2010－2012年甘肅省小麥條銹病菌生理小種變化動態監測

黃 瑾， 賈秋珍， 金社林， 曹世勤，張 勃， 孫振宇， 駱惠生， 王曉明

（甘肅省農業科學院植物保護研究所，蘭州 730070）

2010－2012年甘肅省小麥條銹病菌生理小種變化動態監測

黃 瑾， 賈秋珍*， 金社林*， 曹世勤，張 勃， 孫振宇， 駱惠生， 王曉明

（甘肅省農業科學院植物保護研究所，蘭州 730070）

摘要小麥條銹菌新小種的產生并成為優勢小種是造成品種抗銹性喪失及歷次條銹病大流行的先決因素。為了系統監測小麥條銹菌生理小種的變異，對2010－2012年采自甘肅省28個縣（市）的1 008份小麥條銹菌標樣進行了鑒定。結果表明：2010、2011和2012年分別監測到30、23和25個生理小種和致病類型，優勢小種仍為CYR33和CYR32，其中CYR33出現頻率分別為19.06%、29.88%和16.29%；CYR32出現頻率分別為24.49%、16.69%和30.57%；其次為2010年首次監測到的感染‘貴農22’的新致病類型G22-9，其出現頻率分別為2.81%、7.99%和10.86%，在2012年已上升為繼CYR33和CYR32之后的第三位小種類型；同時在2011年監測到新致病類型G22-14，其出現頻率也較高，分別為7.40%和2.57%。感染‘貴農22’新菌系的出現及擴展，標志著我國小麥條銹菌群體結構又一次發生重大變異，應引起育種和推廣部門的高度重視。

關鍵詞小麥； 條銹菌； 生理小種； 致病類型

小麥條銹病一直是中國西北、西南、黃淮海等麥區最重要的小麥病害之一［1］。利用抗病品種是控制該病害最經濟、有效的措施，而新小種的產生并成為優勢小種是造成歷次條銹病大流行及品種抗銹性喪失的主導因素［2-3］。甘肅隴南麥區是我國小麥條銹病的常發易變區，是我國最重要的小麥條銹菌新小種“策源地”。甘肅省小麥條銹菌生理小種組成結構的改變直接影響我國廣大東部麥區，因此，系統監測該地區條銹菌群體結構的變化是搞好小麥抗銹育種、抗病品種合理布局和病害流行預測預報的基礎，是治理條銹病的重要環節［4-5］。同時，該工作可為小麥條銹病的持續控制及抗銹育種提供準確的科學依據和超前信息。2010年在甘肅首次監測到感染小麥重要抗源‘貴農22’新菌系［6］（即貴22致病類群），該類群的出現標志著我國小麥條銹菌群體結構繼Hybrid 46和水源11類群后將又一次發生重大變異。為此，作者對2010－2012年甘肅省小麥條銹菌1 008份菌樣進行系統監測研究，現將結果報道如下。

1. 材料與方法

1.1 試驗材料

1.1.1 標樣來源

小麥條銹菌標樣主要采自甘肅省冬春麥區的甘谷縣、武山縣、文縣、西和縣、禮縣、隴西縣、靜寧縣、臨洮縣、渭源縣、臨夏縣、康樂縣、和政縣、臨潭市、合作縣、碌曲縣、武都市、蘭州市、天水市、漳縣、隴西縣、宕昌縣、岷縣、榆中縣、涇川縣、民樂縣、莊浪縣、環縣、鎮遠縣28個縣（市）的生產品種、高代品系和抗源材料小麥成株期、部分秋苗及自生麥苗上，共計1 008份。其中2010年320份；2011年338份；2012年350份。

1.1.2 鑒別寄主

采用全國統一鑒別寄主‘Trigo Eureka’、‘Fulhard’、‘保春128’、‘南大2419’、‘維爾’、‘阿勃’、‘早洋’、‘阿夫’、‘丹麥1號’、‘尤皮Ⅱ號’、‘豐產3號’、‘洛夫林13’、‘抗引655’、‘水源11’、‘中四’、‘洛夫林10’、‘Hybrid46’、‘T.spelta album’和‘貴農22’等19個品種進行小種鑒定分析。此外，還增加‘川麥42’、‘蘭天17號’、‘92R137’、‘Moro’等為輔助鑒別寄主，借以偵察新的致病類型。

1.2 鑒定方法

鑒定在甘肅蘭州甘肅省農業科學院植物保護研究所銹病組溫室進行。菌系的保存、繁殖和鑒定方法按照中華人民共和國農業行業標準（NY／T1443.1-2007）《小麥抗病蟲性評價技術規范：第1部分 小麥抗條銹病評價技術規范》中描述的方法進行。溫室平均溫度（14±3）℃，光照時間10～14 h／d，光照強度8 000 lx。

1.3 反應型分級

反應型記載標準采用0、0；、1、2、3、4共6級標準進行，其中0～2級為抗病（無毒力），3～4級為感病（有毒力）［7］。

2 結果與分析

2010－2012年鑒定的1 008份標樣中，共監測出小麥條銹菌生理小種及致病類型45個，分別是CYR21、CYR22、CYR25、CYR27，洛10致病類群的CYR28、Lv10-Ⅴ，洛13類群的Lv13-Ⅲ、Lv13-Ⅷ，Hybrid 46致病類群的CYR31、CYR32、HY-4、HY-5、HY-6、HY-7、HY-8、HY-9、HY-18、HY-29、HY-30，水源11致病類群的CYR33、Su11-2、Su11-3、Su11-4、Su11-5、Su11-6、Su11-7、Su11-10、Su11-12、Su11-13、Su11-15、Su11-24、Su11-28、Su11-35、Su11-41、Su11-57、Su11-58、Su11-60、Su11-64，貴22致病類群的G22-9、G22-10、G22-14，中四類群的ZS-1、ZS-3、ZS-4、YR5類群的YR5-1等小種及致病類型。詳細結果見表1。

表1 2010－2012年甘肅省小麥條銹菌生理小種監測結果Table 1 Monitoring results of physiological races of stripe rust in Gansu Province in 2010－2012

續表1 Table 1（Continued）

續表1 Table 1（Continued）

2.1 2010－2012年小麥條銹菌生理小種類型及出現頻率的變化動態

2010－2012年分別監測到30、23和25個生理小種及致病類型，主要集中在Hybrid46、水源11及貴22致病類群上。優勢小種主要為CYR33、CYR32及新致病類型G22-9、G22-14及Su11-4、HY-4及Su11-3。各小種消長變化趨勢如下：CYR33在2010年、2011年均占第一位，出現頻率2011年為30.77%，相比2010年的19.06%明顯上升，但2012年則為16.29%，降為第二位小種；CYR32在2010年、2011年為第二位優勢小種，出現頻率2010年最低，為19.69%，2011年為22.49%，2012年最高，為30.57%，總體呈上升趨勢，2012年位居第一位小種；G22-9自2010年監測到以來，出現頻率2010年為2.81%，2011年上升到7.99%，2012年已上升到10.86%，出現頻率逐年上升，成為2012年第三位小種類型；Su11-4致病類型2010年和2011年均為第三位小種類型，出現頻率分別為16.88%和8.88%，但在2012年出現頻率僅為5.43%，降為第四位小種類型；HY-4致病類型三年出現頻率分別為0.31%、0.89%、3.43%，總體呈上升趨勢，為2012年第五位小種類型；Su11-3致病類型三年出現頻率保持穩定，分別為2.19%、2.07%和2.57%；2011年G22-14出現頻率較高，為7.40%，2012年下降到2.57%，和Su11-3成為我省第六、七位小種類型。

次要小種Su11-2、Su11-5、Su11-35、HY-8和HY-9三年間均有出現，其中除HY-8和HY-9出現頻率年度間比較穩定，在0.30%～1.25%之間波動，Su11-2、Su11-5和Su11-35三年出現頻率分別0.94%、4.38%、9.69%，0.30%、0.89%、2.37%和 0.57%、1.71%、0.57%，總體均呈現下降趨勢，對小麥條銹病流行已不起主導作用。

稀有小種：CYR31以前的生理小種CYR21、CYR28僅2010年出現，CYR22僅2011年出現，CYR25、CYR27在2010年和2012年均有出現，但出現頻率均低于0.31%。Lv10-Ⅴ、Lv13-Ⅲ、Lv13-Ⅷ在不同年份偶發出現，出現頻率均在1.71%以下。其他水源11類群和Hybrid類群的Su11-6、Su11-7、Su11-10、Su11-12、Su11-13、Su11-15、Su11-24、Su11-28、Su11-41、Su11-57、Su11-58、Su11-64和HY-6、HY-7、HY-18、HY-29、HY-30，以及回接后表現不穩定的中四類群和YR5類群各致病類型，總體出現頻率均普遍較低，且年度間很不穩定，在病害流行中也不起主導作用。

2.2 小麥條銹菌生理小種致病類群動態變化

從2010－2012年甘肅省小麥條銹菌生理小種及致病類型所屬致病類群可以看出（表1、表2），出現的生理小種及致病類型主要集中于Hybrid 46致病類群和水源11致病類群，和新出現的貴22致病類群中。2012年Hybrid 46致病類群共137份，占39.14%，而2010年監測到87份，占27.19%，2011年監測到95份，占28.11%，2010年、2011年總頻率保持一致，但2012年上升明顯。水源11致病類群：2010年監測到205份，占64.06%，2011年監測到174份，占51.48%，2012年監測到106份，占30.29%，2011年與2010年相比有所下降，但總體占絕對優勢地位，而2012年下降明顯。貴22致病類群：自2010年監測到9份，占3.13%后，2011年監測到64份，上升到18.93%，2012年監測到77份，占22.00%，上升速度快，成為繼水源11和Hybrid 46致病類群之后又一危害我省小麥生產的致病類群。貴22致病類群的出現及迅速上升是造成水源11致病類群下降的主要原因，新類群的出現且頻率逐年上升應引起各育種及生產部門的高度警惕。

表2 2010－2012年主要致病類群的出現頻率Table 2 Frequencies of main race group of Puccinia striiformis f.sp.tritici in Gansu Province in 2010－2012 %

2.3 毒性頻率分析

2012年監測到對Yr9 1B／1R代換系有毒性的標樣為315份，占86.30%，與2010年287份90.82%和2011年312份92.04%相比有所下降。對Yr3b＋Yr4b＋Yr H46（載體品種為‘Hybrid 46’）基因有毒性的標樣2012年有205份，占56.47%，與2010年112份35.11%和2011年的128份40.63%相比大幅度上升，而2010年和2011年Yr3b＋Yr4b＋Yr H46的毒性頻率保持一致。對Yrsu（載體品種為‘水源11’）基因有毒性的標樣2012年有329份，占89.89%，和2010年308份96.55%和2011年的333份99.40%相比稍有下降。從表3結果看出，甘肅小麥條銹菌對Yrsu及Yr9的毒性較強；對Yr3b＋Yr4b＋Yr H 46基因有毒性的菌系呈上升趨勢。

表3 2010－2012年小麥條銹菌對Yr9、Yr3b＋4b和YrSu的毒性頻率Table 3 Virulence frequencies of Puccinia striiformis f.sp.tritici to Yr9，Yr3b＋4b and YrSu in 2011－2012

3 結論與討論

CYR32、CYR33出現頻率仍為甘肅省第一、二位，為本省優勢小種，它不僅對洛類及其衍生品種、水源和阿夫系、洮字系、天選系、隴鑒系、成麥系大批品種高度致病，而且能侵染‘繁6’衍生系、‘尤皮Ⅱ號’、‘抗引655’等血緣的小麥品種，仍是威脅我國廣大東部麥區的優勢小種，三年兩小種總頻率在39.3%～53.3%之間，一旦氣候條件及菌源適合，將再次造成條銹病大流行。

G22-9、G22-14新菌系的出現及發展是2010－2012年小種監測的主要變異特點。新菌系不但具有CYR32、CYR33的致病特點，而且對輔助鑒別寄主品種‘Moro’（Yr10、Mor）、‘92R137’（Yr26）、‘川麥42’（Yr24）和‘蘭天17號’（Yr26）具有較強的致病力，且出現頻率逐年上升。V26［8］致病類群菌系毒性強、致病范圍廣［9］，2012年已廣泛分布于天水、甘谷、秦安、西和、文縣、靜寧、徽縣、禮縣、莊浪、臨洮、臨夏、會寧和蘭州等地。目前已遠遠超過洛10、洛13類群，成為甘肅省第三位主要致病類群。這種現象的出現也再次驗證，隨著抗源類型的不斷應用，抗病品種在抑制原有小種發展的同時，也會誘導產生出毒性更強的新的變異菌系。目前，含有‘貴農’及‘92R’血緣的品種，如‘隴鑒9343’、‘天選43號’、‘天選50號’、‘天選51號’、‘臨麥33’、‘臨麥34’、‘綿麥39’、‘綿麥47’、‘川麥44’、‘川麥49’、‘川麥50’、‘中梁29號’、‘內麥10’、‘內麥11’、‘川麥54’、‘川麥56’等已在甘肅省及四川省的生產上廣泛應用，這些材料也正是新菌系V26類群的哺育品種，為避免小麥條銹病再一次在全國范圍內的大流行，應引起育種及生產上的高度重視。加強新菌系的監測，掌握其潛在風險，將會對條銹病的持續控制起到積極的推動作用。

目前抗銹育種應以抗CYR33、CYR32以及G22-9、G22-14為主要目標。各部門要積極采取應變措施，加快育種進程，以防病害再度流行危害。應加快抗病基因的挖掘和抗源材料的篩選利用，提高生產品種抗條銹基因的豐富度和抗性的多元化，延緩小種的變異速度。

參考文獻

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中圖分類號：S 435.121.42

文獻標識碼：A

DOI：10.3969／j.issn.0529-1542.2014.03.017

收稿日期：2013-08-05

修訂日期：2014-01-03

基金項目：國家自然科學基金地區基金項目（31260414，31160349）；“十二五”國家科技支撐計劃項目（2012BAD19B04）

*通信作者E-mail：jiaqiuzhen＠163.com，jinshelin＠163.com

Population changes of Puccinia striiformis f.sp.tritici in Gansu Province during 2010－2012

Huang Jin， Jia Qiuzhen， Jin Shelin， Cao Shiqin， Zhang Bo， Sun Zhenyu， Luo Huisheng， Wang Xiaoming
（Institute of Plant Protection，Gansu Academy of Agricultural Sciences，Lanzhou 730070，China）

AbstractNew pathogenic type of Puccinia striiformis f.sp.tritici is the dominant factor causing the resistance loss of cultivars and the pandemics of this disease.To monitor the variation of fungus in Gansu Province，1 008 samples were collected from 28 counties（cities）and identified on 19 universal differential hosts from 2010 to 2012.The results showed that 30，23 and 25 physiological races（pathogenic types）were identified in 2010，2011 and 2012，respectively.CYR33 and CYR32 were the predominant races for their occurrence frequencies of 19.06%，29.88%，16.29%and 24.49%，16.69%，30.57%，respectively.The occurrence frequency of the new pathogenic type G22-9 which appeared in 2010 increased from 2.81%to 10.86%.At the same time，the occurrence frequency of the new pathogenic type G22-14 which was detected in 2011 was also high（7.40%and 2.57%）.The emergence and extension of new pathogenic types marked a significant variation of the group of P.striiformis f.sp.tritici in China，to which more attention must be paid by breeding and promotion departments.

Key wordswheat； Puccinia striiformis f.sp.tritici； physiological race； pathogenic type