大白菜抗根肿病遗传规律及其应用研究

来源 :沈阳农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xunmengya
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本研究从2001年开始在沈阳农业大学园艺学院蔬菜试验基地进行。采用菌土置入接种鉴定方法,对辽宁省部分地区根肿病菌的生理小种进行了检测,初步研究了大白菜抗根肿病遗传模式、抗根肿病基因和育性基因的遗传关系。经过9次抗根肿病鉴定,7个世代的杂交、自交、侧交、回交、姊妹交等,选育了33个抗根肿病大白菜自交品系,转育了2个抗根肿病的大白菜甲型“两用系”和乙型“两用系。 1、本研究采用的菌土置入接种法能够在通常条件下使大白菜根肿病发病稳定而一致,同时仅使用低密度的菌量准确地鉴定大量群体的抗病性,避免了病菌不必要的扩散和污染。具体方法为:把大白菜根肿病病根用粉碎机磨碎,与无菌风干土、草炭、水按一定比例充分混合,制成菌土,使菌土孢子含量达到1-2×107个/g(干土)。用无菌土、草炭作为育苗基质,装人营养钵,浇透水,在营养钵基质中用实心棒扎一深度为3cm,直径为2cm的圆穴,在穴中置入大约20g菌土,然后把种子播在菌土上,并用菌土覆盖,播种后45-60d调查病情指数和发病率。发病分级为4个:0级——根部无肿瘤;1级—侧根有轻微瘤肿;2级——侧根有较大肿瘤或主根有节状小瘤;3级——主根有明显肿瘤。发病指数<10为抗病,发病指数≥10为发病。 环境条件特别是温度对发病所需时间影响很大。在寒冷的2-3月,日光温室播种、地热线温控加热,发病时间需要55-60天;在温度比较高的4-5月、8-9月,发病所需时间为42-48天。从实际应用的角度,2月初(农历春节前后)在日光温室播种比较合适,经过60天左右的感病期,3月底调查抗病性状,抗病单株栽入营养钵,在温室内经过一周的缓苗,4月初移到室外春化处理,根据沈阳地区的气候条件,5月1日前田间定植,5月中下旬育性调查,人工授粉,7月上旬种子成熟。收获的种子需要田间种植鉴定的,可在7月下旬或8月初播种。这样完成一个生长生育周期,既进行了抗病鉴定,又完成了育性观察,还能进行大白菜营养体田间主要性状选择,是一条比较理想的技术路线。 2、本研究采用Williams根肿病菌生理小种鉴别系统对辽宁省沈阳市于洪区陵东乡、新民市大民屯镇、丹东市九连城区、大连市水师营镇大白菜根肿病病菌生理小种进行了鉴定,大连、新民、沈阳三个地区的根肿病病菌是2号生理小种;丹东地区的病菌为4号生理小种。在用Williams鉴别寄主进行生理小种鉴定的同时,用已经选育出来的抗病自交系青岛CR65-2-1-1和9617CK80-2-4-3-1对四个地区的菌系及四种菌的混合菌进行接种,抗病鉴定,结果显示,2个抗病自交系对四个菌系及其混合菌全部抵抗,即抗病自交系对2号、4号生理小种及其混合菌同样具有抗性。 3、采用菌土置入法对国内收集到的151个大白菜杂交种、地方品种、自交系包括辽宁省2004年大白菜区试品种、黑龙江省试验杂交组合进行了抗病鉴定,结果都不抗根肿病,在国内大白菜品种中没有发现根肿病抗源。从日本、韩国引进的16个不同生态型、不同生育期、不同叶型的抗根肿病大白菜品种对2号生理小种都表现为抗病,说明在杂交种中存在抗源。不考虑经济性状的前提下,用自交选育法从这些杂交种中,经过3-4代自交,最终选出11个系统、33个抗病株系。通过BC1、F2检验,抗根肿病是由一个显性核基因控制的。从抗根肿病的角度,这些自交系可以作为亲本之一,直接用于配制杂交组合,其杂交后代完全抗病。 4、根据大白菜核基因雄性不育复等位基因遗传假说,对26个抗根肿病自交系育性基因鉴定结果显示,自交系中以纯合显性恢复基因型MsfMsf为主(17个,占65%),纯合隐性可育基因型msms也比较常见(6个,占23%),同时发现了杂合体的可育基因型Msfms(3个,占12%)。通过特意的试验设计验证,抗性基因(R、r)与育性基因(Ms、ms)、抗性基因(R、r)与育性基因(Msf、Ms)之间的遗传关系都是独立遗传的,说明抗性基因(R、r)与育性基因(Msf、Ms、ms)是独立遗传关系。以甲型“两用系”AB742的不育株为不育源,以生态型类似的自交系9617CR80-2-4-2为抗源,经过四代(杂交、自交、姊妹交等)抗性鉴定、育性鉴定与授粉,杂交转育出抗根肿病甲型“两用系”AB34、AB35。以甲型“两用系”AB742的不育株为不育源,以生态型差异较大的自交系宝月CR65-2-6-3为抗源,经过四代(杂交、侧交、姊妹交)抗性鉴定、育性鉴定与授粉,回交转育出抗根肿病乙型“两用系”AB51、AB52。
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