云南和西藏十字花科蔬菜根腫病菌生理小種鑒定

劉 峰 張麗輝 姬廣海

（云南農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院，云南昆明 650201）

云南和西藏十字花科蔬菜根腫病菌生理小種鑒定

劉 峰 張麗輝 姬廣海*

（云南農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院，云南昆明 650201）

采用Williams劃分十字花科作物根腫病菌生理小種的鑒別系統(tǒng)，對(duì)十字花科蔬菜根腫病的云南省42個(gè)樣品和西藏地區(qū)13個(gè)樣品進(jìn)行生理小種鑒定。結(jié)果表明：從云南省樣品中鑒定出9個(gè)生理小種，分別為1號(hào)、2號(hào)、4號(hào)、6號(hào)、7號(hào)、10號(hào)、11號(hào)、12號(hào)和13號(hào)，從西藏自治區(qū)樣品中鑒定出4個(gè)生理小種，分別為2號(hào)、4號(hào)、5號(hào)和7號(hào)，其中，生理小種4號(hào)為這兩個(gè)地區(qū)的優(yōu)勢(shì)小種，所占樣品的比例分別為61.9%和53.8%。

云南?。晃鞑刈灾螀^(qū)；十字花科蔬菜根腫?。簧硇》N

十字花科蔬菜根腫病是由蕓薹根腫病菌（Plasmodiophora brassicae）侵染引起的一種世界性病害。該病最早發(fā)現(xiàn)于地中海西岸（英國(guó)，1737）和歐洲南部（前蘇聯(lián)列寧格勒，1872），現(xiàn)在許多國(guó)家都有發(fā)生（楊永林，1990）。十字花科蔬菜根腫病是一種土傳病害，能引起大白菜、甘藍(lán)、蘿卜、普通白菜、青花菜、花椰菜等十字花科蔬菜根部膨大，并在腫大組織內(nèi)部產(chǎn)生大量的休眠孢子（楊家鸞 等，2002）。發(fā)病植株根系和地下莖部分或全部組織形成膨大的腫瘤，影響?zhàn)B分吸收和水分的運(yùn)輸，地上部出現(xiàn)營(yíng)養(yǎng)不良和萎蔫，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致植株未成熟而死亡（楊佩文 等，2009）。

根腫病菌是專性寄生菌，存在生理小種的分化。自Honig（1931）首次證明根腫病菌存在生理小種分化以來(lái)，Ayers（1944）和Kole（1955）對(duì)其生理小種分化進(jìn)行了研究。Williams（1966）根據(jù)被侵染的4種十字花科植物品種（Jersey Queen，Badger Shipper，Laurentian，Wilhelmsburger）的反應(yīng)類型制定了一個(gè)根腫病菌小種鑒別系統(tǒng)。按照4個(gè)寄主的排列組合，應(yīng)有16個(gè)小種，標(biāo)示為小種l～16。

近年來(lái)，根腫病在世界范圍內(nèi)發(fā)病日趨嚴(yán)重，尤其是蕓薹屬植物種植密集的地區(qū)，如亞洲、北歐和北美。我國(guó)大部分省市均有根腫病發(fā)生（李金萍 等，2012）。云南、西藏是我國(guó)十字花科蔬菜主產(chǎn)區(qū)，但根腫病日益嚴(yán)重，嚴(yán)重影響了十字花科蔬菜生產(chǎn)的發(fā)展，而目前云南僅江川地區(qū)有關(guān)于根腫病菌4號(hào)生理小種的報(bào)道（沈向群 等，2009），而西藏自治區(qū)未見(jiàn)根腫病菌生理小種分化及其分布的報(bào)道。本試驗(yàn)通過(guò)對(duì)云南、西藏自治區(qū)十字花科蔬菜根腫病菌進(jìn)行生理小種鑒定，以明確該區(qū)域生理小種的分化，并確定其優(yōu)勢(shì)生理小種，為該地區(qū)十字花科蔬菜生產(chǎn)和抗根腫病育種奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 供試菌株 2011～2012年從云南昆明、玉溪、曲靖、楚雄等十字花科蔬菜基地采集典型根腫病樣品42份，西藏十字花科根腫病的13份樣品由西藏農(nóng)牧學(xué)院旺姆教授提供。將新鮮的膨大根瘤洗凈后密封，在-20℃冰箱中保存?zhèn)溆谩?/p>

1.1.2 鑒別寄主 鑒別寄主為2個(gè)結(jié)球甘藍(lán)品種Jersey Queen和Badger Shipper，2個(gè)蕪菁甘藍(lán)品種Laurentian和Wilhelmsburger，均由沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院沈向群教授提供。

1.2 鑒定方法

1.2.1 接種體準(zhǔn)備 每份病根清洗干凈取15g，研磨成勻漿，配制100mL菌液，利用菌落計(jì)數(shù)法調(diào)整菌液孢子濃度為12×107個(gè)·mL-1，將菌液加入到300g風(fēng)干草炭土中，攪拌均勻，其含水量以手握成團(tuán)、觸之能散為宜，密封48 h以上，制成病菌土，病菌孢子濃度為4 ×107個(gè)·g-1（楊永林，1990）。

1.2.2 接種方法 培養(yǎng)土按草炭∶蛭石∶珍珠巖為2V∶1V∶1V的比例配制，裝入營(yíng)養(yǎng)缽（規(guī)格為10cm×10cm） ，澆足底水，中心用實(shí)心棒插一深3cm、直徑2cm的圓穴，置入病菌土（沈向群 等，2009）。每份病菌土分裝10缽，每缽播3粒種子，均播在病菌土上，每份病菌土保苗20株以上。播種后苗床地溫控制在25℃，土壤濕度保持在90%左右，pH值控制在5.5～6.5（沈向群 等，2009；王靖 等，2011），為病菌的發(fā)病營(yíng)造良好的條件。

1.3 病情調(diào)查

接種后45d進(jìn)行病情調(diào)查，根據(jù)Williams（1966）根腫病菌生理小種鑒別寄主抗、感病反應(yīng)（表1）確定病菌的生理小種。

表1 十字花科根腫病菌生理小種鑒別系統(tǒng)

2 結(jié)果與分析

2.1 云南省根腫病菌生理小種鑒定

對(duì)云南省不同地區(qū)的42份根腫病菌樣品進(jìn)行生理小種鑒定的結(jié)果顯示（表2）：在云南采集的42份根腫病菌樣品共被鑒定為9個(gè)生理小種，分別為1號(hào)、2號(hào)、4號(hào)、6號(hào)、7號(hào)、10號(hào)、11號(hào)、12號(hào)及13號(hào)。根腫病菌在云南省各主要蔬菜基地均有分布，而且生理小種十分豐富，其中4號(hào)生理小種為云南省優(yōu)勢(shì)小種，占供試樣品的61.9%，其次為7號(hào)生理小種，占供試樣品的11.9%，2號(hào)和10號(hào)生理小種均占供試樣品的7.1%。

表2 云南根腫病菌生理小種鑒定

從云南省不同區(qū)域的小種數(shù)量上來(lái)看，玉溪市通海縣、昆明市嵩明縣根腫病菌生理小種種類最多，其中通?？h根腫病菌的小種分別為2號(hào)、4號(hào)、6號(hào)、7號(hào)和13號(hào)，主要生理小種為4號(hào)和7號(hào)，各占30%，嵩明縣根腫病菌生理小種為1號(hào)、4號(hào)、7號(hào)、10號(hào)和11號(hào)，主要生理小種為4號(hào)，占44.4%。其次是呈貢縣和祿豐縣，最少的是安寧市、沾益縣和昆明市郊（包括小哨、沙朗鄉(xiāng)和蒜村），僅有4號(hào)小種。

2.2 西藏自治區(qū)根腫病菌生理小種鑒定

對(duì)來(lái)自西藏自治區(qū)的13份根腫病菌樣品進(jìn)行生理小種鑒定，結(jié)果顯示（表3）：西藏自治區(qū)13份樣品共鑒定出4個(gè)生理小種，分別為2號(hào)、4號(hào)、5號(hào)、7號(hào)。其中4號(hào)為優(yōu)勢(shì)小種，所占比例為53.8%，7號(hào)生理小種所占比例為30.8%。

西藏自治區(qū)生理小種種類最多的是堆龍德慶縣，分別為2號(hào)、4號(hào)、5號(hào)，最少的是墨竹正卡縣，生理小種為4號(hào)。

表3 西藏根腫病菌生理小種鑒定

2.3 生理小種在各寄主上的分布情況

由表2、3可知，生理小種在不同寄主上的分布情況，侵染大白菜的根腫病菌生理小種種類最多，有8個(gè)生理小種，分別為1號(hào)、2號(hào)、4號(hào)、6號(hào)、7號(hào)、10號(hào)、11號(hào)和12號(hào)，其次是青花菜（2號(hào)、4號(hào)、7號(hào)、10號(hào)）和甘藍(lán)（2號(hào)、4號(hào)、7號(hào)、13號(hào)），最少的是普通白菜（4號(hào)）、蘿卜（5號(hào)）、花椰菜（7號(hào)）、烏塌菜（4號(hào)）和莖瘤芥（7號(hào)）。同時(shí)不同的寄主受侵染的根腫病菌的小種類型也不完全相同。

研究發(fā)現(xiàn)，生理小種4號(hào)分布廣泛，而且同一地區(qū)存在不同的生理小種。

3 結(jié)論與討論

近年來(lái)，云南和西藏地區(qū)十字花科蔬菜種植面積不斷增大，加上對(duì)根腫病具有抗性的品種太少，導(dǎo)致十字花科蔬菜根腫病的發(fā)生日益嚴(yán)重。云南省蔬菜根腫病發(fā)生情況的調(diào)查結(jié)果表明，昆明、玉溪、曲靖、楚雄、大理、保山、臨滄地區(qū)均有根腫病發(fā)生，其中昆明、玉溪、曲靖地區(qū)發(fā)病嚴(yán)重。而西藏自治區(qū)十字花科蔬菜根腫病發(fā)病極其普遍，露地、大棚甘藍(lán)、花椰菜、大白菜、普通白菜、蘿卜、烏塌菜上均有發(fā)生，發(fā)病嚴(yán)重地塊發(fā)病率達(dá)到70%。病害發(fā)生與海拔沒(méi)有直接關(guān)系。本試驗(yàn)通過(guò)對(duì)云南、西藏自治區(qū)十字花科蔬菜根腫病的調(diào)查以及生理小種的鑒定，發(fā)現(xiàn)侵染大白菜的根腫病菌生理小種最多，有8個(gè)生理小種（1號(hào)、2號(hào)、4號(hào)、6號(hào)、7號(hào)、10號(hào)、11號(hào)、12號(hào)），4號(hào)為優(yōu)勢(shì)小種，與沈向群等（2009）報(bào)道侵染大白菜的生理小種（2號(hào)、4號(hào)、7號(hào)、10號(hào)、11號(hào)）的結(jié)果基本一致。之前云南省江川縣已有關(guān)于根腫病菌4號(hào)生理小種的報(bào)道（沈向群 等，2009），和本試驗(yàn)云南省根腫病菌4號(hào)優(yōu)勢(shì)小種相同，但未見(jiàn)云南省其他地區(qū)根腫病菌生理小種的報(bào)道。本試驗(yàn)結(jié)果還表明，大白菜上的根腫病菌生理小種有8種，甘藍(lán)和青花菜上有4種，其他十字花科蔬菜（普通白菜、花椰菜、烏塌菜、莖瘤芥、蘿卜）上有1種，在不同寄主上既存在相同的生理小種，也存在不同的生理小種，這可能是由于不同根腫病菌生理小種侵染不同的十字花科植物，還有待進(jìn)一步論證。

由于在本試驗(yàn)中所采用的接種體為根瘤，沒(méi)有進(jìn)行單孢分離，可能存在不同根腫病菌孢子混合侵染，同時(shí)，Osaki等（2008）也發(fā)現(xiàn)，同一Williams小種在不同引物RAPD分析后，還存在多個(gè)小種，所以在后續(xù)的試驗(yàn)中還需進(jìn)行單孢接種驗(yàn)證。目前，我國(guó)的根腫病菌生理小種研究工作尚處在初步階段，無(wú)論是標(biāo)樣采集數(shù)量，還是采集地域分布，都在有限的范圍之內(nèi)。同時(shí)，不同生理小種的單孢分離難度還比較大，毒性強(qiáng)弱也有差別（Xue & Cao，2008；李茜 等，2012）。所以今后還要繼續(xù)對(duì)該地區(qū)的十字花科蔬菜根腫病菌生理小種進(jìn)行跟蹤監(jiān)測(cè)，以明確該區(qū)域內(nèi)根腫病的發(fā)生與變異特點(diǎn)，以便有針對(duì)性和有目標(biāo)性地進(jìn)行抗病育種，及時(shí)調(diào)整品種布局。

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王靖，黃云，李小蘭，黎懷忠.2011.十字花科根腫病研究進(jìn)展.植物保護(hù)，37（6）：153-158.

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Identification of Physiological Race of Plasmodiophora brassicae in Yunnan and Tibet

LIU Feng，ZHANG Li-hui，JIguang-hai*
（College of Plant Protection，Yunnan Agricultural University，Kunming650201，Yunnan，China）

We used4differential species of Williams A system to identify themain physiological races of pathogens from42 samples in Yunnan Province and13 samples from Tibet Autonomous Region suffered from Cruciferous vegetables clubroot.The results showed that9 physiological races were identified from Yunnan samples.They were NO.1，NO.2，NO.4，NO.6，NO.7，NO.10，NO.11，NO.12 and NO.13.Four physiological races were identified from Tibet samples. They were NO.2，NO.4，NO.5 and NO.7，among which NO.4 was advantages physiological race in these2 areas，taking61.9% and53.8% of the samples, respectively.

Yunnan Province；Tibet Autonomous Region；Cruciferous vegetables clubroot；Physiological race

S63

A

1000-6346（2013）20-0077-05

2013-05-05；接受日期：2013-06-30

國(guó)家公益性行業(yè)（農(nóng)業(yè)）科研專項(xiàng)（201003029），國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（31360002）

劉峰，男，碩士研究生，專業(yè)方向：植物病害及其生物防治，E-mail：598077502@qq.com

*通訊作者（Corresponding author）：姬廣海，男，教授，博士生導(dǎo)師，專業(yè)方向：植物病害及其生物防治，E-mail：jghai001@aliyun.com