淮南麥區(qū)小麥赤霉病抗性鑒定及其在育種中的應(yīng)用

張安存 王先如 陳次娥 丁文凱 蔡秋峰

摘? ? 要：為篩選淮南麥區(qū)抗赤霉病優(yōu)異種質(zhì)，進(jìn)一步豐富抗赤霉病育種親本材料，以蘇麥3號(hào)、揚(yáng)麥158和安農(nóng)8455分別作為抗、中抗和感病對(duì)照，2020—2021年采用病麥粒土表接種從198個(gè)小麥育成品種（系）中初步篩選出10個(gè)抗赤霉病材料，連續(xù)兩年對(duì)31份主栽小麥品種赤霉病抗性進(jìn)行鑒定，發(fā)現(xiàn)了7個(gè)品種表現(xiàn)抗赤霉病，其中自育品種華麥2號(hào)、華麥6號(hào)、華麥7號(hào)抗性好，其病情指數(shù)均在5%左右，且抗性比較穩(wěn)定，部分小麥品種的抗性鑒定結(jié)果與江蘇省區(qū)域試驗(yàn)結(jié)果較為一致，但部分材料在不同年度間表現(xiàn)出較大的差異，抗性穩(wěn)定材料較少。小麥赤霉病的發(fā)生受天氣條件和品種生育期遲早影響，影響鑒定的準(zhǔn)確性。要獲得具有良好、穩(wěn)定抗性的抗赤霉病材料，需要連續(xù)多年在不同環(huán)境下進(jìn)行抗病性鑒定。

關(guān)鍵詞：小麥;赤霉病;抗性鑒定;育種

文章編號(hào)：1005-2690（2021）20-0001-03? ? ? ?中國(guó)圖書分類號(hào)：S512.103? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B

小麥赤霉病（Head Scab）又名爛麥頭，是麥類作物上的一種氣候性疾病，是由多種鐮孢屬（Fusarium graminearum Schw）真菌侵染而引起的一種流行性小麥疾病，多發(fā)生在穗期多雨季節(jié)和氣候潮濕地區(qū)。赤霉病于19世紀(jì)80年代在英格蘭首次報(bào)道，到20世紀(jì)在世界各地區(qū)均有發(fā)生，特別是美國(guó)在1990年間因赤霉菌損失高達(dá)30億美元。

在我國(guó)，赤霉菌病主要在南方長(zhǎng)江流域麥區(qū)大面積流行。小麥赤霉病不但影響小麥的產(chǎn)量，還可引起小麥籽粒的腐爛變質(zhì)，小麥赤霉病流行與小麥品種也有重要關(guān)系，改變耕作制度和栽培技術(shù)難以解決病害的侵染和蔓延， 依賴化學(xué)防治雖然對(duì)控制赤霉病的大發(fā)生和大流行有一定效果，但無(wú)法避免成本增加和環(huán)境污染。培育和利用抗病品種是防治病害的最有效、最符合農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展要求的措施。

本研究采取田間撒培養(yǎng)的赤霉病病粒（土表接種法），輔助噴水增加田間濕度相結(jié)合的方法進(jìn)行田間赤霉病抗性鑒定，探究其抗性水平與抗性類型，為創(chuàng)制抗赤霉病新種質(zhì)及新品種生產(chǎn)應(yīng)用提供參考。

1 ? 材料與方法

1.1? ?供試材料

供試的鑒定材料主要包括小麥育成品種（系）、江蘇淮南區(qū)試材料和淮南麥區(qū)主栽品種，蘇麥3號(hào)為抗病對(duì)照品種，揚(yáng)麥158為中抗對(duì)照品種，安農(nóng)8455為感病對(duì)照品種。

1.2? ?赤霉病鑒定地點(diǎn)及接種方法

10月30日左右播種，每品種種植3行，行長(zhǎng)1 m，每行50粒種子，基本苗設(shè)置在17萬(wàn)穗/667 m2。只防治蟲害和草害，其他病害均不防治。在抽穗前20 d將赤霉病病粒撒到地里，間隔7 d再撒1次，每次撒病粒3～4 kg/667 m2，每次撒完要噴水保濕7 d（以田間濕度大，但地面無(wú)積水為宜），待抽穗后再噴霧保濕7～10 d。每日噴霧保濕4次以上，以保證發(fā)病環(huán)境的濕度。

1.3? ?赤霉病抗性調(diào)查與記載

每品種隨機(jī)取150穗，記錄每穗的赤霉病嚴(yán)重度，計(jì)算病情指數(shù)。

嚴(yán)重度分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)為：1級(jí)，發(fā)病小穗數(shù)不足全穗的1/4;2級(jí)，發(fā)病小穗數(shù)占全穗的1/4～1/2; 3級(jí)，發(fā)病小穗數(shù)占全穗的1/2～3/4;4級(jí)，發(fā)病小穗數(shù)占全穗的3/4以上。

具體計(jì)算公式如下：

病株率（%）=病株數(shù)÷調(diào)查總株數(shù)×100? ? ? ? ? ? （1）

平均嚴(yán)重度=各級(jí)病穗數(shù)×相對(duì)級(jí)數(shù)值÷調(diào)查總穗數(shù)? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?（2）

病情指數(shù)=（各級(jí)病穗數(shù)×相對(duì)級(jí)數(shù)值）÷（調(diào)查總穗數(shù)×4）×100? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? （3）

抗性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)為：①抗（R），病情指數(shù)<（蘇麥3號(hào)的平均病情指數(shù)+標(biāo)準(zhǔn)差）;②中抗（MR），（蘇麥3號(hào)的平均病情指數(shù)+標(biāo)準(zhǔn)差）≤病情指數(shù)<（揚(yáng)麥158的平均病情指數(shù)+標(biāo)準(zhǔn)差）;③中感（MS），（揚(yáng)麥158的平均病情指數(shù)+標(biāo)準(zhǔn)差）≤病情指數(shù)<（安農(nóng)8455的平均病情指數(shù)+標(biāo)準(zhǔn)差）;④感（S），病情指數(shù)（安農(nóng)8455的平均病情指數(shù)+標(biāo)準(zhǔn)差）。

1.4? ?統(tǒng)計(jì)分析

利用DPS7.05對(duì)不同環(huán)境、不同年份小麥赤霉病病小穗率進(jìn)行基本數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析和相關(guān)分析。利用Microsoft Excel 2016進(jìn)行數(shù)據(jù)整理分析。

2? ?結(jié)果與分析

2.1? ?小麥品種（系）田間對(duì)赤霉病的抗性病情指數(shù)

2020—2021年度通過(guò)土表接種鑒定調(diào)查結(jié)果如圖1所示，小麥品種（系）間具有不同的赤霉病抗性水平，對(duì)照抗病品種蘇麥3號(hào)平均病情指數(shù)4.0，對(duì)照中抗品種揚(yáng)麥158平均病情指數(shù)8.9，對(duì)照中感品種安農(nóng)8455平均病情指數(shù)29.3。

2.2? ?小麥品種（系）田間對(duì)赤霉病的抗性鑒定

根據(jù)病情指數(shù)對(duì)供試小麥品種（系）進(jìn)行抗赤霉病分級(jí)結(jié)果如表1所示，達(dá)中抗以上小麥新品系38個(gè)，其中抗品系10個(gè)， 占全部品種5.05%;中抗品系28個(gè)，占供試品種（系）的14.14%;大多數(shù)為感病品種（系），占80.81%。

2.3? ?2020—2021年小麥品種（系）田間赤霉病的抗性

從表2可以看出，31份小麥品種（系）中，供有7個(gè)材料表現(xiàn)抗赤霉病，其中自育品種華麥2號(hào)、華麥6號(hào)、華麥7號(hào)抗性好，其病情指數(shù)均在5%左右，連續(xù)兩年10個(gè)材料抗性比較穩(wěn)定，其中有6個(gè)材料表現(xiàn)抗赤霉病。蘇麥3號(hào)最為穩(wěn)定，抗性最好。感病品種鎮(zhèn)麥168兩年平均發(fā)病小穗率63%，平均病情指數(shù)46.67，2021年所有小麥品種（系）平均發(fā)病小穗率、嚴(yán)重度、病情指數(shù)略高于2020年。

2.4? ?不同年份小麥品種（系）田間對(duì)赤霉病的抗性

從表3可以看出，2020年抗性鑒定結(jié)果與省區(qū)試結(jié)果基本一致，其中自育品種華麥1430抗性好，且抗性比較穩(wěn)定，大部分中感材料兩年鑒定相對(duì)較穩(wěn)定，但部分鑒定為中抗品種（農(nóng)麥156、揚(yáng)14-88、寧麥1627），也有可能連續(xù)鑒定為中感或感病。

其對(duì)照品種蘇麥3號(hào)抗性穩(wěn)定。

3? ?討論

本研究共篩選出的10份抗病品系，但部分材料在不同年度表現(xiàn)出較大的差異，抗性穩(wěn)定材料很少。原因是小麥赤霉病屬于氣候型病害，極易受到當(dāng)年天氣條件影響，抽穗、揚(yáng)花灌漿期間的溫度、濕度和降水量是赤霉病發(fā)生輕重的主要原因。一般認(rèn)為在小麥開(kāi)花灌漿期、平均溫度15 ℃以上、平均相對(duì)濕度80%～85%、持續(xù)時(shí)間10 d以上，就會(huì)導(dǎo)致赤霉病的中等或重度發(fā)生[1]。因此，不同品種抽穗揚(yáng)花期與氣候條件基本吻合，發(fā)病可能性較大。要獲得具有良好、穩(wěn)定抗性的抗赤霉病材料，需要連續(xù)多年在不同環(huán)境下進(jìn)行抗病性鑒定，并且設(shè)置適宜的抗感病對(duì)照來(lái)評(píng)價(jià)材料的抗性，以保證獲得的抗病具有可靠性。

土表接種法對(duì)供試品種（系）的赤霉病抗性進(jìn)行鑒定，其反映的是品種（系）抗侵染和抗擴(kuò)展的綜合能力，一致性和穩(wěn)定性也較差，只能用于群體材料的初步篩選和鑒定[2]。

從結(jié)果分析，育成品系經(jīng)多年鑒定后最好選擇抗病以上品系，其抗性穩(wěn)定，也較為持久;最好不要選擇中抗或中感材料，其穩(wěn)定性、風(fēng)險(xiǎn)性也較大。

參考文獻(xiàn)：

[1]余華.小麥抗赤霉病鑒定技術(shù)及其在育種中的應(yīng)用[J].麥類作物學(xué)報(bào)，1997，17（3）：22-24.

[2]朱靖環(huán)，王其飛，華為，等.小麥種質(zhì)材料赤霉病抗性鑒定及遺傳多樣性分析[J].麥類作物學(xué)報(bào)，2004，40（12）：1461-1471.