孫曉敏 張曉娟 李英
摘要:菌核病是由核盤菌[Sclerotinia sclerotiorum (Lib. ) de Bary ]引起的一種嚴重危害油菜的真菌病,選育和推廣抗病品種是控制油菜菌核病最安全、經(jīng)濟和環(huán)保的途徑。本研究在陜西漢中地區(qū)采用人工牙簽莖稈接種法,于油菜初花期對17份不同抗性的自交系油菜材料開展連續(xù)3年的核盤菌接菌試驗。結果表明:田間接種方法能夠準確有效地對油菜品系菌核病抗性進行篩選和鑒定,試驗材料抗病性介于高抗-高感之間,篩選出5份抗菌核病油菜材料。本研究結果可為菌核病抗性研究及抗菌核病油菜品種選育提供參考。
關鍵詞:油菜;菌核??;抗性評價;抗病材料
中圖分類號: S634.303.2 文獻標志碼: A 文章編號:1002-1302(2016)07-0180-02
油菜是我國重要的油料作物,也是陜西省第一大油料作物。陜南漢中地區(qū)是陜西省油菜的主產(chǎn)區(qū),油菜的安全生產(chǎn)是全省食用油的重要保障。菌核病是一種嚴重危害植物的真菌病,其病原菌——核盤菌[Sclerotinia sclerotiorum (Lib. ) de Bary ]危害75科408種植物,居3大油菜病害(菌核病、霜霉病、病毒?。┲?,嚴重影響了油菜產(chǎn)量和品質[1]。該病在世界范圍內,尤其是溫帶地區(qū)廣泛發(fā)生和流行。在我國長江流域和西南地區(qū)危害最為嚴重,發(fā)病率最高可達80%,可造成油菜大幅度減產(chǎn)。據(jù)調查,陜南地區(qū)田塊菌核平均出現(xiàn)率為43.40%[2],因此,該地區(qū)菌核病防治工作意義重大。
由于化學防治成本高且污染環(huán)境,因此,抗病品種選育是控制油菜菌核病最根本有效的方法。目前,選育的抗性較好的品種數(shù)量較少,有中油821、川油21、中雙11和中雙9號。油菜抗菌核病材料的篩選對抗病品種選育具有重要意義。然而,在油菜及其近緣種中極少發(fā)現(xiàn)完全抗或免疫的種質資源。
油菜菌核病抗性表現(xiàn)為數(shù)量性狀,易受環(huán)境影響[3]。選擇快速準確的油菜菌核病抗性鑒定方法、篩選抗菌核病油菜資源非常重要。油菜菌核病抗性鑒定通常采用接種鑒定法,包括:苗期菌絲體接種鑒定、開花期菌絲體接種鑒定以及離體葉片接種鑒定[4]。本研究以陜西省漢中市農(nóng)業(yè)科學研究所重點材料為依托,在油菜花期通過牙簽莖稈菌絲體接種法進行抗源篩選,為配置抗耐病組合及材料的適時淘汰提供依據(jù)。
1 材料和方法
1.1 材料
參試材料為陜西省漢中市農(nóng)業(yè)科學研究所油菜重點保持系及恢復系材料,材料來源見表1。對照品種為中油821。材料種植于陜西漢中韓唐基地,每個材料播種5行,連續(xù)種植3年,每材料平均接菌150株。
1.2 方法
1.2.1 病原菌分離、培養(yǎng) 核盤菌菌株為筆者所在研究室于2010年從自然發(fā)病莖稈內采集菌核,并經(jīng)分離純化獲得的強致病菌株。每年接種前7~8 d活化菌種備用。
1.2.2 接種材料準備 選擇粗細均勻的牙簽,在5%蔗糖溶液中煮沸,滅菌。將牙簽放入培養(yǎng)瓶中,瓶中心接種菌絲塊,置于培養(yǎng)箱23 ℃、黑暗培養(yǎng)7 d。
1.2.3 接種及調查 接種方法:油菜初花期時進行人工牙簽莖稈菌絲體接種。每材料分別接種150株。在莖稈離地面25~30 cm處的腋芽處,將帶有菌絲體的牙簽直接插入莖稈內,早晚各噴水1次,連續(xù)1周。
2011—2012年調查方法:根據(jù)油菜菌核病分級標準調查病情指數(shù),計算相對抗性指數(shù)(RRI):
RRI=[lnIDM/(100-IDM)]-[lnIDCK/(100-IDCK)]。
式中:IDM為接菌材料的病情指數(shù);IDCK為對照材料的病情指數(shù)[5]。通過相對抗性指數(shù)進行抗性分級,其劃分標準見表2[5]。
2012—2013年與2013—2014年調查方法:分別于接種后15、30 d測定莖稈上形成的病斑長度,計算病斑擴展值(LE)=L30 d-L15 d。式中:L30 d為接種后30 d時莖稈上病斑長度,mm;L15 d為接種后15 d時莖稈上病斑長度,mm。
以中油821為耐病對照品種,參照周必文的方法[6]計算供試材料抗病指數(shù)(RI)=(YCK-Y)/ YCK。式中:Y為參試材料病斑長度;YCK為對照品種病斑長度。根據(jù)抗病指數(shù)劃分油菜菌核病抗性類型,其劃分標準見表3。
2 結果與分析
連續(xù)3年核盤菌接菌試驗表明,基于相對抗性指數(shù)(RRI)和抗病指數(shù)(RI)的抗性評價結果具有較好的一致性,6個保持系和11個恢復系的總體抗菌核病能力良好。5個質不育保持系中CH20B表現(xiàn)為高抗、08-H16B中抗,ZH9B和05-862B表現(xiàn)為中感,而312B表現(xiàn)為低感-低抗材料,兩型核不育保持系材料1003-2AB-B屬于低感-低抗材料。11個恢復系中,750R表現(xiàn)為高抗,X2FR中抗、C9816R低抗,CH1FR總體表現(xiàn)為高抗材料,9722×H14和H702表現(xiàn)為低感材料,C98R表現(xiàn)為低感-低抗材料,另外2003-1、05-862表現(xiàn)為中感材料,583R和430R表現(xiàn)中感-低感。其中材料312B、C98R、583R、430R、ZH2R及1003-2AB-B,2年調查結果存在差異(表4)。這可能是由于油菜菌核病抗性表現(xiàn)易受環(huán)境影響,抗性基因的表達存在時空差異,因此,鑒定年份、時間不一致導致某些材料抗性出現(xiàn)差異[7]。而其余材料連續(xù)3年的抗性鑒定結果基本一致,從而得出準確的抗性分級結果,為抗病育種方法中親本的選配提供了基礎。
陜西省漢中市農(nóng)業(yè)科學研究所已審定品種漢油8號(312A×50R)、漢油9號(1003-2AB×08-H16)和漢油6號(1003-2AB×05-862)的抗性均經(jīng)西北農(nóng)林科技大學植物保護研究所鑒定,分別表現(xiàn)為低抗、低抗-中抗、感病。本試驗以上述材料作為對照,對這3個材料進行抗性鑒定,鑒定結果與材料的抗病性一致,證明試驗方法準確可靠。
3 討論與結論
長江流域是我國油菜主產(chǎn)區(qū),陜西漢中地區(qū)為長江上游油菜優(yōu)勢區(qū)域,油菜種植的面積和總產(chǎn)均居全省之首。菌核病對該地區(qū)油菜生產(chǎn)造成較為嚴重的影響。陜西省漢中市農(nóng)業(yè)科學研究所將抗菌核病油菜育種作為主要的育種方向之一。目前,油菜抗菌核病品種選育進展較為緩慢,主要是由于缺少對菌核病具有高抗能力的油菜種質資源。
油菜菌核病抗性評價人工接種方法較多[8-12],病害的發(fā)生和擴展的程度常常受氣候及基因互作影響,所以接菌后濕度的保持尤為重要,可以減少干燥的環(huán)境對抗性評價結果帶來的誤差。牙簽莖稈接種法有效避免了外界的干燥環(huán)境對抗性評價的影響,是目前田間人工鑒定菌核病抗性應用比較可靠的接種方法[13]。
本研究采用牙簽莖稈菌絲體接種法進行了連續(xù)3年的油菜菌核病抗性鑒定與篩選,通過對已審定的3個不同抗性油菜品種-漢油8號(低抗)、漢油9號(低抗-中抗)、漢油6號(感?。┑目剐澡b定,驗證了該鑒定方法的準確性。試驗篩選出高抗恢復系材料2份(750R、CH1FR),高抗保持系材料1份(CH20B);明確了漢中市主要油菜親本資源圃材料的菌核病抗耐性,試驗準確反映了材料自身的抗菌核病能力,為油菜抗性育種中組合的配置提供理論依據(jù),同時促進了抗性材料的推廣應用。
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