罗海玲，康红卫，马 俊，琚茜茜，张 力，史卫东*

(1.广西农业科学院蔬菜研究所，广西 南宁 530007；2.广西作物遗传改良生物技术重点开放实验室，广西 南宁 530007； 3.广西大学农学院，广西 南宁 530005；4.广西南宁市委党校，广西 南宁 530007)

菜心种质资源小菜蛾抗性与品质的综合评价

罗海玲1,2,3，康红卫1，马 俊4，琚茜茜1，张 力1，史卫东1*

(1.广西农业科学院蔬菜研究所，广西 南宁 530007；2.广西作物遗传改良生物技术重点开放实验室，广西 南宁 530007； 3.广西大学农学院，广西 南宁 530005；4.广西南宁市委党校，广西 南宁 530007)

【目的】综合评价菜心种质资源的小菜蛾抗性与品质的相关性，为进一步培育高抗小菜蛾菜心资源及品质改良提供理论依据。【方法】以8份菜心种质资源为材料，测定叶片可溶性蛋白质、蔗糖、还原糖、淀粉等品质指标，并采用离体鉴定法鉴定菜心种质资源的小菜蛾抗性。【结果】小菜蛾抗性较好的菜心品系为8号和5号，其蛋白质含量也高，但是蔗糖含量较低；小菜蛾抗性较差的菜心品系为1号、2号和4号，其可溶性蛋白相对较低，2号和4号的蔗糖含量高。【结论】菜心种质资源的小菜蛾抗性与叶片可溶性蛋白含量呈极显著正相关，与蔗糖含量存在极显著负相关。

菜心；种质资源；小菜蛾；抗性；品质

【研究意义】菜心(BrassicacampestrisL.ssp.chinensisvar.utilisTsen et Lee)是我国华南片区的主要蔬菜，富含良好的营养价值如可溶性蛋白和可溶性糖等，在绿叶蔬菜中口感较好，但是近些年来，由于小菜蛾等主要害虫的为害，造成菜心的产量和品质大大降低，经济损失十分严重，随着人们生活水平的提高，追求无污染、高品质的有机蔬菜已成为越来越多消费者的选择，因此挖掘植物本身的抗性基因源，合理利用种质资源中的抗虫性基因[1]，对选育抗性好品质优的菜心品种具有重要意义。【前人研究进展】小菜蛾一般取食十字花科作物[2]，主要以化学防治为主，据Taleker等估计全球每年用于化学杀虫剂的费用多达10亿美元[3]，致使环境受到严重污染，也使得小菜蛾的抗药性不断增强[4]，严重危害人们健康。为满足人们健康生活的需要，越来越多的研究涉及菜心品种间品质比较[5-6]和小菜蛾的抗性鉴定方面[7-10]。抗虫鉴定方法主要田间自然鉴定法[11]，田间接种鉴定法[12]，网室鉴定法[13]，离体鉴定法[14]等，离体鉴定法可通过调查害虫对离体叶片的取食状况及其发育状况快速、简便地进行抗虫评价。【本研究切入点】关于十字花科作物小菜蛾的抗性鉴定方面和品种间品质比较方面的报道虽多，但关于菜心种质资源的小菜蛾抗性与品质的相关性综合评价方面的研究却鲜见报道。【拟解决的关键问题】了解菜心品质与小菜蛾抗性之间的相互联系，对现有菜心种质资源的的小菜蛾抗性与品质做出综合评价，以筛选出品质优良且小菜蛾抗性较好的种质资源，为优质高抗菜心育种提供亲本选配依据。

表1 供试的8份菜心品系来源

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验在广西农科院蔬菜基地的塑料大棚内进行，供试的8个菜心品系由表1中8个菜心品种在广西经过5～10代自交、提纯、复壮而成，其来源详见表1，菜心常规育苗栽培理，育苗移栽后1个月采集健康叶片，一部分叶片液氮速冻于零下40度保存待测，另一部分叶片用于小菜蛾抗虫性鉴定试验，采用离体接虫法鉴定(方法见1.2)。

1.2 测定项目及方法

采用考马斯亮蓝 G-250法测定蛋白质含量[15]，蔗糖含量的测定采用Roe比色法[16]、还原糖含量的测定采用3，5-二硝基水杨酸法[17]， 淀粉含量的测定采用碘比色法[18]，菜心抗虫性鉴定测定参考谭亚男离体鉴定方法， 稍作修改：从每份种质的植株上取完全开展的嫩叶3片，用直径1 cm 金属打孔器打出大小均匀的3片叶盘放入培养皿内，接入三龄小菜蛾3头，用湿棉球保湿，并用十字方格纸测定小菜蛾取食菜心48 h后3片叶盘的总剩余叶面积[19]。同一指标3次重复取平均值，通过SPSS19.0软件分析各指标的差异显著性和相关性。

2 结果与分析

2.1 菜心种质资源小菜蛾抗性鉴定

不同菜心种质资源其绿叶剩余面积越大表明其越抗虫，在小菜蛾取食前，每个培养皿中3片菜心叶盘的总面积为235.5 mm2。图1可以看出，小菜蛾取食后不同基因型菜心绿叶剩余面积大小为：8号>5号>3号>7号>6号>4号>2号>1号，这说明在这8个菜心品系中，8和5号最抗虫，2个品种间抗虫差异不显著，且均显著优于其他品系；其次3和7号，小菜蛾抗性较差的菜心品系为1号、2号和4号， 其中 2号和4号差异不显著， 最感虫的是1号，剩余绿叶面积仅65.0 mm2，约为抗虫品系8号的34.3 %。

2.2 可溶性蛋白含量

可溶性蛋白质是菜心的重要营养指标之一，蛋白质含量高，菜心的品质好。图2所示，5号、6号和8号可溶性蛋白含量较高，分别为：14.07、14.95和14.33 mg/g·FW，3份资源品系间差异不明显，其中6号和8号显著高于除5号外的其余品种；1号的可溶性蛋白含量最低(10.63 mg/g·FW)，比8号显著降低28.9 %，8份资源品系的蛋白质含量高低顺序为：8号>6号>5号>3号>2号>4号>7号>1号。

不同小写字母表示差异达显著水平(P<0.05)，下同Different lowercase letters represented significant difference(P<0.05). The same as blew图1 小菜蛾取食不同基因型菜心后的绿叶剩余面积Fig.1 Remaining green leaf area after 24 h the diamondback moth feeding on different strains of Chinese flowering cabbage

2.3 可溶性淀粉含量

图3所示，8个品系大概分为6个等级，淀粉含量最高的是4号(0.79 mg/g·FW)，淀粉含量高低顺序为：4号>5号>7号>2号>3号>8号>6号>1号，1号淀粉含量显著低于其他品系， 3号、6号和8号之间差异不显著，且均显著低于除1号外的其他品系。

2.4 蔗糖含量

糖分是评价菜心品质的重要指标[20]，也是影响其口感风味的内在因素。图4所示，8个品系根据蔗糖含量大概分为4个等级，含量最高的是2号(6.35 mg/g·FW)和4号(6.09 mg/g·FW)，蔗糖含量高低顺序为：2号>4号>7号>1号>3号>5号>8号>6号，6号蔗糖含量为3.32 mg/g·FW，仅为2号品系的52.2 %，6号、8号、5号和3号之间差异不显著，且四者均显著低于其他品系。

2.5 可溶性还原糖含量

图5所示，8个品系中4号(22.75 mg/g·FW)可溶性还原糖含量最高，其次是5号(15.77 mg/g·FW)，还原糖含量高低顺序为： 4号>5号>6号>3号>7号>1号>8号>2号，还原糖含量最低的是2号(5.77 mg/g·FW)，仅为4号品系的25.4 %，其中2与8号差异不显著，3号与6号差异不显著，与其他品系差异显著。

图2 不同基因型菜心叶片的可溶性蛋白含量Fig.2 Soluble protein content of different Chinese flowering cabbage

图3 不同基因型菜心叶片的可溶性淀粉含量Fig.3 Soluble starch content of different Chinese flowering cabbage

2.6 菜心种质资源小菜蛾的抗性与各品质指标的相关性

表2所示，菜心营养品质中可溶性蛋白质含量与小菜蛾的抗性呈极显著正相关(r=0.640)；蔗糖含量和小菜蛾的抗性呈极显著负相关(r=-0.550)；淀粉与还原糖含量呈极显著正相关(r=0.838)；可溶性蛋白质含量与蔗糖含量呈极显著负相关(r=-0.526)。

3 讨 论

由于小菜蛾田间自然检测方法比较复杂，其测定结果往往受环境条件、人为等因素的影响较大，因此本研究采用叶盘离体接虫法来鉴定8个菜心种质资源的小菜蛾抗性。叶盘离体接虫鉴定小菜蛾抗性是一种广泛使用的抗虫性鉴定方法，与网室鉴定具有极显著的相关性：王欣等通过对8份白菜材料抗虫性的网室鉴定和离体鉴定，发现8份白菜材料的抗虫性趋势基本一致，材料间抗虫性均表现极显著差异，2种方法的相关系数为0.96，达到极显著水平[14]；梁子丽等采用网室鉴定、离体鉴定和自然条件鉴定等3种鉴定方法对16份结球甘蓝材料进行小菜蛾抗性的鉴定，发现3种鉴定方法的结果虽有差异，但抗虫性强弱的排序是大体一致的[21]。因此采用叶盘离体接虫法进行小菜蛾抗性的鉴定是一种简单可行的研究方法，通过计算小菜蛾取食后的剩余叶面积来衡量叶片的受损程度及小菜蛾抗性，其方法更简便、快捷。崔章林等通过比较 6724 份国内外大豆资源的叶片被食叶面积，发掘出对南京地区大豆食叶性害虫表现抗性的资源 20 份[22]，吴业春等以叶面积损失百分率为指标对 51 份大豆材料开展了对食叶性害虫综合虫种抗性的鉴定工作[23]。

图4 不同基因型菜心叶片的蔗糖含量Fig.4 Sucrose content of different Chinese flowering cabbage

图5 不同基因型菜心叶片的还原糖含量Fig.5 Reducing sugar content of different Chinese flowering cabbage

相关系数小菜蛾抗性可溶性蛋白淀粉蔗糖还原糖x11x20.640**1x30.2310.1401x4-0.550**-0.526**0.3841x5-0.0080.0070.838**0.2101

注: **表示在0.01水平上极显著相关，x1，x2，x3，x4，x5分别表示菜心种质资源的小菜蛾抗性，可溶性蛋白含量，淀粉含量，蔗糖含量，还原糖含量。

Note: ** represented significant correlation at 0.01 level,x1,x2,x3,x4,x5are the resistance to diamondback moth, soluble protein, soluble starch, sucrose, reducing sugar.

菜心为鲜食性蔬菜，其品质性状可溶性蛋白质、蔗糖、还原糖和淀粉含量是重要的营养品质指标[24]，同时也是植物的生长发育和维持生命必不可少的基础代谢物质。要进行蔬菜抗虫优质育种，前提是要在众多材料中根据抗虫性表现筛选抗虫性较强、品质性状较好的种质资源进行利用。本试验研究结果表明：菜心种质资源品质指标与抗虫性存在一定的相关性，菜心的小菜蛾抗性与可溶性蛋白呈极显著正相关，与蔗糖含量存在极显著负相关。植物体内的可溶性蛋白质大多参与各种代谢，其含量是了解植物体总代谢的一个重要指标[25]， Mattson等认为植物中可溶性蛋白质影响害虫的存活率、生长发育速度和生殖力等[26]，梁子丽研究结果表明，在6个亲本材料中， 抗虫材料K2其蛋白质含量最高，其可能原因是蛋白质含量较高的抗虫材料中所含植物防御蛋白量也较高，当植物遭受昆虫取食时，大多通过系统素或细胞膜信号级联反应，对昆虫产生防御机制，同时诱导植物体内防御蛋白包括病程相关蛋白、蛋白酶抑制剂、多酚氧化酶、过氧化物酶、脂氧合酶和苯丙氨酸解氨酶等多种蛋白显著变化[27-30]，从而达到防御昆虫的目的，因此在育种过程中可避免选择营养品质较劣的材料作亲本[21]。在本研究中可溶性蛋白质含量较高的5、8号为小菜蛾抗性较好品系，但这两个材料的蔗糖含量较低、口感较差，而2、4号品系的蔗糖含量高、口感较较好，其小菜蛾抗性差，因此菜心蔗糖含量与小菜蛾抗性的这种负相关性直接制约了亲本材料的选择。蔗糖是植物碳水化合物代谢的主要形式，也是是植物体内一种重要的抗逆境调节物质，张艳璇等报道表明糖含量与害虫危害呈负相关[31]，杨德松等研究表明，棉花叶片可溶性糖叶螨虫口密度呈正相关，即棉花叶片可溶性糖含量与棉花的叶螨虫害抗性呈负相关[32]，与本研究结果相似。因此，在菜心抗虫优质育种中，可以通过选择可溶性蛋白含量较高而蔗糖含量中等的品系为亲本来达到小菜蛾抗性育种的目的，在今后的研究中，需要筛选更多数量的抗虫种质资源和目标品质优良的种质资源，为后期菜心的小菜蛾抗性育种、营养生理研究的亲本选配提供依据。

4 结 论

小菜蛾抗性离体鉴定结果表明：小菜蛾抗性较好的菜心品系为8和5号，小菜蛾抗性较差的菜心品系为1、2和4号，最感虫的菜心品系为1号。菜心资源的品质分析与小菜蛾抗性综合分析结果表明：菜心种质资源品质指标与抗虫性存在一定的相关性，其小菜蛾抗性与叶片可溶性蛋白呈极显著正相关，与叶片蔗糖含量存在极显著负相关。

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ComprehensiveEvaluationonQualitiesofChineseFloweringCabbageResourcesandResistancetoDiamondbackMoth

LUO Hai-ling1,2,3，KANG Hong-wei1， MA Jun4，JU Xi-xi1，ZHANG Li1，SHI Wei-dong1*

(1.Institute of Vegetable, Guangxi Academy of Agricultural Sciences, Guangxi Nanning 530007, China; 2.Key Laboratory of Crop Genetic Improvement and Biotechnology, Guangxi Academy of Agricultural Sciences, Guangxi Nanning 530007, China; 3.College of Agronomy, Guangxi University, Guangxi Nanning 530004, China; 4.Nanning Municipal Party College of C.P.C, Guangxi Nanning 530007, China)

【Objective】In order to provide the theory basis for quality improvement and cultivating varieties of high resistance to diamondback moth, the relations between the resistance to diamondback moth and qualities of Chinese flowering cabbage resources were researched and evaluated comprehensively.【Method】The study analyzed rules for soluble protein, sucrose,reducing sugar and soluble starch with eight Chinese flowering cabbage strains for materials, meanwhile, analyzed the resistance to diamondback moth of Chinese flowering cabbage strains by the evaluation method in vitro.【Result】The strains of No.8 and No.5 were high resistance to diamondback moth, the soluble protein content of two strains high, but the sucrose of the two strains were lower.The susceptible strains were No.1, No.2 and No.4 .The soluble protein content of No.1, No.2 and No.4 were lower, and the sucrose of No.2 and No.4 were higher.【Conclusion】There was significant positive correlation between the resistance to diamondback moth and soluble protein content of Chinese flowering cabbage, and there was significant negative correlation between the resistance to diamondback moth and sucrose content of Chinese flowering cabbage.

Chinese flowering cabbage; Resources; Diamondback moth; Resistance; Qualities

1001-4829(2017)5-1087-05

10.16213/j.cnki.scjas.2017.5.018

2016-12-14

国家自然科学基金项目(31360481)；广西自然科学基金项目(2014GXNSFBA118122)；广西农业科学院基本科研业务专项项目(桂农科2013YQ06;2015YM26)

罗海玲(1980-)，女，广西全州人，硕士，助理研究员，主要从事作物生理与分子生物学研究工作，E-mail：luohailing@gxaas.net,*为通讯作者，史卫东，E-mail：shiwd@gxaas.net。

S436

A

(责任编辑 汪羽宁)