黄淮地区主推小麦品种对根腐病抗性的初步鉴定与评价

胡艳峰,王利民,张一凡,贺小伦,袁虹霞,邢小平,丁胜利,李洪连(河南农业大学 植物保护学院/小麦玉米作物学国家重点实验室/河南省粮食作物协同创新中心，河南 郑州450002)

黄淮地区主推小麦品种对根腐病抗性的初步鉴定与评价

胡艳峰,王利民,张一凡,贺小伦,袁虹霞,邢小平,丁胜利*,李洪连*
(河南农业大学 植物保护学院/小麦玉米作物学国家重点实验室/河南省粮食作物协同创新中心，河南 郑州450002)

为了给根腐病的防治和抗病育种工作提供依据，以小麦根腐病病原菌麦根腐离蠕孢(Bipolarissorokiniana)LK030093分离物为接种菌株，对黄淮麦区主推的89个小麦品种进行了室内盆栽苗期抗性和田间病圃成株期抗性鉴定，并采用病情指数法进行了抗性评价。结果表明,供试小麦品种中没有免疫和高抗品种；在室内盆栽接种鉴定中，仅郑麦9962表现为抗病，平安8号和周麦24表现为中抗，淮川916、西农919等33个品种表现感病，平安3号、济麦23等53个品种表现高感，抗病、中抗、感病和高感品种所占比例分别为1.12%、2.25%、37.08%和59.55%；在田间病圃成株期鉴定中，洛麦22、泛麦5号表现为抗病，郑麦9962、阜麦936等19个品种表现为中抗，周麦27、济麦20等35个品种表现为感病，兰考906、石麦12等33个品种表现为高感，抗病、中抗、感病和高感品种所占比例分别为2.25%、21.35%、39.33%和37.08%。可见，黄淮麦区主推品种对小麦根腐病的整体抗性较差，需要尽快加强抗病资源筛选和抗病育种工作。

黄淮地区； 小麦品种； 麦根腐离蠕孢； 根腐病； 抗性鉴定

麦根腐离蠕孢(Bipolarissorokiniana)是禾本科作物上的一种重要病原真菌,可以危害小麦、大麦、燕麦等多种禾本科作物[1-2]，其分布在亚洲、北美洲、南美洲、大洋洲和欧洲等许多国家[3-5]，具有寄主多样性、田间危害时期长、地理分布广泛等特点。该菌主要危害小麦根茎部，引起根腐病，还可以危害小麦的叶部及籽粒，引起叶斑和黑胚症状，不仅造成小麦产量的下降，同时还产生毒素，降低小麦品质[6-7]。近年来，由于秸秆持续还田等原因，小麦根腐病在黄淮麦区的发生逐年加重，部分地区造成严重危害，已经成为小麦生产上的重要问题。

利用抗病品种是防治小麦根腐病的主要措施之一[8-9]。目前，国内外对麦类品种抗根腐病的研究共同表明，生产上推广的小麦品种和大麦品种大部分表现为感病或高感，只有少量属于抗病品种，高抗品种很少。Sharma 等[10]发现，来自尼泊尔的小麦Chirya 7对麦根腐离蠕孢菌具有较强的抗性。Neupane等[11]发现，Chirya 3对麦根腐离蠕孢菌有强的抗性，Kumar等[12]验证了这一结果。同时，Kumar等[12]还发现，来自于印度的小麦品种PBW 343对麦根腐离蠕孢菌同样具有较强的抗性。Chaurasia等[13]对来自印度和国际小麦改良中心提供的1 387种小麦材料进行筛选，发现抗性品种有43种，比例仅占3.10%。张荣昌[14]对黑龙江省内和中国农业科学院品种资源所提供的2 108份小麦品种及育种材料对麦根腐离蠕孢引起的叶斑病的抗性进行了鉴定，发现抗病材料42份，中抗材料114份，中感材料761份，感病材料1 191份，感病类型品种占大多数。

黄淮麦区是我国小麦主产区，在我国粮食安全生产中占有十分重要的地位。随着小麦根腐病的不断加重，对该病的研究和防治工作亟待加强。而目前该地区推广的品种对小麦根腐病的抗性尚不明确，给利用品种抗性防治该病带来一定困难。鉴于此，通过室内和田间接种鉴定，研究了生产上主推小麦品种对根腐病的抗病性能，旨在为病害防治和抗病育种工作提供依据。

1 材料和方法

1.1 试验材料

1.1.1 供试菌株 麦根腐离蠕孢LK030093菌株由河南农业大学小麦研究室从开封市兰考县小麦病株上分离获得。

1.1.2 供试小麦品种 选取周麦24、周麦26、郑麦9962、矮抗58、国麦301等黄淮麦区主推的89个小麦品种为供试品种。种子分别由河南省农业科学院小麦研究中心、国家小麦工程技术研究中心、周口市农业科学院和新乡市农业科学院小麦育种室等提供。

1.2 试验方法

1.2.1 温室苗期抗性鉴定 试验在河南农业大学植物病理系的小型温室内进行。从无病地取自然土，过筛后用甲醛熏蒸法进行灭菌，1周后晾干并与经过小米培养基扩繁的病原菌接种物按125∶1的比例混合均匀制成菌土。用一次性纸杯(下面有洞,用来吸水)装土，每个纸杯先装200 g菌土，然后播种。每个纸杯播种10粒健康的小麦种子，播种后上面覆盖2 cm厚的菌土，每个品种设置3个重复。在温室自然情况下培养，采用从底部灌水方式进行浇水，每次浇水时完全浸透为止，以保持较高湿度，试验期间不施肥料。温室温度控制在白天(25±2)℃、晚间(20±2)℃，自然光照。出苗30 d后调查各品种发病情况，进行抗性评价。

1.2.2 大田病圃成株期抗性鉴定 于2014年10月中旬在河南农业大学科教园区小麦试验田进行，土质为壤土，肥力中等，耕地前每公顷施用小麦复合肥(N∶P∶K=15∶15∶10)600 kg。将地块分成面积为1.5 m2(1.5 m×1 m)的小区，每个小区间隔0.8 m，将用小米培养基扩繁的病原菌接种物均匀地撒在麦沟里，每个小区15 g，然后播种供试小麦品种。每个小区播种1个品种，种植5行，各品种重复3次。田间管理按照一般麦田管理办法，期间不追施肥料。在小麦灌浆后期(腊熟期)调查各品种发病情况，并评价其抗性。

1.3 调查方法

1.3.1 室内苗期病情调查 将麦苗从土中取出，用清水冲洗植株根茎部，通过分级调查病情。由于缺乏小麦根腐病根茎部分级标准，参照镰刀菌茎基腐病苗期病情分级进行调查。病情分级标准[15]如下：0级，植株未发病；1级，地中茎明显变褐或第1叶鞘出现轻微症状；3级，第1叶鞘变褐，但叶鞘未变黑；5级，第1叶鞘变黑或第2叶鞘变褐；7级，第3叶鞘出现变褐症状，或植株因发病而发育迟缓或接近死亡；9级，植株因病死亡。病情指数计算公式：病情指数=Σ(各级病株数×病级代表数值)/(调查总株数×发病最重级的代表数值)×100。

1.3.2 大田成株期病情调查 小麦灌浆后期(腊熟期)进行调查。采用5点取样法，每个点取20个单茎进行调查，病情分级标准参照修改的小麦镰刀菌茎基腐病成熟期分级标准[16]。病情分级标准如下：0级，整株茎秆无症状；1级，地上部分第1叶鞘变褐，但茎节没有病变；2级，地上部分第1茎节变褐腐烂；3级，地上部分第2茎节变褐腐烂；4级，病斑超过第2茎节，但无白穗；5级，病斑超过第2茎节，产生白穗或因发病而无穗。

1.4 抗性评价标准

抗性评价标准借鉴小麦镰刀菌茎基腐病的抗性评价标准[17]，利用平均病情指数进行抗性评价，同时给予适当的修改。具体抗性评价标准如下：

免疫(I)，平均病情指数为0；高抗(HR)，平均病情指数为0.01～10.00；抗病(R)，平均病情指数为10.01～20.00；中抗(MR)，平均病情指数为20.01～30.00；感病(S)，平均病情指数为30.01～40.00；高感(HS)，平均病情指数大于40.00。

2 结果与分析

2.1 黄淮麦区主推小麦品种室内苗期根腐病抗性鉴定结果

从表1可以发现，89个品种中只有郑麦9962的病情指数为19.58，表现为抗病(R)，占供试品种的1.12%；平安8号、周麦24两个品种的病情指数分别为25.37、28.89，表现为中抗(MR)，占比为2.25%；淮川916、周麦27等33个品种病情指数为30.45～39.09，表现为感病(S)，占比为37.08%；济麦23、洛麦23等53个品种的病情指数不低于40.58，表现为高感(HS),占比为59.55%；发病最重的品种为良辰66，病情指数达到68.31。

表1 黄淮麦区主推小麦品种室内苗期根腐病抗性鉴定结果

2.2 黄淮麦区主推小麦品种大田成株期根腐病抗性鉴定结果

从表2可以发现，泛麦5号和洛麦22病情指数分别为10.67、11.79，表现为抗病(R)，所占比例为2.25%；郑麦9962、阜麦936、丰德存1号等19个品种病情指数为20.33～29.67，表现为中抗(MR)，占比为21.35%；周麦27、济麦20等35个品种病情指数为30.58～40.00，表现为感病(S)，占比为39.33%；兰考906、石麦12等33个品种病情指数不低于40.24，表现为高感(HS)，占比为37.08%；发病最重的品种为郑麦9023，病情指数达到61.67。

表2 黄淮麦区主推小麦品种大田成株期根腐病抗性鉴定结果

2.3 黄淮麦区主推小麦品种2种鉴定方法抗性调查结果比较

比较2种抗性鉴定方法的鉴定结果可以看出，二者都没有发现免疫和高抗品种，而且抗病和中抗品种比例较低，感病和高感品种占大多数。但是，苗期室内盆栽接种抗性鉴定发病更重，属抗性类型的品种比例更低，其中抗病品种只有1个，中抗品种只有2个，而大田病圃成株期抗性鉴定抗病品种有2个，中抗品种达到19个，明显多于第1种方法(图1)。

同时，一些品种在苗期和成株期抗性表现有所不同。如在苗期表现中抗的平安8号和周麦24在成株期表现感病，在成株期表现抗病的泛麦5号和洛麦22在苗期表现高感，在成株期表现高感的国麦301及表现中抗的豫保1号在苗期均表现感病，呈现出不同的阶段抗病性。

图1 黄淮麦区主推小麦品种不同方法抗性鉴定结果比较

3 结论与讨论

本研究以麦根腐离蠕孢LK030093菌株为接种物，对黄淮麦区89个主推小麦品种进行室内苗期和田间成株期抗性鉴定，发现这些主推小麦品种对麦根腐病抗性整体较差，缺乏免疫及高抗品种，急需加强抗病品种的筛选和培育工作。目前情况下，可以进一步考虑扩大筛选范围，如从小麦品种资源库及小麦近缘属种材料中寻找抗源基因。同时，研究也发现，郑麦9962在苗期表现为抗病，在成株期为中抗，表现出稳定的抗性；豫保1号、洛麦21、花培8号、周麦26、新麦9817、石新733、许科718这7个品种虽在苗期表现为感病，但在大田成株期表现为中抗，可以考虑在发病严重地块推广使用，而对于表现高感的品种，应尽可能避免在重病区种植。

通过比较2种抗性鉴定方法发现，虽然整体结果均为抗性类型品种较少，大多数品种表现为感病或高感，但鉴定结果也呈现出一定的差异。首先是温室盆栽接种鉴定发病更重，病情指数相对高于大田，这可能是由多种因素造成的。一方面，室内的高温潮湿环境条件有利于小麦根腐病的发生，而田间温湿度相对较低，变化幅度也较大，在一定程度上会影响小麦根腐病的发生程度[2]；另一方面，田间自然土壤中微生物的活动也可能在一定程度上影响病菌的生存和侵染，而在室内无菌土条件下更有利于病菌的定殖和繁衍[18]。另外，一些品种在苗期和成株期抗性表现不一，可能是品种本身对病害的苗期抗性和成株期抗性存在差异，这在小麦锈病、白粉病、茎基腐病等多种病害中均有类似报道[19-21]，也可能是鉴定方法对抗性表现有一定影响，需要进行多年多点的重复验证。

针对麦根腐离蠕孢菌所致病害的品种抗病性研究，国内外的侧重点有所不同。国外研究的目标主要放在病原菌引起的叶斑病上，从小麦发病的叶片分离病原菌，同时采用孢子悬浮液喷施在小麦叶片上进行病原菌的致病力测定或者抗病品种的筛选[22]；国内研究范围较广，不仅针对病原菌引起的叶斑病进行研究，通过叶片发病的面积来鉴定品种的抗病性[23]，也针对病原菌引起的黑胚病进行了较多研究，通过籽粒发病的比例评价品种的抗病性[24-25]。但是，国内外均未见小麦根腐病根茎部病情分级标准的报道。本试验重点鉴定小麦品种对根腐病造成的根茎部症状的抗性表现，供试的病原菌麦根腐离蠕孢LK030093菌株也来自小麦根茎部，故参照了小麦镰刀菌茎基腐病的抗性鉴定和评价标准并进行了改进，但是实际调查中，有的小麦发病程度介于2个分级标准之间，很难断定，需要在实践中进行不断完善。

鉴于黄淮麦区目前大面积推广小麦品种对根腐病的抗性普遍较差，除了尽可能利用抗性较好的品种外，还需要重视农业防治、生物防治和化学防治工作，如利用高效杀菌剂进行种子处理、重病田适当进行轮作、小麦秸秆科学处理等，以达到有效控制病害的目的。

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Preliminary Identification and Evaluation of Resistance to Common Root Rot of Major Wheat Cultivars in Huanghuai Region

HU Yanfeng,WANG Limin,ZHANG Yifan,HE Xiaolun,YUAN Hongxia,XING Xiaoping,DING Shengli*,LI Honglian*
(College of Plant Protection，Henan Agricultural University/State Key Laboratory of Wheat Corn Crop Science/Food Crops Collaborative Innovation Center in Henan Province,Zhengzhou 450002,China)

In order to provide a basis for commom root rot control and disease-resistance breeding,the resistance of 89 local wheat cultivars planted in Huanghuai region were tested in pots and field by inoculation ofBipolarissorokinianaLK030093 isolate,and the resistance evaluation were done with disease index.The results showed that there were no immune or high resistant cultivars to common root rot among all the test materials.The resistance identification by inoculation on the potted seedlings in greenhouse showed that,only Zhengmai 9962 had resistance and Pingan No.8 and Zhoumai 24 had moderate resistance.The 33 wheat cultivars including Huaichuan 916 and Xinong 919 were susceptible,as well as 53 cultivars such as Pingan 3 and Jimai 23 were high susceptible.The proportions of resistant, moderately resistant, susceptible and high susceptible cultivars were 1.12%,2.25%,37.08% and 59.55%, respectively.The adult-plant stage(dough stage)resistance identification in the field showed that just Luomai 22 and Fanmai No.5 were resistant to common root rot,and 19 wheat cultivars including Zhengmai 9962 and Fumai 936 were moderately resistant.In contrast,35 wheat cultivars,such as Zhoumai 27 and Jimai 20 were susceptible,and 33 wheat cultivars including Lankao 906 and Shimai 12 were high susceptible.The proportions of resistant,moderately resistant,susceptible and high susceptible cultivars were 2.25%,21.35%,39.33% and 37.08%,respectively.It was noticed that the resistance of the current main wheat cultivars to common root rot caused byB.sorokinianawas overall poor in Huanghuai winter wheat area.Therefore,it was necessary to strengthen the screening of new resistant materials and the disease-tolerance breeding.

Huanghuai region; wheat cultivars;Bipolarissorokiniana; root rot; resistance identification

2016-03-14

公益性行业(农业)科技专项(201503112)

胡艳峰(1989- )，男，河南宝丰人，在读硕士研究生，研究方向：小麦病害。E-mail：huyanfeng1989@163.com

*通讯作者：丁胜利(1964- )，男，河南武陟人，教授，主要从事小麦病害研究。E-mail：shengliding@henau.edu.cn 李洪连(1963-)，男，河南夏邑人，教授，主要从事小麦病害研究。E-mail：honglianli@sina.com

S435.121

A

1004-3268(2016)06-0062-06