不同小麥品種的不同生育期抗條銹性分析

劉和平 康曉慧 張 洪 童 路 方桃紅 楊 亨

本文選用了10個(gè)川育系列品種的小麥作為試驗(yàn)研究材料，通過定期的實(shí)地觀察，記錄其在自然環(huán)境下感染條銹病的情況，包括感病植株的染病部位、病癥面積等,并根據(jù)數(shù)據(jù)的分析整理，研究其在成株期不同生育階段對(duì)條銹病的抗病情況，為當(dāng)?shù)卣朴啑l銹病相關(guān)防治策略及種植戶選擇栽種品種時(shí)提供一定的理論依據(jù)及參考價(jià)值。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

10種川育系列小麥品種，分別為川育11、川育12、川育13、川育16、川育18、川育19、川育20、川育21、川育23和川育187（10個(gè)川育系列品種均為2006—2010年間四川省農(nóng)作物品種審定委員會(huì)審定的小麥品種）。

1.2 方法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)。試驗(yàn)地是一塊小麥基地，位于四川省綿陽市龍門鎮(zhèn)香社村。地塊的土壤屬于黃壤，河流沖積土，地勢(shì)平坦，肥力水平中等。試驗(yàn)區(qū)地處我國條銹菌冬繁區(qū)的四川盆地，地塊四周開闊，氣流通暢，創(chuàng)造了豐富的條銹病菌源，利于研究順利進(jìn)行。

試驗(yàn)田塊平整，面積17.5 m×17.6 m。本次試驗(yàn)設(shè)置3個(gè)重復(fù)，在2016年10月27日進(jìn)行小麥播種，且按隨機(jī)排列的方式播種每個(gè)重復(fù)。每種試驗(yàn)的小麥按行長(zhǎng)1.0 m、行距0.3 m的規(guī)格播種2行，其中條銹病高感品種銘賢169垂直插播在兩行之間。在正常田間肥水管理和整個(gè)生長(zhǎng)過程不施用任何農(nóng)藥的措施下，自然誘發(fā)發(fā)病。

1.2.2 調(diào)查方法。2016年12月21日，初發(fā)現(xiàn)條銹病，開始對(duì)所有參加試驗(yàn)的小麥品種條銹病自然發(fā)生情況進(jìn)行觀察記錄。方法采用的是五點(diǎn)取樣法，每個(gè)樣點(diǎn)取20片小麥葉片，7 d一次取樣調(diào)查。記錄不同小麥品種的反應(yīng)型、普遍率及嚴(yán)重度。普遍率展現(xiàn)了小麥條銹病病害發(fā)生的程度，一般表示方法是發(fā)病的小麥葉片數(shù)占小麥總?cè)~片數(shù)的百分比；發(fā)病小麥葉片上的孢子堆數(shù)量用嚴(yán)重度分級(jí)表示，一般是8級(jí)：1%，5%，10%，20%，40%，60%，80%，100%［1］。

1.2.3 計(jì)算方法。普遍率/%=發(fā)病小麥葉片數(shù)/小麥葉片調(diào)查總數(shù)×100；平均嚴(yán)重度/%=∑調(diào)查葉片嚴(yán)重度/小麥葉片調(diào)查總數(shù)×100；病情指數(shù)=平均嚴(yán)重度×發(fā)病率×100［2］。

1.3 數(shù)據(jù)處理

此次試驗(yàn)的數(shù)據(jù)先經(jīng)Excel處理，后用SPSS24.0數(shù)據(jù)處理軟件對(duì)記錄的所有小麥品種普遍率和病情指數(shù)的數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析，多重比較；對(duì)各個(gè)品種成株期的嚴(yán)重度、反應(yīng)型、普遍率和病情指數(shù)的平均值進(jìn)行抗性組分的相關(guān)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 成株期反應(yīng)型與嚴(yán)重度發(fā)展趨勢(shì)

10個(gè)小麥品種的反應(yīng)型和嚴(yán)重度在成株期的變化趨勢(shì)大致相同，基本都是先升高后下降，即從拔節(jié)期開始反應(yīng)型和嚴(yán)重度隨著小麥的生長(zhǎng)而不斷增大，到抽穗期升至最大，隨后至揚(yáng)花期下降。川育21的反應(yīng)型和嚴(yán)重度在拔節(jié)期就達(dá)到最大，隨后下降，到孕穗期又增大，抽穗期再次下降。分析其原因，可能是拔節(jié)期病害較為嚴(yán)重，導(dǎo)致葉片枯萎凋零，孕穗期后又長(zhǎng)出新葉，從而導(dǎo)致抽穗期的反應(yīng)型和嚴(yán)重度出現(xiàn)一次反常上升。單獨(dú)分析每個(gè)品種，川育187、川育12以及川育20無論是反應(yīng)型還是嚴(yán)重度都較其他品種低，而且在成株期的各個(gè)階段波動(dòng)不大，反應(yīng)型均值不超過2，表現(xiàn)出對(duì)條銹病較強(qiáng)的抗性。而川育13、川育16、川育19和川育23的反應(yīng)型和嚴(yán)重度從拔節(jié)期到孕穗期迅速上升，至孕穗期達(dá)到最大，成株期反應(yīng)型均值達(dá)到2+，平均嚴(yán)重度較其他品種高，在整個(gè)成株期都表現(xiàn)出一定的感病性。

2.2 成株期普遍率的發(fā)生情況

在苗期，10個(gè)品種均未發(fā)現(xiàn)條銹病的感染情況，說明在苗期就具有了抗病能力。在拔節(jié)期，條銹病病癥開始出現(xiàn)，川育13、川育16、川育17、川育23普遍率較低，而其余6個(gè)品種均表現(xiàn)出較高的普遍率。同時(shí)，從拔節(jié)期到孕穗期，各品種普遍率普遍呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。從孕穗期到抽穗期，川育12、川育16、川育19、川育21的普遍率仍繼續(xù)上升，余下品種普遍率則開始有所下降。川育19普遍率在揚(yáng)花期間依舊呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，川育18基本沒有變化，余下8個(gè)品種的普遍率則開始明顯下降，到灌漿期，普遍率已經(jīng)降到最低。川育13、川育16、川育21、川育23在灌漿期普遍率幾乎為0，說明這4個(gè)品種在成株期后期，表現(xiàn)出了很強(qiáng)的抗病性。同時(shí)，通過比較選用品種在各時(shí)期的發(fā)病普遍率情況及成株期均值，可以看出，川育18在整個(gè)成株期普遍率相比于其他品種更為穩(wěn)定，表現(xiàn)數(shù)值也較小，說明其在整個(gè)成株期都表現(xiàn)出較強(qiáng)的抗病性。

2.3 10個(gè)參試品種間病情指數(shù)的差異

10個(gè)參試川育系列小麥在苗期尚未感染條銹病，說明其在苗期就表現(xiàn)出了一定的抗病性。從拔節(jié)期開始，病情指數(shù)開始陸續(xù)出現(xiàn)，并隨著時(shí)間不斷增加。在孕穗期和抽穗期，幾乎所有品種的病情指數(shù)值達(dá)到最大；從揚(yáng)花期開始，病情指數(shù)又陸續(xù)呈現(xiàn)下降趨勢(shì)；到灌漿期期間，病情指數(shù)幾乎為0。分析其原因，主要與當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件有關(guān)。在四川省，小麥一般在3月進(jìn)行孕穗和抽穗，此時(shí)氣溫開始回升、雨水充沛，再加上當(dāng)?shù)剌^多的越冬菌源量，很容易引起病害的流行，此情況屬于小麥條銹病病害循環(huán)中的“春季流行”環(huán)節(jié)；而在成株期后面階段，品種由于表現(xiàn)出了較強(qiáng)的抗病性，于是病害得到了實(shí)質(zhì)性的控制，病情指數(shù)便開始大幅度下降。通過數(shù)據(jù)比較，可以看出川育11在整個(gè)成株期病情指數(shù)較高，發(fā)病情況相對(duì)于其他品種更加嚴(yán)重，雖然其在灌漿期也表現(xiàn)出了較強(qiáng)的抗病性，但仍會(huì)對(duì)作物產(chǎn)量造成較大的影響。與之相反，川育18、川育12、川育17在成株期中的各個(gè)時(shí)段病情指數(shù)較低且相對(duì)穩(wěn)定，說明這3個(gè)品種的抗病能力優(yōu)于其余7個(gè)品種。

3 討論

本文主要研究川育系列10個(gè)品種對(duì)小麥條銹病的抗病能力差異。試驗(yàn)中將條銹病高感品種銘賢169與試驗(yàn)材料進(jìn)行垂直播種，以此誘發(fā)條銹病。在其發(fā)病后，每隔7 d對(duì)其在成株期不同生育期的發(fā)病情況進(jìn)行調(diào)查，包括反應(yīng)型、普遍率、嚴(yán)重度及病情指數(shù)四方面。由于調(diào)查方法明確，調(diào)查次數(shù)多，并使用多次調(diào)查數(shù)據(jù)的平均值進(jìn)行分析，在很大程度上減少了調(diào)查過程中出現(xiàn)的主觀誤差。為了保證試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性，在試驗(yàn)過程中，未使用任何農(nóng)藥，同時(shí)對(duì)試驗(yàn)材料采取正常栽培管理技術(shù)。通過定期對(duì)所選用品種發(fā)病情況的觀察，數(shù)據(jù)的分析處理，發(fā)現(xiàn)這10個(gè)川育系列品種在苗期就表現(xiàn)出了一定的抗病性，但是抗病性在不同品種間互不相同。從拔節(jié)期開始，各品種陸續(xù)開始出現(xiàn)條銹病病癥。先是在病葉上初形成褪綠斑點(diǎn)，后面逐漸隆起形成橘黃色的皰疹，即夏孢子堆。隨著時(shí)間的推移，病情開始加重，病株被侵染部位不斷擴(kuò)大，被侵染的主要為葉片、葉鞘和莖稈，同時(shí)夏孢子堆呈現(xiàn)鮮黃色，與葉脈平行排列成虛線狀，十分醒目。在成株期后期，從揚(yáng)花期開始，由于大多數(shù)品種表現(xiàn)出了較強(qiáng)的抗病性，病情開始明顯好轉(zhuǎn)，到灌漿期很少發(fā)現(xiàn)條銹病病癥。川育12、川育17、川育18、川育20在整個(gè)成株期期間發(fā)病率相比于其他品種更低且穩(wěn)定，被侵染程度相對(duì)比較輕，表現(xiàn)出了較強(qiáng)的抗病性，屬于高抗品種。同時(shí)，這些品種農(nóng)藝性狀良好、產(chǎn)量高，適合在綿陽進(jìn)行推廣性種植與抗病育種方面的研究。而川育11、川育13、川育19、川育23在成株期中期感病嚴(yán)重，盡管在后期病情指數(shù)有明顯下降，但是仍對(duì)產(chǎn)量造成了較大影響，屬于中感品種。其余品種為中抗品種。

究其原因，主要是受氣候因素和品種攜帶的抗原的影響。當(dāng)?shù)匦←湴喂?jié)期到抽穗期正值2—3月，此時(shí)氣溫逐漸回升，雨水開始增多，越冬病葉中的菌絲體逐漸開始形成夏孢子堆，遇上結(jié)霜和春雨，夏孢子很快就開始侵染新生的葉片，小麥便開始發(fā)病并逐步向上部和周圍的葉片發(fā)展，進(jìn)入春季流行期。同時(shí)，小麥條銹病的專化性比較強(qiáng)，生理小種變異快。不同品種的小麥條銹病攜帶抗原不同，導(dǎo)致同一品種小麥對(duì)不同生理小種抗性不同，而不同品種小麥對(duì)同一生理小種的抗性也不同。因此會(huì)在不同品種間出現(xiàn)較大的抗病性差異。四川省作為全面小麥條銹病的春季流行的主要菌源地，應(yīng)加大對(duì)其的防控力度，采用以種植抗病品種為主，化學(xué)防治及農(nóng)業(yè)防治為輔的綜合措施。在利用具小種專化抗病性小麥品種時(shí)，需要考慮抗病品種的合理布局，避免大面積單一種植。同時(shí)要適時(shí)播種，避免早播，以降低秋苗發(fā)病率，減少早播冬麥區(qū)向相鄰地區(qū)傳播的菌源量。本試驗(yàn)主要研究的是10個(gè)川育系列對(duì)小麥條銹病抗病能力差異。該試驗(yàn)由于是在四川省進(jìn)行的，其試驗(yàn)結(jié)果在其余地方的適用性還需進(jìn)行探討。高抗品種是否適用于其他區(qū)域種植或者進(jìn)行抗病育種研究，也需要利用試驗(yàn)來做進(jìn)一步探究。