中國(guó)小麥重要生產(chǎn)品種及國(guó)外材料在云南的抗白粉病表現(xiàn)

李明菊，吉 勇，韋麗莉，張培花，張翼亮，張 慶，楊 蓮，宋文宏，顧中量，楊子林，吳毓飛

(1.云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)環(huán)境資源研究所，云南 昆明 650205；2.鎮(zhèn)雄縣植保植檢站，云南 鎮(zhèn)雄 657200；3.臨滄市植保植檢站，云南 臨滄 677000；4.德宏州植保植檢站，云南 芒市 678400；5.玉溪市紅塔區(qū)植保植檢站，云南 玉溪 653100；6.彌渡縣植保植檢站，云南 彌渡 675600)

中國(guó)小麥重要生產(chǎn)品種及國(guó)外材料在云南的抗白粉病表現(xiàn)

李明菊1，吉 勇2，韋麗莉3，張培花4，張翼亮2，張 慶1，楊 蓮5，宋文宏6，顧中量4，楊子林3，吳毓飛2

(1.云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)環(huán)境資源研究所，云南 昆明 650205；2.鎮(zhèn)雄縣植保植檢站，云南 鎮(zhèn)雄 657200；3.臨滄市植保植檢站，云南 臨滄 677000；4.德宏州植保植檢站，云南 芒市 678400；5.玉溪市紅塔區(qū)植保植檢站，云南 玉溪 653100；6.彌渡縣植保植檢站，云南 彌渡 675600)

為了解中國(guó)小麥生產(chǎn)上主要抗白粉基因、重要生產(chǎn)品種及國(guó)外小麥材料對(duì)白粉病的田間抗性狀況，采用自然鑒定法，在2012-2013年對(duì)Pm2、Pm4a、Pm4b、Pm2+6、Pm8及Pm21等6個(gè)抗白粉基因、46個(gè)中國(guó)小麥重要生產(chǎn)品種及66 份國(guó)外小麥材料在云南臨滄、德宏、大理、玉溪、昆明和昭通等6個(gè)代表性地點(diǎn)進(jìn)行成株期抗性監(jiān)測(cè)。結(jié)果表明，該6個(gè)抗白粉病基因抗性已逐漸喪失，壓縮含Pm8及Pm21的小麥品種面積已迫在眉睫，Pm2、Pm4a、Pm4b和Pm2+6，也應(yīng)合理利用。中國(guó)小麥生產(chǎn)品種整體抗白粉病水平低，46個(gè)品種中，沒有1個(gè)在云南2年6點(diǎn)均表現(xiàn)抗性，6個(gè)品種僅在1個(gè)點(diǎn)表現(xiàn)感病，18個(gè)品種在2個(gè)點(diǎn)表現(xiàn)感病，22個(gè)品種在3個(gè)點(diǎn)以上表現(xiàn)感病。66個(gè)國(guó)外小麥材料中，只有Hybrid 46和Heines Kolben在云南2年6個(gè)點(diǎn)均表現(xiàn)抗病，是較穩(wěn)定的抗白粉病材料。7個(gè)材料只在1個(gè)點(diǎn)表現(xiàn)感病，29個(gè)材料在2點(diǎn)表現(xiàn)感病，28個(gè)材料在3個(gè)點(diǎn)以上表現(xiàn)感病。說(shuō)明當(dāng)前中國(guó)白粉病抗源及抗病品種十分缺乏，尋找新的白粉病抗源及培育新的抗白粉病品種，十分緊迫，生產(chǎn)上當(dāng)務(wù)之急是加強(qiáng)監(jiān)測(cè)及應(yīng)急防控，以確保小麥安全生產(chǎn)。

小麥；生產(chǎn)品種；白粉病；抗性；云南

白粉病(Blumeriagraminisf. sp.tritici)是中國(guó)小麥生產(chǎn)上重要的病害之一。20世紀(jì)70 年代以前，主要在中國(guó)濕潤(rùn)多雨的西南地區(qū)及山東沿海地區(qū)流行；80 年代以后，該病在中國(guó)主要冬麥區(qū)逐漸從次要病害上升為主要病害，且常年發(fā)生。2004-2009 年白粉病在全國(guó)平均發(fā)生面積為685萬(wàn)hm2[1]。對(duì)北部冬麥區(qū)和黃淮冬麥區(qū)而言，白粉病是最重要的小麥病害；在長(zhǎng)江中下游和西南麥區(qū)，白粉病是僅次于赤霉病或條銹病的第二大病害[1-2]，因此，抗白粉病是這些地區(qū)小麥品種選育及選用最基本的目標(biāo)。同時(shí)，應(yīng)用抗病品種也是生產(chǎn)上防治小麥白粉病最經(jīng)濟(jì)、有效、環(huán)保、可持續(xù)的手段。

云南位于中國(guó)西南邊陲，地形地貌復(fù)雜，海拔相差懸殊，氣候類型多種多樣。四季有麥種的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式，為白粉菌的周年循環(huán)提供了天然的綠色橋梁。云南不僅是中國(guó)小麥白粉病重發(fā)區(qū)，同時(shí)也是中國(guó)小麥白粉菌的初菌源地[3]，是白粉菌群體最復(fù)雜的地區(qū)及小麥品種抗白粉監(jiān)測(cè)最理想的地區(qū)。在云南不同生態(tài)區(qū)設(shè)置病害監(jiān)測(cè)圃，進(jìn)行多點(diǎn)自然鑒定，能準(zhǔn)確真實(shí)地監(jiān)測(cè)小麥品種抗性變異動(dòng)態(tài)。本研究對(duì)6個(gè)中國(guó)小麥生產(chǎn)上的主要抗白粉基因、46個(gè)小麥重要生產(chǎn)品種及66個(gè)國(guó)外小麥材料進(jìn)行了田間抗白粉病監(jiān)測(cè)，以期為抗病育種及生產(chǎn)應(yīng)用提供指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 供試小麥材料

供試小麥材料包括13個(gè)抗白粉基因載體品種(涵蓋Pm2、Pm4a、Pm4b、Pm2+6、Pm8及Pm21等6個(gè)基因)(表1)、46個(gè)中國(guó)小麥生產(chǎn)品種(表2)及66 份國(guó)外小麥材料(表3)，共125份，采用阿夫和Chancellor作全感對(duì)照，均由中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所提供。

1.2 試驗(yàn)地點(diǎn)

選擇云南省臨滄市臨翔區(qū)(23°54'15"N，100°05'35"E，海拔1450 m)、大理州彌渡縣(27°34′N，103°27′E，海拔1720 m)、玉溪市紅塔區(qū)(24°19′27″N，102°29′06″E，海拔1630 m)、昆明市盤龍區(qū)(25°07'11"N，102°51'11"E，海拔2140 m)、昭通市鎮(zhèn)雄縣(27°25′N，104°25′E，海拔1500 m) 及德宏州芒市(24°23′37″N，98°29′08″E，海拔870 m)6個(gè)點(diǎn)，代表滇西南、滇西、滇中、滇東北不同生態(tài)區(qū)，設(shè)置病害監(jiān)測(cè)圃，于2012-2013年進(jìn)行供試小麥材料的田間抗白粉病監(jiān)測(cè)。

1.3 試驗(yàn)方法

供試小麥材料按順序編號(hào)，按當(dāng)?shù)匦←湶シN適期依次種植在監(jiān)測(cè)圃內(nèi)。每個(gè)品種種植1行，用種5～6 g，行長(zhǎng)2 m，行距0.33 m，每隔20行分別種1行全感品種阿夫和Chancellor作對(duì)照，在監(jiān)測(cè)圃周圍播種3行阿夫作為誘發(fā)行。按照當(dāng)?shù)卮筇锍Ｒ?guī)方法進(jìn)行田間栽培管理，保持肥水條件適中，防止干旱和植株倒伏，并保證試驗(yàn)地勿人工接種并遠(yuǎn)離接種試驗(yàn)地，小麥整個(gè)生育期不使用任何殺菌劑，在小麥成株期白粉病盛發(fā)期，觀察記載各參試材料的白粉病自然發(fā)病情況，采用 “0～9級(jí)標(biāo)準(zhǔn)”進(jìn)行白粉病抗性評(píng)價(jià)[4]，0～2級(jí)為高抗(HR)，3～4級(jí)為中抗(MR)，5～6級(jí)為中感(MS)，7～9級(jí)為高感(HS)。

2 結(jié)果與分析

2.1 中國(guó)小麥生產(chǎn)上主要的抗白粉基因在云南的抗性表現(xiàn)

監(jiān)測(cè)的Pm2、Pm4a、Pm4b、Pm2+6、Pm8及Pm21等6個(gè)抗白粉基因在云南的抗性表現(xiàn)見表1。由表1可知，沒有一個(gè)抗白粉基因在云南2年6點(diǎn)都表現(xiàn)抗病，Pm4b只在2012年昭通點(diǎn)表現(xiàn)感病，其余的5個(gè)基因，或1年在2個(gè)點(diǎn)感病，如Pm2和Pm4a；或2年在不同的點(diǎn)感病，如Pm2+6、Pm8及Pm21。說(shuō)明當(dāng)前這6個(gè)基因?qū)Π追鄄〉目剐砸呀?jīng)逐漸喪失。

2.2 中國(guó)小麥生產(chǎn)品種在云南的抗白粉病表現(xiàn)

中國(guó)小麥重要生產(chǎn)品種在云南的抗白粉病表現(xiàn)見表2。參試的46個(gè)中國(guó)小麥生產(chǎn)品種中，沒有1個(gè)在2年6點(diǎn)均表現(xiàn)抗性，整體抗白粉病水平較低。僅在1個(gè)點(diǎn)表現(xiàn)感病的品種有：中四(無(wú)芒)、魯麥23、晉麥54、歐柔、錢保德和蘭天18等6個(gè)品種，這些品種雖然在多數(shù)點(diǎn)表現(xiàn)抗病，但遇到適宜的氣候條件，感病的潛力極大。在2個(gè)點(diǎn)表現(xiàn)感病的品種有18個(gè)：西峰20、晉麥47、揚(yáng)麥5號(hào)、冀麥38、煙農(nóng)15號(hào)、東選3號(hào)、隴原935、京冬8號(hào)、川3023、繁6、周98165、水源11、平原50、玉皮、鄭麥9023、尤皮Ⅱ號(hào)、銘賢169*6/Yr10及對(duì)照品種阿夫，認(rèn)為這些品種白粉病抗性已喪失。其余供試22個(gè)小麥品種：綿陽(yáng)11、綿陽(yáng)28、鄂麥14、晉太170、石4185、南大2419、揚(yáng)麥158、川麥107、畢2000-2、川00062、川育55871、豫麥49、陜229、阿勃、豫麥18、銘賢169、銘賢169*6/Yr5、早洋、抗引655、無(wú)芒4號(hào)、阿芙樂爾和京雙16，在3個(gè)點(diǎn)以上表現(xiàn)感病，認(rèn)為是高度感白粉病的品種。

表1 2012-2013年中國(guó)小麥生產(chǎn)上主要抗白粉基因在云南的抗性表現(xiàn)

注：表中數(shù)據(jù)只有1個(gè)的如“HR”，代表2012和2013年2年的數(shù)據(jù)一致；有兩個(gè)數(shù)據(jù)的，如“HR-MS”，前面“HR”代表2012年數(shù)據(jù)，后面“MS”代表2013年數(shù)據(jù)；“#”表示只有2012年1年的數(shù)據(jù)，“*”表示只有2013年1年的數(shù)據(jù)。表2～3同。

Note: In this table, if there is only one date in each item, like ‘HR’, which means the data is the same in 2012 and 2013. For those there are two data, like ‘HR-MS’, the former ‘HR’ is the date of 2012, and the later ‘MS’ is the data of 2013. ‘#’ indicates only the data of 2012, and ‘*’ indicates only the data of 2013. The table 2 and 3 are the same.

表2 2012-2013年中國(guó)小麥生產(chǎn)品種在云南的抗白粉病表現(xiàn)

續(xù)表2 Continued table 2

2.3 國(guó)外小麥材料在云南的抗白粉病表現(xiàn)

國(guó)外66個(gè)小麥材料在云南的抗白粉病表現(xiàn)見表3。只有Hybrid 46和Heines Kolben兩個(gè)材料在2年6個(gè)點(diǎn)都表現(xiàn)抗病，尤其在昭通點(diǎn)多數(shù)品種都高感白粉的情況下，2個(gè)品種仍保持抗病性，是較穩(wěn)定的抗白粉病材料。ISr5 Ra、Compare、Nord Desprez、Cappelle Desprez、HeinesⅦ、Clement 和Chancellor等7個(gè)材料，只在1個(gè)點(diǎn)表現(xiàn)感病，雖然其它點(diǎn)表現(xiàn)抗病，但在白粉病重發(fā)區(qū)如昭通，其感病的潛力極大。TcLr9、Avocet S*6/Yr26、Avocet S*6/Yr27、Avocet S*6/Yr15、Avocet S*6/Yr8、Avocet S*6/Yr17、Avocet S*6/Yr32、Avocet S*6/YrSp、Palula、Trident、Hugenoot、Verstein Sr9e、McNair 701、Selkirk、C591、Renan、Reichersberg 42、Spaldings Prolific、Carsten V、Mega、Opata 85、Anza、TcLr26、Triumph 64、VPM1、Strubes Dickkopf、PKBL、ISr7b Ra和TcLr16等29個(gè)材料，在2點(diǎn)表現(xiàn)感病，認(rèn)為其白粉病抗性已經(jīng)喪失。其余28個(gè)品種：Avocet R、Heines Peko、Jupateco R、Avocet S*6/Yr18、Avocet S*6/Yr7、Avocet S*6/Yr6、Avocet S*6/Yr1、Avocet S*6/Yr5、Avocet S*6/Yr24、TcLr19、BtSr30 Wst、ISr11 Ra、Pavon 76、Avocet S、Line E、Morocco、Alba、Suwon 85、Kalyansona、Vilmorin 23、F49-71、Chinese 166、Suwon92/Omar、TcLr24、W2691SrTt-1、Lee、Line E/Kavkaz和Moro，在3個(gè)點(diǎn)以上感病，可認(rèn)為是高度感病材料。

3 討 論

表3 2012-2013年國(guó)外小麥材料在云南的抗白粉病表現(xiàn)

續(xù)表3 Continued table 3

目前國(guó)際上已正式命名抗白粉基因中，雖然不乏抗性優(yōu)異的基因，但能夠廣泛用于生產(chǎn)的并不多見。中國(guó)小麥生產(chǎn)品種中，主要含的抗白粉病基因有Pm2、Pm4a、Pm4b、Pm2+6、Pm8、Pm2+Mld、Pm30等[5]，并不豐富。Pm21是近年來(lái)應(yīng)用較為廣泛的一個(gè)抗病基因，被認(rèn)為是目前世界上抗譜最廣、抗性最穩(wěn)定的白粉病抗性基因，曾經(jīng)國(guó)內(nèi)外20余個(gè)單位鑒定，抗國(guó)內(nèi)所有的白粉病菌株及檢測(cè)過的120個(gè)歐洲生理小種，因而被轉(zhuǎn)育到栽培品種中廣泛應(yīng)用[6-7]，致使中國(guó)黃淮麥區(qū)30 %以上的主栽品種含Pm21(與Yr26緊密連鎖)基因[8]，云南省也不例外，目前在生產(chǎn)上大面積栽培的高產(chǎn)抗病良種云麥52，就含有Pm21基因[2,7]。本次主要監(jiān)測(cè)了Pm2、Pm4a、Pm4b、Pm2+6、Pm8、Pm21共6個(gè)抗白粉基因。在這些抗白粉基因中，尤其是Pm8應(yīng)用最為廣泛，其來(lái)源于小麥-黑麥1BL/1RS染色體易位系，與Yr9、Lr26、Sr31緊密連鎖，存在于前蘇聯(lián)品種牛朱特、高加索、山前麥及羅馬尼亞品種洛夫林10和洛夫林13等抗源中[7,9-11]，因高抗小麥條、葉、稈三銹和白粉，且綜合農(nóng)藝性狀優(yōu)良，于20世紀(jì)70年代引入中國(guó)，被育種家廣泛用作親本材料。因其過度應(yīng)用，導(dǎo)致在短短10年期間抗性迅速喪失[7,11]，本次在云南監(jiān)測(cè)也不例外。曾認(rèn)為有效的抗白粉病基因有Pm2、Pm4a、Pm4b、Pm2+6、Pm21[6,11]，隨著抗性的變異，Pm2在2002-2005年在甘肅不同生態(tài)區(qū)的監(jiān)測(cè)中，發(fā)現(xiàn)其抗性水平已較低[11]。Pm4a雖然在中國(guó)大部分地區(qū)仍然保持較高的抗性，但小麥白粉菌對(duì)其毒性呈較快的上升趨勢(shì)，特別是在西南和甘肅，Pm4a正逐步喪失抗性[6,11]。Pm4b在陜西已監(jiān)測(cè)到其抗性較低[12]。Pm2+6和Pm21雖然尚未見抗性喪失的報(bào)道，但與Pm21緊密連鎖的Yr26，從2008年開始，先后在云南[13]、甘肅和四川[14-15]監(jiān)測(cè)到感染Yr26的條銹菌系，近年來(lái)該毒性菌系頻率逐年上升[16]，成為繼條中32和條中33的第3位條銹菌優(yōu)勢(shì)小種(2012年全國(guó)小麥條銹菌生理小種監(jiān)測(cè)結(jié)果，內(nèi)部資料)。以上這些曾被認(rèn)為有效的抗白粉基因，本次在云南監(jiān)測(cè)其抗性已逐漸喪失。迫于生產(chǎn)上白粉病頻繁流行的嚴(yán)峻現(xiàn)實(shí)，壓縮含Pm8及Pm21基因的小麥品種面積，已刻不容緩。其它的抗白粉基因如Pm2、Pm4a、Pm4b和Pm2+6，應(yīng)合理利用。

目前中國(guó)小麥主要生產(chǎn)品種，整體抗白粉病水平較低，絕大多數(shù)品種可在云南2個(gè)點(diǎn)以上感病，少數(shù)品種雖然2年僅1個(gè)點(diǎn)感病，但其感病潛力極大，只要?dú)夂驐l件適宜，白粉病就會(huì)流行。引進(jìn)的國(guó)外小麥材料，抗白粉病的不多，抗源十分貧乏。尋找新的抗源并培育新的抗白粉病品種已迫在眉睫。生產(chǎn)上當(dāng)務(wù)之急是加強(qiáng)預(yù)警監(jiān)測(cè)并進(jìn)行應(yīng)急防控，以確保小麥安全生產(chǎn)。

4 結(jié) 論

2012-2013年對(duì)6個(gè)抗白粉病基因、46個(gè)中國(guó)小麥重要生產(chǎn)品種及66份國(guó)外小麥材料在云南臨滄、德宏、大理、玉溪、昆明和昭通等6個(gè)代表性地點(diǎn)的成株期抗性監(jiān)測(cè)表明：當(dāng)前Pm2、Pm4a、Pm4b、Pm2+6、Pm8及Pm21等6個(gè)抗白粉基因抗性已逐漸喪失，壓縮含Pm8及Pm21的小麥面積已迫在眉睫，Pm2、Pm4a、Pm4b及Pm2+6也應(yīng)合理利用；中國(guó)小麥生產(chǎn)品種整體抗白粉病水平低，參試的46個(gè)品種中，沒有1個(gè)在云南2年6點(diǎn)均表現(xiàn)抗性，6個(gè)品種僅在1個(gè)點(diǎn)表現(xiàn)感病，18個(gè)品種在2個(gè)點(diǎn)表現(xiàn)感病，22個(gè)品種在3個(gè)點(diǎn)以上表現(xiàn)感病；66個(gè)國(guó)外小麥材料中，只有Hybrid 46和Heines Kolben在云南2年6個(gè)點(diǎn)均表現(xiàn)抗病，是較穩(wěn)定的抗白粉病材料，7個(gè)材料只在1個(gè)點(diǎn)表現(xiàn)感病，29個(gè)材料在2點(diǎn)表現(xiàn)感病，28個(gè)材料在3個(gè)點(diǎn)以上表現(xiàn)感病。說(shuō)明當(dāng)前中國(guó)白粉病抗源及抗病品種十分缺乏，尋找新的白粉病抗源及培育新的抗白粉病品種，十分緊迫，生產(chǎn)上當(dāng)務(wù)之急是加強(qiáng)監(jiān)測(cè)及應(yīng)急防控，以確保小麥安全生產(chǎn)。

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(責(zé)任編輯 王家銀)

ResistancetoPowderyMildewofChineseWheatCommercialCultivarsandForeignMaterialsinYunnanProvince

LI Ming-ju1, JI Yong2, WEI Li-li3, ZHANG Pei-hua4, ZHANG Yi-liang2, ZHANG Qing1, YANG Lian5, SONG Wen-hong6, GU Zhong-liang4, YANG Zi-lin3, WU Yu-fei2

(1.Institute of Agricultural Environment and Resources, Yunnan Academy of Agricultural Sciences, Yunnan Kunming 650205, China; 2.Plant Protection and Quarantine Station of Zhenxiong County, Yunnan Zhenxiong 657200, Yunnan, China; 3.Plant Protection and Quarantine Station of Lincang City, Yunnan Lincang 677000, China; 4.Plant Protection and Quarantine Station of Dehong Prefecture, Yunnan Mangshi 678400, China; 5.Plant Protection and Quarantine Station of Hongta District in Yuxi City, Yunnan Yuxi 653100, China; 6.Plant Protection and Quarantine Station of Midu County, Yunnan Midu 675600, China)

This study aimed to know the resistance to powdery mildew of majorPmgenes used in China, and Chinese wheat commercial cultivars, as well as foreign wheat materials. Field monitoring of 6Pmgenes, 46 Chinese wheat cultivars and 66 foreign wheat materials in Licang, Dehong, Dali, Yuxi, Kunming and Zhaotong, Yunnan province had been carried out by natural identification during 2012 and 2013. The results indicated that the resistance of the 6Pmgenes had been lost gradually, decrease of the area of wheat carryingPm8 andPm21 is urgent.Pm2，Pm4a，Pm4bandPm2+6 should be used rationally. The resistance level of Chinese wheat commercial cultivars is very low. Among 46 cultivars, none of which showed resistant at 6 sites during the two years in Yunnan, 6 cultivars showed susceptible only at one site, 18 cultivars showed susceptible at 2 sites, 22 cultivars showed susceptible at 3 sites. Among 66 foreign wheat materials, only Hybrid 46 and Heines Kolben showed resistant at 6 sites during the 2 years in Yunnan, which indicated stable resistant. Seven materials showed susceptible only at 1 site, 29 materials showed susceptible at 2 sites, 28 materials showed susceptible at 3 sites. Those results indicated the lack of resistance sources and cultivars in China at present. Looking for new resistance sources and breeding new resistance cultivars are very urgent. The pressing matter of the moment is strengthening monitoring and emergency control, to ensure wheat security.

Wheat; Commercial cultivars; Powdery mildew; Resistance; Yunnan

1001-4829(2017)3-0485-07

10.16213/j.cnki.scjas.2017.3.001

S152.1;S332

A

2015-04-27

國(guó)家自然科學(xué)基金(31260417，31560490)；云南省科技廳科技惠民專項(xiàng)(2014RA056)

李明菊(1968-)，女，云南鎮(zhèn)雄人，博士，研究員，主要從事小麥病害研究，涉及病害流行學(xué)、病菌群體結(jié)構(gòu)、小麥品種抗性及抗病基因研究，E-mail: limingju1996@hotmail.com。