不同小麥品種（系）對(duì)全蝕病的抗性鑒定與評(píng)價(jià)

徐 飛， 楊共強(qiáng)， 何文蘭， 宋玉立， 王俊美， 李亞紅

（河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所，農(nóng)業(yè)部華北南部作物有害生物綜合治理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，鄭州 450002）

河南省是中國第一產(chǎn)麥大省，在全國有著十分重要的地位。2009年河南省小麥種植面積526.33萬hm2，占全國小麥種植面積的21.7%，小麥產(chǎn)量3 056萬t，占全國小麥產(chǎn)量的26.5%［1］。近年來，由Gaeumannomycesgraminisvar.tritici引起的小麥全蝕病在河南省麥區(qū)發(fā)生普遍，并且有不斷蔓延和危害加重的趨勢(shì)，在局部田塊已造成50%以上的損失甚至絕收，成為小麥高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的重要限制因子［2］。如何經(jīng)濟(jì)有效地防控小麥全蝕病是生產(chǎn)上面臨的重大問題。

防治小麥全蝕病的措施有耕作栽培防治、生物防治、化學(xué)防治和品種抗病性利用等［3－4］。由于小麥全蝕病菌的寄主范圍廣，在土壤中病殘?bào)w上殘存時(shí)間長，耕作栽培防治、生物防治和化學(xué)防治等都具有不同的限制因素，而種植抗病品種是最為經(jīng)濟(jì)有效的防治措施。但是目前小麥品種（系）對(duì)全蝕病的抗性還不清楚，有必要對(duì)河南省近年來推廣品種和后備品種進(jìn)行抗全蝕病鑒定。因此，本研究對(duì)河南省108個(gè)小麥推廣品種和區(qū)試品種進(jìn)行抗全蝕病性鑒定和評(píng)價(jià)，為抗病品種培育和生產(chǎn)上的利用提供依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 材料

供試小麥品種（系）108個(gè)，其中18個(gè)推廣品種為河南省農(nóng)科院植物保護(hù)研究所小麥病害課題組收集保存，90個(gè)河南省區(qū)試品種（系）由河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院小麥研究中心提供（表1）。

供試菌株：從不同地理來源的小麥全蝕病菌中選取具有代表性且致病力較強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)菌株GaNS－90，由本課題組從河南省南陽市田間的小麥全蝕病病株上分離并進(jìn)行單子囊孢子純化，PDA試管保存于4℃的冰箱，并通過形態(tài)學(xué)和分子鑒定后確認(rèn)是Gaeumannomycesgraminisvar.tritici。

1.2 方法

1.2.1 接種物的培養(yǎng)

將小麥全蝕病菌菌株GaNS－90在PDA上活化，然后挑取邊緣菌絲塊在1／5 PDA平板（20 m L）上培養(yǎng)7 d，接種備用［5］。

1.2.2 不同小麥品種（系）對(duì)全蝕病菌的抗性鑒定

采用玻璃管（長18 cm，直徑2.5 cm）測(cè)定小麥品種對(duì)全蝕病菌的抗性。每支試管底部有孔便于澆水。每支試管從下往上依次加入棉球、6 cm深的蛭石、2塊9 mm的菌絲塊、1 cm深的蛭石、3粒小麥種子、1 cm的蛭石。每塊9 mm的菌絲塊用挑針平均分為4小塊。每個(gè)小麥品種4組玻璃管，每組5支玻璃管。每管澆入10 m L蒸餾水，放入25°C的培養(yǎng)箱中2 d，然后轉(zhuǎn)入16℃，12 h光照，濕度90%的培養(yǎng)箱中。每個(gè)星期每管澆入10 m L（體積比1∶3）的霍格蘭氏大量元素溶液［5］。接種28 d后調(diào)查病害發(fā)生情況和有關(guān)指標(biāo)。

1.2.3 病害調(diào)查和統(tǒng)計(jì)方法

病害調(diào)查與統(tǒng)計(jì)參照Ownley等［6］的方法進(jìn)行。以根皮層或中柱變褐或變黑為病根。接種28 d后將麥苗拔出，沖洗掉蛭石，記錄病害等級(jí)，測(cè)量株高、根干重和莖葉干重等輔助指標(biāo)。病害分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)為0級(jí)：無??；1級(jí)：黑根面積占總根面積＜10%；2級(jí)：黑根面積占總根面積10%～25%；3級(jí)：黑根面積占總根面積26%～50%；4級(jí)：黑根面積占總根面積51%～100%；5級(jí)：所有麥苗的根部變黑并且擴(kuò)展到莖基部；6級(jí)：病斑擴(kuò)展到莖部；7級(jí)：植物褪綠并停止生長；8級(jí)：植株死亡。按照方中達(dá)［7］的方法計(jì)算病情指數(shù)：病情指數(shù)＝100×（∑病級(jí)×該級(jí)株數(shù)）／（最高級(jí)×總株數(shù)）。病情指數(shù)0為免疫（I）；≤20為高抗（HR）；20.01～40.0為抗（R）；40.01～50.0為中抗（MR）；50.01～60.0為中感（MS）；60.01～80.0為感（S）；80.01～100.0為高感（HS）。

圖1 接種28 d后‘新農(nóng)19’和‘鄭麥00314’的癥狀圖Fig.1 Symptom of‘Xinnong19’and‘Zhengmai 00314’28 d after inoculation

2 結(jié)果與分析

2.1 不同小麥品種（系）的病指及對(duì)全蝕病的抗性分析

接菌后28 d的調(diào)查結(jié)果（表1）表明，供試108個(gè)小麥品種（系）平均病指在49.3～91.5之間，整體抗性較差，但品種間抗性存在明顯的差異。按照上述病情指數(shù)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，無免疫、高抗和抗的品種，達(dá)到中抗水平的只有‘新農(nóng)19’一個(gè)品種，占供試品種（系）的0.9%；表現(xiàn)感病的品種有‘鄭麥3596’、‘曌氏2010－06’和‘鄭麥9023－9’等82個(gè)，占供試品種（系）的75.9%；表現(xiàn)高感的品種有‘豫農(nóng)211’、‘眾麥2號(hào)’和‘豫麥49’等25個(gè)，占供試品種（系）的23.2%。

表1 不同小麥品種在溫室條件下對(duì)全蝕病的抗性Table 1 Resistance of different wheat cultivars to take－all disease in green house

2.2 株高、根、莖葉干重及其與病指的相關(guān)性分析

接菌后28 d調(diào)查病情的同時(shí)，對(duì)麥苗株高、根干重和莖葉干重進(jìn)行了測(cè)定（表1），結(jié)果可以看出，小麥發(fā)病后植株生長受到影響，表現(xiàn)在株高變矮，根變短，單株根干重和單株莖葉干重變輕。將株高、根干重和莖葉干重分別與病情指數(shù)進(jìn)行相關(guān)性分析，結(jié)果表明，供試小麥品種株高在12.4～22.8 cm之間，株高與病指成負(fù)相關(guān)，其相關(guān)系數(shù)為R＝－0.487 1（P＜0.001）；單株根干重在6.5～26.2 mg之間，根干重與病指成負(fù)相關(guān)，其相關(guān)系數(shù)為R＝－0.3013（P＜0.05）；單株莖葉干重在8.8～48.2 mg之間，其相關(guān)系數(shù)為R＝－0.562 1（P＜0.001）。相關(guān)性分析結(jié)果表明株高、根干重和莖葉干重可以作為小麥抗全蝕病的輔助指標(biāo)，其中單株莖葉干重與全蝕病病情指數(shù)相關(guān)系數(shù)的絕對(duì)值最高，是小麥抗全蝕病的最佳輔助指標(biāo)。

3 討論

本研究通過溫室試管苗菌餅接種法［5］對(duì)河南省的108個(gè)小麥品種（系）進(jìn)行抗全蝕病鑒定，結(jié)果表明感病和高感的品種共占供試品種的99%，說明這些小麥品種（系）對(duì)小麥全蝕病的抗性整體較差。本結(jié)果與前人研究［8－9］相同，但抗的品種所占比例低于前人研究結(jié)果，可能是因?yàn)殍b定方法和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)不一樣導(dǎo)致的［8－11］。本研究采用試管苗菌餅接種法發(fā)病充分，且在試驗(yàn)過程中觀察到一些小麥品種根部變黑面積不大，但是莖部已經(jīng)完全變黑，并對(duì)植株生長造成嚴(yán)重危害（圖1），如‘新農(nóng)19’和‘鄭麥00314’根部變黑面積相差不大，但對(duì)小麥植株危害程度不同，可以說‘新農(nóng)19’具有耐病性，僅用病指難以有效地評(píng)價(jià)全蝕病對(duì)小麥植株的影響，所以試驗(yàn)過程中采用株高、單株根干重、單株莖葉干重作為小麥品種抗全蝕病的輔助指標(biāo)，評(píng)價(jià)結(jié)果更為準(zhǔn)確。

本研究對(duì)小麥苗期溫室抗全蝕病進(jìn)行鑒定并對(duì)鑒定評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行了探索，其結(jié)果可供大田試驗(yàn)借鑒并進(jìn)行廣泛的田間試驗(yàn)來驗(yàn)證。另外需要多渠道大量引進(jìn)小麥種質(zhì)資源進(jìn)行鑒定篩選，為小麥育種提供更多的抗性資源。

［1］國家統(tǒng)計(jì)局.中國統(tǒng)計(jì)年鑒－2010［M］.北京：中國統(tǒng)計(jì)出版社，2010：13－15.

［2］宋玉立，何文蘭，楊共強(qiáng).小麥全蝕病的發(fā)生及其防治［J］.河南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2001（2）：34.

［3］郝祥之，段劍勇，李林，等.小麥全蝕病及其防治［M］.上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1982：102.

［4］Cook R J.Take－all of wheat［J］.Physiological and Molecular Plant Pathology，2003，62：77－86.

［5］Kwak Y－S，Bakker P A H M，Glandorf D C，et al.Diversity，virulence，and 2，4－diacetyl－phloroglucinol sensitivity ofGaeumannomycesgraminisvar.triticiisolates from Washington State［J］.Phytopathology，2009，99：472－479.

［6］Ownley B H，Weller D M，Thomashow L S.Influence of in situ and in vitro p H on suppression ofGaeumannomycesgraminisvar.triticibyPseudomonasfluorescens2－19［J］.Phytopathology，1992，82：178－184.

［7］方中達(dá).植病研究方法［M］.第3版.北京：農(nóng)業(yè)出版社，1998.

［8］孫虎，李洪連，袁虹霞，等.不同小麥品種（系）對(duì)全蝕病的抗性鑒定和評(píng)價(jià)［J］.河南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2004（8）：52－54.

［9］高小寧，劉起麗，黃麗麗，等.超高產(chǎn)小麥品種（系）對(duì)全蝕病的抗性鑒定［J］.云南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2004，19（4）：384－386.

［10］王美南，商鴻生.華山新麥草對(duì)小麥全蝕病菌的抗病性研究［J］.西北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2000，28（6）：67－71.

［11］王美南，商鴻生.麥類作物對(duì)小麥全蝕病菌抗病性的研究［J］.西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2001，29（3）：98－100.