青稞种质资源对条纹病的抗性鉴定

康胜华 侯璐

摘要

條纹病是青藏高原青稞生产上的重要种传病害之一，常采用药剂拌种防治，但培育和推广抗病品种是防控该病害最经济有效的措施。为发掘抗条纹病的优良青稞种质资源，本研究以田间鉴定和利用2个菌株室内人工接种鉴定相结合的方法，对231份青稞种质资源进行了抗条纹病评价，获得免疫性遗传资源材料20份，高抗类型材料18份，中抗类型材料44份，分别占鉴定总资源数的8.7%、7.8%、19.1%;其他149份青稞资源材料对条纹病表现为感病，其中36份材料为中度感病类型，113份材料为高度感病类型，感病材料占总鉴定材料的64.5%。

关键词

大麦; 条纹病; 抗病性评价

中图分类号：

S 435.123

文献标识码： A

DOI： 10.16688/j.zwbh.2022742

Disease resistance identification of hulless barley germplasm accessions to leaf stripe

KANG Shenghua， HOU Lu*

（Academy of Agriculture and Forestry Sciences of Qinghai University， Qinghai Academy of Agriculture and Forestry 

Sciences， Key Laboratory of Agricultural Integrated Pest Management of Qinghai Province， Key Laboratory of 

QinghaiTibetan Plateau Biotechnology （Qinghai University）， Ministry of Education， Xining 810016， China）

Abstract

Stripe disease is one of the important seedborne diseases in the production of hulless barley on the QinghaiTibet Plateau， and it is often controlled by medicinal seed dressing. However， the cultivation and promotion of diseaseresistant varieties is the most costeffective measure to prevent and control the disease. In order to explore the excellent hulless barley germplasm resources resistant to stripe disease， 231 hulless barley germplasm resources were evaluated against stripe disease by combining field identification and indoor identification with two strains. Twenty immune germplasms， 18 highly resistant germplasms and 44 medium resistant germplasms were obtained， accounting for 8.7%， 7.8% and 19.1%， respectively. The rest 149 hulless barley germplasms showed susceptibility to stripe disease， among which 36 germplasms were moderately susceptible and 113 were highly susceptible， accounting for 64.5%.

Key words

barley; leaf stripe; disease resistance evaluation

在青藏高原，裸大麦Hordeum vulgare L.var. nudum 被称作青稞，是禾本科Poaceae大麦属Hordeum一年生草本植物，具有生长期短、产量高、适应高寒气候能力强的特点，其富含多种营养物质，是青藏高原唯一广泛栽培的主粮作物［1］。条纹病是由麦类核腔菌Pyrenophora graminea Ito & Kuribayashi侵染引起的种传病害，其无性世代是禾内脐蠕孢Drechslera graminea（Rabenh.）Shoemaker。它是青稞生产上的常发性重要病害之一，年均产量损失约10%左右，严重时高达25%，病害发生时青稞品质也会受到较大的影响［2］。研究表明，条纹病是种传病害且病原菌丝体潜伏时间较长，选用抗病品种、种子处理和加强田间栽培管理是非常重要的防治措施［34］。但青藏高原地区生态环境复杂，需要严控农药化肥用量，种植抗病主栽品种是防治条纹病等病害最有效、经济和环保的措施［5］。Elsayed等［6］对120份大麦品种进行了分析，其中16份品种在苗期表现出抗性，18份在成株期表现出抗性，只有7份品种在2个时期均表现出抗性;张宇等［7］对100份大麦材料进行抗性鉴定，筛选出免疫材料1份，高抗材料10份，抗病材料22份;张调喜等［8］对297份青稞种质资源进行抗病性鉴定，初步发现在鉴定中表现免疫的资源有102份，表现高抗的资源29份，中抗资源56份。目前已在大麦抗条纹病基因定位方面开展了大量工作， Biselli等［9］通过SSR分子标记定位了抗条纹病基因Rdg1a位于2H染色体上;Tacconi等［10］利用抗病亲本‘Thibaut’×感病亲本‘Mirco’杂交群体，在7H染色体上定位到抗条纹病基因Rdg2a;司二静等［11］利用7H染色体上17对在抗感亲本间表现多态性的SSR标记引物扫描F2代分离群体，结合F2代分离群体 276 株单株表型和分子标记基因型，在7H染色体短臂上定位到抗病基因 Rdg3;杨雪［12］ 通过高通量基因组测序技术（BSRseq）对青稞‘昆仑 14 号’（抗）בZ1141’（感）构建杂交群体进行初步定位，通过 RTqPCR 技术对候选基因进行筛选，推测HvnWAK（6H）和HvnRGA（5H）基因在抗条纹病侵染过程中发挥着重要作用。

本研究中，2019年-2022年4次田间重复鉴定了231份青稞种质资源对条纹病抗性和室内人工接种鉴定，明确其抗病類型和抗性水平，为青海省青稞抗病育种提供优良抗条纹病种质资源奠定基础。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试种质资源：231份青稞种质资源由国家农作物种质资源复份库（西宁）提供，具体如表1，其中编号1～129为西藏的野生资源，130～231为国外青稞资源，‘柴青1号’为感病对照。

供试菌株：FS18，分离自2020年青海省西宁市农林科学院青稞试验田带菌病叶;L7，分离自2021年青海省贵南县过马营镇青稞田带菌病叶。2个菌株都进行了柯赫氏法则的鉴定，确定分离的病原菌为条纹病菌。

1.2 试验方法

1.2.1 田间抗性鉴定

2019年-2022年对供试种质资源进行田间条纹病的抗性鉴定，在青海省西宁市农林科学院青稞试验田进行。每年3月下旬到4月初将供试种质资源等行距条播，每个资源材料撒播1行，每行20粒种子，每20行设感病对照品种‘柴青1号’，并种植保护行。按大田生产进行正常的田间管理，田间自然状态下发病，7月初待对照组发病充分时进行各种质资源发病率的调查。

1.2.2 室内抗性鉴定

室内人工接种抗病性鉴定，采用侯璐等［13］的液体侵染鉴定法。将接菌处理的种子移栽至苗盆中，每个苗盆15粒种子，3个重复，置于光周期L∥D=12 h∥12 h，昼夜温度20℃/12℃的人工智能培养箱中培养，设‘柴青1号’为感病对照，定期浇水，观察发病状况，培养 45 d左右待发病完全时进行发病率的调查。

1.2.3 病害调查

参考马启龙等［14］的大麦条纹病抗病类型划分标准并略微改动，将条纹病的抗性类型划分为5个等级：

0 级（免疫，I）：无发病株;1 级（高抗，HR）：0<病株率≤5%;2 级（中抗，MR）：5%<病株率≤10%;3 级（中感，MS）：10%<病株率≤15%;4 级（高感，HS）：病株率 15%以上。

病株率=（发病株数／调查总株数）×100%。

2 结果与分析

2.1 田间抗病性鉴定

对231份青稞种质资源的条纹病抗性鉴定结果表明，不同品种对青稞条纹病抗性表现不同，如表1所示。

综合4年田间抗性鉴定，以发病最严重的调查结果为最终统计结果。其中免疫类型138份，占鉴定资源总数59.7%;高抗类型38份，占鉴定资源总数的16.5%;中抗类型18份，占鉴定资源总数的7.8%;中感类型7份，占鉴定资源总数的3.0%;高感类型30份，占鉴定资源总数的13.0%（表2）。从各年的抗性鉴定结果中发现，2019年的发病率偏高，且相较于其他3年2019年高感资源数最多，免疫资源数最少（表3）。

对231份青稞种质资源进行了田间的抗病性鉴定，结果发现不同种质资源对条纹病的抗性差异较大，且同一种质资源不同年份田间抗性类型也有所差异。种质资源‘青永5520’‘浙0334’‘861030’‘861327’‘861861’在2019年均表现中抗，在2020年-2022年均未发病，表现免疫;种质资源‘861063’在2019年-2021年均表现中抗，在2022年表现免疫;种质资源‘青永3378’在2019年表现高抗，在2020年-2022均表现出高感。

2.2 苗期抗病性鉴定

对231 份青稞种质资源进行室内人工接菌抗性鉴定，结果表明：用FS18菌株侵染供试种质资源，其中对条纹病具有抗性的资源为148份，占总资源的64.1%，其中77份表现免疫，28份高抗和43份中抗；感病资源为83份，占总资源的35.9%，其中26份中感和57份高感。用L7菌株侵染供试种质资源，其中对条纹病具有抗性的资源为139份，占总资源的60.2%，其中83份免疫，22份高抗和34份中抗，感病资源为92份，占总资源的39.8%，包括26份中感和66份高感 （表4）。

2.3 种质资源抗性鉴定综合分析

结合4年的田间抗性鉴定和2株菌株的室内抗性鉴定，以发病最严重的调查结果为最终统计，统计分析结果发现：‘青永5318’‘青永4462’‘青永0064’‘861360’‘青永5294’等20份青稞资源对条纹病表现免疫，占总资源的8.7%;‘青永0532’‘861858’‘青永4243’‘青永6063’等18份青稞资源对条纹病表现高抗，占总资源的7.8%;‘青永6316’‘861712’‘青永0367’‘青永6094’等44份青稞资源对条纹病表现中抗，占总资源的19.1%;‘青永6024’‘青永4772’‘青永5520’‘861063’‘青永3455’等36份青稞资源对条纹病表现中感，占总资源的15.6%;‘青永5303’‘青永3378’‘青永3383’‘861680’‘青永4750’‘青永4758’等113份青稞资源对条纹病表现高感，占总资源的48.9%（表5）。

3 结论与讨论

大麦条纹病抗性鉴定方法常有2种：一为田间自然发病鉴定，二为三明治法种子幼芽接种鉴定［1416］，此外本课题组创新了一种抗性鉴定方法：液体侵染法种子幼芽接种鉴定［13］。液体侵染法通过种子的无菌化处理和控制发病条件（湿度、温度、土壤、光照等），使菌株和植株在稳定的发病环境下生长，从而达到控制试验误差的效果，弥补了田间抗性鉴定的不足，且在和三明治法对不同条纹病菌进行青稞感病材料的人工接菌的试验中，调查结果显示，不同的菌株使用液体侵染法鉴定发病率显著高于三明治法，且液体侵染法所需时间相较于三明治法大大缩短，加快试验进程，缩短了试验周期。

本研究采用液体侵染法和田间自然发病鉴定对231份青稞种质资源进行了系统的抗病性鉴定，共鑒定到免疫资源20份、高抗资源18份、中抗资源44份、中感资源36份、高感资源113份。在田间自然感病调查中发现，不同种质资源对条纹病的抗性差异较大，且同一种质资源不同年份田间抗性类型也有所差异。

导致这一差异的原因可能是试验点每年的温度、湿度及其他环境因素不同，从而对种质资源的抗性产生一定的影响。室内人工接种抗性鉴定与田间鉴定相比，感病资源明显增多，且部分资源的发病率较田间更高。主要原因是室内人工接菌使种子的带菌量增多，且培养环境中的温度、湿度、光照等因素有利于病原菌的侵染，从而使发病植株增多，发病更充分。

种子带菌量、供试土壤、植株生长环境中的温湿度等因素的不同，是导致部分种质资源室内、室外抗性鉴定结果存在差异的主要原因。因此，对种质资源进行抗病性评价时，应进行多年的田间重复试验和多菌的室内试验，并综合田间和室内抗性鉴定，使其鉴定结果更加准确可靠。

参考文献

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（责任编辑：田 喆）