25份青稞品种对大麦黄矮病毒的抗性鉴定与评价

周天旺，王春明，李景功，马建国，郭 成*

(1.甘肃省农业科学院植物保护研究所，甘肃兰州 730070；2.农业部天水作物有害生物科学观测实验站，甘肃甘谷 741299；3.甘肃农业大学植物保护学院，甘肃兰州 730070)

青稞(Hordeumvulgarevar.nudum.f.)又称裸大麦，主要种植在我国西藏、青海、四川、甘肃、云南等地，为粮饲兼用型禾本科大麦属作物[1]。它是青藏高原海拔4 500 m以上地区唯一能正常成熟的粮食作物，是我国藏族人民口粮和畜牧饲料的主要来源[2]。作为青藏高原的第一大作物，其种植面积约2 366.67万hm2，产量达100万t，在高原地区的农民增收致富和畜牧业可持续发展中占有重要地位[3]。同时，对草地退化治理及生态建设起着极其重要的作用。

大麦黄矮病(barley yellow dwarf virus，BYDV)为引起世界性麦类作物病害之一，是大麦、小麦、青稞、玉米等禾本科作物发生极为普遍和分布较广的病毒性病害之一，作物感染BYDV后，表现出植株矮缩、叶片黄化和有效分蘖减少等症状，从而导致作物减产和饲草品质降低[4-6]。种植抗病品种是病害防治的有效手段，减少了化学农药的使用，而鉴定和评价品种的抗病性则是品种合理布局需要解决的关键问题。国内外有关青稞抗大麦黄矮病毒的鉴定与评价鲜见报道，梅红等[7]于2004和20105年对61份青稞品种进行了抗BYDV鉴定与评价，发现17份种质对BYDV表现出不同程度的抗性，44份种质表现易感BYDV。但具备突出抗BYDV特性的品种严重匮乏，需要广泛搜集、挖掘和鉴定。在未来育种中可以利用的大麦黄矮病毒抗源仍是青稞品种鉴定的重要工作之一。为此，笔者于2018年利用人工接种法对25份青稞品种进行了抗BYDV鉴定，旨在掌握品种的抗病能力，以期为品种的合理布局及该病害的综合防控提供科学依据和技术支撑。

1 材料与方法

1.1试验材料供试青稞品种25份，由甘肃省农业科学院植物保护研究所收集并保存。

1.2试验方法

1.2.1鉴定圃设计。鉴定圃设在甘肃省兰州市榆中县(甘肃省农业科学院榆中园艺试验场)，属于温带半干旱气候，年均气温6.7 ℃，降水量400 mm，无霜期120 d。于2018年4月28日进行田间春播，株距50 cm，行距30 cm，单行播种100粒，设3次重复。鉴定圃四周设有保护行。

1.2.2接种体制备和保存。2018年4月上旬采集田间具有典型大麦黄矮病毒症状的植株，移栽至种植 “燕2007”的小拱棚内，同时采集田间麦二叉蚜(Schizaphisgraminum)、禾谷缢管蚜(Rhopalosiphumpadi)和麦无网长管蚜(Metopolophiumdirhodum)，分别接种至小拱棚内种植的“燕2007”上饲养、繁殖和传毒。

1.2.3饲毒及接种。于2018年6月15日在青稞拔节期进行人工接种，将大量扩繁在“燕2007”上带有大麦黄矮病毒(BYDV)的蚜虫，用毛笔轻轻扫落在被鉴定青稞材料上，每株青稞接种混合蚜虫5～8头。

1.2.4病害调查及平均严重度计算。于2018年7月25日在青稞灌浆后期进行调查病害，每份材料逐株调查25株，记载每株发病的严重度，并计算群体的平均严重度。严重度分级标准和评价标准参考中华人民共和国农业行业标准NY/T1443.6—2007·小麦抗黄矮病评价技术规范[4]。0级：所有青稞叶片无黄化；1级：部分青稞叶片尖端黄化；2级：旗叶下1～2片叶的叶尖黄化；3级：青稞旗叶黄化面积占旗叶总面积的1/2以下，其他叶片黄化面积占总叶面积1/2以下；4级：青稞旗叶黄化面积占旗叶总面积的1/2以上，其他叶片黄化面积占总叶面积1/2以上；5级：几乎所有青稞叶片完全黄化，植株矮化显著，穗变小甚至不抽穗。

2 结果与分析

2.1青稞品种抗大麦黄矮病毒的鉴定结果由表1可知，在供试25个品种中未监测到免疫(IM)和高抗材料(HR)；仅1份材料康青7号表现抗(R)，与其他抗性品种间差异显著(P<0.05)；云枝黑青稞、北青8号、甘青4号、藏青320、昆仑1号、长青裸大麦、黄青2号、藏青148、牡丹青稞、甘青3号、青海黄、北青6号、北青7号、昆仑15号和甘青2号15份材料表现中抗(MR)，中抗各品种间差异不显著(P>0.05)；甘青1号、新民元棱、双胚青稞、黄青1号、柴青6号、肚里黄、康青3号和冬青8号表现感(S)，其中新民元棱与感病品种中其他品种抗性差异显著(P<0.05)，其他感病品种之间抗性差异不显著(P>0.05)；1份品种喜马拉雅6号表现高感(HS)，与其他品种间抗性差异显著(P<0.05)，分别占供试材料的4.0%、60.0%、32.0%和4.0%。

2.2青稞品种对大麦黄矮病毒的抗性评价选取不同品种青稞材料25份，根据其对大麦黄矮病的抗性反应表型相似程度的差异，以最长距离法λ=0.65，可以将25份材料用聚类分析法绘成谱系图(图 1)。其中第1类为抗性材料，为康青7号，病情指数为1.65；第2类为中抗材料，由昆仑1号、甘青2号、青海黄、长青裸大麦、云枝黑青稞、牡丹青稞、北青8号、藏青148、藏青320、甘青4号、北青6号和黄青2号等共15份材料组成，病情指数在2.20～2.93；第3类为感病材料，分别为冬青8号、康青3号、柴青6号、肚里黄、黄青1号、双胚青稞、甘青1号和新民元棱共8份材料，病情指数在3.03～3.58；第4类为高感病材料，由喜马拉雅6号共1份材料组成。

表1 25份青稞品种对大麦黄矮病毒的抗性

图 l 青稞品种对大麦黄矮病抗性最长距离法聚类分析Fig.1 The clustering analysis on the disease resistance of highland barley varieties by Longest Distance Method(LDM)

3 结论与讨论

徐云等[8-9]通过防治蚜虫以达到防治大麦黄矮病毒病，切断BYDV的传播而有效控制青稞黄矮病。研究发现治蚜防病在高海拔地区难以应用，由于气温相对较低而影响防治效果，只能通过加大用药量及用药次数，常此以往，不仅会提高蚜虫的抗药性，而且污染环境。因此，抗病品种的推广和使用，不仅减少了化学农药的投入和使用，而且为病害绿色防控和生态环境保护提供了技术支撑。该研究结果显示，在25份青稞品种中，无免疫和高抗品种，表明高抗BYDV病毒的青稞品种极度匮乏，需要进一步搜集国内外青稞品种进行抗性鉴定，从而挖掘高抗BYDV病毒的品种，为种质创新和抗性基因挖掘提供基础材料。

聚类分析的功能是建立一种分类方法，它将一批样品或变量按照它们在性质上亲疏程度进行分类[10]。该研究采用聚类分析方法对青稞品种的抗性进行了研究，在对25个材料进行抗大麦黄矮病的系统分析中，用最长距离法进行了聚类分析(利用DPS软件)。结果表明，25份材料可划分为4类。通过比较它们的谱系图和农业部颁布的小麦抗黄矮病评价技术规范划分的抗病类型，发现两者之间完全吻合，在谱系图上，抗性相同的品种全部划分在同一个类中，这为以平均病情级别为划分单元的品种抗性评价提供新的方法。