松花菜抗根肿病种质资源的筛选初报

于海欧，樊艳燕

（邢台双环种业有限公司/河北省松花菜育种技术创新中心，河北 邢台 054001）

松花菜是松散型花椰菜的简称，是一种特殊类型的花椰菜。与普通紧花球花椰菜不同，松花菜花球松大、花梗长且绿，因其具有口味佳、营养丰富、久煮不糊等特点而深受消费者喜爱。近几年，松花菜的种植面积逐年增加，据统计，目前松花菜的种植面积已占我国花椰菜总种植面积的65%～70%；但是，随着十字花科根肿菌的大量积累及侵染，松花菜根肿病已经严重威胁并制约了松花菜的生产。根肿病是由芸薹根肿菌（Woron.）鞭毛菌真菌引起的，植株感病后，主根或侧根会形成数目、大小不等的肿瘤。肿瘤初期表面光滑，后期粗糙且常发生龟裂，其他杂菌侵入后可造成腐烂，并且根部发生的肿瘤会严重影响对水分和养分的正常吸收。轻者造成植物生长缓慢、叶片萎蔫，重者则导致植株死亡。生产上用来防治根肿病的方法主要有合理轮作、改良土壤酸碱度、加强田间栽培管理、化学药剂土壤消毒、大田灌根等，但这些方法效果有限，培育和应用抗病新品种是最经济有效的手段。松花菜资源遗传背景狭窄，抗病品种相对缺乏，抗病种质资源的筛选与鉴定是培育抗病新品种的基础。因此，本研究对44份松花菜种质资源进行苗期根肿病抗性鉴定，以期为开展抗根肿病松花菜新品种选育提供优异的育种材料。

1 材料和方法

1.1 试验时间与地点

试验于2021年4月10日进行室内人工接种鉴定，地点为邢台双环种业有限公司病理实验室。

1.2 试验材料

参试的44份松花菜材料均由邢台双环种业有限公司提供，编号为C1—C44，其中C1—C35为纯合自交系，C36—C44为杂交F代。

1.3 试验方法

1.3.1 菌种来源及菌液制备

根肿病菌根采自云南省通海县甘蓝种植基地，清洗干净后保存于－20 ℃冰箱备用。将预存于－20 ℃冰箱的甘蓝根肿病菌根解冻，用剪刀将解冻的菌根剪成小块，放入搅碎机内，加入无菌水将其搅碎，4层纱布过滤，将滤液放入冷冻离心机中，2 500 r/min离心5 min，弃上清液，用蒸馏水悬浮沉淀，重复3次，用血球计数板统计接种浓度，再用蒸馏水调至3×10cfu/mL，4 ℃下保存备用，24 h 之内使用完毕。

1.3.2 接种方法

2021年3月18日，将以上44份松花菜材料播种于日光温室口径为12 cm×12 cm的育种钵内，设3次重复，每重复10株苗。2021年4月10日，待幼苗长到2～3叶期时，采用伤根灌菌法进行接种试验。伤根处理后，每个育苗钵中灌入孢子浓度为3×10cfu/mL的悬浮液，待菌液充分吸收后，置于25 ℃左右温室环境中，6～7周后调查发病情况，并计算病情指数。每份材料的病情指数为3个重复试验的平均值±标准误。

病情分级标准参照中华人民共和国农业部发布的行业标准《植物新品种特异性、一致性和稳定性测试指南 结球甘蓝》，即0级：根无肿大症状；1级：主根稍肿大，其直径小于2倍茎基直径或须根上有小肿瘤；3级：主根肿大，其直径为茎基直径的2～3倍；5级：主根肿大，其直径为茎基直径的3～4倍；7级：主根肿大，其直径为茎基直径的4倍以上。病情指数（DI）＝Σ（各级发病株数×相对级数值）/（调查总株数×7）×100。抗病性标准为高抗（HR）：DI＜5；抗病（R）：5≤DI＜15；中抗（MR）：15≤DI＜30；感病（S）：30≤DI＜50；高感（HS）：DI≥50。

1.4 数据统计

采用Excel 2007进行数据统计分析。

2 结果与分析

2.1 松花菜自交系对根肿病的抗性鉴定

从表1可以看出，参试的35份自交系材料中，无对根肿病表现高抗的材料；抗病材料有2份，分别为C17和C32，占总数的5.7%，其中C17的抗病性最强，病情指数为10.50；中抗材料有8份，分别为C2、C3、C4、C7、C13、C14、C19、C28，占总数的22.9%；感病材料19份，占总数的54.3%；高感材料6份，占总数的17.1%。总体来说，参试的松花菜材料中，感病材料居多，缺乏高抗根肿病材料。从熟性来看，早熟材料中有2份抗病材料，2份中抗材料，无高抗材料；中熟材料中无高抗和抗病材料，有5份中抗材料；晚熟材料中只有1份中抗材料。

表1 35份松花菜自交系对根肿病的抗性鉴定结果

2.2 松花菜杂交组合抗性鉴定

从表2可以看出，参试的9份杂交组合中，有C36和C41两份组合对根肿病表现中抗，其余均为感病。无对根肿病表现高抗和抗病的组合。2份中抗材料中，C36表现早熟，C41表现中熟。杂交组合C36的病情指数为19.53，由抗病材料C17（病情指数为10.50）和中抗材料C14（病情指数24.30）配制而成；杂交组合C41的病情指数为27.47，由中抗材料C28（病情指数15.93）和感病材料C29（病情指数42.37）配制而成，可见2个中抗杂交组合的病情指数均位于两个亲本之间；其余感病杂交组合除了C37病情指数大于两个亲本、C39病情指数小于两个亲本外，其余均位于两个亲本之间。

表2 9份松花菜杂交组合对根肿病的抗性鉴定结果

3 结论与讨论

目前，有关松花菜根肿病相关研究的报道较少。国内外研究人员主要针对十字花科的白菜、甘蓝等进行研究，并培育出一些抗根肿病的品种；但是，由于十字花科根肿菌生理小种分化严重，培育出的抗病品种具有一定的地域局限性，如西南农业大学培育出的西园六号结球甘蓝只对四川成都地区的病菌具有抗性。因此，对于十字花科根肿病除了要继续不断筛选抗源材料外，还应加强生理小种鉴别体系研究，以便理清我国各地区小种分布情况。沈向群等、丁云花等、马丹丹通过对采自全国不同地方的根肿病菌进行鉴定发现，目前国内的十字花科蔬菜根肿病菌有2号、4号、7号、10号、11号、15号，以4号生理小种为主；因此，国内通过苗期人工接种鉴定筛选抗根肿病材料试验中大多是用4号生理小种，如张小丽等采用经鉴定为4号生理小种的大白菜菌根对446份青花菜、85份近缘种属材料以及66份松花菜自交系材料进行苗期接种鉴定发现，青花菜中无抗病材料，近缘种中共筛选出1份免疫材料、1份高抗材料和5份抗病材料，松花菜中筛选出2份高抗材料和9份抗病材料。张炜采用经鉴定为4号生理小种的榨菜菌根对12份甘蓝品种进行抗性鉴定，筛选出2个抗病品种。本试验中采用云南通海的甘蓝根肿病菌根对44份松花菜材料进行抗病鉴定，最终筛选出2份抗病材料C17和C32，10份中抗材料C2、C3、C4、C7、C13、C14、C19、C28、C36、C41，除了C36和C41为杂交种外，其余均为纯合自交系，这些自交系将为后续选育抗根肿病的松花菜新品种奠定材料基础；但是，本试验并未对所用菌根进行生理小种鉴定，所筛选出的抗病材料只是针对通海地区的根肿病菌，对于其他地区是否具有抗性需继续筛选研究；因此，为培育出具有广谱抗性的新品种，还需要进一步加强筛选对来自不同地区的病菌均具有抗性的材料，同时继续引进国内外优异种质资源及通过游离小孢子培养技术、远缘杂交等技术创制新的种质资源。

根肿病的抗病遗传规律是培育抗病品种的理论基础，为弄清十字花科根肿病抗性遗传规律，国内外研究人员进行了大量的研究工作，Figdore等利用感病花椰菜与抗病青花菜杂交F和F代群体进行根肿病抗性遗传规律研究发现，根肿病抗性受多基因控制，包含一个主效基因和多个微效基因，F植株的病情指数介于两亲本之间；司军研究表明，甘蓝对根肿病的遗传抗性至少受2对以上基因控制，表现为不完全隐性，呈现数量性状遗传特点；袁天成对综合性状表现优良的抗根肿病甘蓝新组合和骨干亲本进行人工接种试验，结果发现多数F代的病情指数位于两亲本之间，两个亲本对后代根肿病抗性的贡献不同，较抗病亲本的抗性基因在杂合子中没有得到完全表达。本试验中，通过比较9份松花菜杂交组合的病情指数与对应亲本的病情指数发现，杂交F代的病情指数多位于两亲本之间，此结果与Figdore等、袁天成的研究结果一致。因此，松花菜的根肿病抗性遗传规律与青花菜、甘蓝类似，不是简单的单基因显性或隐性遗传，而是由多基因控制的数量性状遗传。在选育抗根肿病的松花菜新品种时，尽量选择两个亲本都具有一定抗性的材料或者两个亲本中有一个抗性强的材料，这样在杂交F代中才有可能获得抗性较好的组合。

本研究通过对松花菜纯合自交系和杂交F代材料进行根肿病抗性筛选，获得了一批抗性较好的种质资源，可直接用于配制抗根肿病松花菜新品种；同时，通过对杂交F代与对应亲本之间病情指数的比较分析，首次对松花菜根肿病抗性遗传规律进行了初步探索，以期为后续选育抗根肿病的松花菜新品种提供理论指导。另外，由于所用根肿病菌根地理来源单一，筛选的材料数量有限，试验有待进一步深入研究。