白 雪,康曉慧,彭玉姣,呂學靜,吳國平,張春容,盧曉霞,鄧莉娟
(西南科技大學 621010)
小麥條銹病是由條銹病菌引起的氣傳性葉部真菌病,是我國小麥生產上的一種主要病害,尤其是在我國西南各省、西北、華北等地區(qū)極為嚴重,流行年份小麥減產可達20%,嚴重時可減產60%以上[1-3]。增加抗病基因多元化、積極推廣利用抗病品種是控制小麥條銹病最為經濟有效的方法,但由主效基因控制抗性的抗病品種在生產上大面積連續(xù)種植后,出現(xiàn)抗病性很快喪失的現(xiàn)象,嚴重地影響了防病效果。近年,人們開始關注成株期抗性,認為這類抗性可能是持久的[4]。韓德俊[2]等從西北—華北—長江中下游區(qū)征集了501份小麥品種,通過在楊凌進行苗期分小種和成株期混合小種人工誘發(fā)接種鑒定,在天水自然發(fā)病條件下對全國幾大小麥產區(qū)的主栽品種進行抗條銹性鑒定。小麥抗感病的發(fā)生是在寄主和病原菌相互作用下產生的,條銹病的發(fā)生在小麥生長的整個生育期呈現(xiàn)動態(tài)性的變化,一般情況下不同生育期抗性水平不一致,前人已從不同角度對小麥抗條銹病進行分析研究,毛建輝[5]等從品種混植的角度對其抗病性進行了研究;張順謙[6]等從農業(yè)氣象的角度探討了其發(fā)病規(guī)律,而對于不同生育期水平上小麥抗條銹病的研究卻鮮見報道,四川盆地作為小麥條銹菌的冬繁區(qū)在小麥條銹病控制方面起到至關重要的作用。筆者對5個四川小麥生產品種通過大田高感品種自然誘發(fā)對其成株期不同生育期的抗病性進行鑒定,并對其反應型和病情指數進行方差分析,對5個品種的抗病性進行鑒定,旨在為小麥抗病育種提供理論依據。
供試材料綿麥40、川麥41、綿陽29、西科麥4號、川育24等5個小麥品種由四川省農業(yè)科學院作物研究所、綿陽市農業(yè)科學研究院和西南科技大學 (小麥所)提供。
試驗地位于四川綿陽市涪城區(qū)龍門鎮(zhèn)香社村西南科技大學小麥基地,涪江中上游地帶。小麥于2011年11月1日播種,利用誘發(fā)行高感品種自然發(fā)病進行誘發(fā),試驗小區(qū)四周設1 m寬的保護行,試驗設3次重復,第一重復依次按品種順序進行播種,第二、三個重復則隨機分布;每品種種3行,行長120 cm、行距30 cm,采用人工開溝,進行條播。鑒定品種均勻播種,誘發(fā)行品種銘賢169與供試材料垂直種植,每小區(qū)結束處播2行誘發(fā)品種銘賢169。田間管理與當地大田生產一致。
2012年2月小麥成株期田間感病品種銘賢169充分發(fā)病時 (分蘗期),對所有供試小麥品種條銹病自然發(fā)病情況進行調查,每周調查1次,調查每個品種的反應型、普遍率和嚴重度。調查和計算均采用李振岐[7]提出的方法。反應型的記載見表1。嚴重度計算即病葉上孢子堆數量多少,用分級法表示。一般定為8級,即:1%、5%、10%、25%、40%、65%、80%、100%。普遍率指條銹病發(fā)生的普遍程度,用病葉數占總葉片數的百分比表示。病情指數0~10%為高抗,11% ~30%為中抗,31%~50%為中感,51% ~100%為高感。病情指數=∑ (各嚴重度級值×各級病葉數)/(調查總病葉數×最高級別代表值)×100%。
表1 小麥品種受條銹病侵染后所表現(xiàn)的幾種不同反應型
用SPSS 17.0對不同品種在不同生育期條件下的嚴重度 (3次重復平均值)的反應型和病情指數進行方差分析和多重比較,大田試驗也采用2年發(fā)病率均值作為分析依據。
由表2可知,不同品種的反應型和病情指數均存在極顯著差異 (P<0.001);不同生育期的反應型存在顯著差異 (0.01<P<0.05);不同生育期的病情指數沒有差異,除西科麥4號 (免疫品種)外,不同品種不同生育期其病情指數均存在顯著性差異。
表2 5個小麥品種反應型和病情指數的差異分析
從表3可見,不同生育期反應型均值基本上呈先上升后下降的趨勢,分蘗期除了川育24外,反應型普遍偏低,拔節(jié)期除了西科麥4號外,反應型都為3,普遍比較嚴重。拔節(jié)期之后平均反應型開始下降,在孕穗期開始出現(xiàn)抗病表現(xiàn),揚花期平均反應型仍降低,揚花期綿麥40和川育24反應型都為0,呈現(xiàn)明顯的抗病表現(xiàn),但是川麥41和綿陽29反應型為4,并沒有下降。從5個品種分析,西科麥4號在整個成株期反應型都為0,也就是說西科麥在整個生育期對條銹病免疫;綿麥40和川育24反應型均值都為1.76,為中抗品種,但綿陽40在拔節(jié)期和孕穗期反應型偏高,分蘗期反應型較低,而川育24號則在分蘗期和拔節(jié)期反應型最高,之后反應型下降至0;川麥41與綿陽29成株期反應型除了分蘗期較輕外,其他生育期反應型都很嚴重,反應型均值分別達到了2.5和3.0,表現(xiàn)為中感,而且綿陽29在孕穗期和揚花期反應型都達到了4.0。由以上分析,可將這5個品種分為3類,即西科麥4號為免疫品種,綿麥40和川育24為中抗品種,川麥41和綿陽29為感病品種。
表3 5個小麥品種不同生育期的反應型
從圖1可以看出,西科麥4號在成株期病情指數為0,對條銹病免疫,不同生育期間病情指數不存在差異。川育24分蘗期和拔節(jié)期病情指數不存在差異,而與孕穗期和揚花期存在顯著差異。綿麥40號、川麥41和綿麥29三個品種不同生育期病的情指數均存在極顯著性差異,川麥41不同生育期病情指數逐漸上升,在揚花期達到最高,為0.83;綿麥29號在拔節(jié)期病情有所下降,但在拔節(jié)期之后病情指數迅速上升,揚花期達到最高,為0.99。
圖1 5個小麥品種各生育期病情指數變化趨勢圖
從表4可見,川麥41和綿陽29都表現(xiàn)為高度感病。川麥41嚴重度平均值達到了65%,其病情隨著小麥生長呈嚴重趨勢,拔節(jié)期至孕穗期期間發(fā)展最快;綿陽29嚴重度達64%,該品種在拔節(jié)期之后,病情發(fā)展迅速加重,嚴重度從拔節(jié)期的26%上升到揚花期的99%;綿麥40表現(xiàn)為中度抗病,分蘗期、拔節(jié)期及孕穗期嚴重度較高,揚花期下降到7%。川育24嚴重度平均值為30%,表現(xiàn)為中度抗病,在分蘗期和孕穗期病情較為嚴重,孕穗期開始病情明顯減輕。西科麥4號整個成株期不感病。
表4 5個小麥品種不同生育期嚴重度(單位:%)
小麥條銹病是我國小麥生產上的重要病害之一,培育和種植抗病品種一直以來是最經濟有效的防治措施,本研究對5個小麥品種不同生育期的反應型和病情指數進行方差分析和多重比較,不同小麥品種的反應型和病情指數均有極顯著性差異,不同生育期反應型有差異,除西科麥4號外,其他4個品種隨著生育期的不同病情指數呈現(xiàn)不同的變化。表明不同品種在不同生育期對銹病抗性存在差異。因此,了解品種抗病性在不同生育期的表現(xiàn)對有效利用抗病品種具有一定的指導意義。綜合來看,在孕穗期開始出現(xiàn)抗病表現(xiàn),對于川育24分蘗期反應型最高,而隨著小麥的生長逐出現(xiàn)抗病反應,反應型、嚴重度和病情指數逐漸降低,綿麥40、西科麥4號、川育24等3個品種到揚花期反應型均為0,出現(xiàn)完全的抗病表現(xiàn),由以上分析可得出川育24屬于成株期中度抗病品種,小麥拔節(jié)期開始氣溫逐漸回升,其抗病性也逐漸表現(xiàn),有可能是該品種本身攜帶有高溫成株期抗病基因,這將有待于進一步研究;綿麥40在分蘗期呈現(xiàn)抗病表現(xiàn)而到拔節(jié)期和孕穗期出現(xiàn)嚴重的感病表現(xiàn),揚花期又出現(xiàn)完全的抗病表現(xiàn),由此初步推斷綿麥40屬于成株期中度抗病品種;而川麥41和綿陽29兩個品種隨著小麥生長感病程度逐漸加大;西科麥4號對條銹病免疫。綜合分析,5個品種中西科麥4號屬整個成株期免疫品種,建議在生產中應大面積推廣。而對于該品種是否具有全生育期抗性,本課題組正在進行實驗室苗期鑒定。綿麥40號和川育24號為中度抗病品種,在生產上應適度栽培,以免新毒性小種出現(xiàn)對生產造成大的損失。川麥41和綿陽29表現(xiàn)為高度感病品種,對當前流行小種失去抗性,應逐漸淘汰。
本試驗是在我國小麥條銹病高發(fā)區(qū)進行,通過2年大田成株期鑒定試驗,可靠性強,但由于調查時受主觀性影響,加上條銹病的發(fā)生本身容易受到環(huán)境的影響。因此,為確保結果可靠和穩(wěn)定,在該地對這5個品種將進行進一步鑒定。
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