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芸薹根肿菌Plasmodiophora brassicae Woron.是引起十字花科根肿病的病原菌,根肿病是危害十字花科植物根部的世界性土传病害。目前,最有效的防治手段是选育和种植抗病品种。因根肿菌存在致病性分化现象,故根肿菌生理小种的鉴定直接关系到抗病品种的选育和合理利用。探明我国芸薹根肿菌生理小种的分布和优势小种是一项重要的基础性工作,对根肿病的防控具有重要意义。英国Williams鉴别系统和欧洲ECD鉴别系统是国内外运用广泛的根肿菌生理小种鉴别系统。但这2个鉴别系统在我国应用有其局限性。首先,通用的鉴别寄主的许多寄主是根据欧洲地区的根肿菌筛选出的,针对欧洲菌系区分较好,对亚洲菌系区分时出现不足,鉴别力不够。其次,这些鉴别寄主对中国很多地区的生长环境不能适应,长势较弱,在一定程度上影响鉴定结果。其三,寄主材料多是寒系品种,在中国南方难以繁殖。因此,本研究致力于创新构建适合我国的根肿菌生理小种鉴别系统,并鉴定生理小种,以弥补国际通用系统在中国运用的不足。通过潜心研究,取得了以下研究结果:1.中国“0,1”鉴别系统的构建及其生理小种的鉴定利用前期从100多个芸薹属品种中筛出的抗、感反应差异明显的9个白菜和油菜品种,对中国8省市15个地区的根肿菌菌株做致病性测定,以发病和不发病的―质‖的抗感反映为标准,通过对不同品种的抗、感反应分析和不同品种发病情况的聚类分析,筛选出1个油菜(N105-3)和3个白菜(B-CL、B-CF、B-HT)为鉴别寄主,构建出中国根肿菌生理小种鉴定的“0,1”鉴别系统。利用“0,1”鉴别系统对中国12省市42地区的根肿菌菌株进行鉴定,共鉴定出8个生理小种,其中10号和14号小种为优势小种。“0,1”鉴别系统较Williams鉴别系统具有以下优点:(1)由4个鉴别寄主构成,可划分出16个生理小种,对中国根肿菌生理小种的区分能力强;(2)以发病和不发病的―质‖的抗感反映为划分标准,更为直观、准确和易操作,减少了根肿菌分级标准混乱及以病情指数的阈值划分抗、感的人为误差对鉴别结果的影响;(3)寄主的适应性和长势好、容易繁殖。2.“阈值”鉴别系统的构建及其生理小种鉴定利用前期从100多个芸薹属品种中筛出的病情指数差异明显的甘蓝、白菜品种及搜集到的油菜品种共10个品种,对中国5省市11个地区的根肿菌做致病性测定,以病情指数(DI=30)作划分抗与感的阈值,从―量‖的角度出发,通过对不同品种间的病情指数差异分析及不同品种发病情况的聚类分析中,筛选出甘蓝(G-11)和白菜(B-CHJ、B-908)等3个鉴别寄主,并构建“阈值”鉴别系统。应用“阈值”鉴别系统对中国12省市34地区的根肿病菌株进行鉴定,鉴定出5个生理小种,以4号小种的数量最多,1号小种次之。“阈值”鉴别系统具有以下优点:(1)该鉴别系统由3个鉴别寄主构成,具有划分8个生理小种的能力,鉴别寄主少,便于操作;(2)以阈值点划分抗与感,即DI≥30为感病,DI<30为抗病;(3)鉴别寄主适应性和长势好,容易繁殖。3.Williams鉴别系统的小种鉴定利用Williams鉴别系统对采自中国12省市52份根肿菌菌株进行生理小种鉴定,鉴定出2号、4号、7号、9号、10号和11号等6个生理小种;以四川省根肿菌的生理小种种类最多。对从未做过鉴定的河北唐山玉田地区的根肿菌菌株鉴定为4号小种,具强致病力;对四川绵阳安州区根肿菌鉴定出了4号小种,为该地新出现的小种类型;对安徽宁国、绩溪的根肿菌鉴定首次出现4号小种;鉴定湖北恩施州利川汪营镇和云南崇明县桥头镇的根肿菌为2号小种,均为国内新的小种分布。在红菜薹、油菜、榨菜、大白菜、甘蓝、青花菜、萝卜和甘蓝型油菜等8个不同十字花科寄主的根肿病菌瘤中共鉴定出6个小种,以大白菜根肿菌生理小种群体数量最多,包含2、4、7、10号小种等4个小种;油菜种群数量次之;在油菜根肿菌中鉴定出新的7号小种;在红菜苔根肿菌中新发现具有强的致病性4号小种;在萝卜根肿菌中发现11号小种。4.“0,1”鉴别系统,“阈值”鉴别系统与Williams鉴别系统小种鉴定结果比较分析“0,1”鉴别系统与Williams鉴别系统相同,具备鉴定出16个生理小种的能力,其中同为4号小种的致病性最强,均表现为对全部鉴别寄主致病。由于从田间采集的菌瘤为多小种的复合体,致病力强的小种会掩盖致病力弱的小种,但“0,1”鉴别系统能将Williams 4号生理小种区分为6个小种,能将Williams7号生理小种区分为3个小种,能将Williams 2号生理小种区分为2个小种,在数量上比前人利用4号生理小种单孢系鉴定出4个生理小种和利用7号小种单孢系里鉴定出2个生理小种还要多,划分细致,区分能力更强。“阈值”鉴别系统也能将Williams 4号生理小种区分为3个小种,能将“0,1”4号小种区分为2个小种;但“阈值”鉴别系统只具备鉴定8个生理小种的能力,在小种鉴定数量上低于“0,1”鉴别系统。Williams鉴别系统和“阈值”鉴别系统均是以某一DI值的―量‖的依据来划分抗与感,而“0,1”系统是以发病和不发病来划分抗与感,是―质‖的差异,直观简单,在鉴定过程中便于操作,且鉴别寄主均是国内寄主易于种子的繁殖,长势强壮便于抗、感本质的表达和病情指数的鉴定,误差小更准确。因此“0,1”鉴别系统为最适宜于我国的根肿菌生理小种鉴别系统。