2016-2017年陜西省小麥區試品種(系)綜合抗病性鑒定與評價

馬金娟，楊 鵬，巢凱翔，劉 歡，楊金葉，李 強，王保通

(1.西北農林科技大學植物保護學院/旱區作物逆境生物學國家重點實驗室，陜西楊凌 712100；2.山東魯蔬種業有限責任公司，山東濟南 250100)

小麥是我國主要糧食作物，關系著國民經濟和人民生活水平。 陜西省作為我國小麥重要產區之一，其產量和品質因小麥條銹病、白粉病和赤霉病的發生受到嚴重影響。條銹病一直以來是小麥生產上的主要病害。自2001年以來，條銹病在陜西省連年發生，每年都會造成一定的產量損失。近年來，隨著全球氣候變暖、耕作制度的改變，白粉病和赤霉病由原發病麥區逐漸向黃淮麥區和北方麥區擴展，嚴重威脅著陜西省小麥的安全生產。2005-2008 年我國平均每年有 690 萬 hm2的小麥受白粉病的危害，白粉病已成為冬小麥的主要病害之一[1]；陜西省小麥白粉病常年發生面積約26.7萬～40.0萬hm2[2-3]。20世紀70年代以來，赤霉病在陜西省發生多次中度以上流行，關中西部渭河川道老灌區常年發病面積為20萬hm2以上,大流行年份整個關中麥區發病面積可達50萬hm2以上[4]，不僅造成小麥大幅度減產,感染赤霉病菌的病粒攜帶的脫氧雪腐鐮刀菌醇(DON)等多種毒素還嚴重危害人體健康[5]。

選育和種植抗病品種是防治小麥病害最經濟、有效和對環境友好的措施。抗病性鑒定是小麥育種的重要基礎工作，也是小麥品種審定不可缺少的重要依據。為明確2016-2017年陜西省區試小麥品種(系)對條銹病、白粉病和赤霉病的綜合抗性，本研究采用人工接種誘發發病的方法對陜西省137份區試小麥材料進行抗條銹病、白粉病、赤霉病的鑒定與評價，以及時掌握新育成品種的抗病性，為品種審定和推廣提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試材料為陜西省 2016-2017年區試小麥品種(系)137份，由陜西省種子管理站提供。感病對照銘賢169(條銹病)、京雙16(白粉病)和抗病對照蘇麥3號(赤霉病)均由西北農林科技大學植物保護學院小麥病原真菌監測與抗病遺傳實驗室提供。

供試小麥條銹菌(Pucciniastriiromisf. sp.tritici)流行小種CYR32、CYR33和CYR34混合菌種，在感病品種銘賢169上擴繁；小麥白粉病菌(Blumeriagraminisf. sp.tritici)采自陜西省關中各地的小麥白粉菌混合菌株，在京雙16上擴繁；赤霉病菌(Fusariumgraminearum)為關中灌區田間禾谷鐮刀菌強致病菌菌系,在滅菌的小米粒上擴繁。

1.2 試驗設計與調查方法

1.2.1 條銹病抗性鑒定

137份供試材料于2016年10月上旬播種于小麥條銹病鑒定病圃中，每行種植1個區試品種(系)，行長1 m，行距25 cm，每10行種植1行感病對照銘賢169；兩側垂直種植1行感病品種銘賢169作為誘發行。2017年3月下旬小麥拔節期，采用撒粉法接種CYR32、CYR33和CYR34的混合菌株(條銹菌夏孢子與淀粉按照1:1 000配比混勻)，具體接種方法參照全國農業行業標準(NY/T1443.1-2007)。

4月中下旬及5月初，待感病對照銘賢169充分發病后，分別調查1次區試材料發病情況，兩次調查結果反應型不一致時，以抗性弱的發病程度為準。按照0～4級標準記載反應型，0級為免疫，0；為近免疫，1級為高抗，2級為中抗，3級為中感，4級為高感。

1.2.2 白粉病抗性鑒定

137份供試材料于2016年10月上旬播種于小麥白粉病鑒定病圃，每行種植1個區試品種(系)，行長1 m，行距25 cm，每20行種植2行感病對照京雙16，試驗小區兩側垂直種植京雙16。2017年3月中旬小麥返青-拔節期，將在室內準備的發病充分的京雙16病苗移栽在大田京雙16誘發行中誘發發病。

分別于小麥揚花期和灌漿期，每行隨機選擇10株調查發病情況，綜合分析2個時期反應型確定最終反應型。按照0～9級標準記載反應型，0級為免疫，1～2級為高抗，3～4級為中抗，5～6級為中感，7～8級為高感，9級為極感。

1.2.3 赤霉病抗性鑒定

137份供試材料于2016年10月上旬播種于小麥赤霉病鑒定病圃，每行種植1個區試品種(系)，行長1 m，行距25 cm，每20行種植2行抗病對照蘇麥3號。 在小麥抽穗揚花前進行單小花接種,接種麥穗中部小穗,每小穗接種量均為一個小米粒菌體,向接種穗噴水并套透明塑料袋保濕,待接種小穗外穎變褐后立即取掉塑料袋,使其在自然條件下擴展[6]，每個品種至少接 20 穗。發病情況調查三次，結果以嚴重度最高的一次為準。病穗分級采用標準參照國家農業行業標準(NY/T1443.4-2007)，0 級:無病；1級:發病小穗數占全穗 1/4 以下；2級：發病小穗占全穗 1/4～2/4；3級:發病小穗占全穗 2/4～3/4；4 級: 發病小穗占全穗 3/4 以上，依據鑒定材料的平均嚴重度確定其對赤霉病的抗性水平。

2 結果與分析

2.1 供試材料對條銹病的抗性

137份區試材料中，對條銹病表現抗病有95份(69.3%)，感病材料42份(30.7%)。抗病材料中，鄭麥132、西農1123、西農285和榮華286等33份材料對小麥條銹病表現為免疫(或近免疫)，占供試材料的24.1%(圖1)；福麥2號、西農912和偉隆136等14份材料表現為高抗，占供試材料的10.2%；咸麥18、閻麥5810和咸麥519等48份材料表現為中抗，占供試材料的35.0%。42份感病材料中，中感30份(21.1%)、高感12份(8.8%)。區試材料對于當前條銹菌主要流行小種整體抗性較高。

2.2 供試材料對白粉病的抗性

供試137份材料中，對白粉病高感的品種116份(84.7%)，中感11份(8.0%)，抗病品種(含免疫/近免疫)僅10份，僅占供試材料的7.3%。抗病品種中，有3份材料對白粉病表現為免疫(近免疫)，占供試材料的2.2%(圖1)，分別為致勝998、唐麥76和惠麥618；1份高抗品種為西農928，占0.7%；農科麥162、西農238和西農9112等6個品種表現為中抗，占供試材料的4.4%。表明2016-2017年度陜西省區試小麥品種(系)對白粉病抗性普遍較差。

2.3 供試材料對赤霉病的抗性

137份區試材料中，對赤霉病表現抗病的材料47份(34.3%)，感病90份(65.7%)。未發現對赤霉病免疫(或近免疫)的品種，僅西農923表現為高抗，占供試材料的0.7%。中抗、中感和高感品種分別有46(33.6%)、42(30.7%)和48(35.0%)份(圖1)。

2.4 供試品種兼抗性分析

供試材料中，僅西農238和西農928對條銹病、白粉病和赤霉病3種病害兼具抗性，占供試材料的1.5%；致勝998、西農928、農科麥162、西農238、西農9112和惠麥286對條銹病和白粉病兼具抗性，占供試材料的4.38%；小堰12、藁優5766、榮華906、西農911、西農617、西農833、西農105、西農86、小堰18、ZH156、興民718、西高5號、西農238、巨良6120、渭麥9號和西農928共計16份材料對條銹病和赤霉病兼具抗性，占供試材料的11.68%；西農238、惠麥286和西農928對白粉病和赤霉病兼具抗性，占供試材料的2.19%。以上結果表明，2016-2017年陜西區試小麥品種(系)綜合抗病性整體較差。

I/NI：免疫(近免疫)；HR：高抗；MR：中抗；MS：中感；HS：高感。

I/NI：Immune/Nearly immune;HR:Highly resistance;MR:Moderate resistance;MS:Moderate susceptibility;HS:Highly susceptibility.

圖1陜西省2016-2017區試品種抗病性比例

Fig.1DiseaseresistanceproportionofregionaltrialvarietiesinShaanxiprovinceduring2016-2017

3 討 論

本試驗結果表明，2016-2017年陜西省區試小麥品種(系)對條銹病抗性水平相對較高，而對白粉病和赤霉病抗性較差，說明近年來陜西省抗條銹病育種成績顯著。該結果也驗證了李 強等[7]結論。許 卿[8]對2013-2014年度不同來源的260份小麥品種(系)的赤霉病抗性鑒定結果表明，無免疫和高抗品種，中抗和中感品種各占3.46%和16.33%，大多品種對赤霉病表現為高感。目前，中國的蘇麥 3號、望水白、日本的 NyuBai、歐美的 Arina、巴西的 Frontana是較為著名的抗赤霉病材料[9-10]，這些抗性資源的共同特點是大多材料3B染色體上含有抗赤霉病基因Fhb1的主效QTL位點；寧7840、白三月黃、黃方柱品種等也有很好的赤霉病抗性，這些材料中效應最大的抗性位點很可能與蘇麥 3號攜帶的Fhb1位點相同[11]。

20世紀80 年代中后期，應用廣泛的單一白粉病抗性基因Pm8因新毒性小種的出現，在全國范圍內喪失抗性，導致小麥白粉病多次大流行。目前，除含有Pm21基因的小麥品種普遍對小麥白粉病具抗病性外，含其他抗性基因并可大面積推廣應用的抗白粉病小麥品種極少[12]。對908份河南省新育成小麥品種(系)進行白粉病抗性鑒定結果表明，對當前2個主要流行菌株均抗病的品種僅15份,占供試材料的3.6%[13]。目前我國主要麥區生產品種大多不含有效抗白粉基因，全國區試品系和高代品系大多對白粉病表現感病，高代品系中，僅三分之一的品系含有抗白粉病基因，包括Pm2、Pm4a、Pm4b、Pm30、Pm2+Mld、Pm2+6 和其他未知基因或基因組合[14]。表明當前我國抗白粉病育種形勢仍比較嚴峻，抗病品種培育仍需加強。不斷挖掘新的抗病基因和抗源，選育基因聚合抗病品種，拓寬小麥遺傳基礎，成為當前育種工作中亟待解決的問題。