甘蓝根肿病的人工接种体系与抗源材料筛选

来源 :植物保护 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hughy
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  摘要
  试验分别比较了不同接种方法、不同接种浓度以及不同土壤pH条件下人工接种甘蓝根肿病后甘蓝的发病情况,筛选出一套甘蓝根肿病苗期抗性鉴定与评价的最佳接种体系:最佳接种方法为菌土法;最佳孢子接种浓度为1.6×108个/g基质,最佳土壤pH为6.0。利用最佳人工接种体系,对东北农业大学甘蓝课题组提供的20份甘蓝材料进行抗性鉴定,其中抗病(R)材料3份,中抗(MR)材料9份,感病(S)材料7份,高度感病(HS)材料1份。
  关键词
  甘蓝根肿病;接种体系;抗性鉴定
  中图分类号:
  S 436.35
  文献标识码:A
  DOI:10.3969/j.issn.05291542.2015.05.021
  Abstract
  To screen the optimum system for Plasmodiophora brassicae inoculation, the occurrence of the disease by different inoculation methods, at different spore concentrations and soil pH conditions were compared in this study. The results indicated that the optimum system is mixing the resting spores with soil at pH 6.0 with the spore concentration of 1.6×108 spores per gram of substratum. Artificial inoculation on 20 cabbage breeding materials of cabbage demonstrated that,3 materials were resistant to cabbage clubroot, 9 were middle resistant,7 were susceptible and 1 was highly susceptible.
  Key words
  cabbage clubroot;inoculation system;resistance identification
  甘蓝根肿病,是由芸薹根肿菌(Plasmodiophora brassicae Woronin)侵染引起的一种世界性土传病害,该病原菌除侵染甘蓝外,还可侵染其他十字花科蔬菜引起根肿病。受侵染的甘蓝表现为根部组织异常增生、肿大,植株地上部发育迟缓,不能形成正常的叶球,严重减产甚至绝收[1]。由于根肿病为土传病害,其病菌休眠孢子在无感病寄主的土壤中可存活20年之久,土壤一旦污染,将不再适宜十字花科蔬菜的栽培[2]。国内外的研究和实践证明,防治该病害的最根本途径是选育抗病品种,而建立一套稳定的人工接种体系是抗病育种的基础。目前国内外对甘蓝根肿病最佳人工接种体系仍无定论,为此,本研究在参考已报道的十字花科蔬菜根肿病的各种接种方法和条件的基础上,对比了不同接种方法,不同接种浓度以及不同土壤pH条件对甘蓝根肿病接种效果的影响,筛选出适合甘蓝根肿病接种的最佳组合,从而建立一套稳定的甘蓝根肿病接种体系,并利用此接种体系,对东北农业大学甘蓝课题组提供的20份甘蓝材料进行了抗性鉴定。
  1材料与方法
  1.1材料
  菌种:在东北农业大学农场基地甘蓝根肿病发病田块采集发病植株肿根和菌土,-20 ℃冷冻保存。
  供试甘蓝材料:高度感病品种 ‘京丰一号’[3];由东北农业大学园艺学院甘蓝课题组提供的20个自交系:‘PM’、‘PF’、‘P1’、‘P2’、‘P3’、‘P4’、‘R’、‘Q1’、‘Q2’、‘Q3’、‘31003’、‘31004’、‘31005’、‘31006’、‘31009’、‘31012’、‘31015’、‘31017’、‘31020’、‘31021’。
  1.2方法
  1.2.1病田土壤含菌量的测定
  为了解根肿菌的致病浓度,从而确定有效的接种浓度,对发病田块土壤中病原菌休眠孢子含量进行统计,方法如下:在发病田块共确定20个样点(按不同品种设点取样),由于根肿菌休眠孢子活动较为集中,在土层10 cm处含量较多[4],因此取样时在每个取样点的病株根部周围距地表10 cm处取500 g土壤,采用杨佩文的蔗糖溶液离心法分离菌土中的休眠孢子[5],利用血球计数板计测休眠孢子浓度,并计算20个样点土壤含菌量的平均值,以此作为后续试验接种浓度的参考指标。
  1.2.2接种液的制备
  取出部分冷冻保存的甘蓝肿根,室温解冻,剪成小块后称重,加等量无菌水,用组织捣碎匀浆机搅成匀浆后4层纱布过滤,4 000 r/min 离心15 min,弃上清液;用无菌水悬浮沉淀,3 500 r/min离心10 min,弃上清液,重复此步3次,最后弃上清液,重新用无菌水悬浮沉淀,制成根肿菌休眠孢子悬浮液,利用血球计数板计测休眠孢子悬浮液浓度,并调至1.6×108个/mL(参考发病田块土壤含菌量的平均值)。4 ℃保存备用。
  1.2.3不同接种方法对甘蓝根肿病接种效果的影响
  蘸根法[6]:将消毒的‘京丰一号’种子播种在装有灭菌基质(蛭石∶草炭∶灭菌土=1∶1∶2)的营养钵(直径×高度= 9 cm×9 cm)中,培养10 d后拔出无病虫幼苗,将其根部洗净并用吸水纸吸干,然后将根部浸入配制好的1.6×108个/mL休眠孢子悬浮液中,4 h后将幼苗重新移植到营养钵中培养,正常管理。
  根际土壤注菌法[7]:将消毒后的‘京丰一号’种子播在装有灭菌基质的营养钵中,用移液枪吸取2 mL配制好的1.6×108个/mL休眠孢子悬浮液注射于根际基质,正常管理。   菌土法[89]:将冷冻保存的甘蓝肿根取出,室温解冻,剪成小块后称重,加等量无菌水,用组织捣碎匀浆机搅成匀浆后,与灭菌基质混匀,采用杨佩文的蔗糖溶液离心法分离菌土中的休眠孢子[5],利用血球计数板计测休眠孢子浓度,最终使混匀后的菌土中休眠孢子浓度达1.6×108个/g基质,在25 ℃黑暗条件下保湿48 h,然后在装有灭菌基质的培养钵中挖一圆柱形小洞(直径30 mm,高35 mm),将混合好的菌土撒入其中,然后将消毒后的‘京丰一号’种子播入,正常管理。
  以上各处理分别接种幼苗30株, 对照为同苗龄期未做接种处理的‘京丰一号’植株,3次重复,在25 ℃条件下培养,保持基质湿润,6周后调查发病情况。
  1.2.4不同接种浓度对甘蓝根肿病接种效果的影响
  采用菌土法接种,称取一定量的甘蓝肿根,加等量水后,用组织捣碎匀浆机搅成匀浆后与定量的灭菌基质混匀制成6种不同浓度的菌土,各处理浓度为:每克灭菌基质中分别拌入0.002、0.01、0.05、0.1、0.2、0.4 g肿根,统计6种不同浓度的菌土中的病菌孢子含量,采用杨佩文的蔗糖溶液离心法分离菌土中的孢子[5],利用血球计数板计算浓度。分别对‘京丰一号’,‘PM’,‘P3’,‘31012’进行接种,每种供试甘蓝材料的每个接种浓度重复3次,每次重复接种30株,以同苗龄期未做接种处理的‘京丰一号’植株为对照,在25 ℃条件下培养,保持基质湿润,6周后调查发病情况。
  1.2.5不同土壤pH条件对甘蓝根肿病接种效果的影响
  采用菌土法接种,选择1.2.4试验筛选得到的最佳接种浓度(1.6×108个/g基质)配制菌土,用硫酸亚铁溶液和石灰水分别调节菌土pH至5.5、6.0、6.5、7.0、7.5、8.0等6种不同pH,每个处理各接种‘京丰一号’30株,以不经处理的菌土作对照,3次重复,在25 ℃条件下培养,保持基质湿润,6周后调查发病情况。
  1.2.6室内人工接种法对供试甘蓝材料进行根肿病抗性鉴定
  在东北农业大学甘蓝课题组温室内,采用1.2.2~1.2.5确定的最佳接种体系,对20份甘蓝材料进行接种,每份材料30株,对照为已知感病品种‘京丰一号’,3次重复,培养6周后调查发病情况。
  1.2.7数据统计和分析
  甘蓝根肿病室内人工接种病情分级标准[3]如下:
  单株分级标准:0级, 根部无任何肿瘤;1级, 主根肿大, 其直径小于2倍茎基, 或须根有小肿瘤; 肿大部分直径在4 mm以下;3级, 主根肿大, 其直径为茎基的2~3倍, 肿大部分直径约4~6 mm; 5级, 主根肿大, 其直径为茎基的3~4倍, 肿大部分直径约6~8 mm;7级, 主根肿大, 其直径为茎基的4倍以上, 肿大部分直径约8 mm以上。
  病情指数(DI)=∑(发病级代表值×各级病株数)×100/(调查总株数×最高级发病代表值)
  甘蓝根肿病群体抗性分级标准[10]如下:
  免疫(I):DI=0; 高抗(HR): 050。
  采用SPSS 19.0软件进行数据分析。
  2结果与分析
  2.1病田土壤含菌量的测定结果
  由20个样点的土壤中休眠孢子含量(表1)可得,病田土壤中休眠孢子含量的平均值为1.6×108个/g土壤,此浓度作为接种试验中接种浓度的参考指标。
  2.2不同接种方法对甘蓝根肿病接种效果的影响
  接种六周后,对发病情况进行调查,按照甘蓝根肿病室内人工接种病情分级标准对接种植株进行分级,计算发病率和病情指数。从表2可以看出,3种接种方法均可使植株发病,其中菌土法接种效果最好,平均发病率为77.78%,平均病情指数为49.52;根际土壤注菌法效果次之,平均发病率为57.78%,平均病情指数为30.79;蘸根法效果较差,平均发病率为55.56%,平均病情指数仅为24.13。因此,3种接种方法中,以菌土法的接种效果最佳。
  2.3不同接种浓度对甘蓝根肿病接种效果的影响
  按1.2.4的方法制备的菌土,其病菌孢子含量分别为3.2×106、1.6×107、8×107、1.6×108、3.2×108和6.4×108个/g基质,各浓度处理4种供试甘蓝的结果见表3~6,各表数据显示:(1)6种不同浓度的菌土均可使甘蓝幼苗发病,对同一种甘蓝材料,随着接种浓度的升高,发病率和病情指数也随之升高;(2)接种材料‘京丰一号’为已知高感品种[3],当菌土中孢子浓度为3.2×106、1.6×107和8×107个/g基质时,平均病情指数均小于30,说明这3种接种浓度在调查时间内不能真实地反映接种材料的抗性。
  表7为菌土中孢子浓度达1.6×108个/g时,4种供试甘蓝材料各重复间病情指数,可以看出,各重复间接种结果比较稳定;表8~10为菌土中孢子浓度为1.6×108、3.2×108、6.4×108个/g时4种不同供试甘蓝材料间方差分析,可以看出,在1.6×108个/g接种浓度下,材料间F值80.95(F>F0.01)各材料间表现出明显的抗性差异,方差分析极显著(表8);当菌土中孢子浓度达3.2×108和6.4×108个/g时,材料间F值分别为3.70和1.91(F  2.4不同pH条件对甘蓝根肿病接种效果的影响
  如表11所示,在pH 5.5~6.5范围内,植株平均病情指数均大于30,符合‘京丰一号’的抗性指标[3],当pH 6.0时发病最重,平均发病率为81.11%,平均病情指数为51.58。所以适宜根肿病发病的土壤pH在5.5~6.5之间,最佳pH为6.0。各结果同时证明甘蓝根肿病发病严重度与土壤酸碱性有关,在偏酸性土壤中(pH 5.5、6.0、6.5)发病重于中性土壤(pH 7.0),而中性土壤(pH 7.0)下发病又重于偏碱性土壤(pH 7.5、8)。   综上,甘蓝根肿病的最佳接种方法为菌土法,最佳接种孢子浓度为1.6×108个/g,土壤pH偏酸性利于发病。最终确定甘蓝根肿病最佳接种体系:采用菌土法,菌根与灭菌基质以1∶10的比例混匀,用硫酸亚铁溶液调节菌土基质pH为6.0,进行接种。
  2.5甘蓝材料根肿病室内人工接种抗性鉴定结果
  为了能给甘蓝抗根肿病育种提供可靠的育种材料,对东北农业大学提供的20份甘蓝材料在室内进行了人工接种抗性鉴定, 按照甘蓝根肿病室内人工接种病情分级标准进行分级(图1)。
  3讨论
  建立一套稳定的人工接种体系是抗病育种工作的基础,本试验以发病快、接种后抗/感反应稳定、并能正确划分出品种真实抗性以及操作简便为宗旨,筛选出一套与田间发病症状吻合的最佳甘蓝根肿病接种体系。
  接种方法、浓度及培养体系pH条件是影响植物病害抗性鉴定准确性的重要因子,为建立一套可靠的甘蓝根肿病接种体系,本研究针对这3种因素设计试验,结果表明,所采用的3种接种方法中菌土法接种效果最佳,3种接种方法的接种物都为病原菌休眠孢子,区别在于菌土法是将肿根直接搅碎后拌入基质中进行接种,而其他两种方法的特点是将分离自肿根中的休眠孢子配成悬浮液后作为接种液。根据接种效果的优劣,可以看出混有植物组织的病原孢子接种效果更好,推测可能是发病植株组织搅碎后的汁液可促进休眠孢子萌发,利于其侵染,要验证此推测,还需要对根肿菌休眠孢子的萌发特性进行深入研究;不同接种浓度的测试表明,相对于同一甘蓝材料,接种浓度越高,发病效果越好,相对于不同接种材料,当接种孢子浓度为1.6×108个/g时,能较好地区分出甘蓝材料间的抗性,为最适接种浓度。
  本次试验测得根肿病在偏酸性(pH 5.5~6.5)条件下发病较重,最适发病的土壤pH为6.0。关于不同土壤pH条件对植株发病轻重的影响,前人研究存在一定争议,普遍认为pH 5.4~6.5适宜该病发生[3,1112],但余汉清等[13]却认为土壤pH与发病率无关。对于甘蓝在偏酸性土壤中易于感病,笔者分析可能与根肿菌的萌发特性有关,根肿菌的最适宜萌发pH为6.0~6.7[9],因此土壤pH在此范围内更利于根肿菌萌发产生游动孢子,从而侵染植株。
  田间实际发病情况要受不稳定的环境条件影响,因此室内筛选出的抗性材料,在实际栽培过程中是否表现抗病,还有待进一步验证,此外由于本次研究仅针对哈尔滨地区甘蓝根肿菌菌源进行抗性鉴定,因而,筛选出的抗性材料是否抗其他地区甘蓝根肿病不得而知,还需要进一步开展对甘蓝根肿菌生理小种的研究。
  参考文献
  [1]杨丽梅,方智远,刘玉梅,等. “十一五”我国甘蓝遗传育种研究进展[J].中国蔬菜, 2011(2):110.
  [2]Howard R J.Strelkov S E. Harding M W. Clubroot of cruciferous crops—new perspectives on an old disease [J].Canadian Journal of Plant Pathology,2010,32(1):4357.
  [3]司军,李成琼,宋洪元,等.结球甘蓝对根肿病的抗性鉴定与评价[J].西南大学学报,2009,31(6):2730.
  [4]杨明英,李向东,孙道旺,等.白菜根肿病菌致病性因素研究[J].西南农业学报,2011,24(2): 612615.
  [5]杨佩文,李家瑞,杨勤忠,等.十字花科蔬菜根肿病菌休眠孢子的分离与检测[J].云南农业大学学报,2002,17(3):301306.
  [6]Johnston T D. Club root in Brassica: A standard inoculation technique and the specification of races [J]. Plant Pathology, 1968,17(4): 184187.
  [7]丁云花,简元才.十字花科蔬菜根肿病菌生理小种及接种方法[J].中国蔬菜,2005(8):2931.
  [8]郭向华.甘蓝根肿菌的生物学特性及致病研究[D].重庆: 西南农业大学, 2001.
  [9]司军,李成琼,肖崇刚,等.甘蓝根肿病接种方法的研究[J].西南农业大学学报, 2003,25(3): 216219.
  [10]李向东,孙道旺,曹继芬,等.十字花科蔬菜根肿病抗性水平筛选研究[J]西南农业学报, 2013, 26(1):171173.
  [11]余仕金.十字花科作物根肿病发生规律及防治研究[J].云南农业,2009(3):4546.
  [12]杨子祥,段曰汤,袁理春,等.十字花科根肿病的发生规律及防治[J].长江蔬菜,2011(23): 4243.
  [13]余汉清,华秀丽.大白菜根肿病发生条件与防治[J].长江蔬菜,1996(10):1819.
  (责任编辑:杨明丽)
其他文献
摘要 為了明确重阳木斑蛾的翅形态特征在其性别鉴定中的作用,探索雌雄难于区分的成虫的数值鉴定方法。采用图像处理与分析技术,通过爱普生扫描仪获取重阳木斑蛾前翅图,利用BugShape v1.0软件提取雌雄成虫翅的轮廓特征,利用tpsDig2软件获取翅脉交叉点位置特征,并利用独立样本t检验和标志点空间普氏叠加和扭曲分析,以明确此类特征在该成虫雌雄鉴定中的作用。结果表明,重阳木斑蛾成虫左右前翅轮廓特征在同
摘要 为明确东北地区水稻种质资源对纹枯病的抗性,收集了本地区水稻种质资源152份,在苗期和分蘖期进行离体叶片接种;在分蘖末期对79份种质进行了牙签嵌入法接种鉴定。結果表明,供试的152份稻种资源中,苗期离体叶片接种表现抗病的种质有2份,中抗种质有42份。分蘖期离体叶片接种表现抗病的种质2份,中抗种质8份;进行牙签嵌入法接种鉴定的79份种质中,表现中抗的种质16份。在苗期、分蘖期离体叶片接种、牙签嵌
2月18日10时54分,武汉市武昌医院党委副书记、院长刘智明在抗击新冠肺炎疫情中被感染,经全力救治无效,不幸逝世,享年51岁。  作为武汉市首批发热门诊定点医院的院长,疫情发生以来,刘智明带领全体医务人员一直奋战在抗疫一线。“如果万一,不要插管抢救”  1月22日凌晨4点,同样奋战在抗疫最前线、身为护士长的蔡利萍接到丈夫刘智明的电话,让她帮忙收拾换洗衣物送去,因为成为定点医院后,他就不能回家了。“
“嗯,”大脸妹点点头,但又摇摇头,“擂肥,那他们怎么不拦住我?跟在我后面干什么呢?”  是啊!麦小包也百思不得其解。想擂肥为什么又藏头缩尾,让人捉摸不透呢?麦小包见过的所有擂肥者都是从正面截住对手,直接发起攻击。这里面一定有鬼!  鬼?大脸妹也有同感,那是一条狭窄的深巷,阳光很难射进去,白天也阴沉沉的。不说不觉得,一说吓一跳。大脸妹一开口,麦小包就想起了奶奶前几天讲的话。  麦小包的奶奶刚从乡下来
2018年7月12日,学而思大语文与喜马拉雅FM进行战略合作,共同搭建大语文内容分享输出平台。学而思将打造大语文音频产品,并在喜马拉雅平台播出。  近年来,越来越多的教育培训机构加大了对语文教育的精力投入。继新东方大语文产品发布后,学而思教育也发布了自己的大语文产品,与新东方线上学习平台不同的是,学而思大语文以打造音频学习为主。  据了解,针对不同年龄段的孩子,学而思大语文产品一期内容包括课本新语
摘要  根据已报道的昆虫毒素结合区钙黏蛋白片段对Cry1Ac蛋白有增效作用,本文以3龄小菜蛾幼虫为研究对象,选取其钙黏蛋白相同功能区的两个片段,将两个片段进行克隆。通过pGEX6p1载体,在大肠杆菌中表达了功能区片段PxCAD1及PxCAD2。使用致死中浓度剂量的CrylAc蛋白(1 μg/mL)及较高浓度的PxCAD1(556 μg/mL)与PxCAD2(551.25 μg/mL)对小菜蛾幼虫进
1  我爸早两年还是很帅的,这一点我必须先说清楚。现在他有了啤酒肚,其实也很帅,这一点我也没法否认。  有一次,我跟我爸说:“要不你别喝酒了,算算你买酒的钱,省不了多久就够给我买一个手机了。”我爸反问我:“我什么时候说过不给你买东西吗?为什么要我戒酒?我不喝酒哪来的钱给你买东西?”  我第一次开始思考,这个啤酒肚越来越大的男人是不是真的爱喝酒?他每次和别人出去吃饭,点那么多菜,有几样是他喜欢的呢?
决胜全面建成小康社会、决战脱贫攻坚  今年是脱贫攻坚决战决胜之年,需要各级党委和政府毫不松懈,尽锐出战、攻坚克难。各级纪检监察机关要守土尽责,全力保障脱贫攻坚决战决胜,集中整治群众反映强烈的突出问题。精准施治脱贫攻坚中的形式主义、官僚主义等问题,加强对脱贫工作绩效特别是贫困县摘帽情况的监督。要深入整治民生领域的“微腐败”、放纵包庇黑恶势力的“保护伞”、妨礙惠民政策落实的“绊脚石”,促进基层党组织全
有一个大魔法师,他能满足人们所有离奇的愿望,比如把这个十岁的男孩变成一条草鱼。大魔法师将男孩放在他家乡的小河里,但是男孩失去了先前所有的记忆。  有一天,男孩的妈妈到小河边洗衣服。草鱼被一股神奇的力量吸引过来,他觉得这个人很亲切,便活泼地围着妈妈游来游去。  妈妈咯咯地笑起来,说:“这些衣服是我家宝珠的,我拿出来洗一洗。宝珠丢了一个月,再干净的衣服也变脏了,等他一回家,他就能马上有干净的衣服穿了。
《秘密花园》是一部既有悬念又充满温情的儿童小说,让我们跟随主人公玛丽走进秘密花园,去感受它的神奇,它的温暖……  美国女作家F.H.伯内特用清新的文笔生动地描写了一个长相难看、骄纵任性的小女孩玛丽在遭遇家庭变故后,寄居于舅舅家——英国一座大庄园内经历的种种离奇、有趣的事。在这里,友好的大自然和热爱大自然的小伙伴狄肯在不经意间改变了她。而她也用善良、纯真、健康、向上的精神,感染了庄园中的另一个人——