冀西北地區(qū)燕麥主栽品種(系)抗稈銹病鑒定

袁軍海，曹麗霞，張立軍，趙世鋒，張愛香，張紅杰

(1.河北北方學院植物保護系，宣化 075131；2.河北省張家口市農(nóng)業(yè)科學院燕麥研究所，張家口 075000)

冀西北地區(qū)燕麥主栽品種(系)抗稈銹病鑒定

袁軍海1，曹麗霞2，張立軍2，趙世鋒2，張愛香1，張紅杰1

(1.河北北方學院植物保護系，宣化 075131；2.河北省張家口市農(nóng)業(yè)科學院燕麥研究所，張家口 075000)

2011-2012年，在2個試驗點，采用孕穗期接種混合菌種的方法，對冀西北地區(qū)40個燕麥主栽品種(系)抗稈銹病進行了鑒定。結果表明：9個皮燕麥品種中，‘冀張燕5號’、‘冀張燕2號’、‘壩燕1號’、‘冀張燕1號’和‘定燕1號’等5個品種，31個裸燕麥品種(系)中，‘白燕2號’、‘白燕11號’、‘冀張莜6號’、‘冀張莜12號’、‘花晚6號’、‘晉燕14號’和‘燕科1號’等7個品種，至少在1個試驗點表現(xiàn)免疫、抗病或慢病，其中大多在溫度較低的試驗點1更抗病，認為與大多數(shù)燕麥抗稈銹病基因表現(xiàn)低溫抗病性有關；其余28個品種(系)均表現(xiàn)感病或高度感病。

燕麥； 稈銹病； 主栽品種(系)； 抗病性鑒定

燕麥是我國的主要糧飼兼用作物之一，常年種植面積約70萬hm2，主要分布在華北、西北和西南的高寒山區(qū)，華北冀晉蒙三省(區(qū))的燕麥面積約占全國總面積的54%[1]。其中，河北省常年播種面積約13萬hm2，主要集中在張承兩地的壩上，以冀西北的張家口為主，包括康保、沽源、張北、尚義和崇禮等縣，常年播種面積約10萬hm2。稈銹病是華北地區(qū)燕麥的主要病害之一，感病品種不但千粒重降低、面粉色黑而不筋，而且莖稈發(fā)脆易折、飼草質量下降[2]。選育抗病品種是防治稈銹病的主要方法，在無公害、綠色甚至有機裸燕麥生產(chǎn)上更為重要[3]。1977年，楊海鵬[2]對燕麥抗稈銹病品種進行了篩選，但篩選出的抗病品種多從國外引進。至今未發(fā)現(xiàn)關于我國燕麥品種抗稈銹病鑒定的報道。2011-2012年，筆者對冀西北地區(qū)燕麥主栽品種的抗稈銹性進行了鑒定。現(xiàn)將結果報道如下。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

燕麥品種40個，其中皮燕麥9個，裸燕麥31個，均由張家口市農(nóng)業(yè)科學院燕麥所提供。燕麥稈銹病菌為4個菌株的等比例混合菌種，分別采自張北縣公會鎮(zhèn)、張北縣油簍溝鄉(xiāng)、康保縣康保鎮(zhèn)和崇禮縣白旗鄉(xiāng)。

1.2 試驗點

本試驗設2個點：1)張家口市農(nóng)業(yè)科學院煤礦基地。該基地位于張北縣東關鎮(zhèn)(東經(jīng)114°45′，北緯41°08′)，海拔1 400 m，年平均氣溫2.6 ℃，年降水量300 mm左右，無霜期90～110 d。5月中旬播種，9月中旬收獲。2)河北北方學院南校區(qū)農(nóng)場。該農(nóng)場位于宣化縣沙嶺子鎮(zhèn)(東經(jīng)114°55′，北緯40°39′)，海拔640m，年平均氣溫7.7 ℃，年降水量300～400 mm左右，無霜期110～140 d。6月中旬播種，10月中旬收獲。其他管理與大田基本相同。

1.3 試驗方法

每畦64行，行長2 m，行距0.33 m，兩邊各留1行保護行，每隔20行安排1行誘發(fā)行，每畦2行，其余60行為鑒定行，均分為3部分：兩側各約0.9 m播種待鑒材料，中間留出約0.2 m，與各鑒定行垂直方向另播種1行接種行。保護行、誘發(fā)行和接種行品種均為‘壩莜1號’。各待鑒材料均條播約50粒種子。燕麥孕穗初期，將混合菌種的新鮮夏孢子粉配成含0.05% Tween20的懸浮液，用注射器注入穗苞內(nèi)，每個穗苞1 mL，每5 cm接種1個穗苞。燕麥乳熟前后，當感病對照莖稈嚴重度達80%后，調查各待鑒材料的嚴重度和抗感反應。嚴重度按改良Cobb標準[4]目測；抗感反應根據(jù)侵染型判斷，侵染型按Roelfs[5]提出的標準調查記載，分為0、；、1、2、X、Y、Z、3、4共9級，0為免疫(I)，;～1為高抗(HR)，2～Z為中抗(MR)，3中感(MS)，4為高感(HS)。

2 結果與分析

40個燕麥品種(系)抗稈銹病鑒定結果見表1。感病對照‘壩莜1號’在2試驗點均表現(xiàn)高度感病且嚴重度為80%，說明接種成功。

表140個燕麥品種(系)抗稈銹病鑒定結果

Table1Resistanceof40oatcultivarsorlinestostemrust

品種(系)Cultivarorline類型Type試驗點1Testsite1嚴重度/%Severity抗感反應Resistantresponse試驗點2 Testsite2嚴重度/%Severity抗感反應Resistantresponse冀張燕5號Jizhangyan5皮Hulled0I60MR冀張燕2號Jizhangyan2皮Hulled40MR?MS5HR壩燕1號Bayan1皮Hulled20HR30HR冀張燕1號Jizhangyan1皮Hulled30MR?MS30HS定燕1號Dingyan1皮Hulled30MS≥80HS壩燕6號Bayan6皮Hulled60MS60HS壩燕4號Bayan4皮Hulled≥80HS≥80HS冀張燕3號Jizhangyan3皮Hulled≥80HS≥80HS冀張燕4號Jizhangyan4皮Hulled≥80HS≥80HS白燕2號Baiyan2裸Naked0I≥80HS白燕11號Baiyan11裸Naked10HR≥80MR冀張莜6號Jizhangyou6裸Naked60MS15HR冀張莜12號?Jizhangyou12裸Naked30MS40MR花晚6號Huawan6裸Naked30MR≥80MR晉燕14號Jinyan14裸Naked30MR?MS≥80MR燕科1號Yanke1裸Naked30MS≥80HS冀張莜2號Jizhangyou2裸Naked40HS≥80HS寧莜1號Ningyou1裸Naked60HS80MR定莜1號Dingyou1裸Naked60MS?HS≥80HS蒙燕833?1?1Mengyan833?1?1裸Naked60MS≥80HS壩莜5號Bayou5裸Naked≥80MS60HSS109?18?9?19裸Naked60HS≥80MS壩莜8號Bayou8裸Naked70HS≥80MS冀張莜1號Jizhangyou1裸Naked≥80HS≥80MS壩莜6號Bayou6裸Naked60HS≥80HS晉燕13號Jinyan13裸Naked60HS≥80HS花早2號Huazao2裸Naked60HS≥80HS冀張莜5號Jizhangyou5裸Naked≥80HS60HS壩莜1號Bayou1裸Naked≥80HS≥80HS

續(xù)表1Table1(Continued)

品種(系)Cultivarorline類型Type試驗點1Testsite1嚴重度/%Severity抗感反應Resistantresponse試驗點2 Testsite2嚴重度/%Severity抗感反應Resistantresponse壩莜3號Bayou3裸Naked≥80HS≥80HS壩莜10號Bayou10裸Naked≥80HS≥80HS壩莜12號Bayou12裸Naked≥80HS≥80HS丹引1號Danyin1裸Naked≥80HS≥80HS冀張莜4號Jizhangyou4裸Naked≥80HS≥80HS冀張莜11號Jizhangyou11裸Naked≥80HS≥80HS晉引燕1號Jinyinyan1裸Naked≥80HS≥80HS花中21號Huazhong21裸Naked≥80HS≥80HS內(nèi)燕5號Neiyan5裸Naked≥80HS≥80HSS109?62?2裸Naked≥80HS≥80HSS109?61?3?1裸Naked≥80HS≥80HS

1) 數(shù)據(jù)為2010和2011年2年平均值。*：有混雜，兩試驗點均有植株表現(xiàn)高感(80S)。 Data in the table are mean values of 2010 and 2011．*: High susceptible plants were all found in two test sites.

9個皮燕麥品種中，‘冀張燕5號’在試驗點1免疫，在試驗點2雖嚴重度高但表現(xiàn)中抗；‘冀張燕2號’在試驗點2表現(xiàn)高抗且嚴重度為5%，在試驗點1表現(xiàn)中抗至中感且嚴重度為40%；‘壩燕1號’在兩試驗點均表現(xiàn)高抗，‘冀張燕1號’在試驗點1表現(xiàn)中抗至中感在試驗點2表現(xiàn)高感，但嚴重度均不高于30%；‘定燕1號’在試驗點2均表現(xiàn)感病，但在試驗點1的嚴重度為30%。‘冀張燕1號’在試驗點2及‘定燕1號’在試驗點1均表現(xiàn)感病且嚴重度不高于30%，可視為慢病。以上品種均有較大應用價值。‘壩燕6號’等4品種在2試驗點均表現(xiàn)中感至高度感病且嚴重度≥60%，從抗稈銹性看應用價值不大。

31個裸燕麥品種(系)中，‘白燕2號’雖在試驗點2表現(xiàn)高感，但在試驗點1表現(xiàn)免疫；‘白燕11號’在試驗點1表現(xiàn)高抗且嚴重度低，在試驗點2雖嚴重度高但表現(xiàn)中抗；與‘白燕11號’相反，‘冀張莜6號’在試驗點1表現(xiàn)中感且嚴重度高，但在試驗點2表現(xiàn)高抗且嚴重度低；‘冀張莜12號’在2試驗點均有分離，除高感植株外，其余植株表現(xiàn)較為一致，在試驗點1略感病但嚴重度略低，在試驗點2略抗病但嚴重度略高；‘花晚6號’和‘晉燕14號’較為一致，在試驗點2嚴重度高但表現(xiàn)中抗，在試驗點1表現(xiàn)中抗至中感且嚴重度不高于30%。‘冀張莜12號’、‘晉燕14號’和‘燕科1號’在試驗點1表現(xiàn)慢病。以上7品種有較大應用價值。‘冀張莜2號’雖在2試驗點均表現(xiàn)高感，但在試驗點1嚴重度為40%；‘寧莜1號’雖在2試驗點嚴重度≥60%，但在試驗點2表現(xiàn)中抗。2品種仍有一定應用價值。‘定莜1號’等22品種(系)均表現(xiàn)感病至高度感病且嚴重度≥60%，從抗稈銹性看應用價值不大。

3 結論與討論

對冀西北地區(qū)40個燕麥主栽品種(系)進行了抗稈銹病鑒定，結果發(fā)現(xiàn)：9個皮燕麥品種中有5個、31個裸燕麥品種(系)中有9個至少在1個試驗點表現(xiàn)免疫、抗病或慢病。‘壩莜1號’、‘壩莜6號’、‘花早2號’、‘花中21’、‘冀張莜4號’和‘內(nèi)燕5號’等是目前冀西北地區(qū)的主栽品種[3,6]，但從抗病性鑒定結果看，這些品種均高度感病，說明該地區(qū)稈銹病有很大流行風險。但近幾年調查發(fā)現(xiàn)，除部分田塊，如崇禮縣獅子溝鄉(xiāng)和白旗鄉(xiāng)、康保縣康保鎮(zhèn)和張北縣公會鎮(zhèn)等發(fā)生較嚴重外，一般田塊發(fā)生較輕。對禾谷類作物銹病而言，在主栽品種感病和菌源充足的前提下，氣象因素中的濕度往往成為病害流行的主導因素。如楊海鵬[2]報道，燕麥稈銹病在內(nèi)蒙古烏蘭察布市黃旗海海畔、岱海海畔和卓資縣山間盆地發(fā)生嚴重，顯然與濕度高有很大關系。而冀西北地區(qū)年降水量一般只有300～400 mm，濕度較低，不適宜病害流行。

所有有應用價值的品種在2試驗點的鑒定結果均有差異。其中大部分在試驗點1表現(xiàn)更抗病，如皮燕麥中的‘冀張燕5號’、‘壩燕1號’、‘冀張燕1號’和‘定燕1號’，及裸燕麥中的‘白燕2號’、‘白燕11號’、‘花晚6號’、‘晉燕14號’、‘燕科1號’和‘冀張莜2號’等；少數(shù)品種相反，如‘冀張燕2號’和‘冀張莜6號’。2013年3月中旬，筆者將上述品種播種于試驗點2，采用相同方法進行抗病性鑒定。結果表明，較之該點前兩年的鑒定結果，‘冀張燕5號’(≥80 MR)、‘壩燕1號’(40 MR)、‘冀張燕1號’(≥80 HS)和‘晉燕14號’(≥80 HS)的抗病性程度降低，‘冀張燕2號’(近免疫)提高，其他品種基本一致。兩試驗點及不同年份間的降水量差別不大，但試驗點1屬于丘陵地帶，氣候冷涼，而試驗點2海拔較低，燕麥生長后期氣溫較高；同為試驗點2，3月中旬播種的，發(fā)病期為6-7月，6月中旬播種的為8-9月，前者氣溫較高。而溫度的變化恰恰對燕麥抗稈銹病基因的表達有較大影響。在已正式命名的17個抗稈銹病基因中，在苗期，雖然pg1和pg2的抗病性程度隨溫度增高有所下降，pg10有時在高溫下更抗病有時相反，但均在抗病范圍內(nèi)變化，對溫度較為穩(wěn)定，其余13個基因均呈現(xiàn)典型的低溫抗病性(pg11僅在成株期表達，未測定)[7-10]。這與本試驗的結果比較一致，同時說明大多數(shù)燕麥抗稈銹病基因在成株期同樣表現(xiàn)低溫抗病性。

[1] 國家燕麥產(chǎn)業(yè)技術研發(fā)中心，中國食品工業(yè)協(xié)會燕麥產(chǎn)業(yè)工作委員會.中國燕麥產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告2010[M].西安：陜西科學技術出版社，2011.

[2] 楊海鵬.燕麥稈銹病[J].內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)科技，1984(4)：44-46.

[3] 楊才.有機燕麥生產(chǎn)[M].北京：中國農(nóng)業(yè)大學出版社，2010.

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[5] Roelfs A P.Race specificity and methods of study[M]∥Bushnell W R, Roelfs A P.The cereal rust (VolumeⅠ).New York: Academic Press, 1984：134.

[6] 任清，趙世鋒，田益玲.燕麥生產(chǎn)與綜合加工利用[M].北京：中國農(nóng)業(yè)科學技術出版社，2011.

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[10]Fetch T G J.Effect of temperature on the expression of seedling resistance toPucciniagraminisf.sp.avenaein oat[J].Canadian Journal of Plant Pathology, 2006, 28(4): 558-565.

EvaluationofresistanceofmainoatcultivarsorlinestostemrustinnorthwestareaofHebeiProvince

Yuan Junhai1,Cao Lixia2,Zhang Lijun2,Zhao Shifeng2,Zhang Aixiang1,Zhang Hongjie1

(1.DepartmentofPlantProtection,HebeiNorthUniversity,Xuanhua075131,China; 2.InstituteofOat,ZhangjiakouAcademyofAgriculturalScienceofHebeiProvince,Zhangjiakou075000,China)

Resistance of 40 oat cultivars or lines in northwest area of Hebei Province to stem rust was evaluated from 2011 to 2012.The mixture of oat stem rust isolates was inoculated during booting stage at two test sites.The results showed that 5 of 9 hulled oats, including ‘Jizhangyan 5’, ‘Jizhangyan 2’, ‘Bayan 1’, ‘Jizhangyan 1’ and ‘Dingyan 1’, and 7 of 31 naked oats, including ‘Baiyan 2’, ‘Baiyan 11’, ‘Jizhangyou 6’, ‘Jizhangyou 12’, ‘Huawan 6’, ‘Jinyan 14’ and ‘Yanke 1’ were immune, resistant or slow infection at least at one test site.Most of them were more resistant at test site 1 with low temperature, which was thought to be in accord with the fact that most of oat stem rust resistance genes was low temperature resistant.

oat; stem rust; main cultivars or lines; resistance evaluation

2013-05-19

： 2013-09-02

國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術體系(CARS08-E-1)；河北省科技廳科技支撐計劃項目(12226501)

S 432.21

： ADOI： 10.3969/j.issn.0529-1542.2014.01.033

聯(lián)系方式 E-mail:yuanjunhai@163.com