2010－2012年甘肃省小麦条锈病菌生理小种变化动态监测

黄 瑾， 贾秋珍， 金社林， 曹世勤，张 勃， 孙振宇， 骆惠生， 王晓明

（甘肃省农业科学院植物保护研究所，兰州 730070）

2010－2012年甘肃省小麦条锈病菌生理小种变化动态监测

黄 瑾， 贾秋珍*， 金社林*， 曹世勤，张 勃， 孙振宇， 骆惠生， 王晓明

（甘肃省农业科学院植物保护研究所，兰州 730070）

摘要小麦条锈菌新小种的产生并成为优势小种是造成品种抗锈性丧失及历次条锈病大流行的先决因素。为了系统监测小麦条锈菌生理小种的变异，对2010－2012年采自甘肃省28个县（市）的1 008份小麦条锈菌标样进行了鉴定。结果表明：2010、2011和2012年分别监测到30、23和25个生理小种和致病类型，优势小种仍为CYR33和CYR32，其中CYR33出现频率分别为19.06%、29.88%和16.29%；CYR32出现频率分别为24.49%、16.69%和30.57%；其次为2010年首次监测到的感染‘贵农22’的新致病类型G22-9，其出现频率分别为2.81%、7.99%和10.86%，在2012年已上升为继CYR33和CYR32之后的第三位小种类型；同时在2011年监测到新致病类型G22-14，其出现频率也较高，分别为7.40%和2.57%。感染‘贵农22’新菌系的出现及扩展，标志着我国小麦条锈菌群体结构又一次发生重大变异，应引起育种和推广部门的高度重视。

关键词小麦； 条锈菌； 生理小种； 致病类型

小麦条锈病一直是中国西北、西南、黄淮海等麦区最重要的小麦病害之一［1］。利用抗病品种是控制该病害最经济、有效的措施，而新小种的产生并成为优势小种是造成历次条锈病大流行及品种抗锈性丧失的主导因素［2-3］。甘肃陇南麦区是我国小麦条锈病的常发易变区，是我国最重要的小麦条锈菌新小种“策源地”。甘肃省小麦条锈菌生理小种组成结构的改变直接影响我国广大东部麦区，因此，系统监测该地区条锈菌群体结构的变化是搞好小麦抗锈育种、抗病品种合理布局和病害流行预测预报的基础，是治理条锈病的重要环节［4-5］。同时，该工作可为小麦条锈病的持续控制及抗锈育种提供准确的科学依据和超前信息。2010年在甘肃首次监测到感染小麦重要抗源‘贵农22’新菌系［6］（即贵22致病类群），该类群的出现标志着我国小麦条锈菌群体结构继Hybrid 46和水源11类群后将又一次发生重大变异。为此，作者对2010－2012年甘肃省小麦条锈菌1 008份菌样进行系统监测研究，现将结果报道如下。

1. 材料与方法

1.1 试验材料

1.1.1 标样来源

小麦条锈菌标样主要采自甘肃省冬春麦区的甘谷县、武山县、文县、西和县、礼县、陇西县、静宁县、临洮县、渭源县、临夏县、康乐县、和政县、临潭市、合作县、碌曲县、武都市、兰州市、天水市、漳县、陇西县、宕昌县、岷县、榆中县、泾川县、民乐县、庄浪县、环县、镇远县28个县（市）的生产品种、高代品系和抗源材料小麦成株期、部分秋苗及自生麦苗上，共计1 008份。其中2010年320份；2011年338份；2012年350份。

1.1.2 鉴别寄主

采用全国统一鉴别寄主‘Trigo Eureka’、‘Fulhard’、‘保春128’、‘南大2419’、‘维尔’、‘阿勃’、‘早洋’、‘阿夫’、‘丹麦1号’、‘尤皮Ⅱ号’、‘丰产3号’、‘洛夫林13’、‘抗引655’、‘水源11’、‘中四’、‘洛夫林10’、‘Hybrid46’、‘T.spelta album’和‘贵农22’等19个品种进行小种鉴定分析。此外，还增加‘川麦42’、‘兰天17号’、‘92R137’、‘Moro’等为辅助鉴别寄主，借以侦察新的致病类型。

1.2 鉴定方法

鉴定在甘肃兰州甘肃省农业科学院植物保护研究所锈病组温室进行。菌系的保存、繁殖和鉴定方法按照中华人民共和国农业行业标准（NY／T1443.1-2007）《小麦抗病虫性评价技术规范：第1部分 小麦抗条锈病评价技术规范》中描述的方法进行。温室平均温度（14±3）℃，光照时间10～14 h／d，光照强度8 000 lx。

1.3 反应型分级

反应型记载标准采用0、0；、1、2、3、4共6级标准进行，其中0～2级为抗病（无毒力），3～4级为感病（有毒力）［7］。

2 结果与分析

2010－2012年鉴定的1 008份标样中，共监测出小麦条锈菌生理小种及致病类型45个，分别是CYR21、CYR22、CYR25、CYR27，洛10致病类群的CYR28、Lv10-Ⅴ，洛13类群的Lv13-Ⅲ、Lv13-Ⅷ，Hybrid 46致病类群的CYR31、CYR32、HY-4、HY-5、HY-6、HY-7、HY-8、HY-9、HY-18、HY-29、HY-30，水源11致病类群的CYR33、Su11-2、Su11-3、Su11-4、Su11-5、Su11-6、Su11-7、Su11-10、Su11-12、Su11-13、Su11-15、Su11-24、Su11-28、Su11-35、Su11-41、Su11-57、Su11-58、Su11-60、Su11-64，贵22致病类群的G22-9、G22-10、G22-14，中四类群的ZS-1、ZS-3、ZS-4、YR5类群的YR5-1等小种及致病类型。详细结果见表1。

表1 2010－2012年甘肃省小麦条锈菌生理小种监测结果Table 1 Monitoring results of physiological races of stripe rust in Gansu Province in 2010－2012

续表1 Table 1（Continued）

续表1 Table 1（Continued）

2.1 2010－2012年小麦条锈菌生理小种类型及出现频率的变化动态

2010－2012年分别监测到30、23和25个生理小种及致病类型，主要集中在Hybrid46、水源11及贵22致病类群上。优势小种主要为CYR33、CYR32及新致病类型G22-9、G22-14及Su11-4、HY-4及Su11-3。各小种消长变化趋势如下：CYR33在2010年、2011年均占第一位，出现频率2011年为30.77%，相比2010年的19.06%明显上升，但2012年则为16.29%，降为第二位小种；CYR32在2010年、2011年为第二位优势小种，出现频率2010年最低，为19.69%，2011年为22.49%，2012年最高，为30.57%，总体呈上升趋势，2012年位居第一位小种；G22-9自2010年监测到以来，出现频率2010年为2.81%，2011年上升到7.99%，2012年已上升到10.86%，出现频率逐年上升，成为2012年第三位小种类型；Su11-4致病类型2010年和2011年均为第三位小种类型，出现频率分别为16.88%和8.88%，但在2012年出现频率仅为5.43%，降为第四位小种类型；HY-4致病类型三年出现频率分别为0.31%、0.89%、3.43%，总体呈上升趋势，为2012年第五位小种类型；Su11-3致病类型三年出现频率保持稳定，分别为2.19%、2.07%和2.57%；2011年G22-14出现频率较高，为7.40%，2012年下降到2.57%，和Su11-3成为我省第六、七位小种类型。

次要小种Su11-2、Su11-5、Su11-35、HY-8和HY-9三年间均有出现，其中除HY-8和HY-9出现频率年度间比较稳定，在0.30%～1.25%之间波动，Su11-2、Su11-5和Su11-35三年出现频率分别0.94%、4.38%、9.69%，0.30%、0.89%、2.37%和 0.57%、1.71%、0.57%，总体均呈现下降趋势，对小麦条锈病流行已不起主导作用。

稀有小种：CYR31以前的生理小种CYR21、CYR28仅2010年出现，CYR22仅2011年出现，CYR25、CYR27在2010年和2012年均有出现，但出现频率均低于0.31%。Lv10-Ⅴ、Lv13-Ⅲ、Lv13-Ⅷ在不同年份偶发出现，出现频率均在1.71%以下。其他水源11类群和Hybrid类群的Su11-6、Su11-7、Su11-10、Su11-12、Su11-13、Su11-15、Su11-24、Su11-28、Su11-41、Su11-57、Su11-58、Su11-64和HY-6、HY-7、HY-18、HY-29、HY-30，以及回接后表现不稳定的中四类群和YR5类群各致病类型，总体出现频率均普遍较低，且年度间很不稳定，在病害流行中也不起主导作用。

2.2 小麦条锈菌生理小种致病类群动态变化

从2010－2012年甘肃省小麦条锈菌生理小种及致病类型所属致病类群可以看出（表1、表2），出现的生理小种及致病类型主要集中于Hybrid 46致病类群和水源11致病类群，和新出现的贵22致病类群中。2012年Hybrid 46致病类群共137份，占39.14%，而2010年监测到87份，占27.19%，2011年监测到95份，占28.11%，2010年、2011年总频率保持一致，但2012年上升明显。水源11致病类群：2010年监测到205份，占64.06%，2011年监测到174份，占51.48%，2012年监测到106份，占30.29%，2011年与2010年相比有所下降，但总体占绝对优势地位，而2012年下降明显。贵22致病类群：自2010年监测到9份，占3.13%后，2011年监测到64份，上升到18.93%，2012年监测到77份，占22.00%，上升速度快，成为继水源11和Hybrid 46致病类群之后又一危害我省小麦生产的致病类群。贵22致病类群的出现及迅速上升是造成水源11致病类群下降的主要原因，新类群的出现且频率逐年上升应引起各育种及生产部门的高度警惕。

表2 2010－2012年主要致病类群的出现频率Table 2 Frequencies of main race group of Puccinia striiformis f.sp.tritici in Gansu Province in 2010－2012 %

2.3 毒性频率分析

2012年监测到对Yr9 1B／1R代换系有毒性的标样为315份，占86.30%，与2010年287份90.82%和2011年312份92.04%相比有所下降。对Yr3b＋Yr4b＋Yr H46（载体品种为‘Hybrid 46’）基因有毒性的标样2012年有205份，占56.47%，与2010年112份35.11%和2011年的128份40.63%相比大幅度上升，而2010年和2011年Yr3b＋Yr4b＋Yr H46的毒性频率保持一致。对Yrsu（载体品种为‘水源11’）基因有毒性的标样2012年有329份，占89.89%，和2010年308份96.55%和2011年的333份99.40%相比稍有下降。从表3结果看出，甘肃小麦条锈菌对Yrsu及Yr9的毒性较强；对Yr3b＋Yr4b＋Yr H 46基因有毒性的菌系呈上升趋势。

表3 2010－2012年小麦条锈菌对Yr9、Yr3b＋4b和YrSu的毒性频率Table 3 Virulence frequencies of Puccinia striiformis f.sp.tritici to Yr9，Yr3b＋4b and YrSu in 2011－2012

3 结论与讨论

CYR32、CYR33出现频率仍为甘肃省第一、二位，为本省优势小种，它不仅对洛类及其衍生品种、水源和阿夫系、洮字系、天选系、陇鉴系、成麦系大批品种高度致病，而且能侵染‘繁6’衍生系、‘尤皮Ⅱ号’、‘抗引655’等血缘的小麦品种，仍是威胁我国广大东部麦区的优势小种，三年两小种总频率在39.3%～53.3%之间，一旦气候条件及菌源适合，将再次造成条锈病大流行。

G22-9、G22-14新菌系的出现及发展是2010－2012年小种监测的主要变异特点。新菌系不但具有CYR32、CYR33的致病特点，而且对辅助鉴别寄主品种‘Moro’（Yr10、Mor）、‘92R137’（Yr26）、‘川麦42’（Yr24）和‘兰天17号’（Yr26）具有较强的致病力，且出现频率逐年上升。V26［8］致病类群菌系毒性强、致病范围广［9］，2012年已广泛分布于天水、甘谷、秦安、西和、文县、静宁、徽县、礼县、庄浪、临洮、临夏、会宁和兰州等地。目前已远远超过洛10、洛13类群，成为甘肃省第三位主要致病类群。这种现象的出现也再次验证，随着抗源类型的不断应用，抗病品种在抑制原有小种发展的同时，也会诱导产生出毒性更强的新的变异菌系。目前，含有‘贵农’及‘92R’血缘的品种，如‘陇鉴9343’、‘天选43号’、‘天选50号’、‘天选51号’、‘临麦33’、‘临麦34’、‘绵麦39’、‘绵麦47’、‘川麦44’、‘川麦49’、‘川麦50’、‘中梁29号’、‘内麦10’、‘内麦11’、‘川麦54’、‘川麦56’等已在甘肃省及四川省的生产上广泛应用，这些材料也正是新菌系V26类群的哺育品种，为避免小麦条锈病再一次在全国范围内的大流行，应引起育种及生产上的高度重视。加强新菌系的监测，掌握其潜在风险，将会对条锈病的持续控制起到积极的推动作用。

目前抗锈育种应以抗CYR33、CYR32以及G22-9、G22-14为主要目标。各部门要积极采取应变措施，加快育种进程，以防病害再度流行危害。应加快抗病基因的挖掘和抗源材料的筛选利用，提高生产品种抗条锈基因的丰富度和抗性的多元化，延缓小种的变异速度。

参考文献

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中图分类号：S 435.121.42

文献标识码：A

DOI：10.3969／j.issn.0529-1542.2014.03.017

收稿日期：2013-08-05

修订日期：2014-01-03

基金项目：国家自然科学基金地区基金项目（31260414，31160349）；“十二五”国家科技支撑计划项目（2012BAD19B04）

*通信作者E-mail：jiaqiuzhen＠163.com，jinshelin＠163.com

Population changes of Puccinia striiformis f.sp.tritici in Gansu Province during 2010－2012

Huang Jin， Jia Qiuzhen， Jin Shelin， Cao Shiqin， Zhang Bo， Sun Zhenyu， Luo Huisheng， Wang Xiaoming
（Institute of Plant Protection，Gansu Academy of Agricultural Sciences，Lanzhou 730070，China）

AbstractNew pathogenic type of Puccinia striiformis f.sp.tritici is the dominant factor causing the resistance loss of cultivars and the pandemics of this disease.To monitor the variation of fungus in Gansu Province，1 008 samples were collected from 28 counties（cities）and identified on 19 universal differential hosts from 2010 to 2012.The results showed that 30，23 and 25 physiological races（pathogenic types）were identified in 2010，2011 and 2012，respectively.CYR33 and CYR32 were the predominant races for their occurrence frequencies of 19.06%，29.88%，16.29%and 24.49%，16.69%，30.57%，respectively.The occurrence frequency of the new pathogenic type G22-9 which appeared in 2010 increased from 2.81%to 10.86%.At the same time，the occurrence frequency of the new pathogenic type G22-14 which was detected in 2011 was also high（7.40%and 2.57%）.The emergence and extension of new pathogenic types marked a significant variation of the group of P.striiformis f.sp.tritici in China，to which more attention must be paid by breeding and promotion departments.

Key wordswheat； Puccinia striiformis f.sp.tritici； physiological race； pathogenic type