曹瓊文 付 玲 李成江 歐承剛 劉 波 趙志偉 任懷富 莊飛云

（中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部園藝作物生物學(xué)與種質(zhì)創(chuàng)制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100081）

胡蘿卜是我國規(guī)?；?、機(jī)械化種植發(fā)展較快的蔬菜作物之一，主要種植基地有山東青州和萊西、河北圍場和沽源、內(nèi)蒙古察右中旗、安徽蕭縣、河南通許等地。由于多年連作，栽培品種單一，胡蘿卜黑斑病已廣泛發(fā)生，嚴(yán)重地區(qū)可直接減產(chǎn)30%以上。黑斑病由胡蘿卜鏈格孢菌（Alternaria dauci）引起，在溫暖高濕的環(huán)境下極易發(fā)病（Pawelec et al.，2006），不僅能侵染胡蘿卜，而且還危害茴香及蘿卜等（Boedo et al.，2012）。發(fā)病初期在葉緣處或葉片表面產(chǎn)生不規(guī)則棕色或黑色病斑，隨后病斑擴(kuò)大至整個(gè)葉片和葉柄，病情嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致整個(gè)地上部枯死（歐承剛 等，2009；方智遠(yuǎn)，2017），不利于大規(guī)模機(jī)械化采收（Rogers & Stevenson，2006）。且不同地區(qū)的病原物致病性存在較大差異（Rogers & Stevenson，2006；Boedo et al.，2011）。

化學(xué)防治只在胡蘿卜黑斑病的發(fā)病初期有效（Ben-Noon et al.，2001；Rogers & Stevenson，2010）。通過篩選抗病品種才能確保胡蘿卜生產(chǎn)的可持續(xù)性，而且可以減少農(nóng)藥的使用。不同胡蘿卜品種資源對黑斑病的敏感性存在顯著差異，國外報(bào)道有中抗材料，但沒有發(fā)現(xiàn)免疫的品種（Corbaz &Perko，1995；Simon & Strandberg，1998；Ben-Noon et al.，2001；Boedo et al.，2012）。國內(nèi)有關(guān)胡蘿卜黑斑病的抗性資源篩選基本空白。本試驗(yàn)在安徽蕭縣種植基地對我國胡蘿卜地方品種資源以及國外引進(jìn)品種資源進(jìn)行黑斑病抗性評價(jià)，以期建立相關(guān)鑒定方法，為黑斑病抗性育種提供重要素材及理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

選取160份種質(zhì)資源，其中從中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所國家蔬菜種質(zhì)資源中期庫選取我國胡蘿卜地方種質(zhì)114份（B0004～B0403），來自26個(gè)省、市、自治區(qū)；新收集國內(nèi)地方品種資源24份（C1～C24）；國外購買引進(jìn)品種11份（C25～C36）；自交系3份（C37～C39）；雜交組合8份（C40～C47）（表1）。根據(jù)根色劃分，橘色類型64份，黃色類型27份，紅色類型30份，紫紅色類型30份，紫色類型3份，橘黃色類型1份以及白色類型（即野生資源）5份。以國外報(bào)道的中抗品種Bolero為對照。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

2017年8月初將胡蘿卜種子播于安徽蕭縣孫圩子鄉(xiāng)多年連作基地，采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，2次重復(fù)，小區(qū)長1 m，寬0.65 m，每小區(qū)種植50～60株，常規(guī)田間管理。分別在播種后70 d（T1）、90 d（T2）和110 d（T3），根據(jù)各小區(qū)的發(fā)病嚴(yán)重程度調(diào)查病級(jí)指數(shù)，具體分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)參照Pawelec等（2006）的標(biāo)準(zhǔn)稍作調(diào)整（表2）。在T3時(shí)期，每小區(qū)隨機(jī)選取5株，分別測量葉長、葉片數(shù)、地上部質(zhì)量（FW）、單根質(zhì)量（FW）、葉基盤寬、葉柄寬、根長和根粗等性狀，具體測量方法參照莊飛云和朱德蔚（2007）的方法，葉柄寬采用游標(biāo)卡尺測量距葉基盤約5 cm處葉柄的寬度。根據(jù)T3時(shí)期病級(jí)指數(shù)，采用SPSS20.0軟件中UPGMA法進(jìn)行聚類分析，并對各類群的農(nóng)藝性狀進(jìn)行Duncan方差分析。

表1 供試胡蘿卜種質(zhì)資源

續(xù)表

表2 胡蘿卜黑斑病病級(jí)指數(shù)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

2 結(jié)果與分析

2.1 胡蘿卜黑斑病的病級(jí)指數(shù)調(diào)查

從圖1-A和1-B可看出，隨著胡蘿卜生長，黑斑病的病級(jí)指數(shù)逐漸增加，3個(gè)時(shí)期的病級(jí)指數(shù)呈極顯著正相關(guān)，平均病級(jí)指數(shù)之間互呈顯著差異，分別為0.9、1.8、2.1。T1時(shí)期胡蘿卜種質(zhì)資源最小病級(jí)指數(shù)為0，最大為3.25，25%的材料病級(jí)指數(shù)＜0.50；T2時(shí)期的最小病級(jí)指數(shù)為0，最大為4.50，25%的材料病級(jí)指數(shù)＜1.0；T3時(shí)期的最小病級(jí)指數(shù)為0.25，最大為4.50，25%的材料病級(jí)指數(shù)＜2.00。其中中抗對照品種Bolero（C36）3個(gè)時(shí)期的病級(jí)指數(shù)分別為0.25、1.50、3.25。

圖1 胡蘿卜種質(zhì)資源的黑斑病病級(jí)指數(shù)分布及聚類分析

根據(jù)T3時(shí)期的病級(jí)指數(shù)將胡蘿卜種質(zhì)資源分成5類（表1，圖1-C、D）：Ⅰ類抗性表現(xiàn)最強(qiáng)，病級(jí)指數(shù)為0.25～0.75，共21份，含有橘色6份、紅色6份、黃色5份、紫紅色3份以及白色1份，占供試材料的13.1%；Ⅱ類病級(jí)指數(shù)為1.00～1.75，共60份，占37.5%；Ⅲ類病級(jí)指數(shù)為2.00～2.75，共37份，占23.1%；Ⅳ類病級(jí)指數(shù)為3.00～3.50，共30份，占18.8%；Ⅴ類抗性表現(xiàn)最弱，病級(jí)指數(shù)為3.75～4.50，共12份，占7.5%。

2.2 胡蘿卜種質(zhì)資源主要農(nóng)藝性狀調(diào)查

從圖2可以看出，不同胡蘿卜種質(zhì)資源的葉基盤寬的變異范圍為8.1～35.8 mm，平均值15.0 mm。葉柄寬的變異范圍為2.7～9.6 mm，平均值4.2 mm。葉長的變異范圍為25.7～75.3 cm，平均值56.4 cm。葉數(shù)的變異范圍為2.8～11.8片，平均值6.7片。地上部質(zhì)量的變異范圍為6～176 g，平均值37 g。根粗的變異范圍為14.8～52.7 mm，平均值36.5 mm。根長的變異范圍為9.0～25.4 cm，平均值17.0 cm。單根質(zhì)量的變異范圍為40～292 g，平均值144 g。地上部質(zhì)量/單根質(zhì)量的變異范圍為0.06～0.90，平均值0.26。

圖2 胡蘿卜種質(zhì)資源的農(nóng)藝性狀分布

2.3 不同類群胡蘿卜種質(zhì)資源農(nóng)藝性狀的方差分析

通過對不同類群胡蘿卜種質(zhì)資源的農(nóng)藝性狀進(jìn)行方差分析（表3），Ⅰ類材料的平均葉長最長，達(dá)到64.2 cm，顯著高于其他類群，而抗性最弱的Ⅴ類只有47.0 cm；Ⅰ類的平均葉數(shù)最多，達(dá)到8.6片，顯著高于其他類群，而Ⅴ類只有4.4片；Ⅰ類的葉柄寬和葉基盤寬最大，分別為4.7 mm和18.1 mm；地上部質(zhì)量表現(xiàn)出相似規(guī)律，Ⅰ類地上部質(zhì)量達(dá)到56.0 g，顯著高于其他類群，相當(dāng)于Ⅴ類的3.5倍；單根質(zhì)量最大的為Ⅲ類，達(dá)到156 g，但與Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ類之間差異不顯著，Ⅴ類最小，只有122 g；Ⅰ類根長顯著高于其他類群，達(dá)到19.3 cm，最短的為Ⅴ類，只有15.1 cm；根粗各類群之間差異不顯著。

表3 不同類群胡蘿卜種質(zhì)資源農(nóng)藝性狀的方差分析

3 結(jié)論與討論

黑斑病是國內(nèi)胡蘿卜生產(chǎn)上廣泛發(fā)生的主要病害之一，培育抗病品種迫在眉睫，但關(guān)于胡蘿卜黑斑病的致病性及抗性資源研究薄弱。建立準(zhǔn)確評價(jià)種質(zhì)資源、育種材料及品種組合的抗性方法是抗病育種的前提?？共⌒澡b定方法通常采用田間鑒定和人工接種鑒定。前者一般在天然病圃或人工病圃進(jìn)行，天然病圃為多年重茬種植而導(dǎo)致病害發(fā)生嚴(yán)重的地區(qū)（方智遠(yuǎn)，2017）。采用病圃鑒定對育種材料和品種進(jìn)行全面、嚴(yán)格的評估，能夠準(zhǔn)確反映實(shí)際抗病性水平，可以滿足大批量的試驗(yàn)材料鑒定，能進(jìn)行多年重復(fù)試驗(yàn)，但易受環(huán)境條件影響，因此病圃內(nèi)必須種植抗感對照品種，作為抗性程度評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。人工接種鑒定一般用于可控的試驗(yàn)條件，如溫室、大棚、人工氣候室等，不易受環(huán)境影響，但由于發(fā)病條件和病原菌的不同，其鑒定結(jié)果與自然條件下的抗性表現(xiàn)存在偏差（Pryor et al.，2002；段玉琪 等，2004；孫現(xiàn)超 等，2011；張亮，2016）。

本試驗(yàn)利用的天然病圃位于安徽蕭縣孫圩子鄉(xiāng)地區(qū)，種植胡蘿卜已逾20 a，黑斑病危害已超過10 a，特別是近5 a種植的感病品種的病級(jí)指數(shù)基本達(dá)到4以上，這也導(dǎo)致該區(qū)域的種植面積大幅縮減，嚴(yán)重地塊減產(chǎn)1/2左右。本試驗(yàn)中的C36為抗病對照品種（Pawelec et al.，2006；Rogers & Stevenson，2010；Boedo et al.，2012），在 T2和 T3時(shí)期的病級(jí)指數(shù)分別為1.50和3.25，與國外報(bào)道結(jié)果基本一致（Lecomte et al.，2012），這說明該地區(qū)可以作為病圃進(jìn)行胡蘿卜抗性資源篩選及鑒定工作，其黑斑病致病程度與國外研究結(jié)果基本相當(dāng)（Rogers &Stevenson，2010）。

試驗(yàn)材料抗性程度的定量分級(jí)主要采用發(fā)病率、嚴(yán)重度和病情指數(shù)等3種指標(biāo)（方智遠(yuǎn)，2017）。病情指數(shù)是表示群體平均抗病性的綜合指標(biāo)，這是目前應(yīng)用最多的衡量指標(biāo)，特別是抗性遺傳定位，但是對于特大群體或者大批量材料鑒定顯得極為繁瑣。而嚴(yán)重度通常采用分級(jí)方式，也稱為病級(jí)指數(shù)（Pawelec，2006），調(diào)查便捷直觀、效率高，非常適合田間大批量試驗(yàn)材料的抗性鑒定（王子斌 等，2009），可應(yīng)用于胡蘿卜黑斑病抗性的鑒定（Pawelec et al.，2006；Le Clerc et al.，2009）。本試驗(yàn)結(jié)果表明，隨著胡蘿卜的生長，各材料的病級(jí)指數(shù)逐漸增加。基于T3時(shí)期的病級(jí)指數(shù)，將160份胡蘿卜種質(zhì)資源劃分為5類，其中抗性最強(qiáng)的第Ⅰ類有21份，其地上部的主要農(nóng)藝性狀顯著優(yōu)于其他類群，如平均葉數(shù)和地上部質(zhì)量分別為抗性最弱的Ⅴ類的2倍和3.5倍?？共⌒詮?qiáng)的品種地上部表現(xiàn)較好，這與Simon和Strandberg（1998）的研究結(jié)果基本一致。此外，不同抗性品種間黑斑病危害程度與葉片黃化情況密切相關(guān)（Rogers & Stevenson，2010）。考慮后期材料生長會(huì)出現(xiàn)早熟葉片黃化，或者秋冬早霜引起的葉片凍害黃化等癥狀，極易與抗性調(diào)查混淆，建議選擇T2時(shí)期作為抗性調(diào)查時(shí)期。