定日縣青稞抗白粉病種質(zhì)資源鑒定*

李楊 黃海皎

（西藏自治區(qū)農(nóng)牧科學(xué)院農(nóng)業(yè)研究所，西藏 拉薩 850032）

0 引言

西藏高原作為栽培作物的次生起源中心，早在新石器時代晚期就形成了青稞栽培的農(nóng)業(yè)文明[1-2]。青稞的生產(chǎn)活動對青藏高原，尤其是西藏各民族的生存環(huán)境產(chǎn)生了深刻的影響，更重要的是，青稞是維系喜瑪拉雅山地及其周邊地區(qū)認(rèn)同的紐帶[3]。定日縣位于西藏自治區(qū)西南部喜瑪拉雅山脈中段珠峰腳下，地處東經(jīng)86°20′～7°70′、北緯27°80′～29°10′之間，是日喀則邊境的農(nóng)牧業(yè)大縣[4]。定日縣具有豐富的青稞種質(zhì)資源類型，青稞的生產(chǎn)和品種資源保護(hù)，不僅是藏區(qū)糧食安全的重要保障，而且對藏族文化的傳承和發(fā)展具有促進(jìn)和保護(hù)作用[5]。大麥白粉病是青稞的主要病害之一，在世界潮濕和半潮濕的大麥產(chǎn)區(qū)多有發(fā)生[6]。近年來，由于氣候變化、增大氮肥使用量及提高播種密度等原因，西藏青稞白粉病的發(fā)生有逐年加重的趨勢，嚴(yán)重影響了青稞的產(chǎn)量和質(zhì)量。培育抗病品種是防治白粉病最經(jīng)濟(jì)有效的措施，而抗病種質(zhì)材料的篩選是抗病育種工作的基礎(chǔ)[7-8]。為了挖掘利用青稞抗白粉病種質(zhì)資源，對收集的70份材料進(jìn)行白粉病抗性鑒定，以期篩選出優(yōu)異資源，為青稞抗病育種提供參考。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試材料共70份，均是項(xiàng)目組于2018年7—10月在日喀則定日縣收集的地方品種，之后保存在本所品質(zhì)室資源庫中。編號中BJX 代表邊境縣，數(shù)字為序號。具體來源見表1。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)。試驗(yàn)于2019 年在西藏自治區(qū)農(nóng)業(yè)所4號試驗(yàn)地進(jìn)行。4月17日播種，條播，每份材料播種2 行，行距0.25m，行長1m，播量為5g。鑒定圃周邊設(shè)置2 行保護(hù)行。生育期間不使用任何殺菌劑，田間記載各品種的生育期，其他管理措施與大田相同。

1.2.2 病情調(diào)查。在7 月5 日和7 月15 日對田間大麥白粉病進(jìn)行病情調(diào)查。每份材料隨機(jī)調(diào)查20個莖，采用0～9 級法（表1）調(diào)查記載染病情況，并計(jì)算病情指數(shù)DI[式(1)]。

表1 大麥白粉病成株期嚴(yán)重度0～9級標(biāo)準(zhǔn)

1.3 數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析

用Excel 進(jìn)行數(shù)據(jù)整理，用DPS 數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 供試材料主要農(nóng)藝性狀的變異分析

70 份供試材料的主要農(nóng)藝性狀變異情況見表2。穗粒數(shù)、穗重、千粒重的變異系數(shù)均在10%以上，其中穗重的變異系數(shù)最大，達(dá)到了18.73%.6 個主要農(nóng)藝性狀中，生育期的變異系數(shù)最小，為7.62%，可能是因?yàn)?0份青稞資源均來高海拔地區(qū)，材料一般生育期較長，多為晚熟材料。6 個農(nóng)藝性狀的變異系數(shù)從高到低的順序依次為穗重、穗粒數(shù)、千粒重、株高、小穗數(shù)、生育期，變異幅度在7.62%～18.73%之間。由此可見，70份青稞種質(zhì)資源的主要農(nóng)藝性狀變異豐富，進(jìn)一步進(jìn)行抗白粉資源篩選具有可行性。

表2 青稞種質(zhì)資源主要農(nóng)藝性狀的變異分析

2.2 供試材料白粉病抗性鑒定結(jié)果

青稞種質(zhì)資源供試材料的病情指數(shù)方差結(jié)果見表3。供試材料間的抗病指數(shù)具有極顯著差異。70 份供試材料的病情指數(shù)在14～96 之間，篩選出高抗材料8 份、中抗材料15 份，抗性材料占總供試材料的32.85%；感病和高感材料47 份，占67.15%（表4、圖1）。在23 份抗性資源材料中，籽粒顏色為紫色的資源材料有10 份，占篩選出的抗性材料的43.48%（圖2）。此研究結(jié)果為1 年白粉病抗性鑒定結(jié)果，對篩選出的23份抗性材料應(yīng)進(jìn)一步進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)。

圖1 供試材料對白粉病不同抗性所占的比例圖

圖2 不同籽粒顏色青稞白粉病抗性評價圖

表3 青稞種質(zhì)資源白粉病病情指數(shù)的方差分析

表4 青稞種質(zhì)資源的抗性評價、病情指數(shù)和籽粒顏色

3 結(jié)論與討論

白粉病是西藏青稞的三大主要病害之一，在林芝地區(qū)有逐年加重、提前發(fā)病時間的趨勢。由于缺乏抗病品種，白粉病一旦發(fā)生，只能依賴化學(xué)防治，受氣候條件、環(huán)境、濕度等因素的影響，防治效果不甚理想，嚴(yán)重影響了青稞的產(chǎn)量和質(zhì)量。選育抗病品種是防治青稞白粉病的最有效途徑。近10余年，國內(nèi)學(xué)者先后利用田間發(fā)病條件鑒定了收集的青稞品種的白粉病田間抗性，并篩選出一些抗病品種，用于大麥白粉病育種和抗性遺傳分析［9］，但是，隨著大麥白粉病病原菌生理小種的不斷分化，新菌株可能導(dǎo)致原有抗病品種的抗性下降甚至喪失［10］。為確保農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上青稞對大麥白粉病的抗性，必須不斷為培育大麥持續(xù)性抗白粉病品種提供有價值的抗源［11］。

相對于國內(nèi)其他地區(qū)，西藏對白粉病的研究較少，西藏農(nóng)牧學(xué)院旺姆等從代謝組學(xué)角度研究白粉病［12］，尚未有生理小種的分離鑒定等研究報(bào)道。因此，對于白粉病的抗性鑒定，主要是在田間自然誘發(fā)或者混合菌種接種的。本研究對定日縣收集的70 份青稞種質(zhì)資源進(jìn)行了主要農(nóng)藝性狀的調(diào)查分析，結(jié)果表明這些材料的農(nóng)藝性狀變異豐富，反映了遺傳基因的多樣性［13］，而遺傳基因的多樣性有助于抗白粉病育種的選育。從70 份供試材料的抗白粉病結(jié)果看，有8份高抗材料，占11.43%，且籽粒顏色較深。籽粒的顏色與白粉病抗性是否具有相關(guān)性還需在今后的工作中進(jìn)一步驗(yàn)證。在本研究中，篩選出的8份高抗材料、15 份中抗材料，還需要進(jìn)行2 年多點(diǎn)的驗(yàn)證鑒定，因?yàn)椴煌囼?yàn)點(diǎn)的白粉病生理小種可能不同，會導(dǎo)致抗性材料失去抗病性。

青稞的種植范圍包括位于整個青藏高原地區(qū)的西藏自治區(qū)和青海、四川、甘肅、云南四省藏區(qū)，共20個地、州、市［14］。在西藏，青稞是種植面積最大、分布最廣、產(chǎn)量最多的農(nóng)作物，故而有“青稞增產(chǎn)，糧食增產(chǎn)，青稞增值，農(nóng)民增收”的說法。然而與其他國家和地區(qū)相比，西藏地區(qū)對于抗白粉病鑒定篩選研究工作還處于起步階段，應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)這方面的工作。