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皖北地区小麦条锈病的抗性鉴定

2022-09-16李桂萍王圣龙柏晓宇陈思晓陈令志

关键词:小种皖北条锈病

李桂萍,王圣龙,柏晓宇,陈思晓,陈令志①

(1.淮北师范大学 生命科学学院,安徽 淮北235000;2.安徽永民种业有限公司,安徽 濉溪 235100)

0 引言

小麦是我国重要的粮食作物之一,其安全可持续生产对保障国内粮食安全具有非常重要的意义[1-2].小麦条锈病是由小麦条锈菌(Puccinia striiformisf.sp.Tritici,Pst)引起的小麦叶部病害,是中国乃至世界最严重的小麦真菌病害之一[3].小麦条锈病爆发后,会引起小麦减产,严重时还会导致小麦颗粒无收,因此,小麦条锈病会给粮食安全造成严重的损失[4].小麦条锈病在小麦生长的任何时期均有可能发生,条锈菌会通过叶片的气孔侵入小麦叶片夺取养分,小麦为应对这种侵袭,会褪绿或者出现坏死斑进而保护自己,所以条锈菌对小麦的生长发育具有严重的危害,这种危害对小麦产量具有重大影响[5].近年来,由于陕西、甘肃、宁夏等地小麦条锈病出现大流行,不断有带有病菌孢子的气流进入皖北地区,加之气候条件适宜,小麦条锈病在皖北地区呈现扩散流行态势[6-7],对皖北地区小麦生产造成一定的影响[8].

实践证明,最为经济、安全、有效的条锈病防治途径就是培育抗病品种[9-10].而优异种质资源收集、发掘与创新利用,是持续提高小麦遗传改良水平的关键基础.目前关于小麦种质资源的抗病性评价主要围绕成株期抗病性鉴定开展[11-13],同时进行苗期和成株期抗性鉴定的工作开展相对较少.

小麦条锈菌常见的生理小种有条中1号至34号.自2000年以来,条中32和条中33一直是我国出现频率最高的条锈菌生理小种[14].其中条中33号(CYR33)具有毒性强、出现频率高、在我国各地均可以大面积传播等特点,所以CYR33已经成为又一个优势流行小种.因此,研究皖北地区小麦品种对于生理小种条中33在苗期和成株期的抗性情况,可以为皖北地区预防、控制小麦条锈病起到一定的借鉴意义,同时可以为皖北地区小麦抗条锈病育种的亲本选择提供借鉴与参考.

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验用到的条锈菌生理小种为条中33,由西北农林科技大学植物病理实验室提供,供试的60个小麦品种(系)由淮北师范大学小麦育种实验室征集.

1.2 试验方法

1.2.1 小麦条锈病苗期接种及鉴定方法

采用边长为7 cm、高为10 cm的方形育苗钵,每盆播种16粒小麦种子.待幼苗长至一叶一心时期,采用抖粉法接种条锈菌生理小种条中33[15].待感病对照品种铭贤169充分发病时,第1次调查侵染型,5 d后进行第2次鉴定,鉴定结果以最严重的为最终结果.苗期鉴定按照国际通用标准记载侵染型[16],0~6级为抗病,7~9级为感病,详情见图1.

图1 条锈病苗期反应型鉴定标准[16]

1.2.2 小麦条锈病成株期接种及鉴定方法

成株期接种鉴定圃设置在淮北市杜集区徐暨村试验田.每个材料种2行,行长1.5 m,宽30 cm,每行30粒,每隔10个材料种一行感病对照品种铭贤169.待供试材料长至拔节期,采用涂抹法接种生理小种条中33[17-18].待感病对照铭贤169发病普遍率达30%,严重度达60%时,进行第1次鉴定,7 d后第2次鉴定.成株期抗性鉴定采用中华人民共和国农业行业标准(NY/T 2953-2016)《小麦区域试验品种抗条锈病鉴定技术规程》,记载侵染型和严重度.其中,侵染型调查采用6级标准:0(免疫)、0;(近免疫)、1(高抗)、2(中抗)、3(中感)、4(高感).严重度按照9级标准划分:0、1%、5%、10%、20%、40%、60%、80%、100%.

2 结果与分析

2.1 条中33对小麦苗期的影响

苗期对60个小麦品种(系)的条锈病抗性鉴定结果列于表1.从表1可以看出,有49个小麦品种(系)对条中33表现出感病,约占供试材料的81.67%,11个小麦品种(系)表现出抗病,约占18.33%.在11个抗条锈病的小麦品种(系)中,绵麦48、小偃4号、临抗5027、烟农12、泰山9818、石麦18、烟农19和师栾02-1这8个小麦品种在苗期的鉴定结果为0(免疫),叶片上不产生任何条中33的孢子.

表1 (续)

表1 皖北地区60个小麦品种苗期对条锈病的抗性结果

2.2 条中33对小麦成株期的影响

在成株期鉴定的60个小麦品种(系)中,有29个小麦品种(系)表现为抗病,约占供试材料的48.3 %,有31个小麦品种(系)呈现感病,约占供试材料的51.7 %.在抗病的29个小麦品种(系)中,泰山9818、绵麦37、中国春、矮丰3号、中焦3号、绵麦48、兴义4号等7个品种表现为免疫,完全不产生条锈菌的孢子.图3是供试材料接种条中33后的4种抗病类型.

图3 供试材料接种条中33后的抗病情况

表2 皖北地区60个小麦品种成株期对条锈病的抗性结果

3 讨论

小麦条锈病是世界范围内最严重的真菌病害,在中国的发生尤其严重.由于高度变异的条锈菌,加上大面积连续种植单一抗病品种,导致抗病品种在审定后的几年内就丧失抗性.条锈菌新小种的出现并成为优势小种是历年来条锈病大流行的主要原因[19-20].如何预防条锈病的大流行是如今急需解决的问题,培育、推广、种植抗病品种是持续控制病害最有效的措施[21].了解目前推广品种的抗病情况,能够在今后的抗病育种工作中为合理选配抗源亲本提供参考.

已有研究表明,小麦品种对条锈病的抗性表现有不同的类型.根据抗锈性表达的不同生长阶段可以分为苗期抗性、成株抗性和慢锈性等[22-23].胡朝月等[24]指出小麦成株抗条锈病基因和苗期抗病基因组合能够提供比较稳定持久的抗锈性.通过对60份小麦材料接种条中33进行苗期和成株期的条锈病抗性鉴定,结果表明,在60份材料中,苗期对条锈病表现抗病的品种(系)有11份,表现感病的品种(系)49份,分别占18.3%、81.7%.成株期对条锈病表现抗病的品种(系)有29份,表现感病的品种(系)31份,分别占48.3%、51.7%.有部分品种在苗期对条锈菌表现为高感,但是在成株期表现为高抗,例如绵麦37、中焦3号、矮丰3号、兴义4号、陕160等品种.其中绵麦37、中焦3号和矮丰3号在苗期表现为高感,在成株期表现为免疫,属于慢锈性品种.还有个别品种是苗期表现抗病而成株期表现感病,比如洛麦23和石麦18.综合苗期和成株期的抗性鉴定结果,共有绵麦48、泰山9818、烟农19、临抗5027、师栾02-1、庆丰1号、小偃4号等7个小麦品种在苗期和成株期都表现出抗性,也就是全生育期抗病.结合这些品种的农艺性状和配合力,有望从中筛选一些优良品种用于今后抗病育种的抗源亲本.

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