马铃薯(Solanum tuberosum L.)是中国继水稻、小麦和玉米之后的第四大粮食作物,对保障国家粮食安全,促进乡村振兴等战略具有重要意义。近年,由于中国马铃薯种植面积不断增加,连年连作,导致由轮枝菌属(Verticillium)真菌特别是非苜蓿轮枝菌引起的黄萎病日趋严重。黄萎病发病症状与植物的衰老症状相似,因此,在生产中很容易被忽视。目前,对此类黄萎病的研究甚少,缺乏高抗的抗病品种和有效的防控措施遏制该病害发生。通过室内盆栽接种的方法评价了马铃薯资源材料的黄萎病抗性,并建立水培接种法加速抗性评价。在水培鉴定过程中观察到马铃薯利用迅速生根的策略逃避病原菌的侵染,利用ABT生根粉模拟马铃薯根系再生,提高对非苜蓿轮枝菌的抗性。研究方法为高效鉴定马铃薯黄萎病抗性提供参考,研究结果为大田生产中马铃薯黄萎病的防控提供了理论依据。试验选择了"C545""C9701""Désirée""RH""Ac142""RM-6""RM-28""缙云薯7号""C242""gyc-2""鄂马铃薯3号""荷兰15""青薯9号""陇薯11""陇薯16""克新18""兴佳2号""希森6号""渝马铃薯5号""中薯3号""中薯18""中薯19""中薯20""中薯26""中薯28""合作88"总共26份马铃薯野生种、近缘栽培种以及栽培种种资源材料进行盆栽、水培接种鉴定,建立马铃薯黄萎病快速抗性评价体系。构建绿色荧光蛋白(Green fluorescent protein,GFP)标记菌株用于指示非苜蓿轮枝菌对高抗、中抗和感病材料的侵染过程。设置0～80 mg/L的7个ABT生根粉浓度处理中抗及感病马铃薯材料"中薯19"和"Désirée",测量根系长度、根系总体积、根系总表面积以及根尖数,明确促进根系生长的浓度范围。选取促进根系生长的ABT生根粉浓度范围,设置4个浓度梯度处理接种非苜蓿轮枝菌菌株Vn011的中抗及感病马铃薯材料"中薯19"和"Désirée"。测量接种后马铃薯病情等级、病情指数、茎段真菌含量、马铃薯产量以及防御相关物质的含量。主要试验结果为:(1)利用盆栽和水培的方式对26份马铃薯资源材料进行接种鉴定,盆栽鉴定的抗性评价将测试材料分为四类:"C9701"为高抗,"中薯19""陇薯11""青薯9号""合作88""C545""C242"共6份材料为中抗,"克新18""中薯28""渝马铃薯5号""gyc-2"4份材料为中感,"Désirée""中薯18""Ac142""鄂马铃薯3号""RH""RM-28""兴佳2号""希森6号""荷兰15""缙云薯7号""RM-6""陇薯16""中薯26""中薯3号""中薯20"共15份材料为高感。水培鉴定则将测试材料分为3类:"中薯19""陇薯11""C545""渝马铃薯5号""青薯9号""C242""C9701""合作88"共8个材料为抗病,"兴佳2号"和"克新18"共2个材料为中感,"中薯26""中薯18""中薯28""希森6号""陇薯16""Désirée""RM-28""中薯20""中薯3号""鄂马铃薯3号""荷兰15""RH""缙云薯7号""RM-6""Ac142""gyc-2"共16个材料为感病。回归分析表明两种接种鉴定方式相关性较好,水培鉴定体系可以加快马铃薯黄萎病抗性评价进程。(2)利用绿色荧光蛋白(GFP)标记非苜蓿轮枝菌,获得生长形态、致病力均不发生改变的菌株Vn011-GFP-27用于根系侵染观察。Vn011-GFP-27侵染根系后,发现孢子萌发长出芽管形成菌丝,菌丝沿着维管束向上纵向发展直至彻底破坏根表皮内部结构,根系失去机械支撑能力,无法向下定殖导致根冠塌陷,最终菌丝突破根系表皮伸出。病原菌在高抗材料"C9701"和中抗材料"中薯19"根系中的定殖速度明显慢于感病材料"Désirée"。"C9701"根系没有被菌丝破坏,仅观察到菌丝从侧根损伤处侵入根系内部;"中薯19"根系则观察到维管束弯曲、错位,但仍保持完整的根系形态;"Désirée"根系维管束弯曲、错位,最终维管束断裂,根表皮内部中空,根系失去机械支撑能力。结果表明,抗病材料较感病材料根系对病原菌的限制能力更强。(3)利用ABT生根粉对马铃薯黄萎病防控效果进行鉴定。结果显示,ABT生根粉促进马铃薯根系再生的最适浓度区间为5～40 mg/L。在此区间内,不同浓度的ABT生根粉处理下马铃薯发病程度、病情指数、茎段中的真菌含量、生物量损失,丙二醛、木质素、脯氨酸的含量等均降低,以10 mg/L处理的降幅最明显。此外,10 mg/L处理的根系总量和过氧化物酶活性均最高。各指标表明,5～40 mg/L ABT生根粉处理菌能在一定程度促进根系生长,抑制马铃薯黄萎病,延缓病情发展,减少生物量损失。其中,ABT生根粉浓度为10 mg/L时防治效果最好。研究利用灌根法筛选出马铃薯黄萎病抗感病品种及野生资源,为今后马铃薯黄萎病抗性品种的选育及利用提供了材料基础。同时,建立水培接种鉴定法加速不同材料抗性评价。接种过程中发现根系物理屏障、根系迅速再生能力与黄萎病抗性正相关。利用ABT生根粉处理提高马铃薯根系再生能力并建立新的"疏导系统",增强对非苜蓿轮枝菌的抗性,水培外源施加最佳浓度为10 mg/L。