刘文杰 刘阳 王浩祺 罗兰 袁忠林 荆世新

摘    要：为明确山东不同大白菜品种对霜霉病的抗性，采用田间自然感病法对28个大白菜品种的霜霉病进行了系统调查，采用病情指数法和聚类分析法，对大白菜霜霉病田间抗性进行评价。结果表明，不同大白菜品种对霜霉病抗性不同，其病情指数在2.86～44.89之间。根据发病率和病情指数进行聚类分析，将28个品种分为4类，分别有8个高抗品种、16个中抗品种、3个抗病品种和1个感病品种。‘胶白7号‘秋美‘北辰秋‘申榮m2‘春旺‘小帝王秋‘红圣白2号和‘申荣m5可作为抗性品种在生产上推广。

关键词：大白菜;霜霉病;田间抗性评价;聚类分析

中图分类号：S634.1+S436.341.1+2 文献标志码：A 文章编号：文章编号：1673-2871（2020）12-092-03

Abstract： In order to confirm the resistance of Chinese cabbage cultivars to downy mildew in Shangdong， the systematic investigation on downy mildew of 28 Chinese cabbage varieties was carried out by the method of natural susceptibility in the field. The natural resistance levels of Chinese cabbage varieties were evaluated with clustering based disease rate and index. 28 Chinese cabbage varieties were classified into 4 clusters according to disease resistance levels based on clustering analysis. The clustering result was segmented and the tested cultivars were divided into 4 clusters as well， of which 8 varieties were high resistant， 16 varieties were moderately resistant， 3 varieties was resistant， and 1 varieties was susceptible. ‘Jiaobai 7， ‘Qiumei， ‘Beichenqiu， ‘Shenrong m2， ‘Chunwang， ‘Xiaodiwangqiu， ‘Hongshengbai 2 and ‘Shenrong m5 could be used as resistant varieties in production.

Key words： Chinese cabbage; Downy mildew; Field resistance evaluation; Cluster analysis

大白菜（Brassica campestris L.）起源于中国，是我国分布最广、种植面积最大的蔬菜。据统计，大白菜播种面积占整个蔬菜播种面积的14.4%，产量占18%[1]。大白菜营养丰富，含有蛋白质、脂肪、多种维生素和钙、磷等多种矿物质及大量的膳食纤维，同时具有药用及保健作用[2]。目前，白菜类作物在我国主要分布区域有东北地区、黄淮流域、长江流域、云贵高原、黄土高原等5大产区，其中山东、河南为主产区，占全国白菜类作物种植面积的50%以上[1]。随着大白菜种植面积的增大和复种指数的提高，病害的发生愈来愈严重。

霜霉病是大白菜的主要病害之一，是由寄生霜霉Peronospora parasitica（Pers.） Fr. 侵染所致的世界性病害，主要发生在春秋两季。植株地上各部位均会受害，但以叶片受害最为严重，其次是茎、花梗和种荚。霜霉病在大白菜整个生育期均可为害，尤其莲座期及以后发生更为严重[3-4]。培育和利用抗病品种是综合防治措施之一，鉴定大白菜的抗病性尤其重要。国内各相关研究单位对大白菜品种进行了抗霜霉病的鉴定，李颖等[5]采用田间自然发病法对辽宁省农业科学院培育的260份大白菜自交系及其组配的465份杂交组合进行霜霉病的田间抗病性评价，赵美华等[6]采用喷雾接种法对6个直筒型大白菜品系进行人工苗期田间抗性鉴定，李省印等[7]对供试白菜品种的三大主要病害进行了苗期和大田抗性鉴定并制定了鉴定标准，这些研究结果对各地方的大白菜的抗性品种培育和利用奠定了基础。目前生产上防治霜霉病采取加强栽培管理为主，选用优良品种、化学防治为辅的综合防治措施[8-9]。利用抗性品种是最为经济有效的病害防治策略，而评价作物对病害的抗性是筛选和利用抗性品种的重要前提。因此，探明青岛地区主栽大白菜品种对霜霉病的抗性水平，对于更好地利用具有重要实践意义。笔者收集了山东28份大白菜品种，采用田间自然发病法对其进行田间霜霉病的抗性鉴定试验，以明确大白菜品种对霜霉病的抗性水平，为大白菜抗病育种和生产上有效防治霜霉病提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

供试28份秋季大白菜品种由青岛市胶州大白菜研究所提供。

1.2 试验设计

试验于2019年8—11月在山东省青岛市胶州里岔镇胶州大白菜研究所实验基地进行，前茬作物为玉米。试验共设28个品种处理，采取随机区组设计，每处理3次重复，共计84个小区。每小区面积22 m2，每小区种植2行大白菜，株行距70 cm×70 cm，每行30株，2019年8月12日育苗。移栽前土壤施入有机肥300 kg·667 m-2、复合肥40 kg·667 m-2、有机钙肥120 kg·667 m-2。于9月7日起垄后移栽。采用田间自然发病法，大白菜全生长期不施用任何杀菌剂，田间正常管理。

1.3 大白菜霜霉病抗性评价

1.3.1 病情指数法 于结球期调查各小区病害的发病情况，计算病情指数，划分抗性表现等级。每小区对角线5点取样，每点调查3株，每小区共调查15株，每株调查外部5片叶，按GB/T 17980.115—2004的0～9级分级标准进行调查[10]。0级：全部无病;1级：病斑面积占整个叶片面积的5%以下;3级：病斑面积占整个叶片面积的6%～10%;5级：病斑面积占整个叶片面积的11%～25%;7级：病斑面积占整个叶片面积的26%～50%;9级：病斑面积占整个叶片面积的51%以上。

发病率/%=（发病叶片数/调查总叶片数）×100;

病情指数=[Σ（各级病叶数×相对级数值）/（调查总叶数×9）]×100。

1.3.2 聚类分析法 大白菜霜霉病抗性评价标准参考李颖等[5]的方法进行。以病情指数确定抗性表现类型（表1）。另外，利用DPS 6.55进行系统聚类分析法分析大白菜品种抗感霜霉病差异性，先对分级数据进行标准化转换，采用欧氏距离和类平均法（UPGMA）进行系统聚类分析。

2 结果与分析

2.1 大白菜霜霉病病情指数法抗性评价

依据田间发病情况，28份大白菜品种对霜霉病的抗性有差异，病情指数最高的是‘金皇后，为44.89，病情指数最低的是‘胶白7号，为2.86。根据抗性评价标准将28个大白菜品种分为3类，分别为高抗、抗和中抗（耐病）。高抗品种占供试品种的比例为39.29%，分别为‘胶白7号‘秋美和‘北辰秋等11个品种;抗性品种占供试品种的比例为53.57%，分别为‘改良青杂3号‘义和秋和‘胶白1号等15个品种;耐病（中抗）品种占供试品种的比例为7.14%，分别为‘小义和秋和‘金皇后（表2）。

2.2 大白菜霜霉病系统聚类分析法抗性评价

由图1可知，当阈值为1.20时，28个大白菜品种可划分为4个不同抗性类群。第1类群表现为高抗，发病率最低，为16.00%～42.00%，病情指数为2.86～7.33，主要有‘胶白7号‘秋美和‘北辰秋等8个品种，占28.57%。第2类群表现为抗病，发病率为46.00%～72.00%，病情指数为9.56～19.63，主要有‘申荣8号‘战神k5和‘胶白8号等16个品种，占57.14%。第3类群表现为中抗，发病率为74.00%～88.00%，病情指数为27.78～36.00，有3个品种，分别为‘金刚67‘胶研5869和‘小义和秋，占10.71%。第4类群表现为感病，发病率为92.00%，病情指数为44.89，为‘金皇后，占3.57%。

3 讨论与结论

霜霉病是大白菜的主要病害，严重影响大白菜的产量与品质。栽培抗病品种是防治大白菜霜霉病最安全、最经济的措施。而进行抗病性评价是利用抗性品种的前提，模糊聚类分析方法是评价作物抗病性的一种比较科学的方法。周主贵等[11]采用病斑症状和发病率对金花茶抗炭疽病进行系统聚类分析，贺占雪等[12]采用病斑面积和病情指数对核桃品种抗叶枯病进行聚类分析，这些结果均能很好地评价品种的抗病性，为抗病育种和有效防治病害提供了指导。前人根据病害分级标准进行了霜霉病的系统调查，然后根据病情指数划分抗性水平，但未对霜霉病的发病率、病情指数综合进行系统聚类分析[5-7]。笔者通过试验，认为聚类分析的结论更精确。病情指数法将供试的28个大白菜品种分为3大类，而系统聚类法将其分为4大类，抗性以上品种所占比例分别为92.86%和96.43%，大体一致，但系统聚类法分类更细，个别品种如‘金皇后无论发病率和病情指数均最高，且与前一个品种差异显著。所以本研究建立的抗性评价体系可为今后大白菜霜霉病自然抗性提供评价标准，为大白菜霜霉病的有效防控和抗病育种提供快速有效的科学依据。

大白菜霜霉病的发生与流行除了与品种有关外，还与环境条件，特别是温度和湿度对大白菜霜霉病的病斑形成也有密切关系，田间抗性评价与室内接种抗性鉴定的结果还是有一定的差别。但田间抗性评价的结果在生产中应用性更强。本研究的大白菜品种仅为山东地区主栽品种，下一步研究应收集全国的大白菜种质资源进行抗病性鉴定，为大白菜的抗病育种和利用提供大量可选择的试验材料。在大白菜的霜霉病防治时除利用抗病品种外，还要根据气候条件科学用药，才能保障菜农的效益最大化。另外，加强大白菜抗霜霉病的分子育种工作，为生产提供更多抗性品种也是重要的研究方向。

通过对28个大白菜田间霜霉病的系统调查，明确了田间发病情况，并采用系统聚类分析对28个大白菜品种进行了抗性评价，结果发现，28个大白菜品种无免疫和高感品种，有8个高抗品种、16个抗病品种、3个中抗品种和1个感病品种。其中，‘红圣白2号‘胶白7号等属于高抗品种;‘胶白1号‘胶白8号‘改良青杂3号和‘87-114秋白菜等属于抗性品种。这些结果为充分利用大白菜品种提供了科学依据。

参考文献

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