根肿病是由根肿菌Plasmodiophora brassica侵染十字花科作物引起的重要的世界性土传病害,主要分布在欧洲、亚洲和北美等十字花科作物种植区。在我国,十字花科蔬菜作物根肿病危害面积达320~400万公顷,平均产量损失在20%~30%,近年来在我国长江流域冬油菜主要产区油菜根肿病发生逐年加重,油菜根肿病已经成为我国油菜生产上主要新病害,严重危害我国长江冬油菜的安全生产。本学位论文开展了根肿菌对寄主侵染条件、油菜品种资源与根肿菌小种的抗性互作、根肿菌侵染甘蓝型油菜的致病机理与基因表达等研究、并探讨了播期与杀菌剂对油菜根肿病防治效果等,取得的主要结果如下。1、不同营养基质和接种浓度对油菜根肿病发病的影响专性寄生菌根肿菌人工繁殖与接种对营养基质的配方及接种浓度选择有严格的要求,为了探索准确高效的根肿菌接种鉴定的方法,本文研究了6种营养基质配方和7个根肿菌休眠孢子悬浮液浓度对根肿菌接种鉴定效果的影响。试验结果表明2号(石英沙)与6号(泥炭-蛭石-珍珠岩)营养基质配方的处理均有根肿病发病症状,其它处理(1、3、4、5号处理)均不发病。其中6号营养基质配方的处理根肿病发病率达100%,病情指数达69.6,是一种理想的根肿病接种用营养基质配方,其发病率高、发病稳定可用来进行根肿菌生理小种的鉴别与抗根肿病育种材料的鉴定筛选;2号处理的营养体生长旺盛容易形成较大的根肿,在研究中可用来作为根肿菌的扩繁的营养基质。根肿病的发病率随着休眠孢子悬浮液浓度的增加发病率与病情指数均表现升高,其中孢子浓度为1×106、1×107和1×108 spores/ml的处理在接种后50dai(day after inoculation)发病率均达到100%,而且根肿病发病稳定是理想的接种浓度。2、根肿菌的致病力与甘蓝型油菜品种对根肿病抗性研究为了鉴定评价我国油菜根肿菌致病性的分化、油菜主要品种资源和国外引进的根肿病抗性资源与根肿菌4号优势小种的抗性互作关系,本文利用Williams鉴别寄主系统鉴定研究安徽、四川、云南等7份油菜根肿菌致病性的差异,利用根肿病病圃鉴定及人工接种鉴定技术分别对征集的188份油菜品种资源和国外引进的12份根肿病抗性材料进行了抗性鉴定与研究。鉴定结果表明来自安徽休宁、黟县、广德与四川广汉的油菜根肿病菌为4号小种,安徽宁国与云南楚雄的菌源为2号小种,安徽绩溪的菌源为5号小种;田间病圃鉴定结果获得抗根肿病品种22份,其中蓉油9号、宁杂21号为高抗品种;油菜根肿病的病情指数与油菜籽中硫苷及芥酸的含量呈极显著的负相关,与油菜的硬脂酸(C18:0)则呈极显著的正相关。温室人工接种鉴定结果表明12份抗性资源对4号小种等表现出不同程度的抗性,其中抗性材料cr5对来自安徽休宁、黟县、广德、宁国和绩溪以及四川广汉的菌源均表现出完全的免疫抗性。。3、根肿菌侵染甘蓝型油菜抗病品种与感病品种及其基因表达研究本实验研究观察在不同侵染时期根肿病菌对一个抗病品种和一个感病品种的侵染情况。研究结果表明在根毛上的初次侵染在接种后7d在感病品种和抗病品种中根毛侵染率均达到90%以上,此后,根毛侵染率下降,接种后14d至35d根毛侵染率下降到20%以下。在两个品种中,根毛初侵染率的水平在每个时间点都是相似的;二次侵染在接种后5d和7d每个品种都很少观察到,到接种后14d时比较容易观察的二次侵染。在14d至28d时,二次侵染在抗病品种中比感病品种表现出更高的侵染程度。这种结果的主要原因是抗病品种在侵染后期约束限制了病原菌的发育;因此在抗病品种中比同一时间点的感病品种有更多的次生原生质团聚集在根部。在不同时间点序列中,通过反转录qpcr研究了12个候选的根肿菌基因在植物中的基因表达情况,在抗病品种中,所有的候选基因在接种后5d或7d与其他时间点比较均表现出上调表达;在感病品种中,根据这些基因的表达模式12个基因被分化为3中类型,其中2个基因在接种后14d有一个表达量的高峰,3个基因在接种后14d和35d出现了两个基因表达量的高峰,另外的7个基因均在接种后35d达到基因表达量的高峰。这个研究结果将有利于油菜育种和根肿病抗性资源的利用研究,以及进一步的研究选择候选根肿菌致病性基因。4、播种期对油菜根肿病的发病影响及产量损失研究油菜根肿病是由根肿菌引起的土传病害,由于我国水旱轮作为病原菌的传播提供条件,油菜根肿病的快速流行已经是我国油菜生产面临的新问题,为了研究利用栽培技术防控油菜根肿病的综合治理技术,本文研究通过调整油菜的播种期研究不同播期的处理对冬油菜根肿病的发病情况以及其对油菜的产量损失的影响。试验结果表明早播的油菜根肿病发病重,随着播期的推迟油菜根肿病田间发病率与病情指数均呈下降趋势,早播的油菜产量比迟播的油菜产量高,但是由于根肿病害的影响,二者的产量之间的差异不显著。因此在生产上可以通过选择种植耐迟播品种适当推迟播种期,一方面有利于达到油菜生产的增产与稳产目标,另一方面利用迟播控制根肿病害,因为油菜形成的根肿较小,有利于降低田间根肿菌总的菌源量。冬油菜适当迟播技术是油菜根肿病综合防控的重要措施之一。5、杀菌剂对油菜根肿病的发病影响及产量损失研究本研究试验结果表明处理间的发病率、病情指数及油菜产量的平均值差异均达极显著水平(p﹤0.01)。5种杀菌剂处理与石灰处理均有较好的防效,其中50%多菌灵wp防效达90.82%;从产量损失方面比较,10%氰霜唑sc,50%多菌灵wp,75%百菌清WP和60%硫磺·敌磺钠WP处理可显著减少根肿病引起的产量损失;油菜根肿病的病情指数与油菜产量呈显著的负相关性,相关系数r=-0.7962,油菜产量(y)与病情指数(x)的回归方程为y=-32.65 x+2372。