桑 偉，劉鵬鵬，聶迎彬，孔德真，崔鳳娟，韓新年，徐紅軍，穆培源

（新疆農(nóng)墾科學(xué)院作物研究所/谷物品質(zhì)與遺傳改良兵團(tuán)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，新疆 石河子 832000）

小麥?zhǔn)鞘澜缟戏N植面積最大的糧食作物，小麥病害是影響農(nóng)業(yè)健康發(fā)展的重要因素之一。小麥白粉病、條銹病是由小麥禾布氏白粉菌和條銹菌引起的真菌病害，是影響小麥生產(chǎn)的重要因素。因其較強(qiáng)的氣候適應(yīng)能力而在世界廣泛分布，在世界許多國家及我國的許多小麥主產(chǎn)區(qū)均有不同程度發(fā)生，流行年份可造成10%～20%的減產(chǎn)，最嚴(yán)重時(shí)甚至絕產(chǎn)，嚴(yán)重影響世界小麥的穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)，也是影響我國小麥生產(chǎn)最嚴(yán)重的兩種病害[1，2]。

新疆維吾爾自治區(qū)（后文簡(jiǎn)稱新疆）是我國小麥高產(chǎn)區(qū)，也是重要的糧食生產(chǎn)基地，在保證國家糧食安全中舉足輕重。近年來，由于全球氣候的變化，滴灌技術(shù)的大面積應(yīng)用，新疆小麥產(chǎn)區(qū)白粉病、銹病的發(fā)生逐漸嚴(yán)重，由偶發(fā)變成常發(fā)。目前，新疆小麥生產(chǎn)中兼抗兩種病害的品種較少，且氣候條件越來越適合白粉病和銹病的發(fā)生和蔓延，這兩種病害已成為危害新疆小麥生產(chǎn)的主要病害，目前利用抗病品種是減輕小麥白粉病、銹病危害的最經(jīng)濟(jì)、有效、快捷的方法[1，3，4]。新疆小麥各育種單位通過不斷引進(jìn)新的材料進(jìn)行品種改良，實(shí)現(xiàn)抗病增產(chǎn)，但目前新疆大面積種植的小麥品種和重要抗源大都不具備抗白粉菌和銹菌優(yōu)勢(shì)小種，急需大力挖掘白粉病、銹病抗源，以豐富小麥的抗病基因，確保小麥生產(chǎn)的安全。因此，加強(qiáng)新疆小麥品種或品系抗白粉病和抗條銹病研究，對(duì)于持續(xù)控制新疆小麥白粉病、條銹病害，確保新疆小麥安全生產(chǎn)至關(guān)重要。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

36份參試新疆冬小麥品系，主要選用新疆農(nóng)墾科學(xué)院作物研究所（后文簡(jiǎn)稱作物所）小麥研究室2017年以來育成的冬小麥新品系。參試新品系分別于2017年、2018年和2019年于作物所試驗(yàn)站內(nèi)穗行擴(kuò)繁獲得。

1.2 抗病性鑒定

1.2.1 白粉病抗病鑒定

供試材料中的20份材料在中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院北京昌平試驗(yàn)基地進(jìn)行抗白粉病鑒定。于2019年10月前種植。白粉菌菌種為中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所提供的用于國家冬小麥區(qū)域試驗(yàn)抗白粉病鑒定的混合菌株，在小麥返青后接種，小麥乳熟期按照9級(jí)標(biāo)準(zhǔn)記載反應(yīng)型，復(fù)查一次。其中，0為免疫（M），1～2為高抗（HR），3～4為中抗（MR），5～6為中感（MS），7～9為高感（HS）

1.2.2 銹病抗病鑒定

36份供試材料的抗條銹病鑒定在甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院小麥研究所清水育種基地進(jìn)行。為考察條銹病對(duì)各品系籽粒產(chǎn)量的實(shí)際影響，試驗(yàn)分為2組：自然誘發(fā)感病組（Ⅰ）和噴藥保護(hù)組（Ⅱ）；兩組采用對(duì)比法，相鄰種植，重復(fù)3次，重復(fù)內(nèi)各材料隨機(jī)排列。人工開溝條播，等行距配置，行長(zhǎng)1m，行距0.2m，每材料種2行。每50個(gè)材料加1行快速感病對(duì)照“輝縣紅”；每組材料中間種1行“輝縣紅”；鑒定區(qū)四周種“輝縣紅”作為誘發(fā)行。播種時(shí)間與大田一致，適當(dāng)調(diào)整不同材料的播期，冬性材料按當(dāng)?shù)貧夂蛘Ｇ锊?，弱冬性材料或春性材料延遲一個(gè)月種“抱蛋麥”。

翌年四月中下旬選雨后無風(fēng)的傍晚，在鑒定區(qū)四周誘發(fā)行用噴粉法（2018年）或夏孢子噴霧法（2019年、2020年）接種條銹病混合菌，接種后20—30天視發(fā)病情況開始分次鑒定病情。按國標(biāo)NY/T1443.1-2007“小麥抗條銹病評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)范”，從反應(yīng)型、嚴(yán)重度和普遍率三個(gè)指標(biāo)進(jìn)行鑒定、評(píng)價(jià)。反應(yīng)型分0、0’、1、2、3、4六個(gè)類型，以病葉上查到的最高等級(jí)為準(zhǔn)；嚴(yán)重度分1%（t）、5%、10%、20%、40%、60%、80%、100%八級(jí)，記載最低和最高值，不取平均；普遍率以發(fā)病葉片數(shù)占調(diào)查總?cè)~片數(shù)的百分率估算。所有材料的每一次鑒定都在當(dāng)天或次日內(nèi)完成。每個(gè)材料每次鑒定的各項(xiàng)指標(biāo)均以3次重復(fù)中的最高值為準(zhǔn)?？共⌒栽u(píng)價(jià)以反應(yīng)型和嚴(yán)重度為依據(jù)，不考慮普遍率。對(duì)于抗性比較突出的材料，按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定進(jìn)行評(píng)價(jià)。對(duì)于表現(xiàn)為部分抗或慢病的材料，根據(jù)實(shí)際鑒定結(jié)果，以輝縣紅為對(duì)照，嚴(yán)重度降低2個(gè)等級(jí)，分高度慢病、中度慢病和低度慢病三個(gè)等級(jí)來評(píng)價(jià)。

2 結(jié)果與分析

2.1 新疆冬小麥品系抗白粉病鑒定

如表1所列可知，供試20份冬小麥品系中，高抗材料有墾冬13154、墾冬1339、YY-2/1、YY-22/4和YY-120/2等5份，占25%；中抗材料有墾冬13227、普冰WX717、墾冬1420、墾冬1494、墾冬14156、墾冬14200、墾冬1328、YY-59/1和YY-138/1等9份，占45%；中感材料有墾冬1413、墾冬1437、墾冬1475、墾冬14191、墾冬14194和YY-103/2等6份，占30%；無高感材料和免疫材料。

表1 新疆冬小麥品系成株抗白粉病表現(xiàn)結(jié)果Table 1 The identified results of adult-plant resistant to powdery mildew in Xinjiang winter wheat varieties

墾冬13154、墾冬13227、墾冬1339和YY-120/2四個(gè)品系目前均為新疆南疆、北疆冬小麥區(qū)域試驗(yàn)參試材料，在區(qū)域試驗(yàn)中表現(xiàn)中抗和高抗白粉病，同中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院抗白粉病鑒定結(jié)果一致。從其親本組合配制分析，四個(gè)材料的父本均為新冬51號(hào)，新冬51號(hào)2016年通過新疆審定命名，是作物所多年來田間抗性鑒定表現(xiàn)免疫-高抗材料，抗性一直很穩(wěn)定，農(nóng)藝性狀也較好，可直接作為抗白粉病親本利用。四個(gè)區(qū)域試驗(yàn)參試材料就是利用新冬51號(hào)抗源與新冬18號(hào)、新冬41號(hào)等新疆主推品種雜交創(chuàng)制而來，抗性和區(qū)試多點(diǎn)適應(yīng)性鑒定表現(xiàn)均良好。

2.2 新疆冬小麥品系抗條銹病鑒定

如表2、3所列可知，2018列出16份參試材料的抗條銹病鑒定結(jié)果，2019年只列出表現(xiàn)微抗的5份材料。通過分析比較：兩年表現(xiàn)慢病且微抗的材料有墾冬12-48、墾冬12-49、墾冬10-242和墾冬12-67等4份，占25%；墾冬11-65在2018年表現(xiàn)感病，2019年表現(xiàn)有點(diǎn)抗性；剩余11份材料兩年內(nèi)均表現(xiàn)感病，反應(yīng)型4級(jí)、嚴(yán)重度40以上、普遍率達(dá)100%，說明68.7%的供試冬小麥品系感條銹病。從兩年表現(xiàn)慢病且微抗的5個(gè)材料的親本組合配制分析，其中墾冬12-48、墾冬12-49和墾冬11-65的父母本均為北京、天津和河北引進(jìn)，屬北部麥區(qū)“十二五”前選育的品種和高代穩(wěn)定品系；墾冬12-67的母本為河北審定品種、父本為新疆本地大面積推廣品種；墾冬10-242的父母本為自育高代品系和新疆本地品種。綜合分析，所有參試材料為作物所2010—2012年配制的雜交組合，可能是父母本自身抗性不足導(dǎo)致組合后代抗病性表現(xiàn)較差。

表2 2018年新疆冬小麥品系抗條銹病鑒定結(jié)果Table 2 The identified results of 2018 years for resistant to stripe rust in Xinjiang winter wheat varieties

新疆小麥品種抗病性研究始于2005年以后，危害小麥生產(chǎn)的主要病害白粉病、葉銹病主要發(fā)生在伊犁河谷地區(qū)，其他區(qū)域各年份間發(fā)病程度不同，生產(chǎn)中主要依靠農(nóng)藥進(jìn)行化學(xué)防治。由于作物所對(duì)小麥品種抗病性缺乏前期研究基礎(chǔ)且未開展相關(guān)抗病品種選育，故在“十二五”前所選育的品種和高代穩(wěn)定品系對(duì)條銹病的抗性表現(xiàn)較差。

表3 2019年新疆冬小麥品系抗條銹病鑒定結(jié)果Table3 The identified results of 2019 years for resistant to stripe rust in Xinjiang winter wheat varieties

20份參試品系2020年抗條銹病鑒定結(jié)果顯示：墾冬1339、YY-59/1和YY-103/2三個(gè)品系表現(xiàn)條銹病成株慢病，占15%；其余85%的供試材料表現(xiàn)感病。從三個(gè)材料親本組合配制分析，墾冬1339的雙親均為新疆大面積推廣品種；YY-59/1的母本為含抗白粉病基因的BFB16、父本為作物所自育品系，YY-103/2的母本為聚合多基因的抗病材料、父本為作物所自育品系，同墾冬12-48、墾冬12-49、墾冬10-242和墾冬12-67相比，隨三個(gè)材料雙親抗病性的增強(qiáng)，其組合后代抗病性也有所增強(qiáng)，表現(xiàn)為成株慢病。

3 結(jié)論與討論

在進(jìn)行白粉病和條銹病的抗性誘發(fā)鑒定中，初步篩選出白粉病抗性材料5份；慢條銹病材料4份，分析可能是由于在感病對(duì)照發(fā)病后，再由發(fā)病苗傳往待鑒定品系，其中感病時(shí)間存在差異，而品系自身抗病能力的差異也會(huì)影響到發(fā)病傳播的速率。通過本次試驗(yàn)說明誘發(fā)鑒定用于抗病鑒定的篩選，可減少后代株系鑒定的工作量。此外，通過對(duì)高代品系的篩選，也得到較好的抗性材料，如墾冬1339，表現(xiàn)為高抗白粉病，微抗條銹病，成株慢病。

伊犁河谷是新疆小麥條銹病的主要發(fā)源地，也是新疆南北疆麥區(qū)的主要菌源基地[3-5]。隨著氣溫升高，新疆麥區(qū)小麥銹病發(fā)生有加重趨勢(shì)，而生產(chǎn)上推廣種植的大部分品種均感條銹病。此外，白粉病作為新疆麥區(qū)普遍發(fā)生的第一大病害，其病菌小種變化快，品種的抗病性易喪失。因此，培育抗白粉病、抗條銹病品種是本區(qū)域的主要育種目標(biāo)之一。

目前，新疆小麥育種工作者已培育出如新冬38號(hào)、新冬41號(hào)、新冬51號(hào)和新冬53號(hào)等高抗白粉病的品種，其雙親中包括新冬18號(hào)、伊農(nóng)16號(hào)和石冬8號(hào)等抗白粉病優(yōu)良的品種，在白粉病流行的年份種植抗病品種，對(duì)產(chǎn)量的損失具有較好的保護(hù)作用。新疆麥區(qū)抗條銹病的品種選育，僅作物所和新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院自2010年后開始進(jìn)行抗病種質(zhì)資源篩選、鑒定和組合配制選育，目前僅有個(gè)別品系表現(xiàn)慢病，未有抗病品種育出。研究表明：大麥種質(zhì)資源、野生小麥近緣品種和含有冰草及外源物種的小麥衍生品系等對(duì)白粉病和條銹病的抗性較強(qiáng)，可能具有一定的抗性基因，需要進(jìn)一步開展抗病種質(zhì)資源的引種、鑒定和評(píng)價(jià)利用。同時(shí)，由于小麥對(duì)白粉病毒和條銹病毒的抗性在不同環(huán)境、不同生長(zhǎng)期和不同遺傳下有較大差異[4，5]，開展抗病品種選育需在新疆不同地區(qū)對(duì)組合后代品系進(jìn)行多年多點(diǎn)鑒定和篩選。