油菜菌核病抗性鉴定_抗性机理及抗性遗传育种研究进展_李方球.

文章编号:1001-5280(2001)03-0085-08
油菜菌核病抗性鉴定、抗性机理及
抗性遗传育种研究进展
李方球,官春云
(湖南农业大学农学系,湖南长沙,410128)
摘　要:综述了油菜抗菌核病鉴定方法及抗源筛选现状、菌核菌致病机理及油菜抗菌核病机理、抗菌核病遗传与育种途径。

关键词:油菜;菌核病;抗性鉴定;抗性育种
中图分类号:S565.403.4;S435.654 文献标识码:A
油菜菌核病(Sc lerotinia sclerotiorm)是世界范围的主要病害。

它主要发生在油菜生长相对冷凉和潮湿的地区,但在温暖和干燥的气候条件下也时有发生,其发病范围在0～32℃之间,亚洲的冬油菜区比较严重,而在欧洲如英国、德国、瑞典则是春油菜比较严重。

由于每年气候条件不同,一般产量损失5%～10%左右,严重时可达50%以上。

在中国,油菜菌核病居油菜三大病害之首,一般发病率10%～30%,严重时可达80%。

在长江中、下游及东南沿海主要油菜产区,包括江苏、安徽、上海、浙江、湖南、湖北、江西等地发生尤为突出,严重影响了我国的油菜生产。

近几十年来,国内外在油菜菌核病病害发生、流行规律、预测预报、生物药剂防治上做了大量工作,也取得了可喜的成效,但是没能从根本上改变油菜菌核病危害严重的局面。

为此,抗病育种方面的研究引起了广大科技工作者的日益重视。

本文从抗性鉴定、病原致病机理、抗病育种方法等方面综述了这些研究的进展。

1　抗性鉴定方法研究和抗源筛选现状
1.1　抗性鉴定方法研究
抗病性鉴定是抗源筛选的必经途径。

传统上,油菜对菌核病抗(耐)性鉴定主要采用常规的
收稿日期:2001-05-07
第一作者:李方球(1962-),男,湖南岳阳人,博士,讲师,主要从事作物栽培学研究与教学。

田间病圃鉴定或在自然发病条件下的鉴定。

因其受环境影响较大,结果不稳定,费工费时[1],故近几年来,许多科技工作者致力于寻求快速、简便、准确而不受时间限制的室内接种鉴定方法。

通过不断的探索、比较和完善,下列几种方法在抗源筛选中应用较为广泛。

(1)菌丝体接种鉴定。

即将菌核培养的菌丝体,通过不同的途径接种到油菜茎、叶或离体叶片上鉴定抗性。

最初,Thomson和Kondra[2]将菌核菌培养在大麦粒上,然后把带菌的大麦粒用薄膜捆在油菜茎秆上,对成株进行鉴定。

在很长一段时间,都是采用这种方法鉴定。

随后用PDA代替麦粒培养病菌在苗期鉴定则更方便易行,即将病菌培养在固体培养基上,接种时将PD A均匀划成5mm×5mm的小块,或用打孔器打成半径为2mm的圆块,将小块反贴于展开的第三、四叶片上,在室内保温保湿进行鉴定。

菌丝体亦可培养在液体培养基上,振荡培养1周后,用组织捣碎机匀浆,稀释1倍成菌丝体悬浮液,在油菜苗期将菌丝体悬浮液均匀地喷洒于植株叶片上,然后在一定温度和湿度条件下进行鉴定。

此外还可以将病菌培养在牙签上,再将牙签插入油菜茎秆内,并保温保湿对成株进行鉴定。

目前,菌丝体接种是应用比较广泛的鉴定方法。

其优点是鉴定周期短,方法易于掌握,不受自然环境影响,适于鉴定大量供试材料,特别是苗期菌丝体接种,所占用空间更小。

(2)子囊孢子接种法。

将子囊孢子配成一定
浓度的孢子悬浮液进行喷雾接种。

它包括子囊孢子的收集和接种。

子囊孢子收集多采用自然弹射、水洗或自然放射法。

因其不易控制,应用受到限制。

刘勇等[7]和胡宝成等[8]通过室内诱导菌核萌发,对子囊盘的形成条件进行探索和修正,对子囊孢子的收集进行改进和优化,使得子囊孢子的收集较为简单可控。

具体作法是:将菌核在10℃黑暗、湿润条件下放两个月以上进行诱导处理后,在15～20℃自然散光下即可产生子囊盘,然后采用真空抽气法可收到洁净、干燥的新鲜子囊孢子。

这种方法收集的子囊孢子如果当时不用,在4℃下可保存4年。

接种鉴定,将收集的子囊孢子用无菌水配成孢子悬浮液,浓度为10×10倍显微镜下20～30个孢子。

因子囊孢子只侵染花瓣不能侵染健壮的茎叶,所以苗期接种可采取以下两种方法:一是用花瓣沾孢子液放在完全展开的叶片上;二是用针刺伤叶片,然后将孢子液均匀喷在叶片上。

接种后,保湿5～7d后调查病情。

刘勇[4]等通过此法对田间表现(抗性)不同的7个品种,不同部位叶(一、二、三、四真叶)在室内进行了离体叶片接种鉴定,他认为这种方法可靠。

生长在不同条件下正常植株及同一植株的第一、二、三、四片真叶均可用于鉴定。

罗宽等[5]对7个已知抗性的品种、628个鉴定品种和549个已进行田间鉴定的中抗以上材料的鉴定结果与另外两种方法鉴定的结果一致。

刘勇[6]等在室内人工控制条件下,在油菜初花期、盛花期和谢花期进行了子囊孢子喷雾接种鉴定认为:以谢花期接种效果最佳,以整株效果最好。

子囊孢子接种叶片(包括离体叶),同时辅以花作为子囊孢子初侵染源,然后再侵染叶片,这种室内接种方法与油菜菌核病的田间自然侵染情况较一致,方法简便,易识别调查,适于大量材料筛选。

(3)草酸鉴定法。

核盘菌次生代谢物——草酸在该菌的致病过程中具有重要作用,寄主对草酸的抗性决定了它对病原的抗性。

许多学者通过试验已证明,油菜对草酸的抗性与对病原抗性显著一致,所以草酸可以用来鉴定油菜对菌核病抗性[1,15]。

刘胜毅[37]对油菜草酸鉴定法的影响因子进行了较全面的研究,结果表明,油菜苗用草酸浸根后,幼苗病害严重度分别随温度、草酸浓度和草酸处理时间的增加而增加,随湿度、苗龄的增大而减小,与光照关系不密切。

在用草酸鉴定品种的抗性时,草酸浓度为10～15mmol,温度
18～28℃,相对湿度80%～90%和自然光照,对2～5片真叶期苗适合。

鉴定可以采用浸根法[3,15]或浸叶法[12],而浸根法应用较多。

具体操作为:将待鉴定无土幼苗放进装有适合浓度草酸的容器中,让草酸刚好淹没所有根系,设清水对照,浸根后的苗置于15～20℃,相对湿度80%～90%,室内自然光下培育,对照或多数材料开始发病时第一次调查,对照大部分植株半数叶片发病第二次调查。

统计项目有萎蔫指数、相对抗病指数、抗病效果等[13]。

这种方法具有简单、省力、容易控制发病环境,且可随意提高诱发强度(草酸浓度)的特点。

它所需的空间小,因此适于大量材料鉴定。

以上三种方法,接种幼苗时一般病情指数较高,对寄主有很大的破坏作用,供试寄主一般无再利用价值,所以对一些贵重或种子量少的材料可采用离体叶片接种进行鉴定。

1.2　油菜抗菌核病抗源筛选现状
抗源是从事抗病育种的基础,国内外非常重视抗源的筛选工作。

1986～1993年,由中国油料所、湖南农业大学、湖南农科院等单位联合,采取田间和室内鉴定相结合对2317份材料进行了抗性鉴定,结果未发现免疫类型,但高抗材料占了6%,且三种类型油菜中芥菜型油菜抗性最强[9]。

与此同时,江苏农科院陈玉卿等[10]对1300多个种质材料和新疆野生油菜进行了抗性鉴定,未发现免疫类型,获37份高抗(耐)种质。

鉴定结果还表明芸薹属6个栽培品种中,复合种抗性强于基本种,其中埃塞俄比亚芥抗性最强,新疆野生油菜抗性也较好。

1987～1992年,袁德奎[36]对400份甘蓝型油菜进行了田间鉴定,抗病的有7份,中抗51份;对35份代表材料进行鉴定,抗病的4份,占11.4%。

周必文等[11]通过多年的反复选择、鉴定,筛选出R-783,中R-884,中R-888,083,084,085等抗性材料,其抗性显著高于中油821。

国外在对油菜抗菌核病抗源筛选方面落后于我国,特别是规模较小。

Sedun FS[41]和Scot t ES[43,44]以茎腐病斑发展速率为指标鉴定了一些十字花科材料的抗性,认为它们之间抗性差异明显。

Brun H[42]通过田间和室内接种鉴定认为亚洲油菜品种抗性明显强于欧洲品种,在所有品种中日本农林9号、J et Neut抗性较好,但抗性与生长时期无关。

D ickson M H[57]通过室内人工接种鉴定了382份甘蓝材料,结果一个皱叶甘蓝品种和几个红叶甘蓝表现出较好抗性。

Hhghes W G[63]通过离体叶片接种和初花期接种认为日本Genkai-z-z,Jap3-1-5比Mikado和Bienv enu抗性强,Doral抗性亦较好。

另Kruger报导[45],Librador和Lirama有较好抗性。

由此可见,油菜抗菌核病抗源筛选结果不尽人意,看来采用人工方法创造新的变异类型来获得抗源不能不引起人们的重视。

2　病原致病和寄主抗病机理
病害的发生是一个非常复杂的动态过程,一方面它取决于病菌侵入寄主的内在能力,另一方面寄主存在一定的抵抗能力,而且外界环境条件也有一定的影响,所以弄清三者之间的关系及作用机理对我们防治此病害有很大的帮助。

2.1　核盘菌的致病机理
2.1.1组织病理学
菌核菌通过两种方式侵入寄主:萌发的子囊孢子和由子囊孢子及菌核所形成的菌丝。

前者只有在营养条件允许的情况下才能形成附着胞进入寄主。

DeBary[46]首先试验,将菌核菌子囊孢子放在加有营养物质的寄主表面时,它能萌发产生菌丝并侵入寄主,但如果只放一滴水则尽管孢子能萌发却不能进入寄主。

随后Purdy[47],Abawi 等[48]证明了这一现象,而且尽管子囊孢子萌发时产生一些可扩散物质进入张开的气孔,但它只能通过角质层直接进入寄主。

菌丝体是菌核菌侵入寄主的基本方式。

20世纪70年代大量研究报道了菌核菌的侵染过程,包括接触、侵入[47]、侵染的早期阶段[49]和侵染的后期阶段[25]。

与豆科作物上病菌能从寄主的角质层和表皮细胞侵入,也能通过张开的气孔侵入[41]有所不同,油菜菌核菌丝体除从寄主表皮直接侵入外,还可沿着保卫细胞内侧间接侵入表皮细胞[14]。

病菌侵入前能形成单一菌丝顶端膨大的单附着胞和多细胞组成的复合侵染垫两种结构。

杨谦[34]的观察结果是:该菌首先在叶片上形成复合附着器,每个分枝末一般生出一个侵染钉,侵染钉侵入叶面腊质、角质层和表皮细胞壁时,不仅靠附着器的压力而且借助于酶对寄生表面的软化、消解作用。

该菌通过角质层和表皮细胞壁侵入油菜叶片,尚未发现通过气孔侵入的现象。

侵入叶片后该菌的继续生长导致油菜组织溃烂。

吴纯仁进一步研究指出[15],病菌侵染过程包括叶片表面形成侵染垫、机械侵入寄主表皮、侵染菌丝细胞间扩展及分枝菌丝的胞间扩展。

2.1.2　致病的生理生化机制
尽管油菜菌核菌致病因子及各因子的作用机理还有许多需要探索的地方,而细胞壁水解酶和草酸在致病中有一定的作用则广泛被人们所接受,围绕这两方面的研究也在不断展开。

(1)细胞壁水解酶
①果胶酶。

果胶酶被认为与病菌的致病力密切相关,它们能较迅速广泛地降解寄主细胞壁组成成分,导致寄主发病。

多聚半乳醛糖酸酶PG (Polygalacturonase)是包括菌核菌在内许多真菌产生的细胞壁降解酶,对其研究亦较多。

Lums-den[50]在接种菜豆12h后,检测到PG,24h后,酶活性达到高峰,并建立了不可逆转的侵染关系。

随后酶活性下降,直至48h形成了病斑,酶活性又开始升高。

酶活性第一高峰为内切PG (endo-PG)。

Rai JN等[51]以抗感芥菜型油菜品种各1个为材料,接种菌核菌(茎)7d后测定PG,结果表明,健康组织中无PG,抗病品种PG活性低于感病品种。

J ohn PR[52]等通过培养(菌)分离纯化PG后确定了其一系列的生化参数:分子量为43000,km为0.69mg/mL,V max为620μmol/min mg,最适温度为42℃,最适pH值为4.2。

Shashi[53]等报导了培养的病菌和被侵染的芥菜型油菜植株中,果胶转硝酶PTE(Pecti n transeliminase)和PG的活性与病菌的致病力有关,在抗病寄主中活性比在感病寄主中活性低, PM E(Pe ctin methylest erase,果胶甲脂酶),也是早期发现与菌核病发生有关的酶,其最适pH为
5.0。

②半纤维素酶和纤维素酶。

纤维素为细胞壁的组成成分,而病菌分泌的Cl酶和Cx酶将纤维素降解为可溶性纤维二糖,再由β-葡萄糖甘酶将纤维二糖降解为葡萄糖[16],Cx最适pH值为3.0[49]。

另外,病菌还分泌一些酶如磷酸脂酶、蛋白质水解酶[16]等与其致病力有关。

(2)草酸
DeBary首次认为草酸与菌核菌的侵染有关,以后M axWell[54]和Lumsdem[49]从菌核菌侵染的大豆组织中检测到草酸盐的存在。

而Rai首
次证实了油菜菌核病中草酸毒素的存在。

吴纯仁[17,35]对罹病组织中草酸积累和分布晶体结构进行了研究,进一步证明了草酸在油菜菌核病致病中的作用。

Godoy G等[55]将大豆上采集的菌核诱导产生子囊孢子,然后对子囊孢子进行紫外光照射诱变产生了不产草酸的突变体,以突变体对大豆叶、荚进行接种发现,两者都不发病,然而病菌在离体培养时却产生PG,PM E,Cx三种降解酶,由此他认为草酸是菌核菌致病的决定因子而水解酶则在致病中几乎不起作用。

不过草酸的作用机理至今尚不清楚,据推测主要有以下几点:①草酸降低了寄主细胞的pH值,从而有利于病菌的细胞壁降解酶的活性,加速了寄主细胞解体。

因为这些酶如内或外PG、纤维素酶、半纤维素酶都是酸性酶,病组织中在pH4条件下这些酶的活性是pH6条件下的3～7倍。

②草酸抑制了与抗性有关的酶和光合作用的酶活性。

③草酸和钙结合成草酸钙晶体有可能堵塞导管或维管束而导致萎蔫。

④草酸对寄主细胞的直接毒害作用,表现在草酸有强的离子螯合能力,能改变寄主细胞膜透性,引起电解质丧失,破坏叶绿体结构,为病菌提供了营养和生存环境。

(3)致病机理
当病菌侵染菌丝通过组织的细胞侵入时,产生3种果胶酶降解细胞壁中胶层,在病程的早期主要是内PG,通过PM E使果胶脱甲基后再由PG水解,使病菌在细胞间迅速扩展。

在发病后期PEM也有活性,此时外PEM更活跃,外PG水解果胶盐比果胶更迅速,外PG和PEM除有降解中胶层果胶的作用外,还可能对侵入组织的病菌的营养和发育起作用。

在整个病程中,病菌的营养可能是决定病菌在寄主中建立寄生关系成败的重要因素。

侵染前基物的可利用性是侵染成功的先决条件。

病菌侵入组织后,需要大量的能源,只有丰富的易利用的营养才能提供,纤维素酶、半纤维素酶、外PG、磷脂酶、蛋白质水解酶和其他酶类在发病过程中可能起一种分解寄主组织提供营养的作用。

当侵染菌丝通过寄主组织迅速扩展时,这些酶类对细胞壁和细胞内含物的作用,基本上为病菌提供了丰富的碳源和氮源。

降解细胞壁的酶类、各纤维素酶可由病菌的分枝菌丝产生,使细胞广泛被降解,因而提供了丰富的可利用的碳水化合物,使侵染菌丝尖端后的分支菌丝能在细胞间充分分支与定植,接种后第二天侵染组织中纤维素含量稍减少,就是一个例证,半纤维素酶也一样。

病菌生长和产生细胞外酶所需的氮源可能由磷脂酶和蛋白酶提供。

2.2　寄主的抗病机理
2.2.1　避病
避病来自两个方面,一是时间上的避病,即油菜开花期如能避开子囊盘形成盛期,发病就轻,而且油菜开花期与子囊发生期相吻合的时间长短对成熟期间病害的影响存在显著的回归关系[19]。

其二是形态性状上的避病,即油菜无花瓣或花瓣脱落后不易粘在叶片上。

许多研究业已表明,油菜花瓣是菌核菌子囊孢子萌发及田间侵染的主要媒介,无花瓣油菜品种的发病明显减轻。

故现在一些学者正致力于油菜的无花瓣育种,以期达到减轻油菜菌核病的目的。

2.2.2　形态结构的抗病性
形态结构抗病即是油菜外部或组织结构能在某种程度上抵抗病菌的侵入或造成某种环境不利于病害发生的现象。

余琦[20]以270个甘蓝型油菜品种为材料分析了其33个性状与菌核病发生的关系,结果表明,有9个性状与菌核病密切相关。

苗期叶色蓝绿、匍匐生长、生长势弱、上生分枝、花朵较小、茎秆坚硬不倒菌核病感染轻。

中国油料所筛选出的3个抗病品种所具有的共同形态特点是叶片腊粉多、分枝为上生型、较紧凑、茎秆坚硬、微紫色或绿色[16]。

分枝紧凑实际是空间上的避病,使株间日照多,相对湿度低,造成不利于发病的条件,而叶片上腊粉多、茎秆坚硬是组织解剖方面的一种抗性表现。

2.2.3　油菜抗病的组织病理学及生理生化
抗、感材料对侵染的组织病理学反应不同。

吴纯仁研究[15]表明,不同感病程度的油菜品种受菌核菌感染后,在侵染方式和扩展特性等方面有明显不同:菌核病菌侵染高感油菜品种(系)时,在叶片表面形成两种不同形式的附着胞,即复合侵染垫结构和单一菌丝顶膨大形成单胞附着胞;而相应低感品种(系)叶上只形成一种复合的侵染垫,且其侵染垫的结构也明显不同,在其侵染垫基部与寄主表面相接触处有一层致密的染色较深的物质。

同时抗、感品种对病菌侵染反应不同。

侵染早期内低感品种(系)表皮细胞迅速坏死,类似过敏性反应,并出现细胞壁增厚,可能属于一种木质化反应。

在抗病的生理生化方面,倪守延和承河元[21]通过对中、高两种肥力下“黄鳝籽”油菜植株内含物与菌核病扩展间关系的研究,建立了12个数学模型,说明高肥力田中油菜病斑长、宽和面积与含水量及水溶性糖密切相关;其次是精氨酸、异亮氨酸、亮氨酸和组氨酸,中肥力田油菜病斑长、宽和面积与精氨酸、天门冬氨酸密切相关;再其次是水溶性糖、水溶性蛋白和硬脂酸。

吴纯仁[18]研究指出,油菜中,抗病品种(系)比感病品种以及受侵染的植株,其酚类物质含量增加,且离病斑越远,酚类物质含量越低,然而草酸却能抑制多酚氧化酶的活性。

过氧化物酶(PO D)、多酚氧化酶(PPD)和超歧氧化酶被认为与植物抗病性有密切关系。

赵建伟和黄永菊研究指出[22],接种后抗病品种中几种酶的活性明显高于感病品种,而且活性增加的幅度大,比对照增加2.8倍。

熊秋芳和刘胜毅[23]以草酸处理抗病品种783和感病品种84039后得出类似结果。

周必文和刘胜毅研究抗病材料在子叶期不接种病原菌条件下的过氧化物酶同功酶谱发现,抗(耐)病材料如中RV S-1,中RV S-2,中R V S,中油821等的同功酶谱较感病品种甘油5号等有明显差别,抗病品种(系)的酶带数较感病品种(系)多1～2条,另外,相同迁移位点上的酶带强弱亦有显著区别。

此外,吴纯仁[18]认为钙亏缺能增加油菜植株的感病性。

而Chrominski A等[55]指出,赤霉素能降低植株体内的钙的含量,增加植株的感病性。

2.2.4　对草酸的耐性
近年来的研究表明,包括核盘菌在内的许多植物病原菌在致病过程中产生草酸,它是致病的重要因子。

不同的油菜品种对外来草酸的抗耐性是不同的。

吴纯仁[17]研究结果表明,不同感病程度的油菜品种(系)罹病组织内草酸含量及pH 值变化明显不同。

同一时间内高感品种(系)的草酸积累量及pH值下降幅度显著高于相对应的低感品种,而且不同感病程度的品种(系)草酸毒素的分布范围显著不同,低感品种内草酸主要分布于病斑区域和病周缘处,而高感品种(系)内草酸毒素一部分分布于病斑区域和病斑周缘处,另一部分能渗透到相邻的病斑外健康区域,pH值呈类似的变化规律。

刘胜毅[24]等的放射自显影和放射强度测定结果表明,油菜品种对草酸有明显的吸收作用,高抗品种如中R-888放射物质主要分布在叶脉中,表现为限制放射物质的运转;感病品种如84039放射性物质在叶片中分布均匀,高感品种吸收的放射物质是高抗品种的4倍以上。

到目前为止,油菜品种高抗(耐)草酸的生化机制尚不清楚。

刘胜毅[38]进一步研究指出,油菜叶对所吸收的草酸的转化率在57%以上,而抗病品种大于感病品种,在放射性物质中未转化的可溶性草酸盐仅占1.2%,而不溶性草酸盐占28%以上,在草酸转化物糖、有机酸和氨基酸中,糖所占比例最大。

3　抗性遗传和抗病育种途径
3.1　抗性遗传
尽管对油菜菌核病原菌免疫的油菜品种还没有发现,但是油菜品种或种质的抗性变异是广泛存在的。

抗感品种杂交研究[25]、过氧化物酶及抗病斑扩展速率的研究[18]表明抗性可以遗传,由多基因控制,广义遗传力在40%～70%。

Dickson M H[57]在甘蓝和花椰菜抗性遗传研究中结果为,抗性受隐性基因控制,其遗传力分别为h=0.82和0.58。

而Baswana[40]对花椰菜抗菌核病遗传研究指出,抗性受隐性多基因控制,有加性效应。

从目前油菜和其它十字花科作物对菌核病抗性遗传研究结果来看,抗性不是受简单的一对或几对基因控制,故直接通过遗传工程方式导入抗性基因是困难的,但是可以通过杂交和选择来提高油菜品种的抗性。

3.2　抗病育种途径
3.2.1　杂交和选择
利用目前筛选出的高抗(耐)品种进行杂交以及根据抗性与其形态性状的关系进行选择仍是一条有效的途径,如中油821、中双821均达一定抗性水平,在生产上推广。

轮回选择在其它作物抗病育种中已有成功的先例。

周永明等[26]以相对发病率和相对病情指数(RDI)为指标,比较了三轮半姊妹(HS)家系和全姊妹(Sl)家系的油菜的抗菌核病抗性水平。

病圃诱发(菌丝体喷雾)条件下,HS家系群和Sl家系群的平均RDI为116.8～172.2。

在96HS和96Sl家系群中分别有30.6%和39.0%的家系RDI小于100,其中有些家系的病情指数仅为抗性对照的40%。

单株表型选择可为选择提供较大的变异基础,但以HS和Sl家系病害鉴定为依据,能更显著地完善群体抗性水平。

3.2.2　无花瓣育种
前人的研究指出,菌核菌病原菌主要通过子囊孢子进行初侵染,而子囊孢子极易侵染将凋萎的花瓣或老叶而不能直接侵染健壮的茎叶,如开花期与子囊盘发生期吻合时间愈长,病害则愈重,花瓣充当了传病的媒介。

陈玉卿等[27,38]于油菜病圃及资源圃分别取样培养,测定花器各部位子囊孢子带菌率,结果表明,几个脱落部位花瓣、花萼、雄蕊的平均带菌率为92.7%,97.8%和93.3%。

由此可以推算消除了花瓣带菌,对菌核病的传播几率至少比有花瓣品种减少34.1%。

由于花瓣面积大,易飘散和附着于叶片和叶腋,因此,实际上无花瓣群体的传病几率还可能大幅度下降。

胡宝成等[28]在不育系繁殖中发现,由于不育系90A花器官雄蕊不发育和雌蕊外突,致使花瓣不能展开和脱落,该不育系的病株率和病情指数比保持系分别减少84.46%和99.57%。

鉴于脱花花瓣在病害传播中的作用,一些学者对无花瓣性状的遗传和生理进行了研究,提出了无花瓣育种,从形态避病途径解决菌核病严重危害的难题。

在甘蓝型油菜(B.napus)中,Buzza[61]首次报道了从Canola中获得了几乎没有花瓣的突变品系。

刘后利等[29]从甘白杂种的白菜型后代中,也发现了无花瓣的突变体,从全株花朵均无花瓣到大部分花朵无花瓣。

随后,一些学者在不同的杂交后代发现无花瓣突变体[30,31]。

在这方面,傅寿仲作了大量工作[30]。

他1983年从甘白杂交的甘蓝型油菜后代中得到了无花瓣突变体A PL-0256,以后通过多代自交纯合,其群体基因外显率达100%,个体基因表现度为98.34%,且不易受环境条件的影响。

随后,他利用无花瓣种质,通过杂交转育、温室及异地加代,扩大了无花瓣种质范围,选育建立了以无花瓣为标志性状的高产、优质、抗病的近百份材料或品系。

同时他提出一些问题,需进一步探讨:(1)节能减耗的流向,能否导致形成大的库容和高的产量;(2)花瓣消失后,昆虫传粉是否相应减少,而导致结实率的下降;(3)发挥无花瓣性状潜力的适宜条件。

3.2.3　组织培养
组织培养作为克服远缘杂交不育性和创造新的变异类型的人工方法已广泛地应用抗病育种。

已有许多研究指出草酸可以作为选择剂用于油菜愈伤组织抗菌核病突变体的筛选[12,32]。

W u CR[58]研究表明,草酸对抗病品种083愈伤组织的抑制明显比感病品种Hua8弱。

吴力游和高必达[33]以草酸作为筛选剂处理油菜愈伤组织,获得耐草酸毒素的突变体,分化培养后得到少量再生植株。

经用毒素处理离体叶片,菌丝体接种离体叶片,所获再生植株与原品种(224-2)相比较,均不同程度提高了对菌核病的抗性。

由此看来,以当前筛选出来的高抗品种为材料进行组织培养诱导产生突变体有可能产生更好的抗病材料。

3.2.4　基因工程
因未发现免疫材料,而且抗性不是受简单的几对基因控制,所以还不能采取基因工程的方法将抗性基因从一个油菜品种引入到另一个油菜品种中。

然而,已知几丁质是许多真菌细胞壁的构成成份,而几丁质酶基因可以催化其水解,从而抑制病菌的生长繁殖,所以人们试图将几丁质酶基因转入油菜品种中来达到抗病的目的。

Oppen-he im[59]等已构建了转几丁质酶基因的油菜植株。

Grison R[60]将内几丁质酶通过农杆菌引到了冬油菜品种中。

通过接种鉴定,其抗性显著提高。

4　问题和讨论
(1)抗源筛选的结果还难以令人满意。

尽管抗病性广泛存在,但还没发现免疫类型,组织培养、诱变能创造一些新的类型,而且还可以不同程度地提高抗性,但多为中抗材料。

所以更广泛、更全面筛选、寻找、创造抗源材料是今后一个研究方向。

(2)病原致病机理比较模糊,特别是致病因子中的酶作用,迄今的研究都是抗感材料中一些生化物质如酶活性存在一些差异,但这些差异是现象还是本质,不得而知。

还没有或极少研究将所有致病的因子分开来进行全面系统研究,即从细胞结构、分子等水平来揭示其本质。

(3)抗病遗传的本质是什么还不清楚,因无免疫材料,遗传研究、抗病育种存在困难。

(4)基因工程是当前的热门课题,转几丁质酶基因油菜植株已经获得,预示着抗病育种的前景。

另一个酶基因,即草酸氧化酶基因的获取和克隆已进入油菜领域。

因菌核菌产生的草酸是一。