170份四川省冬小麥品種系條銹病抗性鑒定

王相權(quán) 蔣云 鄭建敏

摘要：對1949—2016年四川省審（認）定的170份冬小麥品種（系）連續(xù)兩年進行條銹病抗性鑒定，采用DB51/T 713-2007《小麥抗條銹病性田間鑒定技術(shù)規(guī)程》鑒定方法。鑒定出兩年均表現(xiàn)抗病的品種（系）43份，占鑒定品種（系）總數(shù)的25.29%;49份材料在兩年鑒定中，表現(xiàn)出一年抗病，另一年則感病，占鑒定品種（系）總數(shù)的28.82%;其余78份品種（系）連續(xù)兩年鑒定為感病，占鑒定品種（系）總數(shù)的45.88%。研究發(fā)現(xiàn)成都光頭、開縣羅漢麥等地方品種仍對目前流行的條銹病菌生理小種保持抗性。

關(guān)鍵詞：小麥條銹病;抗病鑒定;地方品種;抗病基因

中圖分類號：S512.1;S435.121? ? ? ? ?文獻標識碼：A

文章編號：0439-8114（2019）14-0065-05

Abstract： The resistance to stripe rust of 170 winter wheat varieties（lines） from 1949 to 2016 in Sichuan province was identified for two consecutive years. Using DB51/T 713-2007 "Technical regulations for resistance to stripe rust in fields" identification method. 43 varieties（lines） with disease resistance were identified， accounting for 25.29% of the total number of varieties（lines） identified. In the two years identification， 49 materials showed a disease resistance in one year and a susceptible disease in the other year， accounting for 28.82% of the total number of varieties（lines） identified. The remaining 78 varieties （lines） were identified as susceptible for two consecutive years， accounting for 45.88% of the total number of identified varieties（lines）. In addition， it was found that local varieties such as Chengdu Guangtou and Kaixian Luohanmai still maintain resistance to the current physiological races of stripe rust bacteria.

Key words： stripe rust of wheat; disease resistance identification; landraces; disease resistance gene

小麥條銹病是由條形柄銹菌（Pucciniastriiformis f. sp. tritic，PST）引起的一種世界性小麥病害[1]。在中國四川省小麥生產(chǎn)上，小麥條銹病是最具威脅性的病害，具有發(fā)生面積大、流行速度快、成災(zāi)率高等特點。據(jù)統(tǒng)計，2002年四川省條銹病發(fā)病面積就超過100萬hm2（占小麥種植總面積的70%），近10%的田塊基本絕收，20%的田塊產(chǎn)量損失在30%以上，全省小麥產(chǎn)量損失在4億kg以上[2]。實踐證明培育和推廣抗病品種是持續(xù)控制小麥條銹病最經(jīng)濟、安全、易行、有效的措施[3，4]。但由于病原菌與寄主的協(xié)同進化，新的條銹病生理小種不斷出現(xiàn)，常導(dǎo)致小麥品種“喪失”其抗病性[5，6];同時小麥種質(zhì)資源遺傳基礎(chǔ)狹窄、抗源單一是困擾四川省小麥抗病育種的嚴重問題[7]。故不斷發(fā)掘新抗源、拓寬抗病遺傳資源，是確保四川省小麥生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展的重要戰(zhàn)略儲備[8]。目前小麥地方品種及近緣種屬是小麥抗病基因重要來源，在小麥育種中發(fā)揮著巨大潛能[9，10]。通過鑒定育成品種（系）的抗病性，從而對具有抗性的品種資源重新認識和利用，相比導(dǎo)入近緣種屬的新抗性基因具有經(jīng)濟高效的優(yōu)勢[11]。本試驗對四川省審（認）定的大部分冬小麥品種（系）和部分引進品種、地方品種總計170份進行了條銹病抗性鑒定，了解幾十年來育成品種的抗性分布，以期篩選不同類型新抗源，為小麥抗病育種提供參考。

1? 材料與方法

1.1? 材料

參試小麥材料共計170份，絕大部分為1949—2016年經(jīng)四川省審（認）定的品種，由四川省農(nóng)業(yè)科學院生物技術(shù)核技術(shù)研究所提供。小麥條銹菌生理小種（致病類型）為條中32號、條中33號、條中34號（貴22-9）的混合菌系，由四川省農(nóng)業(yè)科學院植物保護研究所提供。

1.2? 田間管理

試驗于2017和2018年在四川省內(nèi)江市農(nóng)業(yè)科學院試驗田開展，位于四川省內(nèi)江市沱江河畔，土壤肥力較高、地力均勻、排灌方便、田間濕度較大，利于條銹病發(fā)病。每個參試品種（系）種植2行，行長1.0 m，行距0.24 m，順序排列，條播;每間隔10行播1行銘賢169作誘發(fā)及對照，鑒定圃四周環(huán)播1行銘賢169作為誘發(fā)材料和保護行，試驗設(shè)2次重復(fù)。小麥條銹菌接種時間分別為2017年1月8日及2018年1月6日，接種方法為噴霧接種，接種前3 d和接種后每10 d灌水1次，以促進發(fā)病。其余管理同大田。

1.3? 病情調(diào)查記載

按照DB51/T 713-2007《小麥抗條銹病性田間鑒定技術(shù)規(guī)程》中關(guān)于小麥條銹病調(diào)查的要求進行記載。普遍率反映小麥條銹病病害發(fā)生的普遍程度，用發(fā)病的小麥葉片數(shù)占小麥的總?cè)~片數(shù)的百分比表示;嚴重度是小麥發(fā)病葉片上孢子堆數(shù)的數(shù)量，用分級的方式表示;反應(yīng)型記載方式：0，免疫，不產(chǎn)生夏孢子堆，葉色正常，完全無癥狀;0*，近免疫，不產(chǎn)生夏孢子堆，但產(chǎn)生枯死斑點和失綠反應(yīng);1，高抗，夏孢子堆很小，數(shù)量很少，常不破裂，周圍有枯死反應(yīng);2，中抗，夏孢子堆小到中等，周圍有枯死和失綠反應(yīng)，綠色組織外有一失綠環(huán)或枯死環(huán)圍繞，形成所謂“綠島形反應(yīng)”;3，中感，夏孢子堆中等大小，周圍組織無枯死反應(yīng)，但有輕微失綠現(xiàn)象;4，高感，夏孢子堆大而多，周圍組織無枯死反應(yīng)，早期失綠現(xiàn)象不明顯。

接種后，感病對照銘賢169及部分品種（系）于2月上旬陸續(xù)發(fā)病，開始發(fā)病后每周調(diào)查1次，對每個參試品種（系）的普遍率、嚴重度和反應(yīng)型進行記錄，直到4月下旬，調(diào)查結(jié)果以病情指數(shù)最高的一次為準。

2? 結(jié)果與分析

2.1? 抗病性分析

170份參試材料（表1）中，2017年度鑒定為抗病（中抗及以上）材料69份，占總數(shù)的40.59%，其中26份抗病材料在2018年度鑒定為感病;2018年度鑒定為抗病（中抗及以上）材料65份，占總數(shù)的38.24%，但其中22份材料2017年度鑒定為感病。兩年均鑒定為抗病的材料43份，占參試材料的25.29%，這43份品種（系）的來源及審（認）定編號收錄見表1，以便育種者研究使用。本研究為2年1點的鑒定試驗，結(jié)果僅具有一定的參考意義。

2.2? 感病品種（系）發(fā)病趨勢

從2017、2018年度條銹病發(fā)生情況來看，參試品種（系）在苗期感染條銹病的品種（系）很少，不足10%，大部分感病品種（系）在苗期表現(xiàn)抗病性。進入拔節(jié)期（2月中下旬）后，氣溫回升，條銹菌繁殖加速，大部分感病品種開始發(fā)病，但病情指數(shù)較低。感病品種（系）從拔節(jié)期開始，反應(yīng)型和嚴重度隨著小麥的生長而不斷加重，至揚花期達到最大;到小麥灌漿期（4月下旬）病情指數(shù)顯著降低?？偟膩碚f，參試品種（系）表現(xiàn)出苗期開始發(fā)病，拔節(jié)期逐漸上升，揚花期達到峰值，灌漿期病害下降的發(fā)病規(guī)律。

3? 小結(jié)與討論

3.1? 小結(jié)

170份材料中兩年均鑒定為抗條銹病的品種（系）有43份，表明這些品種（系）仍然對條中32號、條中33號、條中34號（貴22-9）等條銹菌表現(xiàn)抗性，單從條銹病抗性角度考慮，這些品種（系）在生產(chǎn)上繼續(xù)使用和作為親本資源是比較安全的。另外尚有49份材料在兩年鑒定中，表現(xiàn)為一年抗病，另一年感病，占鑒定品種（系）總數(shù)的28.82%，表明這些材料抗病性受氣候、外部環(huán)境等因素影響較大，在繼續(xù)使用方面存在安全風險。其余78份品種（系）連續(xù)兩年鑒定為感病，占鑒定品種（系）總數(shù)的45.88%，表明這些材料存在極大的感病風險，應(yīng)謹慎利用。感病品種發(fā)病趨勢與楊亨等[12]的研究結(jié)果一致，可能與條銹菌和氣候互作有關(guān)，小麥苗期氣溫較低，田間濕度不大（2017、2018年均出現(xiàn)不同程度冬春旱），不利于條銹菌繁殖，拔節(jié)期氣溫和田間濕度均適宜條銹菌的生長繁殖，病情發(fā)展迅速，而灌漿期白天氣溫基本能穩(wěn)定在25 ℃以上，對條銹菌產(chǎn)生明顯抑制作用。

3.2? “條銹病抗性一票否決制”實施效果顯著

四川省小麥品種條銹病抗性以2002年（含當年）條銹病大暴發(fā)為界，2002年（含當年）以前，在2017、2018兩年度均表現(xiàn)為抗條銹病的品種為成都光頭、開縣羅漢麥、中國春、川農(nóng)12號、宜賓1號、綿陽31、川麥36共計7份品種（地方品種），占2002年以前76個（數(shù)據(jù)來源于四川省種子管理站）審（認）定品種的9.21%;2003—2016年審定的130個（數(shù)據(jù)來源于四川省種子管理站）品種中，共有36份材料連續(xù)兩年表現(xiàn)抗條銹病，占審（認）定品種（系）的27.69%。換言之，2003—2016年審定品種中繼續(xù)保持條銹病抗性的比率是2002年以前審（認）定品種的3倍左右。其原因可能與2000年前后四川省種子管理站及育種家加強了對條銹病危害的認識，并在小麥品種審定中強制執(zhí)行“條銹病抗性一票否決制”（即中感或高感條銹病的品系不予審定）有關(guān)?！皸l銹病抗性一票否決制”實施后，隨著審定品種抗性增強及抗病品種在生產(chǎn)上的大力推廣，條銹病菌在生產(chǎn)上的危害得到有效控制，再沒有出現(xiàn)2002年那樣大暴發(fā)的災(zāi)情，“條銹病抗性一票否決制”在條銹病重發(fā)區(qū)應(yīng)繼續(xù)執(zhí)行和加強。

3.3? 堅持創(chuàng)制“新”抗源與“老”抗源充分利用相結(jié)合原則

創(chuàng)制“新”抗源是一個長期的基礎(chǔ)性工作，從小麥近緣物種的抗性基因?qū)氲狡胀ㄐ←湥俚接善贩N并在生產(chǎn)上應(yīng)用，單從時間上來說就是一個漫長的過程，其間還要克服眾多技術(shù)瓶頸，需耗費大量人力物力[13]。從現(xiàn)有育成品種（系）中篩選抗源，將這些“老”抗源重新啟動，以應(yīng)對現(xiàn)在流行的條銹菌生理小種，也不失為解決當前條銹菌抗源單一的重要途徑。本試驗中篩選出成都光頭、開縣羅漢麥等地方品種，目前仍對當前流行的條中32號、條中33號、條中34號（貴22-9）等生理小種表現(xiàn)為中-高抗就是明顯例證。對過去的地方品種沒有繼續(xù)深入研究和利用，是導(dǎo)致這些抗源“浪費”的根本原因。當然研究中不反對創(chuàng)制更多更好的條銹菌“新”抗源，而是需要在堅持不斷創(chuàng)制條銹病“新”抗源的同時，繼續(xù)加強對現(xiàn)有抗性資源的挖掘與充分利用，以更好、更經(jīng)濟地解決條銹病抗源單一的問題，確保小麥安全生產(chǎn)。

參考文獻：

[1] CHEN X M. Epidemiology and control of stripe rust （Puccinia striiformis f.sp.tritici） on wheat[J].Canadian journal of plant pathology，2005，27（3）：314-337.