湖南栽培油菜品種根腫病抗性鑒定及防控

摘要：油菜根腫病是由蕓薹根腫菌引起的嚴重影響油菜生產的土傳病害，為鑒定評價不同油菜品種對根腫病的抗性與尋找防控方法，進行溫室盆栽試驗與田間病圃試驗綜合評價。結果表明，供試的105個油菜品種對根腫病的抗性存在差異。溫室盆栽試驗中，37個品種表現為感病，占供試品種總數的35.24％；68個品種表現為高感，占供試品種總數的64.76％。大田試驗中，4個品種表現為抗病，占供試品種總數的3.81％；47個品種表現為感病，占供試品種總數的44.76％；54個品種表現為高感，占供試品種總數的51.43％。在盆栽試驗和大田試驗中，100 g/L氰霜唑懸浮劑稀釋1 000倍的防治效果分別為67.37％和78.79％，1 kg土壤添加1.2 g生石灰的防治效果分別為45.52％和49.75％。結果對于油菜栽培品種的選擇與根腫病的防控具有一定參考價值。

關鍵詞：油菜；根腫病；抗性鑒定；防控；蕓薹根腫菌

中圖分類號：S435.654 文獻標志碼：A

文章編號：1002-1302（2024）16-0170-08

蕓薹根腫菌（Plasmodiophora brassicae Woronin）是引起土傳病害根腫病的病原菌，生長在寄主根系細胞內，使寄主根部形成獨特的腫根，為根腫菌生長提供營養，并為休眠孢子的形成提供空間，常導致植株發育遲緩，嚴重感病的植株會因根部潰爛而死亡［1-2］。目前約有75個國家報道了根腫病，它很可能分布在全世界任何種植十字花科作物或有十字花科植物的地方［3］。近年來，我國越來越多地區的根腫病發生日益嚴重，主要分布在四川、安徽、湖北、云南、湖南等地［4］。由蕓薹根腫菌引起的根腫病已經成為全球油菜生產的主要威脅，發病地區油菜產量損失通常在5％～60％之間，嚴重發病地區產量損失甚至達到100％，造成油菜絕收［5］。

蕓薹根腫菌的休眠孢子在土壤中的存活時間可以長達20年，這給根腫病的防治增添了極大的難度，對根腫病進行有效的綜合防治勢在必行［6］。種植抗根腫病的油菜品種與輪作結合是為數不多能有效防治根腫病的策略之一［7］。因此發掘油菜抗病品種、避免在油菜生產中大面積種植感病品種，對于防治根腫病顯得尤為重要。本研究通過溫室盆栽試驗與田間病圃試驗綜合鑒定評價105個供試油菜品種對根腫病的抗性，并測定氰霜唑和生石灰對油菜根腫病的防治效果，以期為油菜生產與油菜根腫病防控提供理論指導。

1 材料與方法

1.1 供試材料

感染蕓薹根腫菌的腫根采自湖南省衡陽市衡陽縣，經鑒定為蕓薹根腫菌4號生理小種，清洗干凈后保存于-20 ℃冰箱備用。105個供試油菜品種及來源見表1。供試藥劑為100 g/L氰霜唑（科佳）懸浮劑（日本石原產業株式會社）、生石灰（上高縣騰順鈣業有限公司）。

1.2 油菜品種根腫病抗性鑒定

1.2.1 溫室人工接種根腫病

將保存于-20 ℃冰箱的油菜根腫病腫根解凍，置于24 ℃黑暗條件下腐爛5 d，提高根腫菌休眠孢子的萌發率［8］。用粉碎機攪碎腫根，加無菌水攪拌均勻后用4層紗布過濾，參照楊曉琴等的方法［9］制備休眠孢子懸浮液，并用無菌水將休眠孢子懸浮液濃度調至1×1010個/mL，保存于4 ℃冰箱備用。采用菌土法接種蕓薹根腫菌，使1 g土壤中根腫菌休眠孢子數為1.0×108個［10］。以按體積比為3 ∶1混合均勻的無菌土與珍珠巖為試驗土壤，土壤含水量要達到手握成團、捏之即散的程度，于24 ℃黑暗條件下密封發酵48 h后使用［11］。每盆播種同一品種15粒油菜種子，每個品種播種3盆，出苗7 d后每盆留長勢最好的10株幼苗，每個品種設3次重復。在溫度為 24 ℃ 的溫室內進行培養，根據盆栽土壤濕度澆水，每3 d澆1次營養液。出苗45 d后調查發病率與病情指數。

1.2.2 田間病圃誘發根腫病

試驗田位于湖南省衡陽市衡陽縣，為多年發生油菜根腫病的大田（冷凍的腫根采自該病區）。試驗時間為2022年9—11月，采用隨機區組設計［12］，起壟后在田壟上挖長寬均為30 cm、深為10 cm的穴，每穴種植15株油菜，每行4個穴，2行為1個處理，每個處理重復3次，全部農事操作一致。在油菜出苗45 d后調查各油菜品種根腫病的發生情況。

1.3 防控方法

1.3.1 溫室盆栽防效測定

菌土制作方法和盆栽處理同“1.2.1”節，分為對照組（CK）、氰霜唑組、生石灰組，油菜種子統一使用高感品種亮油9號。氰霜唑組為稀釋1 000、1 500倍的100 g/L氰霜唑懸浮劑，生石灰組的生石灰用量為1.2、1.4 g/kg，以清水為對照。生石灰組在播種前按不同處理濃度拌土；對照組和氰霜唑組分別在播種時以及播種后7、14 d，每盆用100 mL不同濃度的溶液灌根［13］。在溫度為 24 ℃，光—暗周期為12 h—12 h的條件下進行培養，出苗45 d后拔出根部進行分級調查并統計發病情況。

1.3.2 田間病圃防效測定

田間處理與管理同“1.2.2”節，油菜品種統一使用亮油9號。生石灰組提前按1 kg土與1.2、1.4 g生石灰的比例分別將拌好的土放入穴中；清水對照（CK）和氰霜唑組在播種時、播種后14 d，每穴分別用500 mL不同濃度的溶液灌根，其中氰霜唑組的溶液為稀釋1 000、1 500倍的100 g/L氰霜唑懸浮劑。出苗45 d、對照組發病后開始調查各組根腫病的發病情況。

1.4 抗性評價標準與防效計算方法

病情分級與抗性評價標準參照《油菜根腫病抗性鑒定技術規程》［14］，0級：根系正常，無癥狀；1級：1/3以下側根形成直徑為0.5 cm以下小腫瘤，主根無腫瘤；2級：1/3～2/3側根形成腫瘤，或主根上腫瘤直徑或長度為莖基直徑的3倍以下；3級：2/3以上側根形成腫瘤，主根腫瘤明顯，腫瘤直徑或長度為莖基直徑的3倍以上，或腫瘤潰爛（圖1）。免疫（I）：病情指數=0；高抗（HR）：0<病情指數≤10；抗（R）：10<病情指數≤30；感（S）：30<病情指數≤50；高感（HS）：病情指數>50［15］。

發病率=發病株數/調查總株數×100％；

病情指數=∑（發病級代表值×各級病株數）/（總株數×最高級發病代表值）×100；

防治效果=（對照病情指數-處理病情指數）/對照病情指數×100％［16］。

2 結果與分析

2.1 油菜品種根腫病抗性鑒定

2.1.1 溫室人工接種根腫病

在溫室盆栽試驗中，105個供試油菜品種對油菜根腫病的抗性鑒定與評價結果見表2，可以看出，博油100、春云1號、華湘油13號等37個油菜品種表現為感病，占供試油菜品種總數的35.24％；灃油雜979、華油98、豐油10號等68個油菜品種表現為高感，占64.76％。在高感品種中，皖油27號和德油9號的發病率均為100％且病情指數均達到100。供試的105個油菜品種在盆栽試驗中沒有發現表現為抗病的品種。

2.1.2 田間病圃誘發根腫病

在田間病圃試驗中，供試的105個油菜品種對根腫病的抗性鑒定與評價結果見表2，可以看出，德油728、常雜油9號、駐優777和灃油777這4個品種在田間試驗中表現為抗病，占供試油菜品種總數的3.81％；益油雜2號、亞美油1號、中油雜30等47個油菜品種表現為感病，占44.76％；湘雜油787、油研52、亮油9號等54個油菜品種表現為高感，占51.43％。

2.1.3 油菜品種根腫病抗性的綜合評價

結合105個油菜品種溫室盆栽試驗與田間病圃試驗的結果來看，不同油菜品種對根腫病的抗性存在差異。盆栽試驗中無表現為抗病的油菜品種，田間試驗中有4個品種表現為抗病，在盆栽和田間抗病品種鑒定中無同時表現為抗病的品種。供試的105個油菜品種中，同一個油菜品種溫室盆栽試驗的發病率比田間病圃試驗高的占81.91％，與田間的發病率相同的占0.95％，比田間低的占17.14％；同一品種盆栽試驗病情指數比田間試驗高的占67.62％，比田間試驗低的占32.38％。由此可知，盆栽試驗的發病率與病情指數大多高于田間試驗，這可能是因為盆栽試驗中根腫菌休眠孢子分布的均勻程度比田間高［17］，更利于根腫病的發生與病情的加重。

2.2 防控方法

2.2.1 溫室盆栽防效測定

由表3可知，在溫室盆栽試驗中，與對照相比，100 g/L氰霜唑懸浮劑和生石灰處理的發病率與病情指數顯著降低。100 g/L氰霜唑懸浮劑對油菜根腫病的防治效果隨著濃度的升高而增強，稀釋oIdGrvtbgA9Ul4IWskoKkXPW4PRERXJ3jQJY5m4WE9o=1 000倍的100 g/L氰霜唑懸浮劑的防治效果為67.37％，顯著高于稀釋1 500倍或生石灰處理。生石灰可以作為土壤pH值調節劑［18］，1 kg 土壤均勻拌入1.2 g生石灰時防治效果達到45.52％，顯著高于1 kg土壤拌1.4 g生石灰的處理。

2.2.2 田間病圃防效測定

由表4可知，在田間病圃試驗中，與空白對照相比，所有處理的發病率和病情指數均顯著下降，說明各處理具有防控效果。100 g/L氰霜唑懸浮劑稀釋1 000倍的防治效果最好，達到了78.79％，稀釋1 500倍時的防效為63.36％，顯著高于同期2個生石灰處理（49.75％、47.58％）。空白對照的田間發病率比盆栽低，而病情指數高于盆栽，這可能因為田間休眠孢子分布不均，但田間環境復雜并且具有微生物多樣性，油菜在受到根腫菌侵染的同時可能也受到其他病原菌的侵染，使油菜整體抵抗力下降，更利于根腫菌的侵染，從而加重發病油菜根腫病的病情指數。

3 結論與討論

本研究收集了105個油菜栽培品種，通過溫室盆栽試驗與田間病圃試驗，對其進行了油菜根腫病抗性鑒定與綜合評價。休眠孢子能萌發并侵染油菜根毛是油菜感染根腫病的前提條件，所以盆栽試驗要保證根腫菌休眠孢子的質量與數量，以反映寄主真實的抗性水平。在溫室條件下通過人工接種根腫菌休眠孢子發現，37個油菜品種表現為感病，占供試品種總數的35.24％；68個油菜品種表現為高感，占供試品種總數的64.76％。在病圃中進行根腫病自然誘發時，4個品種表現為抗病，占供試品種總數的3.81％；47個品種表現為感病，占供試品種總數的44.76％；54個油菜品種表現為高感，占供試品種總數的51.43％。黃蓉等的研究結果表明，在200余個油菜品種及育種材料中，94.74％的品種或育種材料對根腫菌4號小種表現為感病［19］。張小麗等通過對306份甘藍類材料進行根腫病抗性鑒定，僅發現1份高抗材料，感病和高感材料占總數的65％以上［20］。種植抗病品種被認為是控制根腫病的環保策略［21-22］，但目前抗根腫病的種質資源匱乏，使得根腫病更加難以防治。

油菜幼苗期是根腫病發生的主要時期，也是防治油菜根腫病最關鍵的時期。氰霜唑和生石灰都能顯著地降低油菜根腫病的發病率和病情指數，具有可觀的防治效果。在盆栽試驗和病圃試驗中，100 g/L 氰霜唑懸浮劑稀釋1 000倍后對根腫病的防治效果分別為67.37％和78.79％，1 kg土壤添加1.2 g生石灰對根腫病的防治效果分別為45.52％和49.75％。氰霜唑作為線粒體呼吸抑制劑能有效減少根腫菌休眠孢子的萌發甚至滅活休眠孢子［23-24］，生石灰可以起到改良土壤酸堿度的作用，從而控制病害的發生與加重［25］。本研究結果顯示，100 g/L 氰霜唑懸浮劑對油菜根腫病的防治效果顯著高于生石灰。根據油菜生產的實際情況進行綜合對比可知，氰霜唑的防治效果佳但成本較高，生石灰處理雖然防效不及氰霜唑，但其具有成本較低、使用方法簡單的優點。因此，在油菜根腫病發生程度較輕的地區，建議以生石灰處理為主，適當結合使用氰霜唑，同時也應避免生石灰的長期使用造成土壤板結；在油菜根腫病發生嚴重的地區，建議提前撒施生石灰，并以使用氰霜唑為主，采用2種方法結合農田管理及其他防治方法對油菜根腫病進行防控，以減輕發病地區油菜產量的損失。

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基金項目：湖南省科技創新計劃（編號：2023NK2024）；國家自然科學基金青年項目（編號：32102286）；湖南省教育廳優秀青年項目（編號：20B301）。

作者信息：丁 琳（1999—），女，碩士，從事植物病理學研究。E-mail：940561259@qq.com。

通信作者：譚 琳，博士，副教授，碩士生導師，從事有害生物綜合防治研究，E-mail：hqltanlin@163.com；任佐華，博士，副教授，碩士生導師，從事植物病理學研究，E-mail：819482969@qq.com。