貴州地方高粱資源炭疽病害田間抗性評估

鄧小鋒，彭 秋，劉天友，李青風

(貴州省旱糧研究所，貴州 貴陽 550006)

貴州地方高粱資源炭疽病害田間抗性評估

鄧小鋒，彭 秋，劉天友，李青風

(貴州省旱糧研究所，貴州 貴陽 550006)

【目的】為充分利用貴州省地方高粱資源，為選育具有抗炭疽病的高粱品種提供基礎數據。【方法】采用田間自然接種方法，對貴州64個地方高粱資源進行了田間炭疽病害抗性鑒定。【結果】64個地方高粱資源中B14、B60、C31、D1和D8的抗性級別為2級，炭疽病害侵染程度輕，表現為中度抗病； 37個資源和紅纓子的抗性級別為3級，炭疽病害侵染程度重，表現為中度感病。21個資源的抗性級別為4級，炭疽病害侵染程度特重，表現為高度感病。產量B1、D39和D55的最高，分別為493.6，466.9和555.9 kg/667m2， B14與紅纓子產量持平，其余高粱資源產量都小于紅纓子。【結論】B14，B60，C31，D1，D8對炭疽病的抗性較強，可用于抗病育種和抗病機理研究，B1，D39，D55雖然易感炭疽病,但產量高,也可作為有價值的育種材料使用。

高粱；炭疽；抗性；耐性；貴州

【研究意義】高粱炭疽病害是近幾年擴散迅速，危害嚴重的病害。抗病育種是最經濟有效的防治方法。炭疽病菌小種多，多個抗病基因聚合的品種能更長時間抑制病菌的傳播，因此鑒定抗病基礎材料和分析抗病基因有重要的意義。【前人研究進展】高粱炭疽病于1902年在西非首次報道，隨后許多國家也相繼報道。高粱炭疽病的致病菌為禾生炭疽菌(ColletotrichumsublineolumP. Henn., Kabát & Bubák )，屬無性態真菌炭疽菌屬[1-2]。高粱炭疽病廣泛分布于我國高粱產區，特別是溫度高濕度大的地區發生嚴重。近幾年已成為我國南方地區如四川、貴州等地高粱產區的嚴重病害。該病不僅危害植株葉片，還危害莖稈、穗枝梗和籽粒，對高粱產量的影響很大，感病品種在病害嚴重發生年份，籽粒和莖稈產量可減產55 %～67 %，其中籽粒產量減產18 %～36 %[3-4]。選育炭疽病抗性強的品種是一種經濟，對環境更加友好的方法。高粱炭疽病菌變異大，小種多樣性高，不同小種對不同基因型的高粱致病性不同[5-10]。因此，鑒定具有不同位點、不同機理的抗病基因資源及鑒定遺傳背景多樣的資源，對于高粱抗性的品種選育和保持品種的持續抗病性非常重要。【本研究切入點】貴州當地高粱資源對氣候和生態類型適應性強，籽粒品質好，有些材料為密穗形，產量也高，但具有植株高，易倒伏，易感病等缺點。【擬解決的關鍵問題】對從貴州不同縣市收集的地方高粱資源進行抗性鑒定，篩選抗性基因的供體應用于當地高粱抗炭疽病品種的選育。

表1 用于炭疽病抗性鑒定的64份地方高粱資源

1 材料與方法

1.1 試驗材料

用于炭疽病抗性鑒定的高粱資源為從貴州各地收集，包括地方品種和農家種共64份(表1)，以各地廣泛栽種的品種紅纓子作為對照材料。

1.2 試驗概況

試驗于2015年在貴州省惠水縣好花紅鄉進行，試驗地高粱生長期間溫度較高，雨量充沛，濕度大。在2014年時，炭疽病發生較嚴重。

1.3 試驗設計

試驗采用隨機區組設計，每個材料種植1個小區，2個重復,小區隨機排列。小區長5 m，寬3 m，小區間走道寬0.5 m。種植株距30 cm，行距60 cm，2株/窩。小區四周的保護行栽種紅纓子。按照常規進行田間管理和施肥。從孕穗期至灌漿后期觀測葉片感炭疽病程度；高粱成熟后分小區收割，曬干后脫粒，吹殼，電子天平稱重測產，取平均值。

1.4 抗性鑒定評估

對各資源病害鑒定從孕穗期開始，共進行6次鑒定，直到灌漿后期。每隔9 d田間觀察1次，記錄每個材料葉片病程度。初期炭疽病出現在植株的下部葉片，逐漸從下向上發展。根據炭疽菌落的面積和分布，將炭疽病危害分為4個級別，級別越低抗性越高。

1級：葉片上無炭疽菌落，為高抗；2級：葉片上出現菌落在1/2以下，炭疽侵染程度輕，為中抗；3級：葉片上出現菌落在1/2及以上，炭疽侵染程度重；4級：植株上所有葉片均出現菌落，為高感。

在統計中，抗性級別以2個重復試驗中級數大的為準。

2 結果與分析

2.1 田間炭疽發病情況和鑒定情況

2015年好花紅試驗地雨量充沛，田間炭疽病害發病充分。從高粱孕穗前期開始，部分材料上逐漸出現炭疽菌落。隨著鑒定次數的增加，病害侵染逐漸嚴重，第5次鑒定時，即灌漿的前中期，發現病害擴展處于最高峰，在此時已經能完全分辨材料間的抗病性差異。田間鑒定時，發現個別材料有紫斑和大斑病癥，但整個試驗區占支配地位的病害為炭疽病害。

表2 64份地方高粱資源對炭疽病害的抗性級別

注：B24由于抽穗期太晚，結果可能不準確，沒有統計。

Note: The resistance of B24 variety is not recorded because its heading stage is too late.

2.2 64份地方高粱對炭疽病害的抗性

從表2看出，B14、B60、C31、D1和D8的抗性級別為2級，炭疽病害侵染程度輕，表現為中度抗病；其余37個資源和紅纓子的抗性級別為3級，炭疽病害侵染程度重，表現為中度感病。21個資源的抗性級別為4級，炭疽病害侵染程度特重，表現為高度感病。

2.3 產量

從表4看出， B1、D39和D55的產量分別為493.6，466.9和555.9 kg/667m2，均超過紅纓子的產量。B14產量與紅纓子持平。其余高粱資源產量都小于紅纓子。說明B1，B14，D39，D55有較高的產量潛力。

3 討 論

在John等的鑒定試驗中，是將粉碎的高感材料的葉片組織投入葉輪中，觀察感病情況[11-12]，該方法的優點是接種穩定。本試驗地位于惠水縣好花紅鄉，炭疽病接種方法為田間自然感病，由于雨量充沛，高溫潮濕，田間炭疽病害在田間發展非常發病充分，因此能夠準確反映材料間的抗性差異。在John的試驗中，鑒定的級別分為5級，其中的2、3級對應于本試驗中的2級。John將過敏反應型抗性歸納為2級，表現是葉片表面出現紅暈或者細小的紅色斑點，無菌落出現。本試驗中，5個抗病材料中的D1和D8鑒定為過敏反應型抗性，葉片上基本只有針孔大小的壞死紅點，炭疽菌落極少。

5個抗性材料除了B14小區產量和對照紅纓子相仿，其他材料的產量都低于對照。資源B1，D39，D55的抗炭疽級別是3級，但小區產量超過紅纓子。除B14外，抗性和產量間無直接的對應關系。初步推測這是因為收集的高粱資源具有很高的遺傳多樣性，不同材料間產量存在較大差異。另外田間鑒定發現，2015年炭疽病害出現于孕穗前中期，田間侵染高峰是在灌漿前中期，推測一些材料前期的植株體生長受病害影響較小。

鑒定的材料使用的是貴州本地高粱資源，對貴州的氣候和生態類型適應性強，地方品種和農家種在長期栽培和人為選擇中，攜帶有優良的產量性狀和籽粒品質性狀基因，從其中鑒定的抗病材料有利于加快選育優質抗病的高粱品種。在后續的試驗中，還需鑒定更多的基礎資源。研究其抗病機理和基因位點，并作相應的基因儲備，以期應用于多小種抗病育種中。

4 結 論

64個地方高粱資源中，抗性資源5個，中度感病資源37個，高度感病資源21個。 B14、B60、C31、D1、D8對炭疽病的抗性較強，可用于抗病育種和抗病機理研究，B1、D39、D55雖然易感炭疽病,但產量高,也可作為有價值的育種材料使用。

表3 64份地方高粱資源的產量

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ResistancetoAnthracnoseofLocalSorghumVarietiesinGuizhou

DENG Xiao-feng，PENG Qiu，LIU Tian-you，LI Qing-feng

(Guizhou Institute of Upland Crops, Guizhou Guiyang 550006, China)

【Objective】The present paper aims to fully utilize local sorghum resources and provide the basic data for breeding of sorghum varieties with resistance to arthracnose in Guizhou.【Method】The resistance to arthracnose of 64 local sorghum varieties was identified by the natural inoculation method in the field. 【Result】 B14, B60, C31, D1 and D8 with the second resistant grade is of the moderate resistance. 37 local varieties and Hongyingzi (CK) with the third resistant grade are of the moderate susceptible. 21 varieties with the fourth resistant grade are of the high susceptible. The yield of B1, D39 and D55 can reach 493.6, 466.9 and 555.9 kg/667m2,respectively. The yield of B14 was the same as Hongyingzi basically and the yield of other varieties was less than Hongyingzi. 【Conclusion】B14，B60，C31，D1 and D8 with the moderate resistance to arthracnose can be used in disease-resistant breeding and mechanism research of sorghum varieties.

Sorghum; Anthracnose; Resistance; Tolerance; Guizhou

1001-4829(2017)5-1074-04

10.16213/j.cnki.scjas.2017.5.015

2016-10-12

貴州省農業攻關項目“貴州地區主要高粱病害的抗性資源篩選”【黔科合NY字(2011)3009號】；國家科技支撐計劃項目子課題“西南釀制醬香型白酒特用糯高粱品種選育”(2014BAD07B02-2-4)

鄧小鋒(1979-)，男，四川武勝人，博士研究生，主要從事高粱育種及相關研究，E-mail：dixifo@yeah.net。

S435.14

A

(責任編輯 聶克艷)