青稞根腐病抗性品種篩選

許世洋 李敏權 劉梅金 漆永紅 王國平 郭致杰 荊卓瓊 李雪萍

摘要：為篩選抗青稞根腐病的優(yōu)良品種，結合甘南州青稞栽培種植現(xiàn)狀，采用燒杯水瓊脂法對37個青稞品種進行室內抗性篩選，對20個青稞品種（系）進行田間抗性鑒定試驗，采用Topsis綜合評價分析各品種千粒重、抗倒性、產量、根腐病發(fā)病率等指標。室內抗性篩選試驗結果表明， NQK01-03、碌曲紫青稞和黃青1號為抗病品種，黃青2號、昆侖14號、藏青13號、康青7號和舟曲紫青稞為中抗品種。田間抗性篩選結果表明，0217、昆侖14號、0349、甘青7號、12-10556為優(yōu)良抗病品種，折合產量在4 040～5 660 kg/hm2。所篩選鑒定的青稞品種能有效降低根腐病發(fā)生率且可大幅提高產量，可在甘南州不同地區(qū)種植。

關鍵詞：青稞;根腐病;抗性品種

中圖分類號：S512.3? ? ? ? ? ? ? 文獻標志碼：A? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1001-1463（2022）03-0025-06

doi：10.3969/j.issn.1001-1463.2022.03.006

Screening of Highland Barley Root Rot Resistant Varieties

XU Shiyang 1， LI Minquan 2， LIU Meijin 3， QI Yonghong 4， WANG Guoping 3， GUO Zhijie 4， JING Zhuoqiong 4， LI Xueping 1， 4

（1. College of Prataculture， Gansu Agricultural University， Lanzhou Gansu 730070， China; 2. Gansu Academy of Agricultural Sciences， Lanzhou Gansu 730070， China; 3. Institute of Agricultural Sciences， Gannan Tibetan Autonomous Prefecture， Hezuo Gansu 747000， China; 4. Institute of Plant Protection， Gansu Academy of Agricultural Sciences， Lanzhou Gansu 730070， China）

Abstract：In order to screen the superior varieties resistant to the root rot disease of highland barley， 37 highland barley varieties were selected for indoor resistance screening by beaker water AGAR method based on the current situation of highland barley cultivation in Gannan prefecture. Besides， 20 varieties were selected for field resistance test. Topsis comprehensive evaluation was used to analyze the indices of 1 000-grain weight， lodging resistance， yield and incidence of root rot. The results showed that NQK01-03， Luqu purple highland barley and Huangqing 1 were resistant varieties， while Huangqing 2， Kunlun 14， Zangqing 13， Kangqing 7 and Zhouqu purple highland barley were moderately resistant varieties. The results of resistance screening indicated that 0217， Kunlun 14， 0349， Ganqing 7， 12-10556 were excellent resistant varieties with equivalent yields of 4 040～5 660 kg/hm2. The selected highland barley varieties can effectively reduce the incidence of root rot and greatly increase the yield of highland barley， which can be planted in different areas of Gannan prefecture.

Key words：Naked barley;Root rot;Resistant variety

青稞（Hordeum vulgare L. var. nudum Hook.f.）是我國青藏高原地區(qū)主要栽培的農作物之一，具優(yōu)良的抗逆性、適應性及高產早熟、營養(yǎng)價值豐富等特點，是甘南藏族自治州優(yōu)勢作物[1 - 4 ]。但近年來甘南藏族自治州青稞根腐病發(fā)生普遍，發(fā)病率為20%左右，對該地區(qū)青稞產業(yè)發(fā)展造成了極大阻礙[5 ]。目前，有關青稞根腐病防治研究相對缺乏，且較多以化學防治和農業(yè)防治為主。由于引起青稞根腐病的病原種類多、傳播能力強且具有極強的隱蔽性，化肥、農藥大量施用導致病原產生耐藥性，還對種植地土壤造成了嚴重破壞[6 - 7 ];農業(yè)防治主要以田間管理為主，如種子包衣、輪作倒茬、及時拔除病株等，但防治周期長且受自然條件限制難以實行[8 - 9 ]。

目前，國內選育得到的青稞品種眾多且性能不一，尤其是高抗青稞根腐病的高產品種篩選仍屬空白[10 ]。因此，針對青稞根腐病篩選高抗優(yōu)質品種對青稞產業(yè)發(fā)展具重大意義。我們通過選取種植區(qū)當前主要栽培品種，于2018年在甘南藏族自治州進行試驗，以篩選抗青稞根腐病的品種，同時結合不同青稞品種的產量、抗倒性、農藝性狀等綜合分析鑒定，以期為青稞根腐病防治提供切實可行、經濟高效的解決方案，為提高青稞產量、品質及種植效益提供支撐。

1? ?材料與方法

1.1? ?試驗材料

1.1.1? ? 參試品種? ? 室內試驗參試品種共37個，分別為NQK01-03、碌曲紫青稞、黃青1號、黃青2號、昆侖14號、藏青13號、康青7號、舟曲紫青稞、NQK01-06、NQK01-07、西藏紫青稞（六棱）、肚里黃、藏青（六棱短芒）、甘青5號、冬青18號、藏青320、夏河土房紫青稞、北青7號、北青4號、甘青7號、西藏白青稞（六棱）、柴青1號、甘青6號、喜拉22、NQK01-02、北青9號、NQK01-04、NQK01-10、昆侖15號、芷青5號、藏青2000、康青3號、冬青17號、NQK01-08、甘青4號、NQK01-01、甘青2號。

田間試驗參試品種（系）共20個，分別為昆侖14號、昆侖15號（青海省農林科學院作物育種栽培研究所提供），0217、甘青2號、甘青4號（CK）、甘青5號、0033-1、甘青6號、甘青7號、黃青1號、0006、黃青2號、0349、肚里黃、康青3號（甘肅省甘南州農業(yè)科學研究所提供），藏青2000、藏青320、12-10556（西藏自治區(qū)農牧科學院提供），青海2010-7-1（青海省海北農業(yè)科學研究所提供）、武威甘墾6號（武威農業(yè)工程技術研究院提供）。

1.1.2? ? 供試菌株? ? 室內抗性品種篩選的供試病原為青稞根腐病優(yōu)勢病原燕麥鐮孢（Fusarium avenaceum），課題組自有。

1.2? ?試驗方法

1.2.1? ? 室內抗性品種篩選? ? 室內實驗在甘肅省農業(yè)科學院植物保護研究所進行。采用燒杯水瓊脂法測定[11 ]。參考胡艷峰等[12 ]對小麥的抗性評價標準，具體如下：平均病情指數=0為免疫（I）;0 < 平均病情指數≤10.00為高抗（HR）;10.00 < 平均病情指數≤20.00為抗病（R）;20.00 < 平均病情指數≤30.00為中抗（MR）;30.00 < 平均病情指數≤40.00為感?。⊿）;平均病情指數 > 40.00為高感（HS）。

1.2.2? ? 田間試驗? ? 試驗設在甘南藏族自治州合作市卡加曼鄉(xiāng)新集村的甘南州農業(yè)科學研究所綜合試驗站，海拔2 737 m，年平均氣溫3.0 ℃，年降水量639.8 mm左右。2018年無霜期101 d左右，試驗地為耕種亞高山草甸草原土，旱川地，地力中等，前茬油菜。試驗隨機區(qū)組排列，3次重復，小區(qū)面積10 m2（4.0 m×2.5 m），10行區(qū)。行距0.25 m，播量450萬粒/hm2。人工犁開溝溜籽條播。2017年秋季結合耕地施有機肥1 200 kg/hm2。2018年4月5日播種，結合播種施磷酸二銨225 kg/hm2、尿素150 kg/hm2作基肥。4月24 — 29日出苗。6月25日至7月1日抽穗，5月28日中耕除草，并將拔草、抽雜貫穿于青稞試驗整個生育期間，精細管理，青稞抽穗后觀察記載根腐病發(fā)生情況，8月23日收獲，統(tǒng)計產量。

1.3? ?數據分析

采用Topsis綜合評價分析各品種千粒重、抗倒性、產量、根腐病發(fā)病率等指標[12 ]。試驗數據采用Excel 2007和DPS 15.10進行分析，并采用Duncan新復極差法進行差異顯著性分析，并在P < 0.05顯著性水平判斷是否存在顯著差異性。

2? ?結果與分析

2.1? ?室內抗性品種篩選

由表1可知，對燕麥鐮孢引起的根腐病具有抗性的品種為3個，分別為NQK01-03、碌曲紫青稞和黃青1號，占供試品種的7.89%，其中NQK01-03病情指數最低，為14.44。中抗品種有5個，占比13.16%，分別為黃青2號、昆侖14號、藏青13號、康青7號和舟曲紫青稞。其他29個品種均為感病或高感品種，占比78.95%，且病情指數最高達95.56。

2.2? ?田間抗性品種（系）篩選

2.2.1? ? 物候期及抗性? ? 由表2可知，供試青稞品種（系）的生育期為104～114 d。其中肚里黃生育期最短，為104 d;其次是0006、0349，為107 d;12-10556最長，為114 d。20個品種播種期一致，分蘗期前后相差不大。出苗期除0006、肚里黃在4月29日外其余均在4月24 — 27日。部分品種抽穗期與成熟期均相差較大，其中昆侖14號與藏青2000抽穗期相差7 d、成熟期相差4 d。大部分品種抗倒性保持在70%以上，其中武威甘墾6號抗倒性最好，達100%;甘青2號、肚里黃次之，為95%;12-10556最差，為20%。根腐病發(fā)病率肚里黃最高，為6%;其次是黃青1號，為5%;甘青2號和甘青4號（CK）均為4%;藏青2000、甘青5號、0006、黃青2號、藏青320、康青3號、昆侖15號發(fā)病率均為3%;0217、0033-1、甘青7號、甘青6號、12-10556、0349發(fā)病率均為2%;昆侖14號和青海2010-7-1發(fā)病率均為1%;武威甘墾6號未見發(fā)病。

2.2.2? ? 農藝性狀? ? 供試20個青稞品種（系）的農藝性狀也存有不同程度差異（表3）。種子形狀除昆侖14號、藏青2000、武威甘墾6號、12-10556、藏青320、青海2010-7-1、昆侖15號為卵圓形外，其余13個品種（系）均為橢圓形。粒色除甘青4號（CK）為藍色、肚里黃為淡藍色、康青3號為白色外其余均為黃色?；久鐬?41.5萬～325.5萬株/hm2。有效穗均在271.5萬穗/hm2以上，其中青海2010-7-1最多，為369.0萬穗/hm2;昆侖14號和甘青7號最少，均為271.5萬穗/hm2。

各品種株高為85.5～127.1 cm，其中青海2010- 7-1最高，為127.1 cm;其次是12-10556，為125.4 cm;昆侖15號最矮，為85.5 cm。穗長為6.3～7.8 cm，其中武威甘墾6號、甘青7號、康青3號最長，均為7.8 cm;其次是0006，為7.6 cm;昆侖15號最短，為6.3 cm。穗粒重為0.84～2.65 g，青海2010-7-1最重，為2.65 g;其次是0349，為2.56 g;武威甘墾6號最輕，為0.84 g。甘青6號、武威甘墾6號、黃青1號、肚里黃、昆侖15號千粒重均不足40 g，其余品種（系）為40.6～47.8 g。其中青海2010-7-1最重，為47.8 g;其次是昆侖14號，為47.4 g;武威甘墾6號最輕，為35.2 g。

2.2.3? ? 產量及田間抗性綜合評價? ? 如表4所示，各青稞品種（系）的折合產量為1 920～5 660 kg/hm2。0217、昆侖14號、青海2010-7-1均在5 000 kg/hm2以上，其中0217最高，為5 660 kg/hm2。昆侖15號、0349、0033-1折合產量為4 540～4 960 kg/hm2，其中昆侖15號最高，為4 960 kg/hm2。甘青系列折合產量為4 040～4 390 kg/hm2，其中甘青6號最高，達4 390 kg/hm2。12-10556和黃青2號折合產量較高，分別為4 290、4 110 kg/hm2。其余供試藏青系列品種折合產量均低于4 000 kg/hm2，其中藏青320最低，為1 920 kg/hm2。對產量進行差異顯著性分析表明，0217與昆侖14號、青海2010-7-1、昆侖15號、0349、0033-1、甘青6號、12-10556、甘青2號、甘青4號（CK）、甘青5號、甘青7號、0006、黃青2號差異不顯著，與其他品種（系）差異均顯著（P < 0.05）;肚里黃、黃青1號、武威甘墾6號之間差異不顯著，均與藏青2000、康青3號差異不顯著，與藏青320差異顯著（P < 0.05）;藏青2000、康青3號、藏青320差異不顯著。

基于千粒重、抗倒性、產量、根腐病發(fā)病率進行Topsis綜合評價發(fā)現(xiàn)，武威甘墾6號、0217、昆侖14號、0349、甘青7號等抗性較好。試驗還發(fā)現(xiàn)，武威甘墾6號云紋病發(fā)生嚴重且其產量較其余品種（系）低。

3? ?結論與討論

在甘南藏族自治州對38個青稞品種進行室內抗性篩選，對20個青稞品種（系）進行田間抗性鑒定試驗，結合各品種（系）產量結果、農藝性狀及根腐病發(fā)病率等指標，采用Topsis綜合評價分析各品種（系）千粒重、抗倒性、產量、根腐病發(fā)病率等指標。室內抗性篩選試驗發(fā)現(xiàn)，NQK01-03、碌曲紫青稞和黃青1號為抗病品種，黃青2號、昆侖14號、藏青13號、康青7號和舟曲紫青稞為中抗品種。田間抗性篩選結果表明，優(yōu)良抗性品種0217根腐病發(fā)病率為2%，折合產量5 660 kg/hm2，綜合評價最優(yōu)。昆侖14號根腐病發(fā)病率為1%，產量僅次于0217，更適于在根腐病發(fā)病率較高區(qū)域種植。0349發(fā)病率為2%，產量相對較高，折合產量為4 570 kg/hm2。甘青7號、12-10556為優(yōu)良抗性品種，折合產量分別為4 040、4 290 kg/hm2，能有效降低根腐病發(fā)生率且可大幅提高青稞產量，可在甘南州不同地區(qū)種植。

本研究共選用20個青稞品種進行田間抗性試驗，結果其中10個品種與室內抗性鑒定試驗一致，但也發(fā)現(xiàn)室內試驗與田間試驗結果存在一定差異，黃青1號在室內鑒定試驗結果為抗性品種，而田間試驗統(tǒng)計根腐病發(fā)病率為5%，僅低于肚里黃;黃青2號室內試驗鑒定為中抗品種，而田間根腐病發(fā)病率為3%，與甘青5號、藏青320（室內鑒定為感病品種）和昆侖15號、康青3號（室內鑒定為高感品種）田間發(fā)病率一致;僅有昆侖14號2個試驗的結果較為一致。說明僅憑單一的室內抗性鑒定試驗并不能準確評定品種抗病能力強弱，而應進一步展開田間試驗。此外，通過田間試驗對品種農藝性狀及實際產量可以進行很好的評估，對實際生產具有更強的指導意義。研究過程中發(fā)現(xiàn)，武威甘墾6號雖未發(fā)生根腐病，但云紋病發(fā)生普遍，且其產量相對較低，說明抗根腐病的青稞品種不一定抗云紋病，同時說明在田間測定作物抗病性試驗的同時應注意控制其他病害的感染。抗倒性較強植株其抗病能力相對較差，株高相對較低，這與趙春玲等[13 ]的結果一致。對青稞根腐病抗性能力較強品種植株較高，千粒重也相應較高，如青海2010-7-1田間根腐病發(fā)病率為1%，千粒重最高，達47.8 g，但其基本苗數量相對較少，抗倒性較差，可能受氣候、肥力等因素影響[14 ]。因此，在篩選優(yōu)良抗性品種的過程中應結合其農藝性狀、產量等指標綜合分析。本研究結合千粒重、抗倒性、產量、根腐病發(fā)病率進行Topsis綜合評價，該評價模型具有靈活、合理性強等優(yōu)點，對實際生產更具指導意義[15 - 16 ]。

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收稿日期：2021 - 10 - 27;修訂日期：2022 - 01 - 16

基金項目：甘肅省農業(yè)科學院科研條件建設及成果轉化項目（2019GAAS09）;甘肅農業(yè)大學學生科研訓練計劃（SRTP）項目（202102024）。

作者簡介：許世洋（2000 — ），男，河南方城人，本科在讀，專業(yè)方向為草業(yè)科學。Email：xushiyang715@163.com。

通信作者：李雪萍（1989 — ），女，甘肅鎮(zhèn)原人，副研究員，主要從事植物病理學及病害防控相關方面研究工作。Email：lixueping@gsagr.ac.cn。