小麥株高與赤霉病抗性間的相關性研究

摘要：為了研究小麥株高與赤霉病抗性等表型的相關性，以蘭天33號為對照，在自然發病條件下，選用甘肅省隴南片區域試驗及生產試驗中的16個小麥品種（系），研究了供試小麥抗赤霉病性與株高間的相關性。結果表明，株高對赤霉病的抗性影響較大，植株較高材料抗性相對較強，蘭天48號盡管株高較低，但抗病性也較強。

關鍵詞：小麥赤霉病；株高；抗性；相關性

中圖分類號：S512.1 文獻標志碼：A 文章編號：2097-2172（2024）06-585-04

doi：10.3969/j.issn.2097-2172.2024.06.019

Study on the Correlation between Wheat Plant Height and

Fusarium Head Blight Resistance

LI Li 1， YUAN Xiaoping 1， HA Shengli 2， CAO Shiqin 3， YANG xiaohui 1， LIU Aihong 1，

LIANG Qiong 1， SHI Pengmin 1， WANG Wanjun 4， LI Ling 5

（1. Huixian Agricultural Technology Extension Centre， Huixian Gansu 742300， China; 2. Institute of Plant Protection，

Gansu Academy of Agricultural Sciences， Lanzhou Gansu 730070， China; 3. Huixian Seed Administrate Station， Huixian

Gansu 742300， China; 4. Gangu Green Agricultural Centre， Tianshui Academy of Agricultural Sciences， Gangu Gansu

741200， China; 5. Lanzhou Agricultural Research & Technology Promotion Centre， Lanzhou Gansu 730070， China）

Abstract： In order to study the correlation between plant height and Fusarium head blight（FHB） of wheat， the correlation between FHB and plant height of 16 wheat varieties（lines） in the Longnan regional experiment and production experiment of Gansu Province was studied under natural disease conditions with Lantian 33 as control. The results showed that the plant height had a great influence on the FHB resistance. The higher the plant was， the stronger the resistance was. Although the plant height of Lantian 48 was lower， the resistance was also stronger.

Key words： FHB; Plant height; Resistance; Correlation

小麥赤霉病（Fusarium head blight，FHB）是由以禾谷鐮孢菌（Fusarium graminearum Schw）為主的多種鐮刀菌引起的發生于小麥穗部的重要病害［1 - 3 ］。近年來，隨著秸稈還田面積的不斷擴大，及揚花期遇雨日概率的增加，小麥赤霉病在隴南徽成盆地的發生程度呈逐年加重趨勢［4 ］。長期以來，小麥育種家們主要以田間農藝性狀鑒別進行抗赤霉病的選擇［5 - 6 ］。研究發現，小麥的表型性狀如花序結構、芒長、小穗密度、株高、揚花期、抽穗期、旗葉長度、分蘗數等對赤霉病的發生與發展均有不同程度的影響［7 - 9 ］。特別是株高，具有使小麥逃避病原菌感染或在自然條件下影響對病原菌接種反應的特點［10 - 11 ］。我們于2022年在徽縣銀杏樹鄉慶壽村對參加甘肅省隴南片川區組區域試驗和生產試驗的16個供試材料及對照品種進行了小麥株高與田間赤霉病發病關系間的初步研究，旨在將株高作為一項初步篩選抗赤霉病小麥品種的指標，為隴南地帶的小麥抗赤霉病育種提供參考。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試品種為11個甘肅省隴南片山地組區域試驗品種（蘭天54號、天選81號、武都25號、蘭天59號、蘭天60、武都27號、天選83號、天選85號、中梁52號、隴鑒9834、隴鑒9835等）和5個生產試驗參試品種（蘭天47號、武都24號、天選79號、隴鑒9826、蘭天48號），以蘭天33號為對照，均由省內相關育種單位和甘肅省農業科學院小麥研究所提供。

1.2 試驗方法

試驗于2021年10月下旬在徽縣銀杏樹鄉慶壽村進行。試驗地前茬為玉米。區域試驗每品種播種6.67 m2，3次重復。生產試驗每品種播種150 m2，2次重復。在灌漿后期的5月30日分別調查供試品種的田間赤霉病發病情況。每小區大五點取樣，每點30株，分別調查記載單穗嚴重度，同時調查株高。田間管理同當地大田。

赤霉病田間分級標準：0 級，全穗無病；1級，病小穗占全穗25%以下；3級，病小穗占全穗26%～50%；5級，病小穗占全穗51%～75%；7級，病小穗占全穗75%以上［12 ］。

病穗率=（病穗數/調查總穗數）×100%

病情指數=［Σ（各級病穗數×相應病級）/（調查總穗數×7）］× 100%［12 ］。

1.3 數據分析

采用Excel 2007進行數據統計。采用DPS數據處理系統Duncan氏新復極差法進行差異顯著性分析。

2 結果與分析

2.1 不同品種的株高、病穗率及病情指數

從表1可知，供試品種的株高以隴鑒9835最高，為115 cm；其次是隴鑒9826，為95 cm；隴鑒9834排第3，為93 cm；中梁52號排第4，為91cm；其余品種為63～86 cm。病穗率以武都24號最低，為4.4%；其次是隴鑒9826、隴鑒9835，均為5.4%；隴鑒9834、蘭天48號排第3，均為6.7%；天選79號排第4，為9.1%；其余品種為10.0%～33.3%。病情指數以隴鑒9835和蘭天48號最低，均為4.8；其次是武都25號和隴鑒9826，均為12.9；武都24號排第3，為13.1；隴鑒9834排第4，為13.3；其余品種為15.1～30.3。

從圖1可知，赤霉病病穗率低的材料株高相對偏高，如隴鑒9835，株高115 cm，病穗率5.4%，病情指數4.8；赤霉病病穗率高的材料株高相對偏低，如蘭天59號，株高68 cm，病穗率33.3%，病情指數27.2。綜上可知，隨著株高的升高，赤霉病病穗率呈逐步下降的趨勢。

2.2 不同類型株高與平均病穗率間相關性

為便于統計，根據供試品種的株高不同，按間距10 cm劃分為5種類型：株高在70 cm以下為類型1，71～80 cm為類型2，81～90 cm為類型3，91～100 cm為類型4，101 cm以上為類型5。從圖2可以看出，平均病穗率以類型1最高，為21.1%；其次是類型2，為17.4%；類型4和類型5的平均病穗率較低，分別為7.4%和5.4%。類型1和類型2顯著高于類型4和類型5，二者間差異顯著（P ＜ 0.01）。表明株高與品種赤霉病抗性間有一定的相關性。

3 小結與討論

小麥對赤霉病的抗性分為5種類型，即抗侵染（Type I），反映小麥抵御病原菌初侵染的能力，用自然發病或人工噴霧接種條件下病穗率表示；抗擴展（Type II），反映小麥抵御病原菌菌絲沿著穗軸延伸的能力，用人工單花滴注接種下小穗發病率表示；籽粒抗感染（Type III），用感病籽粒的比例進行評估；耐病性（Type Ⅳ），用發病程度一定的情況下小麥產量維持能力進行評價；抗毒素積累（Type V），用小麥籽粒的毒素含量進行評估。該抗性又可分為毒素化學修飾（Class I）和阻止毒素合成（Class II）2種類型［12 - 13 ］。目前已經正式命名的抗赤霉病基因有Fhb1～Fhb7共7個，其中Fhb1、Fhb2、Fhb4、Fhb5來源于普通小麥，Fhb3、Fhb6、Fhb7來源于小麥遠緣種質［14 ］。從抗性類型來說，Fhb1、Fhb2、Fhb3、Fhb6、Fhb7屬于抗擴展類型，Fhb4、Fhb5屬于抗侵染類型。其中位于3BS染色體上的Fhb1 基因是公認的用于赤霉病改良的優異基因，貢獻率達20%～30%。目前分子標記輔助選擇小麥抗赤霉病育種中得到了廣泛應用［15 - 16 ］。小麥對赤霉病抗性是典型的數量遺傳性狀（QTL），受主效基因和微效基因共同控制，以加性效應為主［17 - 19 ］，其與表型性狀的相關性因材料、方法及環境的不同而異。在育種中聚合多個抗性基因，可以較快獲得攜有目標基因的育種材料，在綜合性狀較好的前提下，進行抗病基因的分子檢測和聚合育種，篩選含有Fhb1等優異抗性基因或QTL，才有望選出赤霉病抗性好的材料。

前人研究發現，小麥的株高具有使其逃避病原菌侵染的機能［8 ］。本試驗結果表明，植株較高材料病小穗率較低，抗性相對較強，株高與赤霉病病穗率呈負相關，這與其他學者的結論基本一致［6 - 11 ］。Gervais 等［20 ］檢測出3個赤霉病抗性主效QTL與植株高度QTL具有正效應，這也與本試驗結果基本一致。植株越矮，穗部接受禾谷鐮孢菌飛散的子囊孢子和分生孢子的數量就越多，在同等條件下更易發病，即抗病性越低。但對部分品種，盡管株高較低，但抗病性較強。如蘭天48號，株高72 cm，病穗率僅6.7%，對部分品種來說，株高與赤霉病抗性間并無直接聯系，這也與陸維忠等［2 ］、Hilton等［21 ］認為株高與赤霉病抗性不存在直接聯系，矮稈品種也可能具備很強的抗性的結論相一致。房坤寶等［22 ］研究發現，早抽穗高產避病型品種可以減輕甚至避免大田赤霉病的危害，是確保小麥穩產高產行之有效的途徑之一。因此，進一步開展早熟類型品種的鑒定和篩選，將會對有效控制隴南徽成盆地小麥赤霉病的發生流行起到積極作用。

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