董正中，陈超权，刘子萌，郑柳青，吴 薇，谢涵冰，葛柳群，刘盛兰嘉，余小林*

(浙江大学 a农业试验站，b农业与生物技术学院，浙江 杭州 310058)

普通白菜形态学性状及其根肿病抗性鉴定

董正中a，陈超权b，刘子萌b，郑柳青b，吴 薇b，谢涵冰b，葛柳群b，刘盛兰嘉b，余小林b*

(浙江大学 a农业试验站，b农业与生物技术学院，浙江 杭州 310058)

针对目前普通白菜新品种选育的骨干亲本同质性变高，遗传背景越来越窄等生产实际问题，为进一步拓宽育种资源的变异范围，从国内外引进了12份普通白菜种质资源。对其植物形态学性状进行了调查，并鉴定了其根肿病抗性。结果表明，所引进的普通白菜遗传多样性较为丰富，鉴定获得1份中感根肿病的材料。研究结果为深入了解和充分利用上述种质资源提供了科学依据。

普通白菜； 形态学性状； 根肿病； 聚类分析

普通白菜[Brassicacampestris(syn.B.rapa) L. ssp.chinensis(L) Makino]又称小白菜、青菜、不结球白菜，在我国北方俗称油菜，属十字花科芸薹属芸薹种(2n=2x=20)，系南方普遍栽培最大众化的蔬菜。20世纪70年代后，我国北方地区的栽培面积也迅速扩大。相对大白菜而言，普通白菜植株矮小，叶片绿色展开，绝大部分无叶翼，叶柄肥厚，短缩茎上的叶片抱合成基部肥大的筒状莲座叶，部分植株束腰呈“花瓶状”。其生长期短，借助简易的设施在我国南方温暖地区已经实现了周年生产与周年供应。据统计，普通白菜占长江中下游各大城市蔬菜总产量的30%～40%，占当地蔬菜复种面积的40%～60%[1-2]。南方有谚语：“三天不吃青，头上冒金星”，可见，普通白菜在日常居民蔬菜供应中居重要地位。

普通白菜原产于我国，中国东部的江淮地区到太湖一带是白菜类蔬菜的演化中心。由于其有着悠久的栽培和演化历史，目前在生产上品种类型繁多[3]。普通白菜性状变异很大，如叶柄宽窄、厚薄、长短、粗细，叶片大小、形状、色泽、数量、轻重，植株直立开展与束腰情况以及香味等不同特性而构成多种类型[2]。根据形态特征、生物学特性和栽培特点，普通白菜可以分为不同的类型。按照栽培季节可以分为春白菜、夏白菜和秋冬白菜，其中，以秋冬白菜为主；按叶柄颜色可分为青梗白菜和白梗白菜，其中，以青梗白菜为主；按照叶柄长短和植株高矮的不同，还可分为矮桩类型(株高<30 cm)、中桩类型(30 cm<株高<45 cm)和高桩类型(株高>45 cm)，目前以矮桩类型为主。随着主推杂交种的广泛应用，新品种的骨干亲本同质性迅速变高，遗传背景越来越窄，极大地增加了生产上病虫害流行危害的生态隐患。针对上述存在的问题，为进一步拓宽育种资源的变异范围，近年来本课题组从国内外引进了12份普通白菜种质资源，现将其植物形态学观察及根肿病鉴定结果总结如下，以期为深入了解和充分利用上述种质资源提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料

12份供试的普通白菜材料收集于国内外不同的地方，根据来源不同进行编号。其中，CC-01～CC-06由加拿大萨斯卡通研究发展中心的Gary Peng教授馈赠；CC-07～CC-09购于江苏中江种业股份有限公司；CC-10～CC-12由江苏省农业科学院李建斌研究员馈赠。所有材料于2015年9月20日在浙江大学紫金港校区农业试验田中进行大田播种，10月21日移栽，12月8日开展性状调查。田间管理按常规进行。

1.2 方法

1.2.1 植株形态性状测量

在莲座期时，对株高、株幅、叶片长、叶片宽、茎粗、叶片数、叶柄长、叶柄宽、叶柄厚等性状进行测量。每份试材随机选取具有该品种特性的10株植株开展形态学性状调查，采用卷尺和游标卡尺测量此类数量性状。对于株型、叶型、叶形、叶顶端、叶裂刻等质量性状采用目测法，观察其形态性状的多样性。具体操作见《不结球白菜种质资源描述规范和数据标准》[4]。

1.2.2 根肿病抗性鉴定

根肿病菌土取自浙江省温岭市箬横镇，经ECD系统鉴定其生理小种为ECD17/15/15[5]。采用插入法进行根肿病的发病试验，具体操作为：草炭、蛭石和珍珠岩按照体积比3∶2∶1的比例混合作为普通白菜植株生长的基质。在15孔穴盘(长×宽×高为 8 cm×6 cm×6 cm)底部铺上厚4 cm左右的基质，在基质上层铺上厚2 cm左右带芸薹根肿菌的菌土，随后将种子播种在带菌土壤的上层，每孔播9粒种子，上面再覆盖一层薄薄的草炭，于20～25 ℃温室中进行培养。所有处理均采用15孔育苗穴盘，期间加强日常管理。

抗/感病鉴定。播种6周(42 d)后，将生长在穴盘中的植株小心地带根挖出，然后将根部附着的基质以及带病原菌的土壤用自来水冲洗干净，观察各个植株根部的生长状况，每个试验处理重复3次。根据病情严重程度划分为4个标准：0级，根部生长发育正常，未感病；1级，主根生长发育正常，少数侧根有微小肿瘤；2级，主根有轻微膨大症状或侧根有较大肿瘤；3级，主根膨大明显甚至表面龟裂或部分腐烂，没有侧根或侧根与主根情况相似。

病情分析及计算公式：

发病率=发病株数/总株数×100；

病情指数(Disease Index，DI)=[100×(0×0级株数+ 1×1级株数+ 2×2级株数+ 3×3级株数)]/总株数×最高发病等级。

抗感性划分标准：DI=0，则定为高抗(HR)；DI<10，则定为抗病(R)；10≤DI<20，则定为中感(MR)；20≤DI<50，则定为感病(S)；DI>50，则定为高感(HS)。

1.2.3 方差分析与聚类分析

按照《不结球白菜种质资源描述规范和数据标准》分别对15个质量性状进行赋值，应用SPSS软件对11个数量性状进行试验统计的单因素方差分析，并对数量性状、质量性状及其综合性状分别进行聚类分析。同时，应用SPSS软件对根肿病试验结果进行单因素方差分析，并利用Duncan新复极差法开展多重比较分析。

2 结果与分析

2.1 普通白菜形态学性状的多态性

2.1.1 质量性状多态性

由表1和图1的调查结果显示，在观察的15个质量性状中，12份供试的普通白菜材料之间均有明显差异。在株型方面，呈现出2种：直立与半直立，其中直立型5份，半直立型7份。在叶型方面，呈现出2种：板叶与花叶，其中花叶4份，板叶8份。在叶形方面，有3种：卵形、近圆、长卵，其中大部分叶形为近圆，叶形为长卵的有2份，叶形为卵圆的有1份。叶色是肉眼观察到的叶片颜色，在叶色方面，供材料主要表现出浅绿、绿、墨绿、紫4种性状，大部分材料呈现出绿色，2份白菜材料表现为浅绿色，2份表现为墨绿色，1份表现为紫色。在叶面光滑程度方面，有平滑、微皱、皱和多皱，其中多皱1份，皱2份，微皱4份，平滑5份。在叶脉鲜明度方面，主要表现出明显、不明显2种性状，大部分材料叶脉较明显，只有2份材料表现不明显。在叶脉光泽度方面，试验材料主要表现出中、强、弱3种性状，大部分材料呈现中。普通白菜叶柄颜色是重要的质量性状之一，在叶柄颜色方面，明显呈现出3种颜色：绿白、浅绿、白，大部分呈绿白，2份为白，1份为绿。在叶顶端形状方面，在本次试验中表现为钝尖、圆、阔圆，大部分材料表现为阔圆和圆，阔圆6份，圆形5份，钝尖CC-11，表明叶顶端形状为钝尖的比较稀少。叶缘波状是叶顶端波状大小进行的分类，在叶缘波状方面，根据标准叶缘波状主要分为大、中、小、无4种，其中中波状2份，小波状3份，其他7份为无波状。叶裂刻是叶片裂刻的深浅和排列形状，在叶裂刻方面，表现出2种：无裂刻和耳状裂刻，耳状深裂的是CC-06，其他表现为无裂刻。叶面蜡粉主要有无、少、多3种性状，其中8份材料为无蜡粉，1份材料为多蜡粉，3份材料为少蜡粉。叶柄横切面形状主要有半圆、扁圆，大部分为半圆，扁圆3份。供试材料的侧芽萌发力有：无、弱、强，其中大部分为无，1份为强，3份为弱。供试材料的熟性主要有中熟和晚熟2种，其中晚熟4份，其余的8份为中熟品种。综合上述质量性状结果可知，所引进的12份普通白菜遗传多样性较为丰富，可应用于今后的育种实践，以拓宽育种资源的遗传变异范围。

表1 供试普通白菜材料质量性状的多态性

图1 12份普通白菜的田间植株形态

2.1.2 数量性状多态性

由表2和图1的调查结果显示，在观察的11个数量性状中，12份供试的普通白菜材料之间也均有明显差异。变异系数的大小与性状变异范围呈正相关，变异系数越大，表明性状的变异性越大。其中，变异系数最大的是根质量，为0.539；变异系数最小的是叶柄宽，为0.188。其他如株高、株幅、茎粗、叶片数、叶柄长、叶柄厚和单株质量等性状也存在一定的差异。上述数量性状的调查结果也表明引进的12份普通白菜遗传多样性较丰富。

2.2 聚类分析

利用SPSS软件进行聚类分析，结果如图2所示。12份普通白菜大致可以分成3个亚类，CC-01/CC-11/CC-03和CC-09/CC-02/CC-04/CC-07分别聚为一亚类，其余的CC-10/CC-12/CC-05/CC-08/CC-06聚为一亚类，与形态学性状的观察结果基本一致。此外，进一步分析发现，综合数量与质量性状的总聚类结果与仅以数量性状分析的结果完全一致，暗示相对质量性状而言，数量性状在综合性状聚类分析中更为重要，贡献度更高。

表2 供试普通白菜数量性状的多态性

2.3 根肿病的抗感性

在调查表型性状的基础上，我们还进行了根肿病的抗性鉴定试验。病情指数是衡量来源不同的材料抗感性的重要指标。由表3可知，供试的12份普通白菜中，除CC-12和CC-06外，其他材料的发病指数均高于50%，是根肿病高感材料。CC-12的病情指数>20、<50，是感病材料。虽然本次试验未能获得根肿病的抗性材料，但CC-06的病情指数为15.5，为中感材料，在生产上有一定的利用价值。

图2 以不同性状数据进行聚类分析的结果比较

材料发病率/%病情指数抗感性材料发病率/%病情指数抗感性材料发病率/%病情指数抗感性CC-0187.2A78.8A高感CC-0581.4ABC72.7AB高感CC-0873.9C66.6B高感CC-1185.5A76.0AB高感CC-0380.8ABC72.0AB高感CC-0473.6C65.4B高感CC-0283.9AB75.6AB高感CC-1078.7ABC69.9AB高感CC-1258.7D47.8C感病CC-0783.1ABC75.5AB高感CC-0975.4BC68.3AB高感CC-0625.7E15.5D中感

3 讨论

对引种材料进行评价与鉴定是选择适种适销品种和育种利用最重要的基础工作[6]。随着第2代和第3代普通白菜杂交种在全国范围内的推广应用，以及不同地方社会成员间的流动变得更加频繁，人们对新品种的口感与株型等品质与商品性状的要求日渐趋同，使得普通白菜新品种数量与种类大幅减少，其骨干亲本的遗传背景相对变窄，导致实际生产中发生病害流行的生态隐患也越来越高。本研究对从国内外引进的12份白菜质量和数量性状的分析结果表明，不同材料间存在显著差异，不同材料之间的表型多样性较为丰富。同时，不同来源的材料和同一来源的材料都没有被聚在一个亚类中，该结果与前人采用SSR分子标记对不结球白菜的聚类结果基本一致[7]，显示供试的12份普通白菜材料的遗传背景较为复杂。因此，上述材料对于今后进一步丰富本课题组普通白菜育种亲本的遗传背景具有重要作用。

在根肿病抗性鉴定中，12份供试普通白菜绝大部分为高感材料，这与前人的研究结果相似[8]。说明在芸薹种AA基因组的植物中，除了欧洲芜菁外很少带有根肿病抗性基因。虽然本次试验未能获得根肿病的抗性材料，但CC-06的病情指数为15.5，为中感材料，在生产上有一定的利用价值。目前正在将CC-06中0级的材料进行进一步的分离和纯化，以期从中分离获得抗性材料，从而避免普通白菜与欧洲芜菁杂交带来的遗传累赘，缩短选育周期，提高育种效率。

[1] 侯喜林. 不结球白菜育种研究新进展[J]. 南京农业大学学报, 2003, 26(4): 111-115.

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[4] 李锡香. 不结球白菜种质资源描述规范和数据标准[M]. 北京：中国农业出版社, 2008: 12-90.

[5] 张梅. 芸薹根肿菌致病性及其生理小种分化的研究[D]. 杭州：浙江大学, 2014: 39-48.

[6] 陈小龙, 陈联和. 中非共和国引进中国蔬菜品种的试种初报[J]. 浙江农业科学, 2010 (3): 450-453.

[7] 轩淑欣, 李向, 顾爱侠, 等. 基于SSR标记的不结球白菜品种资源的聚类分析[J]. 北方园艺, 2014 (3): 83-87.

[8] PENG G, FALK K C, GUGEL R K, et al. Sources of resistance toPlasmodiophorabrassicae(clubroot) pathotypes virulent on canola[J]. Canadian Journal of Plant Pathology, 2014, 36(1): 89-99.

(责任编辑：侯春晓)

2017-09-06

国家重点研发计划子课题(2016YFD0100204-31)；浙江省公益性技术应用研究专项(2014C32008)；国家自然科学基金(31460521)；浙江省农业新品种选育重大科技专项重点项目子课题(2016C02051-6-1)；浙江省科技厅项目(2013TD05)

董正中(1969—)，男，浙江泰顺人，长期从事蔬菜良种引进与品比工作，E-mail: 309900324@qq.com。

余小林(1970—)，男，江西广丰人，教授，博士，从事蔬菜分子育种工作，E-mail: xlyu@zju.edu.cn。

文献著录格式：董正中，陈超权，刘子萌，等. 普通白菜形态学性状及其根肿病抗性鉴定[J].浙江农业科学，2017，58(11)：2006-2009.

10.16178/j.issn.0528-9017.20171142

S634.3

A

0528-9017(2017)11-2006-04