抗根肿病油菜品种在陕南根肿病区的田间表现及评价

王晓娥，李永红，岳 峰，李 英，王国军，孙晓敏

（1. 汉中市农业科学研究所，陕西 汉中 723000；2. 陕西省杂交油菜研究中心，陕西 杨凌 712100；3. 汉中市南郑区农业机械化技术推广与安全监理中心，陕西 南郑 723100）

油菜根肿病（clubrootdisease）是由芸薹属根肿菌（Plasmodiophora brassicae）侵染引起的，主要为害油菜根部。油菜主根或侧根受害后膨大成纺锤形或不规则形肿瘤，无毛细根或毛细根稀少，植株矮小，叶片变黄萎蔫，角果数和角粒数大幅度降低，严重减产。致病菌在土壤中可存活10 a，并借助农业机械跨区作业、风媒、水媒等途径进行传播，由于抗病品种缺乏，近年在各地迅速蔓延，严重影响我国油菜产业的发展[1-4]。前期研究发现，采用化学手段防治油菜根肿病成本高且效果差，而种植抗性品种是最经济有效的措施。但我国根肿病抗病育种工作起步较晚，抗源材料缺乏，现育成的抗病品种十分有限[5-6]。

陕西省南部的汉中、安康和商洛3 市统称陕南地区，大部分区域位于北亚热带和暖温带的过渡带，自然条件具有明显的南方地区特征[7]，采用稻—油两熟制，是甘蓝型油菜主产区和优生区，常年油菜种植面积达13.3 万hm2，占陕西省油菜种植面积的70%以 上[8]。2014 年以来，陕南地区油菜根肿病蔓延十分迅速。据调查，2015—2017年汉中市油菜根肿病从2县2镇蔓延到5 县（区）16 镇，发病面积超过667 hm2[7-9]， 2018—2019 年仅汉中勉县一个县发病面积就突破667 hm2，生产上急需种植抗病品种来控制根肿病的发生，稳定油菜产业的发展。为此，课题组引进了“华双5R”“171R”和“175R”3 个抗根肿病油菜品种，在陕南根肿病重发区开展田间种植试验，考察其田间抗病性、农艺性状和产量表现，以期为陕南根肿病重发区油菜产业发展筛选出优良抗病品种[10-11]。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验于2017 年9 月至2018 年5 月在汉中市南郑区高台镇东新村联丰农业服务专业合作社基地进行，海拔520 m，试验田地势平坦、肥力中等偏下，供试土壤为黄泥沙壤土，根肿病连年重发，上一年病株率为70.3%，前茬作物为水稻。

1.2 试验材料

供试油菜品种分别为华双5R、171R、175R（华中农业大学提供）和秦油10 号（咸阳市农业科学研究院提供），其中秦油10 号为对照品种。

供试肥料为油菜直播专用肥（N-P-K=20-10-10）， 施用量40 kg/667m2；选用“双锄”套装（烯草酮EC 120 g/L+草除灵SC 500 g/L）防除一年生禾本科阔叶杂草，使用量为30～50 mL/667m2。

1.3 试验设计及田间管理

采用大区对比试验，各品种按随机区组排列[15]，每个大区面积123.5 m2（长19.0 m，宽6.5 m）。大区周围栽种保护行，大区间留走道80 cm。考查田间抗根肿病性、农艺性状、产量性状和产量。

试验田块早开沟排水，2017 年9 月29 日采用拖拉机旋耙、分区、理好三沟，人工撒施底肥，施硼肥1 kg/667m2、油菜直播专用肥40 kg/667m2。10 月1 日采用人工撒播方式播种，播种量为800 g/667m2。油菜出苗后，11 月17 日喷施毒死蜱杀虫剂防治菜青虫。11 月25 日间苗定苗，去弱留壮，去小留大，留苗2.0万株/667m2。12 月10 日（油菜5～7 叶期）喷施“双锄”套装药剂全田防除杂草1 次，2018 年2 月10—11 日人工除草1 次。追施2 次氮肥，一次是在油菜4叶期作提苗肥，另一次是在12 月中旬作腊肥，每次追施氮肥1.85 kg/区。2018 年5 月12 日取样考种，5月20 日机械收割。

1.4 根肿病调查与评价

分别在2017 年12 月15 日（苗期）、2018 年3月10 日（现蕾抽薹期）、3 月25 日（开花期）、5 月12 日（成熟期）进行田间调查，每期随机拔取20～75株油菜植株，视根部肿瘤情况将病情分为0～9 级。具体标准为：0 级，根部无肿瘤；1 级，仅毛细根上有肿瘤；3 级，侧根上有肿瘤；5 级，侧根肿瘤大且主根上有小肿瘤；7 级，主根全部膨大但植株生长正常；9 级，根上肿大部分龟裂腐烂、植株萎蔫或死亡。发病率和病情指数按以下公式计算。

发病率（%）=发病株数/调查总株数×100

病情指数=Σ（各级病株数×相应病级）/（调查总株数×最高病级）×100

品种的根肿病抗性等级按病情指数进行分类：病情指数为0 即免疫（I）品种，病情指数为0～5 属高抗（HR）品种，病情指数为5～20 属抗病（R）品种，病情指数为20～50 属感病（S）品种，病情指数为50～100 属高感（HS）品种。

1.5 农艺性状及产量性状调查

油菜生育期间记录出苗期、现蕾抽薹期、开花期和成熟期的时间，于2018 年5 月12 日取样进行室内考种，每区选3 点、每点连续收集20 株油菜，即每个品种选取60 株油菜测量株高、分枝、角果数、粒数等产量构成因素，收获后称量千粒重。5 月20 日按大区进行机械收获并测产。

1.6 统计分析

数据采用Excel 2003 软件进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 各油菜品种田间抗根肿病性表现

由表1 可知，华双5R 全生育期未见根肿病病株，抗性较强，对根肿病免疫；171R 整个生育期病株率均值为4.7%、病情指数均值为1.2，表现为高度抗病；175R 整个生育期病株率均值为11.4%、病情指数均值为5.6，表现为抗病；而秦油10 号整个生育期病株率均值为46.8%、病情指数均值为21.8，表现为感病。

2.2 各油菜品种的生育期及长势

3 个抗病品种中生育期最长的是175R，为229 d；华双5R、171R 与对照品种秦油10 号的生育期相同，均为227 d；3 个抗病品种在陕南地区均能正常成熟，熟期与当地主栽品种相当，各生育期表现整齐一致，苗期长势弱，蕾薹期和成熟期长势中等。

2.3 各油菜品种的产量相关性状和产量构成因素

表1 各油菜品种的根肿病田间病情表现

由表2 可知，参试品种中175R 植株最矮，为100.6 cm，华双5R 和171R 株高相当，分别为116.8 和116.7 cm，对照品种秦油10 号植株最高，为120.3 cm。华双5R 和171R 的第一次有效分枝较多，分别比对照多1.6 和1.5 个，其分枝部位分别位于35.2 和41.7 cm，主花序有效角果较多，分别为31.3 和39.6 个。而175R 的第一次有效分枝数比对照少0.1 个，其主花序有效角果数也比对照少3.4 个。

从产量构成因素来看，各品种中华双5R 的单株有效角果数最多，为106.1 个，175R 的最少，仅50.2个，低于对照；每角粒数以华双5R 最多，为20.24 粒，175R 的最少，为17.57 粒，比对照少4.37 粒；171R和175R 这2 个品种的籽粒较大，千粒重均为5.01 g，秦油10 号籽粒最小，千粒重为3.91 g；单株产量以华双5R 最高，为8.85 g，171R 次之，175R 最低，只有4.41 g，低于对照。

2.4 各油菜品种的理论产量和实测产量

由表3 可知，参试品种株数在1.5 万～2.0 万株/ 667m2，差别较大，华双5R 和171R 的最多，为2.0万株/667m2，175R 较低，为1.9 万株/667m2，对照秦油10 号最低，只有1.5 万株/667m2。理论产量以华双5R 最高，为150.45 kg/667m2，175R 较低，为71.22 kg/667m2，对照品种秦油10 号最低，仅57.12 kg/667m2。3 个抗病品种的实测产量从高到低排序依次为华双5R ＞171R ＞175R，华双5R、171R 和175R 分别比对照增产50.98%、41.50%和14.87%。

2.5 各油菜品种其他抗逆性表现

试验过程中还发现，175R 的抗倒性最强，华双5R 和171R 抗倒性较差，对照秦油10 抗倒性最差；各品种抗寒性指数均为0，耐寒性强；成熟期菌核病发病率最高的是对照秦油10 号，病株率为5%，病情指数为1.7，3 个引进抗病品种的病株率为2%～3%，病情指数为0.6～1.0。

表2 各油菜品种的产量相关性状及产量构成因素

表3 各油菜品种的理论产量和实收测产

2.6 综合评价

由表4 可知，3 个抗根肿病油菜品种在陕南地区均表现出较强的抗病性，其中华双5R 对根肿病免疫；同时，3 个品种的抗寒性强，均能安全越冬，未发生冻害现象；而且生育期适中，均能正常成熟。其中，华双5R 和171R 从苗期、蕾薹期到成熟期整个生育时期，生长整齐一致，抗倒性稍差，单株有效角果数较多，产量较高，抗菌核病性强，可作为主栽品种在陕南根肿病重发区推广种植，同时也可作为抗性种质资源用于抗病品种选育；而175R 这个品种生长整齐一致，分枝部位较高，抗倒性强，可做为特性种质补充到资源库，丰富育种资源用于下步开发利用。

3 讨 论

2017 年油菜播种前阴雨多，试验田湿度过大，播种后连续下雨15 d，2018 年春季又干旱少雨，导致各品种整体植株长势弱，产量较低。同年同区域无根肿病农户直播种植的田块，秦油10 号产量为139.84～152.14 kg/667m2，普遍低于往年平均水平。试验中各品种定苗均为2.0 万株/667m2，成熟期再次调查株数，175R 减少0.1 万株/667m2、秦油10 号减少0.5万株/667m2，说明根肿病会造成油菜死苗，死苗率高达25%。试验中，菌核病受春旱影响发生较轻，根肿病发生率也比上年减少23.5%，关于春季干旱是否会影响根肿病的发生，下一步将深入研究。

表4 3 个引进抗根肿病油菜品种的综合性状分析

抗病育种在根肿病综合防治中占有重要地位，但国内外这方面的研究尚处于起步阶段，现有抗病资源和抗病品种数量和类型有限，当务之急是如何最大化地利用好这些有限的资源。笔者认为在生物技术和生物信息学快速发展的前提下，通过田间栽培来评价种质资源的抗逆性、农艺性状和产量性状是决定其是否可用的前提和基础，对提高育种效率具有重要意 义[12]。笔者通过根肿病重发区田间种植，对3 个引进油菜抗病品种的田间抗性、农艺性状及产量表现进行了分析，认为华双5R 和171R 可直接在陕南根肿病区推广种植，同时可作为油菜根肿病的抗性种质资源进行最大化利用，而175R 可作为特性种质丰富育种资源，间接利用到育种实践中。