甘蓝类蔬菜根肿病抗性鉴定及相关生理生化的研究

【摘要】：根肿病是由芸薹根肿菌(Plasmodiophora brassicae Woron.)引起的一种世界性病害。任何十字花科植物的感病品种都会被该病菌侵染,在环境条件有利于病害发生时可导致作物产量和品质下降。近年来,根肿病的在我国的快速发展,造成十字花科蔬菜的严重损失。目前,培育抗病品种是防治根肿病的一条最经济、有效的途径,其中快速准确地鉴定材料的抗病性是最为关键的,人工接种鉴定受环境条件等影响,与分子标记辅助选择法鉴定相结合能够提高鉴定的准确性;然而,根肿病菌存在致病力分化的现象,所以对根肿病菌生理小种进行鉴定是必不可少的,鉴定结果直接关系到抗病品种的有效选育;同时,十字花科作物抗根肿病的生理生化机制也比较复杂,测定根肿病侵染前后相关生理生化指标的变化也可以作为一个选育指标。本研究从上述角度出发,对采自全国不同地区的根肿病菌进行了生理小种鉴定;采用室内人工接种法和分子标记辅助选择的方法对94个甘蓝类蔬菜进行了抗感性鉴定;同时,分析了不同寄主不同抗性品种接种根肿菌前后相关生理生化指标的变化,以期为根肿病抗病育种及致病机理提供理论依据。主要研究结果如下:1.利用Williams鉴别系统对10份来自全国不同地方的根肿病菌进行室内鉴定。结果发现,采自重庆武隆,湖北武汉,西藏林芝,成都,四川什邡,浙江临海等地方的根肿病菌为生理小种4号;采自重庆涪陵的根肿病菌为生理小种15号;采自云南元谋的根肿病菌为生理小种1号。说明目前我国十字花科蔬菜根肿病菌以4号生理小种为主,同时存在其他小种的分化。2.在生理小种鉴定的基础上,以‘京研60’为感病对照,通过室内人工菌液接种法对筛选过的94份甘蓝类蔬菜材料进行抗感性鉴定,结果有24份高抗品种,63份抗病品种和7份耐病品种。对其中24份高抗材料进行分子标记鉴定,结果显示24份高抗材料都含有1个抗病主效基因CRa。研究表明,对生理小种4而言,这些材料在理论上是具有抗病性的。3.甘蓝根肿病相关生理生化指标分析。(1)可溶性糖含量:接种根肿菌后,甘蓝抗、感品种的可溶性糖含量均降低,但无规律。(2)可溶性蛋白含量:甘蓝在接种根肿病菌后,感病品种可溶性蛋白含量上升,抗病品种可溶性蛋白含量降低。所以,可溶性蛋白含量的变化可以作为甘蓝筛选根肿病抗性的一项辅助指标。(3)丙二醛含量:甘蓝抗、感品种丙二醛含量均升高,但没有呈现一定的规律。(4)抗氧化酶含量:不同抗性的甘蓝品种,接种根肿菌后,SOD、PPO活性均上升,且抗病品种比感病品种增加的快。POD活性接种后也上升,但是抗感品种差异不明显。此外,各抗性品种CAT活性接种后的变化也没有规律。所以,SOD、PPO活性变化是甘蓝抗根肿病的重要生理生化基础。