早熟性、商品性等性状筛选出6份高抗根肿病的自交系（GH1、GJ1、GJ2、GJ3、GD1、GD2）与选育的 ZY1402、ZY1413、ZY1422等Ogura CMS通过人工授粉配制9个杂交组合，于2014年在长阳火烧坪开展田间抗性鉴定比较，以大股子、胭脂红、十月红、九月鲜等品种为对照。5月24日播种，6月22日定植，在定植当天（苗龄29 d）进行苗期根肿病发病率的统计，在抽薹期（定植后36 d）进行根肿病发病率的统计，结果如表2。

从表2看，参试的大股子、胭脂红、十月红、九月鲜4个对照品种从苗期就开始感染根肿病，到抽薹期 （定植后36 d）根肿病发病率几乎都达到100%。参试的9个组合中，ZY1402×GH1发现有根肿病的为害，到抽薹期根肿病发病率平均达到26.87%，程度较重；ZY1422×GJ1和 ZY1413×GD2根肿病发病率平均分别为2.70%和6.66%，程度较轻；其他组合均未发现有根肿病的为害。

2.3　2015-2016年生产试种结果

根据2014年长阳火烧坪的抗性比较结果，在根肿病抗性最好的组合中结合早熟性、薹叶、薹色等其他性状选择 ZY1413×GJ3、ZY1422×GJ3 2 个组合进行生产试种，分别编号为HCR1、HCR2。HCR1、HCR2生产试验的种子在隔离条件下采用昆虫授粉进行制种，2015年、2016年在长阳火烧坪、武汉江夏、鄂州等地开展生产试种，以大股子、紫婷1号、佳红等品种为对照，每个组合试种面积667 m2左右。在菜薹采收盛期调查田间根肿病发病率，结果如表3。

表3　2015年、2016年参试品种组合田间根肿病发病率比较　%

表4　2015年、2016年主要农艺性状观察

由表3可知，2015年、2016年在火烧坪的种植结果表明，大股子、紫婷1号、佳红等对照商品品种在抽薹期 （定植后约45 d）根肿病发病率达到100%，HCR1和HCR2的根肿病发病率都在10%以下，根肿病发生程度较轻；在武汉江夏和鄂州试种的结果表明，对照商品品种在抽薹期（定植后约60 d）根肿病发病率都在30%以上，严重的达到80%以上，根肿病为害程度严重，而HCR1和HCR2根肿病发病率平均在5%以内，根肿病发生程度轻。综合2015年、2016年在长阳火烧坪、武汉江夏、鄂州等地的试种结果，表明HCR1和HCR2对根肿病有良好的抗性。对早熟性、商品性（菜薹蜡粉、薹叶形状、大小）、品质（口感）等主要农艺性状观察结果表明（表4），HCR1表现为中早熟，菜薹无蜡粉，薹叶小、披针形，菜薹口感脆甜；HCR2表现为早熟，菜薹蜡粉少，薹叶小、披针形，菜薹口感脆甜。

3　结论与讨论

目前还未发现有抗根肿病红菜薹的资源材料和品种的相关文献报道，生产中也未发现有抗根肿病红菜薹的资源材料和品种，本研究中抗根肿病红菜薹资源材料的创制和组合的选育说明其方法是有效的，而抗根肿病组合HCR1和HCR2的选育为防治红菜薹根肿病提供了一种安全、经济、有效的途径。

十字花科蔬菜根肿病由芸薹根肿菌（Plasmodiophora brassicae）侵染引起，芸薹根肿菌存在生理小种分化现象，各地根肿病生理小种种群结构也各不相同，如湖北十字花科蔬菜根肿病生理小种以 1 号、4 号为主， 湖南有 1、5、8、9、11 号生理小种[2～5]。 HCR1、HCR2 在湖北的长阳火烧坪、武汉江夏、鄂州等地表现出了良好的抗性，但对其他地区的根肿病是否有良好的抗性还需要在当地进行试种。

[1]甘彩霞，余阳俊，袁伟玲，等．国内主要十字花科抗根肿病品种在湖北病区的表现[J]．中国蔬菜，2016（6）：53-58．

[2]杨华，任佐华，宋琼，等．湖南白菜和红菜薹根肿病菌生理小种鉴定[J]．植物保护，2015，41（3）：143-148．

[3]汪维红，余阳俊，丁云花，等．湖北省长阳县十字花科蔬菜根肿病菌生理小种鉴定及抗源筛选[J]．中国蔬菜，2013（12）：55-60．

[4]李海雯，任莉，陈坤荣，等．油菜根肿病病原主要生理小种和品种 抗性鉴 定[J]．中国 油料作 物学报 ，2013，35（3）：301-306．

[5]沈向群，聂凯，吴琼，等．大白菜根肿病主要生理小种种群分化鉴定初报[J]．中国蔬菜，2009（8）：59-62．