小麥抽穗期與赤霉病抗性關系的研究

董連生 紹輝

摘 要：通過對2017年的171份、2018年的219份小麥材料的赤霉病抗性鑒定分析，研究小麥抽穗期與赤霉病抗性的相關性。結果表明：抽穗期與自然誘發條件下鑒定的赤霉病抗侵染能力沒有相關性，赤霉病的抗侵染能力不受小麥抽穗期早晚的影響;但目測赤霉病抗侵染級別受小麥抽穗期的影響較大，目測的赤霉病侵染級別與小麥抽穗期呈顯著負相關，抽穗期晚的材料抗侵染能力強。抽穗期與人工接種條件下統計的赤霉病平均嚴重度相關不顯著，自然誘發條件下的赤霉病抗侵染能力與接種條件下的赤霉病抗擴展能力呈顯著正相關。

關鍵詞：小麥;赤霉病;鑒定;抽穗期

中圖分類號 S332.2文獻標識碼 A文章編號 1007-7731（2019）21-0091-03

赤霉病（Fusarium head blight）是全球小麥生產上最主要的病害之一[1]，是一種由多種鐮刀菌引起的世界范圍毀滅性的真菌病害[2]。我國是全球小麥赤霉病受害面積最大的國家之一，主要發病區域為南方麥區，尤其是長江中下游冬麥區、華南冬麥區和川滇冬麥區等。近年來，由于全球氣候變化和耕作制度的調整，小麥赤霉病發病范圍有不斷擴大和北移的趨勢，尤其在2012年，赤霉病不僅在我國長江流域和南方部分小麥種植區域發生嚴重病害，而且在河南省、山東省菏澤、滕州等地區爆發，對我國小麥生產和糧食安全造成了嚴重威脅[3]。而且，更需要關注的是北方冬麥主產區赤霉病發生頻率己有明顯提高[4]。

關于小麥赤霉病抗性與農藝性狀的關系研究較早但較少，特別是與抽穗期的關系研究就更少。早在上世紀70年代就已有人開始研究，但是得到的結果不盡一致[5]。小麥赤霉病的抗性機理可以分為形態機制和生理機制，形態抗性機制是被動的，株高、抽穗期、花期長短、花藥擠出程度、有芒無芒、穗長、穗密度、穎殼張開程度和穗部蠟質程度等形態特征均可能與赤霉病抗侵染特性有關[6]。小麥在開花期最容易感染赤霉病[7]，從苗期至穗期均可發生，引起苗腐、基腐、稈腐和穗腐，其中以穗腐危害最大。田間自然誘發鑒定赤霉病發現，抽穗遲的小麥品種似乎對赤霉病的抗侵染有一定的作用。本試驗通過分析2016—2017、2017—2018年2年不同時間田間自然誘發鑒定及接種鑒定的抗性結果與抽穗期的關系，探索小麥抽穗期與赤霉病抗性的相關性，進一步優化小麥品種赤霉病抗性的鑒定效果。

1 材料與方法

1.1 材料來源 材料來源于安徽農業大學小麥育種課題組的高代品系，鑒定材料系黃淮南片半冬性高代材料，其中，2016—2017年171份，2017—2018年219份。

1.2 調查方法 2016—2017年5月6日記載（目測自然誘發）的赤霉病侵染級別記為CC1;2016—2017年5月12日記載（目測自然誘發）的赤霉病侵染級別記為CC2;2016—2017年5月9日統計（接種）的赤霉病平均嚴重度記為CC3;2016—2017年抽穗期記為SS1。2017—2018年5月8日統計（接種）的平均嚴重度記為C1;2017—2018年5月6日記載（目測自然誘發）的赤霉病侵染級別記為C2;2017—2018年5月18日統計（自然誘發）的赤霉病平均嚴重度記為C3;2017-2018年抽穗期記為S4。

2 結果與分析

2.1 小麥抽穗期與赤霉病抗性的相關性 2017年小麥抽穗期與赤霉病的感病程度的相關性分析結果如表1所示。由表1可知，5月6日和5月12日2次目測赤霉病感病級別與抽穗期的相關系數分別為-0.368和-0.760，均為負相關，且達極顯著水平;人工接種條件下統計的赤霉病平均嚴重度與小麥抽穗期的相關系數為0.052，相關性未達極顯著水平。說明自然誘發條件下，目測的赤霉病感病級別受抽穗期的影響較大，且抽穗期晚的材料表現出較好的赤霉病抗性;而人工接種條件下統計的赤霉病感病級別受抽穗期的影響不大，可能是人工接種鑒定的赤霉病抗性表現為抗擴展特性。

2018年小麥抽穗期與赤霉病的感病程度的相關性分析結果如表2所示。由表2可知，5月6日目測赤霉病感病級別與小麥抽穗期的相關系數為-0.506，負相關性達到極顯著水平;人工接種條件下統計的赤霉病平均嚴重度與小麥抽穗期的相關系數為-0.017，相關性未達到極顯著水平;自然誘發條件下統計的赤霉病平均嚴重度與小麥抽穗期的相關系數為-0.045，相關性同樣未達到極顯著水平;結果與2017年一致。自然誘發條件下，目測的赤霉病感病級別受抽穗期的影響較大，且抽穗期晚的材料表現出較好的赤霉病抗性;而人工接種條件下統計的赤霉病感病級別受抽穗期的影響不大。自然誘發條件下統計的赤霉病感病級別與抽穗期相關但未達到極顯著水平，可能是統計的時間較晚，抽穗晚的材料已充分擴展了赤霉病。

2.2 自然誘發與接種鑒定赤霉病抗性的相關性 由表3可知，2017年接種鑒定的赤霉病抗擴展能力與自然誘發條件下5月6日、5月12日目測的赤霉病抗侵染能力的相關系數分別為0.257和0.181，相關性分別到達了極顯著和顯著水平。2018年接種鑒定的赤霉病抗擴展能力與自然誘發條件下5月6日目測、5月18日統計的赤霉病抗侵染能力的相關系數分別為0.150和0.229，相關性分別到達了顯著和極顯著水平;說明赤霉病的抗擴展能力與抗侵染能力顯著相關。

2.3 自然誘發鑒定小麥不同抽穗期赤霉病抗性的表現 不同抽穗期赤霉病的表現如圖1所示。由圖1可見，2017年抽穗較早的2個材料，在5月6號目測、5月12號目測與5月9日接種鑒定，安農1677赤霉病抗性表現為“抗-抗-抗”，安農16111表現為“感-感-感”;這說明抽穗早的材料，如果在剛開始侵染的時候表現為抗病（感病），那么在一定時間后會繼續表現抗病（感病）。抽穗較晚的3個材料，在5月6號目測、5月12號目測與5月9日接種鑒定，安農16146、安農16118和安農1629的赤霉病抗性分別表現為“抗-感-感”、“抗-抗-抗”和“感-感-感”;說明開始侵染表現抗的材料，在經過一段時間后會表現感病或者繼續保持抗病;但是開始侵染表現感的材料，在經過一段時間后會一直保持感病狀態;2018年的結果與2017年的一致。

3 結論與討論

通過對2017和2018年2年的小麥赤霉病鑒定和抽穗期的數據進行分析，結果表明，小麥抽穗期與自然誘發條件下鑒定的赤霉病抗侵染能力沒有相關性，赤霉病的抗侵染能力不受小麥抽穗期早晚的影響;但目測赤霉病抗侵染級別受小麥抽穗期的影響較大，目測的赤霉病侵染級別與小麥抽穗期呈顯著負相關，抽穗期晚的材料抗侵染能力強。抽穗期與人工接種條件下統計的赤霉病平均嚴重度相關不顯著，自然誘發條件下的赤霉病抗侵染能力（包括目測的赤霉病侵染級別和統計的赤霉病平均嚴重度）與接種條件下的赤霉病抗擴展能力呈顯著正相關。

雖然目測的赤霉病抗侵染能力受抽穗期的影響較大，抽穗晚的材料一般具有較強的抗赤霉病侵染能力，但是這種關系不是絕對的。分析抽穗較早（晚）材料的赤霉病抗侵染能力時發現，抽穗早的材料前期若表現抗病，后期也會表現一定的抗侵染;前期若表現感病，后期一定會表現出感侵染。抽穗晚的材料，前期若表現感侵染，后期一定會表現感病;前期若表現抗侵染，后期會出現感或抗侵染2種結果;因此，抽穗晚的材料，前期表現抗赤霉病侵染不能說這個材料就抗赤霉病侵染，后期也可能會表現出感病。

小麥赤霉病抗侵染能力的鑒定難度較大，受到各種因素的影響。每年符合赤霉病侵染條件的時間是1個或多個時間段，這些時間段的長短和數量是不固定的;鑒定材料的抽穗期也不同，群體材料的抽穗期跨度或大或小。如果符合赤霉病侵染條件的時間段覆蓋了鑒定材料抽穗期的時間段，那么鑒定結果具有一定的可靠性;如果符合赤霉病侵染條件的時間段沒有覆蓋（錯開）鑒定材料抽穗期的時間，那么有些材料就會因為抽穗期的問題錯過符合赤霉病侵染條件的時間，對群體材料的鑒定結果就會產生一定的影響。因此，小麥赤霉病抗侵染能力鑒定需要多年多點且1年間多次，通過目測赤霉病侵染級別和統計赤霉病平均嚴重度相結合的方法，進行赤霉病侵染能力的鑒定，才能獲得抗赤霉病侵染和擴展的優質育種材料。

參考文獻

[1]楊玉靖.小麥赤霉病及其影響因子關系的探究[D].合肥：安徽農業大學，2016.

[2]李嬡嬡.小麥赤霉病擴展抗性接種鑒定新方法及其應用[D].揚州：揚州大學，2017.

[3]趙蘭飛.小麥赤霉病Ⅱ型抗性機理研究及相關基因的功能鑒定[D].泰安：山東農業大學，2016.

[4]柴廣懋.小麥抗赤霉種質的拓選及其生理生化特性研究[D].楊凌：西北農林科技大學，2006.

[5]陳楚和.小麥抗赤霉病遺傳的研究[J].浙江農業大學學報，1983，9（2）：115-126.

[6]劉易科，佟漢文，朱展望，陳泠，鄒娟，張宇慶，高春保.小麥赤霉病抗性機理研究進展[J].中國農業科學，2016，49（08）：1476-1488.

[7]萬育民，喬偉.小麥赤霉病的發病原因與防治措施[J].種子科技，2012（6）：45-46.

（責編：張宏民）