本课题应用比较生理学方法，以抗丛根病(rhizomania)性不同的甜菜品种为材料，在大田栽培条件下，系统研究了丛根病地和无丛根病地上抗、感丛根病品种间生理性能的差异及其与抗丛根病的关系，同时探索了提高甜菜抗丛根病的调控措施和抗丛根病生理选种实践，结果表明：甜菜感染丛根病后，造成其生理危害。叶绿体结构受损，基粒数和单个基粒中的片层数量减少，排列松散并出现大泡囊，有的叶绿体基粒已消失或模糊不清，被膜降解；希尔反应活力明显下降；气孔导度变小；生育前期胞间CO2浓度降低，光合速率下降；可溶性蛋白含量减少，游离氨基酸含量增多，叶片蛋白酶活性相对较不感病植株高，蛋白质分解加速；感病初期DNA、RNA含量增加，后期DNA含量减少、RNA含量仍增加，总体DNA含量变化较小，RNA含量变化较大，从而改变体内代谢方向和强度；可溶性糖含量降低，蔗糖转化酶活性增强，使糖代谢水平下降；苗期叶片和块根中N、P、K、Na含量降低，块根及糖分增长期块根中的P、K、Na含量很低；硝酸还原酶活性下降，在甜菜受感染早期降低了甜菜对矿质元素的吸收能力，并且影响到生育中期生长中心的转移；乙烯含量增加。 甜菜抗丛根病品种在光合性能、防御酶系活性、细胞壁水解酶活性、抗病物质含量、活性氧代谢平衡等方面均显著高于感病品种，乙烯含量低于感病品种，这是甜菜抗丛根病的重要生理生化基础，因此，这些指标均是甜菜抗丛根病的生理指标，其中叶绿素含量、叶黄素含量、类胡萝卜素含量、希尔反应活性、酚类物质含量、抗坏血酸含量、细胞壁羟脯氨酸含量、POD活性、β-1，3-葡聚糖酶活性是甜菜抗丛根病的固有抗性；POD活性、PPO活性、PAL活性、几丁质酶活性、β-1，3-葡聚糖酶活性、SOD活性、超氧阴离子自由基产生速率、H2O2含量、抗坏血酸含量、乙烯含量、酚类物质含量、细胞壁羟脯氨酸含量、叶黄素含量、类胡萝卜素含量是其诱导抗性；故叶绿素含量、叶黄素含量、类胡萝卜素含量、希尔反应活性、酚类物质含量、抗坏血酸含量、细胞壁羟脯氨酸含量、POD活性、β-1，3-葡聚糖酶活性既可作为病地也可作为无病地上选择抗丛根病材料的生理指标；PPO活性、PAL活性、几丁质酶活性、β-1，3-葡聚糖酶活性、SOD活性、超氧阴离子自由基产生速率、H2O2含量、乙烯含量、K含量可作为病地上选择抗丛根病的生理指标。 甜菜抗丛根病的物质代谢特点是，抗丛根病品种叶片全N量、可溶性蛋白含量、叶丛总氨基酸含量、天冬氨酸、谷氨酸、脯氨酸含量、硝酸还原酶活性明显高于感病品种，游离氨基酸含量、蛋白酶活性低于感病品种；抗病品种可溶性糖含量高于感病品种，苗期感病品种叶片蔗糖转化酶活性稍高于抗病品种，块根酶活性抗病品种高于感病品种；抗病品种DNA和RNA含量显著高于感病品种，说明甜菜的蛋白质、糖、核酸代谢与其抗丛根病性有关。在甜菜整个生育期中，抗病品种体内P含量高于感病品种；块根及糖分增长期以前抗病品种体内K含量高于感病品种，糖分积累期直至收获抗病品种K含量低于感病品种；抗病品种叶片Na含量在叶丛快速生长期低于感病品种，之后，抗病品种高于感病品种，块根Na含量在前期高于感病品种，后期低于感病品种，说明P、K素也是甜菜抗丛根病的重要物质。K和Na在甜菜生长发育中可能有相互替代作用，抗病品种收获时较感病品种低的钠和钾含量使其具有更高的工艺价值。 以水杨酸(SA)为抗丛根病诱导因子，用不同浓度的SA对甜菜进行浸种和苗期叶面喷施处理，可降低丛根病病情指数，提高产量和含糖率。并且无论是浸种还是喷施，SA都诱导并增强了甜菜POD、PPO、PAL、SOD活性，降低了超氧阴离子自由基和MDA含量，增强了甜菜抗丛根病性，相较之下，SA浸种比叶面喷施处理效果更好，为开辟甜菜丛根病防治新途径提供了理论和实践依据。 以K素作种肥或以K素作种肥加叶面喷施处理不同抗病性的甜菜品种，均降低了甜菜田间病情指数，提高了产量和含糖率。同时增强了甜菜根系活力，增加了植株体内的K含量，增大了气孔导度，提高了净光合速率。表明增施K素，通过调节植株整体代谢水平，来提高甜菜抗病性是可能的。 根据甜菜抗丛根病生理特性研究基础，遵循选种生理指标的实用性和有效性原则，确定在病地和无病地上用叶绿素含量，类胡萝卜素含量，块根细胞壁羟脯氨酸含量(集团选择)等为选择生理指标；在病地上用POD活性、SOD活性、游离氨基酸含量、钾含量等为选择生理指标。对田间选择出的抗病材料或引进的抗病材料进行多点试验的同时进行生理选择，并对选择后代及其组合进一步作生理鉴定与再选择，通过生理选育，培育出抗丛根病新品种，初步建立了甜菜抗丛根病生理选种程序。