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大白菜抗霜霉病,病毒病原始材料的筛选及抗性遗传的研究

文献类型: 中文期刊

作者: 钮心恪

作者机构:

期刊名称:中国蔬菜

ISSN: 1000-6364

年卷期: 1984 年 1 卷 04 期

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摘要: 大白菜在我国北方地区占全年蔬菜供应量的1/3左右。同时也是日本,朝鲜,东南亚等地的主要蔬菜。近年来由于人们对绿叶菜的兴趣增强,使西欧、北美的大白菜栽培面积也逐步扩大。 霜霉病和病毒病是白菜的两个主要病害。芜菁花叶病毒病普遍发生在十字花科蔬菜产区。尤易在白菜的苗期发病。霜霉病是我国北方,朝鲜,日本等冷凉和潮湿地区的一种严重的破坏性病害。这种真菌性病害常引起白菜幼苗和成株叶片枯黄,导致叶球产量和品质的降低。 化学防治虽然对防止十字花科蔬菜霜霉病和控制病毒病的蔓延有一定的作用。然而利用化学防治不但增加生产成本,而且容易破坏生态平衡和引起蔬菜产品的污染。因此有必要提出其他控制病害的方法,包括寄主抗病性的利用。目前,有关白菜霜霉病,病毒病抗性来源,抗性遗传及病原变异的研究报告还很有限。因而影响了抗病育种工作的顺利开展。本文对我国大白菜主产区不同试材苗期抗病性进行评价。并对大白菜霜霉病,病毒病抗性遗传进行了初步分析。 一、大白菜抗霜霉病, 病毒病原始材料的筛选 研究材料来自华北、中原、山东及华南等地几种不同生态类型的白菜共4“l份。其中一代杂种6汾,自交系21份,地方品种19份。 霜霉病和病毒病原是1980年秋在北京采集的两个野生株系,致病力较强。病毒病及霜霉病病原分别保存在‘ Presto’芜著和‘早皇白’大白菜上。后者还作为抗病材料筛选时的感病对照。 在筛选辑霉病和病毒病抗性材料时,每份试材用11个单株,另加一株对照播种在12格的联盆中,二次重复。培养基质为消毒的盆栽混合培养料,幼苗生长在冷白光与浅紫光1:1混合光连续光照条件下。除每日活水外,每隔两天灌溉一次 1/ZHoagland营养液。 当幼苗生长7-9天,子叶已充分肥大时,进行霜霉病人工接种抗病性鉴定。接种物是每ml含有10‘个新鲜霜霉病分生抱子的悬浮液。在每半个子叶上加一滴(0.01—0.02毫升)接种液。随即将植株放在无光,相对湿度100%,温度为16℃至20℃的培养箱中18至24小时。然后再放口温室中有补充光照的台板上,温度保持在20-25℃,培养5-7天。以后将植株重新放到无光,相对湿度100%,温度16℃。20℃的条件下24小时,以诱发产生拖子。当试材从培养箱中取出后,立即用0—9级病级标准进行鉴定(图一)。所采用的标准一般只有六个(0、1、3、5、7、9级),中间级(2、4、6、8级)当为了更好的区分表现型或为了提高统计精度时可以利用。最后根据病情指数的大小把试材区分为抗病材料(病情指数<20),部份抗病材料或抗性分离材料(80<病情指数<45)和感病材料(病情指数>45)三类。 用于病毒病筛选的接种物是将‘rses-to’芜善感病的重斑驳新生叶片放在0.03M的磷酸盐缓冲液(PH— 7)中磨碎。一般 4一10xliw厘米叶片加缓冲液5毫升。当试材长到7夫进行接种。接种前用肥皂将手洗净,在幼苗叶片上均匀地撒上600目金刚砂,以后用手指蘸上病毒溶液柔和地磨擦两片子叶和第一片小真叶。接种后的植株用湿报纸覆盖10--20小时,培养在25 t的温室中.为保证侵染,在第一次接种后两天,用同样方法再在第一、二片真叶上接种一次。接种后20天左右也按0—9级病级(图M)进行分类并计算出病情指数。用与痛霉病相同伪标准进行抗病材料和感病材料的分类。 46份试材中子叶期对霜霉病表现抗病的有]0汾,15份表现分离,21份表现感病。37份试材对芜著花叶病毒抗性测定的结果为24份表现抗病,gta表现分离,4份感病。抱青26,64707,6。710,64722和64620fi份材赞表现既抗霜霉病又抗芜青花叶病毒。它们在白菜及其他整苔(BrassicaCamPestrls)植物的多抗性育种工作中可能有一定的利用价值。鉴定结果表明白菜不同生态类群对霜霉病的抗性无明显差异,而对病毒病的抗性似以山东类群表现较差。这可能与当地空气湿度较大,不利于完善花叶病毒的侵染,从而减轻了对抗芜青花叶病毒抗性的自然选择压力有关。另外,鉴定结果还表明自交系中抗性分离材料的比例比一般品种少,这可能是由于自交系的抗病遗传因子更趋干纯合的缘故。 二、大白菜苗期对霜霉病 抗性遗传的初步分析 在大白菜抗霜霉病遗传的研究中,单株病害表现在0—5级时定为抗病单株。’这样划分是因为只有当病害大于5级时霜霉病抱子才会大量增长。 试验共用了15个抗病植株和11个感病植株。在26个植株间产生了25个Fl家系。7个是抗病株之间的Fl,13个是抗病株与感病株之间的Fl,5个是感病株之间的Fl。根据每个单株白交后代和F。的病害表现,对这些材料抗病性的基因型进行了推断。根据约合抗病株与其他类型植株杂交后代的表现,分析白菜对霜霉病抗性的显隐关系。根据来自几个杂合抗病(PP/+)的FI产生的F:和从三个纯合抗病(PP/PP)与纯会感病(+/+)的FI再与约会感病亲本的回交后代的抗性表现,分析抗病基因的对数。 根据自交后代与FI对霜霉病抗性的表现分析,26个试验植株可以区分为约合抗病,杂合抗病和纯合感病三类(表1)。15个抗病单株的自交后代中9个家系表现全部抗病。6个家系表现分离,抗病单株与感病单株的比例近似3:1。11个感病单株的自交后代一致表现感病。试验证明白菜对霜霉病的苗期抗性属显性遗传(表2)。因为杂交双亲中有一方为纯合抗病单株,后代均表现为抗病。即使另一亲本为纯合感病株也不影响后代的抗性。 F。和国交后代的抗性表现进一步证明了白菜苗期对霜霉病的抗性可能是一个显性简单基因的模式(表3)。从表三中可以看到 8个Pp/十个体的自交后代有 6个分离比例符合3: 1的比例。而三个Pp/+ x+/十的后代分离比例与1:1无明显差异。然而有两个F。家系(82824 X 82841)由和(82855。 82782)@的分离比例明显偏离3:]的模式。对这种在F:分离资料中明显的基因异质性,考虑到试材来源的多样性是不奇怪的。因为不同家系中的抗性基因可能是不等位的,而且表型的差异也可受不同遗传背景的影响。对这些不稳定性的解释还需进一步研究分析。 三、大白菜对芜著花叶病毒 苗期抗性遗传的初步分析 在大白菜抗病毒病抗性遗传的研究中,、首先将不同抗性的材料进行自交和杂交来判定白菜对芜香花叶病毒抗性的显隐关系。由于感病植株(病级>5)经人工接种后常在开花和种子成熟前就死亡。因此亲本基因型的确定是用他们自交后代的表现来确定的。研究控制抗性遗传的基因对数,用来自抗病系的sza’a和来自感病系皈践sz’作条本,对由它们杂交所得Fl,F。和与两个亲本的回交后代分别测定了它们对龛青花叶锅毒的抗性反应。在这一试验中病级乡级和五级是抗病与感病的分界线。 经初步分析,大白菜对病毒病的抗性表现为显性遗传。因为不同抗性材料杂交后代的病害表现除82399 X 82872例外,其他组合均符合纯合抗病株与其他类型个体杂交后代表现抗病,两个感病株杂交后代仍表现感病这一规律(表 4)。通过对gi2343和82324杂交后代的遗传分析显示出M343具有两对相互独立的显性抗病基因(夷8)。这两对基因可单独起作用,植株只要具有其中的一个即表现抗病。 四、讨论。 1、本文没有提出用于研究的霜霉病和病毒病的生理小种与株系。乌病原小种发生变化时某些试材的抗性可能会有变化。为了加强白菜对霜霉病和病毒病的抵抗能力,一个对病原菌广谱性的综合抗性的筛选是必要的。 2、子叶期与成熟期对霜霉病抗性的关系需在霜霉病圃中进行试验。一如果苗期抗性减少抱子形成,也表现在成株期明显减轻病害流行,则苗期抗病性筛选将是可行的。 3、文中提到82343具有两对抗芜善花叶病毒的基因。但这两对基因是独立遗传的,因此并不排除自然界存在只具一对抗病基因的抗性材料。 4、在前人有关白菜抗性研究的报告中对抗病单株和感病单株的划分标准因不同研究者的病情分级标准不同而各异。本试验中,购划分标准主要是根据病害对植株的为害程度。。病毒病5级以上才会明显抑制植株正常生长,霜霉病7级以上才能产生大量分生抱子进行重复侵染。上述标准的合理性将在今后的研究中进,步证明。大白菜抗霜霉病,病毒病原始材料的筛选及抗性遗传的研究@钮心恪$中国农科院蔬菜所

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