小麦品种对白粉病的抗性反应与抗病基因分子检测

韩玲

【摘要】：小麦白粉病是一种非常普遍的疾病，很大程度降低了小麦的产量。本文主要对8种白粉菌菌株对当前主要小麦品种的抗病性能进行评价，并标记处存在的相关抗病基因。研究发现这些经国家批准的品种中17%的品种可以抵抗多种菌株，不同小麦种植区的小麦抗病率与该地区的白粉病的严重程度有和很大关系。在选择主要的小麦品种时要将抗性强的作为亲本，基因检测试验显示我国小麦中主要的基因为pm8。一些抗性非常强的品种中可能会出现其他的抗病基因。

【关键词】：小麦；抗病性；白粉病；抗病基因

小麦白粉病属于一种常见的流行性病害，由于小麦种植条件、病菌变异等多方面的原因，使得我国全国范围内的麦田都存在白粉病的问题。由于白粉病已经使得小麦产量大程度降低，国家不断对小麦品种的选择，最大限度降低白粉病的危害。我们在根据已知抗白粉病的基因处理问题的同时，要不断进行新基因的发现和创新。研究近些年种植小麦的抗性，找到未来小麦育种的方向和目标。通过这些研究正确的选择小麦育种过程中亲本的选择对象和白粉病怎样在田间得到良好的控制方法。

1、材料与方法

1.1 试验材料

用于试验的小麦有148份均为国家鉴定合格的，161份为参加国家试验的小麦品种，1160份小麦核心种质和263份为微核心种质。选择中作9504和京双16为对照组进行试验。

1.2 白粉病抗性鉴定

取不同小麦种植区的白粉菌菌株，经过处理后进行保存。这些菌株可以抵抗Pm3a、Pm3b、Pm3e等多种基因，但对Pm1c、Pm13、Pm20等几种基因则没有作用。对照组中均表现出高感。

苗期的接种鉴定方法为在育苗盘中进行，使用扫拂法接上新繁殖的白粉菌孢子，在一定的环境条件下生长，等到对照组完全发病后，用0-4级衡量叶片de反应型。0-2为抗病，3-4为感病。

成株期的鉴定在实验室中进行，在小麦返青后，开始接种混合菌株。用0-9级确定乳熟期的病害严重性，0级表示免疫，1-2级高抗，3-4表示中抗，5-6级表示中感，7-9级表示高感。

1.3 抗病基因的分子标记检测

可以使用1RS上的w-黑麦碱基因对一些特异的分子做出标记。使用多功能的扩增仪进行扩增，在合适的条件下进行循环反应。

2、结果与分析

2.1 经国家鉴定的品种苗期对不同程度白粉病菌的反应

通过观察这些品种对白粉病菌的反应情况，能够对8个菌株都体现抗病特征的大约占4%，能够抗1或者2个菌株的有24%左右，其余的是能够抵抗3-7个菌株的。具有抵抗多种菌株的小麦品种一般都是近些年发现的新型品种，在当前新培育出的小麦品种中有24%都能达到抵抗5-8个小种。研究还发现，20世纪80年代研发的小麦品种中一般不能抗击3个以上的菌株，到了90年代就开始出现少数的品种能够抗击3个或者5个菌株。不同时期的小麦品种在感染病毒的频率上都超过了50%。

参与实验的小麦品种中对Bg4菌株的抵抗效果最好，然后是抵抗Bg2菌株的效果好，不同时期的品种都有一定比例很好的抵抗这两个菌株；20世纪80年代时期有很少一部分可以抵抗Bg2和Bg4小种，对其他小种并不能表现出任何作用。20世纪90年代的鉴定品种不能对E23表现出抗性，然而对其他的菌株都可以发挥部分功效，其也有中对Bg4的抗性最为突出。当前小麦品种的抗性频率处于不断提高的趋势，同时对一些相对毒性较大的E20和E23也有一些品种表现出抗性。

2.2 国家试验小麦品种苗期对白粉菌的反应

通过一些病菌对国家试验小麦品种的抗性试验可以发现，长江流域地区培育的小麦品种比其他地区有更强的白粉病抵抗效果，能够抵抗的白粉病菌种类相对较多，部分在长江下游培育的品种甚至可以对5种菌株都表现出抗性。黄淮南部和北部的小麦种植区会有一定数量能够抵抗多种菌株的小麦品种，然而干旱的地区的小麦品种的抵抗菌株能力会相对较差。在不同的小麦种植区内对任何菌株都无抵抗力的占到60%左右。

2.3 小麦核心种质区域苗期对白粉菌菌株E09的反应

在北京区域范围内盛行的白粉菌菌株E09对小麦核心种质苗期接种，在地方进行培育的种子抗病品种的频率为5%左右，其中引进国外的多数表现为感病。根据区域的不同可以发现，西南冬麦区小麦的抗病性能相对很高，同时此区域的品种也具有较高的抗病频率。在西北春麦区可以明显发现地方品种的抗病率达到了10%，但是培育品种频率会相对较低。北部和黄淮的冬麦区地方品种和培育品种的抗病频率都只有3%左右。在华南冬麦区和东北春麦区发现不管是地方品种还是育成的品种都没有任何的抗病性。

3、讨论分析

从20世纪70年代以来，小麦白粉病正在不断的加劇，成为困扰农民的重要问题，每年都会造成一定的经济影响。实际研究发现，应该在小麦的不同阶段进行控制，从而阻碍白粉病的发生，降低由于病害造成的损失。白粉菌体具有很高的异质性并且毒性发作很频繁，所以要明确不同品种的抗病水平和能力对白粉病的防止具有积极的作用。通过本次的简单试验研究得出，每次的培育的小麦品种都具有一定的抗病能力，缺点在于不能抵抗当前的白粉病菌株，原因就是白粉病菌株的不断变异造成的。当前新型小麦品种虽在抗病性上有了很大的进步，但是感病频率也是将近60%，而且对多种菌都能抵抗的品种仍然很少。就当前白粉病形势来说，需要不断引进新的抗病基因，这对抗病性的选育是至关重要的一步。同时要增加对一些慢性病的研究和调查，增加抗病基因的作用时间，使得能够更加有效的抵抗白粉病。

结语

研究发现，众多品种中能够抗多菌株的频率在17%左右。不同时期的感病品种频率都超过了50%。抗病品种与该地区白粉病的严重程度和当地育种有很大的关系。同时在今后的育种过程中，要选择抗性强的品种作为受体的亲本，很大程度提高了核心种质的利用率。

【参考文献】：

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