大連地區18個菜豆品種對根腐病的抗性鑒定

摘 " "要：為明確大連地區菜豆品種抗根腐病水平，通過病田試驗和接種試驗對18個菜豆品種進行根腐病抗性鑒定。結果表明，病田試驗中所有品種均表現發病，且發病情況逐年加重；八月忙、連農玉豐架豆和連農美味2號發病最輕，2年平均病情指數分別為12.96、13.70、15.19。在接種試驗中，抗病（R）品種有5個，其中3個的病情指數與中抗品種呈顯著差異，包括連農玉豐架豆、連農美味2號和八月忙，病情指數分別為27.11、28.44和28.89；中抗（MR）品種11個，感病（S）品種2個，無免疫（I）和高抗（HR）品種。綜合試驗結果，鑒定出3個抗病菜豆品種，連農玉豐架豆、連農美味2號和八月忙不僅抗根腐病，而且農藝性狀優良，既可以直接應用于生產，也可以作為抗根腐病種質資源進行改良和利用。

關鍵詞：菜豆；種質資源；根腐病；抗性

中圖分類號：S643.1 文獻標志碼：A 文章編號：1673-2871（2024）08-117-06

Resistance identification of 18 varieties of kidney beans in Dalian area to root rot disease

ZENG Yan， GUO Jianhua

（Dalian Modern Agricultural Production Development and Service Center， Dalian 116036， Liaoning， China）

Abstract： In order to clarify the resistance level of kidney bean varieties to root rot in Dalian area， the resistance identification to root rot and agronomic traits evaluation of 18 kidney bean varieties were carried out by disease field experiments and inoculation experiments. The results showed that in the field experiments， all varieties showed disease symptoms， and the incidence had been increasing year by year; August Busy， Liannong Yufengjiadou and Liannong Delicacy No. 2 had the lightest incidence， the average disease indexes’ for two years were 12.96， 13.70， and 15.19. In the inoculation experiments， there were 5 resistant（R）varieties， of which 3 showed significant differences in disease index compared to medium resistant varieties， including Liannong Yufengjiadou， Liannong Delicacy No. 2 and August Busy， the disease indexes’ were 27.11， 28.44 and 28.89; there were 11 moderately resistant（MR）varieties， 2 susceptible（S）varieties， and no immune（I）and highly resistant（HR）varieties. Based on the experimental results， three resistant varieties were identified， Liannong Yufengjiadou， Liannong Delicacy No. 2 and August Busy not only have resistance to root rot， but also have excellent agronomic traits. They can be directly applied in production and can also be used as germplasm resources for improvement and utilization of root rot resistance.

Key words： Kidney bean; Germplasm resource; Root rot; Resistance

菜豆（Phaseolus vulgaris L.）是我國重要的食用豆類，營養豐富，蛋白質含量高，目前在我國種植面積約50 000 hm2[1-3]。隨著規模化種植年限的增加，菜豆根腐病呈逐年加重趨勢，嚴重制約了菜豆的產量和品質。研究表明，我國部分菜豆種植區由根腐病引起的產量損失高達84%[4]，因此，對菜豆根腐病的防治具有緊迫性和必要性。菜豆根腐病主要由半知菌亞門鐮孢屬的Fusarium solani f. sp. phaseoli引起，在植株生長的各個時期均可侵染。菜豆發病初期常表現為植株矮小，在莖基部和主根上部出現邊緣不明顯的紅褐色斑塊，后期變成暗褐色至黑褐色；到植株開花結莢期，葉片自下向上逐漸變黃枯萎，但一般不脫落；病情繼續發展時，主根開始腐爛而不生發側根，嚴重時主根全部腐爛，莖葉枯萎，植株死亡[5]。目前對菜豆根腐病的防治主要有兩種方法：一種是以拌種、浸種、包衣和灌根等為主的藥劑防治[6-8]，該防治方法具有一定的效果，但存在防治成本高、環境污染和食品安全風險等問題；另一種是選育抗病品種，該方法可有效地避免藥劑防治引發的問題。因此選擇抗病品種是目前防治菜豆根腐病最經濟、安全和有效的手段。因此，研究人員開展了菜豆種質資源鑒定相關方面的研究。王素[9]對60個菜豆品種進行根腐病抗性鑒定，篩選出6個抗病品種；郭寶德等[10]針對山西菜豆根腐病發病嚴重的情況，鑒定了106份種質資源，篩選出高抗資源9份，抗級資源25份；向娟等[11]對39份豇豆種質進行根腐病抗性分析，篩選出高抗材料1份，抗級材料3份。大連地區為菜豆的重要種植區域，重茬問題突出，根腐病逐年加重，嚴重影響該地區菜豆的優質高效生產。鑒于此，筆者收集市場常見品種并引進部分品種共18個，通過病田試驗觀察和人工接種試驗鑒定，明確供試品種對大連地區根腐病病原菌的抗性差異，為篩選適宜大連地區種植的抗病品種和創制新的種質資源奠定基礎。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試材料部分為大連市現代農業生產發展服務中心自育的品種，另一部分引自其他科研院所及從種子公司購買的優良品種。具體品種名稱及來源見表1。病田試驗在大連市現代農業生產發展服務中心試驗基地進行，為多年發生菜豆根腐病的病田，接種用的菜豆根腐病菌由試驗基地的病株分離、純化而來。

1.2 試驗設計

1.2.1 農藝性狀調查試驗 試驗于2021年7－9月在大連市現代農業生產發展服務中心露地進行，采用高畦雙行直播，穴行距30 cm×60 cm，每穴3粒種子，每個品種10穴。8月下旬調查花色，9月上旬調查豆莢性狀。

1.2.2 病田試驗 試驗于2021－2022年7月下旬在大連市現代農業生產發展服務中心露地進行，采用高畦雙行直播，穴行距30 cm×60 cm，每穴3粒種子，每個處理播10穴，共30株，小區面積1.8 m2，3次重復，隨機區組設計。當少量植株開始表現出生長不良等發病癥狀時，調查根腐病發病情況，用鐵鍬深挖，盡量保證根的完整性，用清水沖洗根部，調查30株幼苗的發病情況。由于田間抗性受環境條件影響較大，試驗設2次重復。

1.2.3 接種試驗 病原菌制備：將采集回來的病株取病健交界處組織接入馬鈴薯葡萄糖培養基，孢子長出后參考方中達[12]的稀釋純化法進行單孢分離、純化培養，用馬鈴薯胡蘿卜瓊脂培養基低溫保存，接種前用血球計數器配制成濃度為105個·ml-1的孢子懸浮液。

接種方式參考方中達[12]的土壤接種法。試驗于2022年3月在大連市現代農業生產發展服務中心溫室內進行，溫室內溫度保持18～29 ℃。菜豆采用50孔營養土穴盤育苗，規格54 cm×28 cm×4.5 cm，營養土提前用上海醫用核子儀器廠生產的YQX·SG41-280型電熱手提壓力蒸汽消毒器殺菌。播種時每個穴內放1粒粒大飽滿的種子，每個品種25粒，3次重復，隨機區組設計。在種子表面噴灑孢子懸浮液，每個穴盤約300 mL，覆土后再次噴灑孢子懸浮液200 mL。鋪上地膜，起拱架，蓋棚膜，當有80%以上種子露芽時揭除地膜。棚膜09：00掀起，15：00覆蓋，植株長出2片三出復葉時小心拔出幼苗，用水沖洗根部，調查25株幼苗的發病情況。

1.3 測定指標及方法

1.3.1 農藝性狀的調查 在植株生長過程中，觀察記錄每個品種的株型、花色、莢色、莢形、種子顏色及形狀；在采收期掰開嫩莢，腹縫線處有絲狀纖維束記為有筋，無纖維束記為無筋；中果皮形成革質膜記為硬莢，不形成革質膜記為軟莢[13]。

1.3.2 病情指數的測定 不同研究者的病情指數分級標準略有差異，Naseri等[14]根據菜豆根表面變色程度、病斑所占面積，將發病情況分為0～5級6個級別；Fawy等[15]根據病斑長度和病斑所占面積將發病情況分為1～5級5個級別；Schneider等[16]考慮到了病斑的大小及根減少的百分比，將發病情況分為1～6級6個級別；王春玲等[17]根據大豆主根變色程度、能否繼續生長和須根的有無將大豆根腐病發病情況分為5個級別。菜豆主根受到侵染時，側根的生長會受到影響，因此，在劃分發病級別時，除了病斑數量，同時將主根能否繼續生長、須根數量納入評價因素，參考以上標準，筆者對菜豆根腐病的發病級別作如下劃分：0級，未發病；1級，主根表面有零星病斑，須根無病斑；3級，主根和須根表面均有病斑，植株正常生長；5級，主根能繼續生長，須根數量減少；7級，主根變黑，不能繼續生長，須根明顯減少，地上部生長不良；9級，主根縊縮，須根脫落，植株死亡。

根據分級標準判定植株的發病級別，計算供試品種的病情指數（DI）。病情指數=[（總株數×最高級別）/]（病株數×發病級別）×100。

1.3.3 抗性級別劃分標準 品種抗性級別以接種試驗中測定的病情指數為依據[16]，免疫（I），DI=0；高抗（HR），DI≤20；抗病（R），20＜DI≤40；中抗（MR），40＜DI≤60；感病（S），60＜DI≤80；高感（HS），DI＞80。

1.4 數據處理

采用Microsoft Excel 2017進行數據處理和作圖，采用SPSS 19.0 進行差異顯著性分析。

2 結果與分析

2.1 供試品種農藝性狀調查

18個菜豆品種的農藝性狀詳見表2。供試品種1～7號為引進品種，除了哈菜豆6號為矮生，硬莢，其余品種均為蔓生，軟莢，均適合作為食莢類品種栽培，但莢色和口感還需經過市場檢驗。8～18號為市場常見品種，將軍油豆王、中華綠霸油豆、大馬掌嫩莢綠色帶紅色條紋，寬扁條形，無筋軟莢，品質極佳；航天1號、航天2號綠色長圓棍形，無筋軟莢；金粒豐、連農玉豐架豆、連農架豆36號、連農923白綠色或綠色，扁圓棍或圓棍形，有筋軟莢；八月忙嫩莢紫色，扁條形，有筋軟莢；連農美味2號嫩莢綠色帶紫色條紋，扁圓棍形，有筋軟莢。

2.2 供試品種田間發病情況調查

18個菜豆品種在田間均發病，但品種間感染情況存在差異（表3）。其中，2年平均病情指數較低的是八月忙、連農玉豐架豆和連農美味2號，病情指數分別為12.96、13.70和15.19，與其他品種呈顯著差異。平均病情指數最高的是秋抗1號，達47.41，其次為白水四季豆，病情指數39.63，二者顯著高于其他品種。2022年發病情況較2021年嚴重，說明重茬地的病原菌危害逐年加重。

2.3 供試品種接種試驗發病情況調查

接種試驗結果如表4所示，供試材料病情指數均大于20，無免疫（I）和高抗（HR）品種；抗性（R）品種5個，分別為連農玉豐架豆、連農美味2號、八月忙、將軍油豆王和白棒豆，病情指數在20～40之間，前3個品種與中抗品種呈顯著差異，而將軍油豆王和白棒豆與中抗品種中的航天1號差異不顯著；中抗（MR）品種11個，病情指數在40～60之間；感病（S）品種2個，為秋抗1號和白水四季豆，病情指數在60～80之間，與中抗品種均呈顯著差異；無病情指數高于80的高感（HS）品種。

3 討論與結論

筆者通過病田試驗和接種試驗兩種方式，比較了18個菜豆品種對根腐病的抗性水平。由于田間抗性表示水平抗性，體現品種對病原菌的多個生理小種均有一定的抗性，因此即使生理小種發生變化，抗病性依然能夠保持；接種抗性表示垂直抗性，體現品種對某一生理小種的抗性，優點是指標明確，容易測定，能夠比較準確地反映品種的抗性水平[12]。在病田試驗中，八月忙、連農玉豐架豆和連農美味2號2年平均病情指數較低且與其他品種呈顯著差異，表現出穩定的抗病能力，說明這3個品種具有一定的水平抗性。在接種試驗中，達到了抗病級別且與其他品種呈顯著差異的品種有3個，分別為連農玉豐架豆、連農美味2號和八月忙，與病田試驗的鑒定結果一致。這與王素[9]的試驗結果有一定差異，其鑒定出抗性資源6份，包括白水四季豆、白棒豆、一掛鞭和雙季豆，但這4個品種在本試驗中只有白棒豆達到抗性級別，雙季豆和一掛鞭僅為中抗，白水四季豆為感病品種。試驗產生差異的原因可能是：第一，地區差異導致病原菌生理小種不同；第二，同一地區生理小種發生變化；第三，受生長環境影響。避免品種喪失抗病力的方法主要是選用含有數個垂直抗病基因的復合抗病品種或具有水平抗性的品種。目前，我國抗根腐病種質資源較為稀缺，需要擴大資源鑒定范圍或引進國外菜豆資源，挖掘抗性材料，同時加強對已經鑒定為抗性資源的利用和改良。

綜合田間試驗和接種試驗結果，鑒定出抗病品種3個：連農玉豐架豆、連農美味2號和八月忙。3個菜豆品種均為大連當地品種，對根腐病抗性較強，且具有良好的農藝性狀，既可以直接用于生產，也可以作為抗根腐病種質資源進行改良和利用。

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