劉文杰 劉陽 王浩祺 羅蘭 袁忠林 荊世新

摘? ? 要：為明確山東不同大白菜品種對霜霉病的抗性，采用田間自然感病法對28個大白菜品種的霜霉病進(jìn)行了系統(tǒng)調(diào)查，采用病情指數(shù)法和聚類分析法，對大白菜霜霉病田間抗性進(jìn)行評價。結(jié)果表明，不同大白菜品種對霜霉病抗性不同，其病情指數(shù)在2.86～44.89之間。根據(jù)發(fā)病率和病情指數(shù)進(jìn)行聚類分析，將28個品種分為4類，分別有8個高抗品種、16個中抗品種、3個抗病品種和1個感病品種?！z白7號‘秋美‘北辰秋‘申榮m2‘春旺‘小帝王秋‘紅圣白2號和‘申榮m5可作為抗性品種在生產(chǎn)上推廣。

關(guān)鍵詞：大白菜;霜霉病;田間抗性評價;聚類分析

中圖分類號：S634.1+S436.341.1+2 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：文章編號：1673-2871（2020）12-092-03

Abstract： In order to confirm the resistance of Chinese cabbage cultivars to downy mildew in Shangdong， the systematic investigation on downy mildew of 28 Chinese cabbage varieties was carried out by the method of natural susceptibility in the field. The natural resistance levels of Chinese cabbage varieties were evaluated with clustering based disease rate and index. 28 Chinese cabbage varieties were classified into 4 clusters according to disease resistance levels based on clustering analysis. The clustering result was segmented and the tested cultivars were divided into 4 clusters as well， of which 8 varieties were high resistant， 16 varieties were moderately resistant， 3 varieties was resistant， and 1 varieties was susceptible. ‘Jiaobai 7， ‘Qiumei， ‘Beichenqiu， ‘Shenrong m2， ‘Chunwang， ‘Xiaodiwangqiu， ‘Hongshengbai 2 and ‘Shenrong m5 could be used as resistant varieties in production.

Key words： Chinese cabbage; Downy mildew; Field resistance evaluation; Cluster analysis

大白菜（Brassica campestris L.）起源于中國，是我國分布最廣、種植面積最大的蔬菜。據(jù)統(tǒng)計，大白菜播種面積占整個蔬菜播種面積的14.4%，產(chǎn)量占18%[1]。大白菜營養(yǎng)豐富，含有蛋白質(zhì)、脂肪、多種維生素和鈣、磷等多種礦物質(zhì)及大量的膳食纖維，同時具有藥用及保健作用[2]。目前，白菜類作物在我國主要分布區(qū)域有東北地區(qū)、黃淮流域、長江流域、云貴高原、黃土高原等5大產(chǎn)區(qū)，其中山東、河南為主產(chǎn)區(qū)，占全國白菜類作物種植面積的50%以上[1]。隨著大白菜種植面積的增大和復(fù)種指數(shù)的提高，病害的發(fā)生愈來愈嚴(yán)重。

霜霉病是大白菜的主要病害之一，是由寄生霜霉Peronospora parasitica（Pers.） Fr. 侵染所致的世界性病害，主要發(fā)生在春秋兩季。植株地上各部位均會受害，但以葉片受害最為嚴(yán)重，其次是莖、花梗和種莢。霜霉病在大白菜整個生育期均可為害，尤其蓮座期及以后發(fā)生更為嚴(yán)重[3-4]。培育和利用抗病品種是綜合防治措施之一，鑒定大白菜的抗病性尤其重要。國內(nèi)各相關(guān)研究單位對大白菜品種進(jìn)行了抗霜霉病的鑒定，李穎等[5]采用田間自然發(fā)病法對遼寧省農(nóng)業(yè)科學(xué)院培育的260份大白菜自交系及其組配的465份雜交組合進(jìn)行霜霉病的田間抗病性評價，趙美華等[6]采用噴霧接種法對6個直筒型大白菜品系進(jìn)行人工苗期田間抗性鑒定，李省印等[7]對供試白菜品種的三大主要病害進(jìn)行了苗期和大田抗性鑒定并制定了鑒定標(biāo)準(zhǔn)，這些研究結(jié)果對各地方的大白菜的抗性品種培育和利用奠定了基礎(chǔ)。目前生產(chǎn)上防治霜霉病采取加強(qiáng)栽培管理為主，選用優(yōu)良品種、化學(xué)防治為輔的綜合防治措施[8-9]。利用抗性品種是最為經(jīng)濟(jì)有效的病害防治策略，而評價作物對病害的抗性是篩選和利用抗性品種的重要前提。因此，探明青島地區(qū)主栽大白菜品種對霜霉病的抗性水平，對于更好地利用具有重要實(shí)踐意義。筆者收集了山東28份大白菜品種，采用田間自然發(fā)病法對其進(jìn)行田間霜霉病的抗性鑒定試驗，以明確大白菜品種對霜霉病的抗性水平，為大白菜抗病育種和生產(chǎn)上有效防治霜霉病提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

供試28份秋季大白菜品種由青島市膠州大白菜研究所提供。

1.2 試驗設(shè)計

試驗于2019年8—11月在山東省青島市膠州里岔鎮(zhèn)膠州大白菜研究所實(shí)驗基地進(jìn)行，前茬作物為玉米。試驗共設(shè)28個品種處理，采取隨機(jī)區(qū)組設(shè)計，每處理3次重復(fù)，共計84個小區(qū)。每小區(qū)面積22 m2，每小區(qū)種植2行大白菜，株行距70 cm×70 cm，每行30株，2019年8月12日育苗。移栽前土壤施入有機(jī)肥300 kg·667 m-2、復(fù)合肥40 kg·667 m-2、有機(jī)鈣肥120 kg·667 m-2。于9月7日起壟后移栽。采用田間自然發(fā)病法，大白菜全生長期不施用任何殺菌劑，田間正常管理。

1.3 大白菜霜霉病抗性評價

1.3.1 病情指數(shù)法 于結(jié)球期調(diào)查各小區(qū)病害的發(fā)病情況，計算病情指數(shù)，劃分抗性表現(xiàn)等級。每小區(qū)對角線5點(diǎn)取樣，每點(diǎn)調(diào)查3株，每小區(qū)共調(diào)查15株，每株調(diào)查外部5片葉，按GB/T 17980.115—2004的0～9級分級標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行調(diào)查[10]。0級：全部無病;1級：病斑面積占整個葉片面積的5%以下;3級：病斑面積占整個葉片面積的6%～10%;5級：病斑面積占整個葉片面積的11%～25%;7級：病斑面積占整個葉片面積的26%～50%;9級：病斑面積占整個葉片面積的51%以上。

發(fā)病率/%=（發(fā)病葉片數(shù)/調(diào)查總?cè)~片數(shù)）×100;

病情指數(shù)=[Σ（各級病葉數(shù)×相對級數(shù)值）/（調(diào)查總?cè)~數(shù)×9）]×100。

1.3.2 聚類分析法 大白菜霜霉病抗性評價標(biāo)準(zhǔn)參考李穎等[5]的方法進(jìn)行。以病情指數(shù)確定抗性表現(xiàn)類型（表1）。另外，利用DPS 6.55進(jìn)行系統(tǒng)聚類分析法分析大白菜品種抗感霜霉病差異性，先對分級數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化轉(zhuǎn)換，采用歐氏距離和類平均法（UPGMA）進(jìn)行系統(tǒng)聚類分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 大白菜霜霉病病情指數(shù)法抗性評價

依據(jù)田間發(fā)病情況，28份大白菜品種對霜霉病的抗性有差異，病情指數(shù)最高的是‘金皇后，為44.89，病情指數(shù)最低的是‘膠白7號，為2.86。根據(jù)抗性評價標(biāo)準(zhǔn)將28個大白菜品種分為3類，分別為高抗、抗和中抗（耐?。?。高抗品種占供試品種的比例為39.29%，分別為‘膠白7號‘秋美和‘北辰秋等11個品種;抗性品種占供試品種的比例為53.57%，分別為‘改良青雜3號‘義和秋和‘膠白1號等15個品種;耐?。ㄖ锌梗┢贩N占供試品種的比例為7.14%，分別為‘小義和秋和‘金皇后（表2）。

2.2 大白菜霜霉病系統(tǒng)聚類分析法抗性評價

由圖1可知，當(dāng)閾值為1.20時，28個大白菜品種可劃分為4個不同抗性類群。第1類群表現(xiàn)為高抗，發(fā)病率最低，為16.00%～42.00%，病情指數(shù)為2.86～7.33，主要有‘膠白7號‘秋美和‘北辰秋等8個品種，占28.57%。第2類群表現(xiàn)為抗病，發(fā)病率為46.00%～72.00%，病情指數(shù)為9.56～19.63，主要有‘申榮8號‘戰(zhàn)神k5和‘膠白8號等16個品種，占57.14%。第3類群表現(xiàn)為中抗，發(fā)病率為74.00%～88.00%，病情指數(shù)為27.78～36.00，有3個品種，分別為‘金剛67‘膠研5869和‘小義和秋，占10.71%。第4類群表現(xiàn)為感病，發(fā)病率為92.00%，病情指數(shù)為44.89，為‘金皇后，占3.57%。

3 討論與結(jié)論

霜霉病是大白菜的主要病害，嚴(yán)重影響大白菜的產(chǎn)量與品質(zhì)。栽培抗病品種是防治大白菜霜霉病最安全、最經(jīng)濟(jì)的措施。而進(jìn)行抗病性評價是利用抗性品種的前提，模糊聚類分析方法是評價作物抗病性的一種比較科學(xué)的方法。周主貴等[11]采用病斑癥狀和發(fā)病率對金花茶抗炭疽病進(jìn)行系統(tǒng)聚類分析，賀占雪等[12]采用病斑面積和病情指數(shù)對核桃品種抗葉枯病進(jìn)行聚類分析，這些結(jié)果均能很好地評價品種的抗病性，為抗病育種和有效防治病害提供了指導(dǎo)。前人根據(jù)病害分級標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了霜霉病的系統(tǒng)調(diào)查，然后根據(jù)病情指數(shù)劃分抗性水平，但未對霜霉病的發(fā)病率、病情指數(shù)綜合進(jìn)行系統(tǒng)聚類分析[5-7]。筆者通過試驗，認(rèn)為聚類分析的結(jié)論更精確。病情指數(shù)法將供試的28個大白菜品種分為3大類，而系統(tǒng)聚類法將其分為4大類，抗性以上品種所占比例分別為92.86%和96.43%，大體一致，但系統(tǒng)聚類法分類更細(xì)，個別品種如‘金皇后無論發(fā)病率和病情指數(shù)均最高，且與前一個品種差異顯著。所以本研究建立的抗性評價體系可為今后大白菜霜霉病自然抗性提供評價標(biāo)準(zhǔn)，為大白菜霜霉病的有效防控和抗病育種提供快速有效的科學(xué)依據(jù)。

大白菜霜霉病的發(fā)生與流行除了與品種有關(guān)外，還與環(huán)境條件，特別是溫度和濕度對大白菜霜霉病的病斑形成也有密切關(guān)系，田間抗性評價與室內(nèi)接種抗性鑒定的結(jié)果還是有一定的差別。但田間抗性評價的結(jié)果在生產(chǎn)中應(yīng)用性更強(qiáng)。本研究的大白菜品種僅為山東地區(qū)主栽品種，下一步研究應(yīng)收集全國的大白菜種質(zhì)資源進(jìn)行抗病性鑒定，為大白菜的抗病育種和利用提供大量可選擇的試驗材料。在大白菜的霜霉病防治時除利用抗病品種外，還要根據(jù)氣候條件科學(xué)用藥，才能保障菜農(nóng)的效益最大化。另外，加強(qiáng)大白菜抗霜霉病的分子育種工作，為生產(chǎn)提供更多抗性品種也是重要的研究方向。

通過對28個大白菜田間霜霉病的系統(tǒng)調(diào)查，明確了田間發(fā)病情況，并采用系統(tǒng)聚類分析對28個大白菜品種進(jìn)行了抗性評價，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，28個大白菜品種無免疫和高感品種，有8個高抗品種、16個抗病品種、3個中抗品種和1個感病品種。其中，‘紅圣白2號‘膠白7號等屬于高抗品種;‘膠白1號‘膠白8號‘改良青雜3號和‘87-114秋白菜等屬于抗性品種。這些結(jié)果為充分利用大白菜品種提供了科學(xué)依據(jù)。

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