26份辽宁小麦区试品种对白粉病和叶锈病的田间表型抗性鉴定
2021-04-24刘可杰王丽娟王英杰崔树浩董怀玉
刘可杰王丽娟王英杰崔树浩董怀玉
(1.辽宁省农业科学院植物保护研究所,辽宁 沈阳 110161; 2.辽宁省农业科学院作物研究所,辽宁 沈阳110161; 3.朝阳县农业农村局,辽宁 朝阳 122000)
小麦白粉病和叶锈病是辽宁省小麦生产上的主要病害[1],病害的发生与为害直接影响了小麦的产量和品质。近年来,随着气候变暖、矮秆密植型品种的普及和栽培条件的变化使白粉病和叶锈病对小麦生产的威胁日趋严重[2,3]。目前,辽宁省小麦生产中白粉病、叶锈病发生频繁,面积广,危害也较为严重,分析其原因主要有两个:一是这两种病害病原菌的专性寄生能力较强,生理小种变异快,品种的抗病能力逐年下降;二是生产品种中缺乏对病害的有效抗源[4~6]。生产中选育和种植抗病品种是防治小麦白粉病和叶锈病流行为害的最为经济有效的措施,为此,2019~2020年对辽宁省的26份小麦区试品种进行了白粉病和叶锈病的田间抗性表型鉴定,以期为辽宁省小麦的抗病育种及抗性品种推广应用提供借鉴。
1 材料与方法
1.1 供试材料
参试品种共计26份,分别为辽春31、辽春32、辽春33、辽春34、辽春35、辽春36、辽春37、辽春38、辽春39、辽春40、沈麦116、沈麦118、沈麦150、沈麦151、沈麦152、沈麦153、沈麦154、沈麦155、铁麦7、铁麦8、铁麦9号、锦麦3号、昌春1号、鑫立麦1号、福兴麦18,以辽春18为对照品种,均由辽宁省农业科学院作物研究所提供。
1.2 方法
1.2.1 小区设计
试验设在辽宁省农业科学院试验基地旱粮作物病虫害抗性鉴定圃内。试验小区行长3 m,行距20 cm,每区种植4行,3次重复。供试品种于4月上旬播种,田间管理措施与当地大田一致。
1.2.2 鉴定方法
小麦白粉病和叶锈病田间抗性表型调查在收获期前进行,鉴定方法参考《小麦抗病虫性评价技术规范》系列标准(NY/T1443-2007)和《全国小麦品种试验抗病虫鉴定标准(试行)》。采用田间人工接种与自然发病相结合的方法,供试的白粉病和叶锈病接种物均为辽宁省小麦生产田采集的混合菌,接种期为小麦拔节期,田间人工喷雾接种。调查时间为小麦乳熟期(均为每年6月下旬)。抗性评价以该品种病害发病最高病级株数超过该群体总株数的10%以上时,评价为该品种对该病害的抗病级别。小麦白粉病和叶锈病单株鉴定分级标准见表1、表2。
表 1 小麦白粉病单株鉴定分级标准
表 2 小麦叶锈病单株鉴定分级标准
2 结果与分析
2.1 26份小麦品种对白粉病的田间表型抗性鉴定结果
鉴定结果表明:26份辽宁小麦区试品种中未发现高感品种,对小麦白粉病表现免疫和高抗的品种各只有3份,分别为锦麦3号、铁麦7、辽春31和辽春32、辽春40、沈麦154,均占参试品种的11.54%;辽春34、辽春36、辽春37、辽春38、辽春39、沈麦116、福兴麦18、铁麦8、麦155和对照品种辽春18等10份品种对小麦白粉病表现中抗,占参试品种的38.46%(表3);而辽春33、辽春35、沈麦118、沈麦150、沈麦151、沈麦152、沈麦153、沈铁麦9号、昌春1号、鑫立麦1号等10份品种对小麦白粉病表现中感,占参试品种的38.46%。综合考虑试验区近几年来有利于小麦白粉病发生的气象因素,供试小麦品种对小麦白粉病表现出较好的田间表型抗病能力。
2.2 26份小麦品种对叶锈病的田间表型抗性鉴定结果
鉴定结果表明:参试的26份辽宁小麦区试品种中未发现对小麦叶锈病表现免疫和高感品种;表现高抗的品种仅有4份,为锦麦3号、辽春32、铁麦8、沈麦116,占参试品种的15.38%;辽春31、辽春33、辽春36、沈麦118、沈麦151、沈麦152、昌春1号、铁麦7、鑫立麦1号等9份品种对小麦叶锈病表现中抗,占参试品种的34.62%;而辽春34、辽春35、辽春37、辽春38、辽春39、辽春40、沈麦150、沈麦153、沈麦154、沈麦155、铁麦9号、福兴麦18及对照品种辽春18等13份品种对小麦叶锈病表现中感,占参试品种的50%(表4)。
表 3 小麦品种对白粉病的田间表型抗性鉴定结果
表 4 小麦品种对叶锈病的田间表型抗性鉴定结果
2.3 26份小麦品种中对白粉病和叶锈病均表现抗病性或感病性的品种
分析表3和表4的鉴定结果,共有7份品种对小麦白粉病和叶锈病均表现出抗病性,分别为锦麦3号、铁麦7、铁麦8、沈麦116、辽春31、辽春32和辽春36,占参试品种总数的26.92%,其中锦麦3号对白粉病和叶锈病分别表现免疫和高抗,辽春32对白粉病和叶锈病均表现高抗。以上这些品种适宜在白粉病和叶锈病发生严重的地区推广种植。而辽春35、沈麦150、沈麦153和铁麦9号对白粉病和叶锈病均表现中感,在推广中值得注意。
3 结论与讨论
2019~2020年对26份辽宁小麦区试品种抗白粉病和叶锈病田间表型鉴定结果表明:目前辽宁小麦区域试验品种中对白粉病表现免疫或高抗的仅有6份,对叶锈病表现免疫的品种没有,对叶锈病表现高抗的品种仅有4份,对两个病害的抗性均表现优异的仅有锦麦3号和辽春32,而对白粉病和叶锈病表现中感的品种分别达到了38.46%和50%。由此可见,目前辽宁小麦区试品种对白粉病和叶锈病的抗性整体表现一般。
辽宁省处于东北春麦区的南部,是我国北方冬春麦区交界区,在作物病害流行上起着病原菌源南北传播的桥梁作用。辽宁省小麦生产上主要病害有小麦白粉病、秆锈病和叶锈病,小麦品种的抗病性强弱会在某种程度上影响东北麦区病害的流行[1]。有研究表明,东北春麦区小麦生产品种普遍缺乏对当前流行的白粉病小种种群结构的抗性,现阶段在生产中应用的品种几乎没有抗病的[1,6],但本研究鉴定出锦麦3号、铁麦7、辽春31三份免疫品种和辽春32、辽春40、沈麦154三份高抗品种,由于是田间混合菌接种,具体生理小种未知,作为宝贵的抗源,有必要进一步深入研究,应引起小麦育种者的重视。小麦叶锈病在我国发生范围很广,近几年来,由于气候变化,叶锈病在我国的小麦主产区,特别是华北和黄淮流域南部,已呈现逐年加重的发生态势[7]。2012年在甘肃、河南、陕西、安徽和四川等地小麦叶锈病出现了大面积发生的情况[8]。2015年和2016年黄淮麦区小麦叶锈病也较往年发生提前了近30 d[3],2015年小麦主产区之一的河南省全省爆发,叶片在几天之内快速干枯死亡,严重影响小麦灌浆,对小麦生产造成了严重损失[9]。小麦叶锈病菌的生理小种具有明显的生理分化现象,2012年小麦叶锈病在我国主产麦区大面积流行,全国共监测到132个叶锈病菌的生理小种,其多样性呈现增长态势[10]。本研究鉴定出锦麦3号、辽春32、铁麦8和沈麦116四份高抗小麦叶锈病品种,同样是田间混合菌接种,具体生理小种未知,作为优异抗源,应进一步深入研究。
随着全球性气候变暖,未来的温度和湿度条件可能会更加适合小麦白粉病和叶锈病的发生流行,而选育和利用抗病品种是控制小麦白粉病和叶锈病最经济、有效的措施。小麦白粉病菌生理小种复杂,变异快,抗病品种的抗性丧失现象愈益突出[11];对于叶锈病,长期以来我国小麦育种家专注于使用小种专化性抗性基因,例如Lr1、Lr3、Lr10、Lr26等,随着叶锈菌生理小种的变异和优势小种的转换,大多数抗病品种在生产很容易丧失抗性[12]。因此,对于小麦白粉病和叶锈病而言,未来的育种工作的方向是:不断筛选、利用新抗源,保证抗性品种轮换的速度大于病菌变异的速度,同时搞好品种搭配与布局,稳定病原变异,延长抗病品种使用年限。