甘藍型油菜與根腫菌互作機制及病害控制技術(shù)研究.pdf

1、根腫病是由根腫菌Plasmodiophora brassica侵染十字花科作物引起的重要的世界性土傳病害，主要分布在歐洲、亞洲和北美等十字花科作物種植區(qū)。在我國，十字花科蔬菜作物根腫病危害面積達320~400萬公頃，平均產(chǎn)量損失在20％~30%，近年來在我國長江流域冬油菜主要產(chǎn)區(qū)油菜根腫病發(fā)生逐年加重，油菜根腫病已經(jīng)成為我國油菜生產(chǎn)上主要新病害，嚴重危害我國長江冬油菜的安全生產(chǎn)。本學(xué)位論文開展了根腫菌對寄主侵染條件、油菜品種資源與根腫菌

2、小種的抗性互作、根腫菌侵染甘藍型油菜的致病機理與基因表達等研究、并探討了播期與殺菌劑對油菜根腫病防治效果等，取得的主要結(jié)果如下。
　　1、不同營養(yǎng)基質(zhì)和接種濃度對油菜根腫病發(fā)病的影響
　　專性寄生菌根腫菌人工繁殖與接種對營養(yǎng)基質(zhì)的配方及接種濃度選擇有嚴格的要求，為了探索準確高效的根腫菌接種鑒定的方法，本文研究了6種營養(yǎng)基質(zhì)配方和7個根腫菌休眠孢子懸浮液濃度對根腫菌接種鑒定效果的影響。試驗結(jié)果表明2號（石英沙）與6號（泥炭-蛭

3、石-珍珠巖）營養(yǎng)基質(zhì)配方的處理均有根腫病發(fā)病癥狀，其它處理（1、3、4、5號處理）均不發(fā)病。其中6號營養(yǎng)基質(zhì)配方的處理根腫病發(fā)病率達100%，病情指數(shù)達69.6，是一種理想的根腫病接種用營養(yǎng)基質(zhì)配方，其發(fā)病率高、發(fā)病穩(wěn)定可用來進行根腫菌生理小種的鑒別與抗根腫病育種材料的鑒定篩選；2號處理的營養(yǎng)體生長旺盛容易形成較大的根腫，在研究中可用來作為根腫菌的擴繁的營養(yǎng)基質(zhì)。根腫病的發(fā)病率隨著休眠孢子懸浮液濃度的增加發(fā)病率與病情指數(shù)均表現(xiàn)升高，其中

4、孢子濃度為1×106、1×107和1×108 spores/ml的處理在接種后50dai(day after inoculation)發(fā)病率均達到100%，而且根腫病發(fā)病穩(wěn)定是理想的接種濃度。
　　2、根腫菌的致病力與甘藍型油菜品種對根腫病抗性研究
　　為了鑒定評價我國油菜根腫菌致病性的分化、油菜主要品種資源和國外引進的根腫病抗性資源與根腫菌4號優(yōu)勢小種的抗性互作關(guān)系，本文利用Williams鑒別寄主系統(tǒng)鑒定研究安徽、四川、

5、云南等7份油菜根腫菌致病性的差異，利用根腫病病圃鑒定及人工接種鑒定技術(shù)分別對征集的188份油菜品種資源和國外引進的12份根腫病抗性材料進行了抗性鑒定與研究。鑒定結(jié)果表明來自安徽休寧、黟縣、廣德與四川廣漢的油菜根腫病菌為4號小種，安徽寧國與云南楚雄的菌源為2號小種，安徽績溪的菌源為5號小種；田間病圃鑒定結(jié)果獲得抗根腫病品種22份，其中蓉油9號、寧雜21號為高抗品種；油菜根腫病的病情指數(shù)與油菜籽中硫苷及芥酸的含量呈極顯著的負相關(guān)，與油菜的硬

6、脂酸（C18:0）則呈極顯著的正相關(guān)。溫室人工接種鑒定結(jié)果表明12份抗性資源對4號小種等表現(xiàn)出不同程度的抗性，其中抗性材料CR5對來自安徽休寧、黟縣、廣德、寧國和績溪以及四川廣漢的菌源均表現(xiàn)出完全的免疫抗性。
　　3、根腫菌侵染甘藍型油菜抗病品種與感病品種及其基因表達研究
　　本實驗研究觀察在不同侵染時期根腫病菌對一個抗病品種和一個感病品種的侵染情況。研究結(jié)果表明在根毛上的初次侵染在接種后7d在感病品種和抗病品種中根毛侵染率

7、均達到90%以上，此后，根毛侵染率下降，接種后14d至35d根毛侵染率下降到20%以下。在兩個品種中，根毛初侵染率的水平在每個時間點都是相似的；二次侵染在接種后5d和7d每個品種都很少觀察到，到接種后14d時比較容易觀察的二次侵染。在14d至28d時，二次侵染在抗病品種中比感病品種表現(xiàn)出更高的侵染程度。這種結(jié)果的主要原因是抗病品種在侵染后期約束限制了病原菌的發(fā)育；因此在抗病品種中比同一時間點的感病品種有更多的次生原生質(zhì)團聚集在根部。在不

8、同時間點序列中，通過反轉(zhuǎn)錄 qPCR研究了12個候選的根腫菌基因在植物中的基因表達情況，在抗病品種中，所有的候選基因在接種后5d或7d與其他時間點比較均表現(xiàn)出上調(diào)表達；在感病品種中，根據(jù)這些基因的表達模式12個基因被分化為3中類型，其中2個基因在接種后14d有一個表達量的高峰，3個基因在接種后14d和35d出現(xiàn)了兩個基因表達量的高峰，另外的7個基因均在接種后35d達到基因表達量的高峰。這個研究結(jié)果將有利于油菜育種和根腫病抗性資源的利用研

9、究，以及進一步的研究選擇候選根腫菌致病性基因。
　　4、播種期對油菜根腫病的發(fā)病影響及產(chǎn)量損失研究
　　油菜根腫病是由根腫菌引起的土傳病害，由于我國水旱輪作為病原菌的傳播提供條件，油菜根腫病的快速流行已經(jīng)是我國油菜生產(chǎn)面臨的新問題，為了研究利用栽培技術(shù)防控油菜根腫病的綜合治理技術(shù)，本文研究通過調(diào)整油菜的播種期研究不同播期的處理對冬油菜根腫病的發(fā)病情況以及其對油菜的產(chǎn)量損失的影響。試驗結(jié)果表明早播的油菜根腫病發(fā)病重，隨著播期的

10、推遲油菜根腫病田間發(fā)病率與病情指數(shù)均呈下降趨勢，早播的油菜產(chǎn)量比遲播的油菜產(chǎn)量高，但是由于根腫病害的影響，二者的產(chǎn)量之間的差異不顯著。因此在生產(chǎn)上可以通過選擇種植耐遲播品種適當推遲播種期，一方面有利于達到油菜生產(chǎn)的增產(chǎn)與穩(wěn)產(chǎn)目標，另一方面利用遲播控制根腫病害，因為油菜形成的根腫較小，有利于降低田間根腫菌總的菌源量。冬油菜適當遲播技術(shù)是油菜根腫病綜合防控的重要措施之一。
　　5、殺菌劑對油菜根腫病的發(fā)病影響及產(chǎn)量損失研究
　　

11、本研究試驗結(jié)果表明處理間的發(fā)病率、病情指數(shù)及油菜產(chǎn)量的平均值差異均達極顯著水平（P﹤0.01）。5種殺菌劑處理與石灰處理均有較好的防效，其中50%多菌靈WP防效達90.82%；從產(chǎn)量損失方面比較，10%氰霜唑SC，50%多菌靈WP，75%百菌清WP和60%硫磺·敵磺鈉WP處理可顯著減少根腫病引起的產(chǎn)量損失；油菜根腫病的病情指數(shù)與油菜產(chǎn)量呈顯著的負相關(guān)性，相關(guān)系數(shù)r=-0.7962，油菜產(chǎn)量（y）與病情指數(shù)（x）的回歸方程為y=-32.6