趙 峰，郭滿庫，郭 成，尚新新，趙志鵬，趙桂琴

(1.甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所，甘肅 蘭州 730070； 2.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)草業(yè)學(xué)院，甘肅 蘭州 730070)

213份燕麥種質(zhì)的白粉病抗性評價(jià)

趙 峰1，郭滿庫1，郭 成1，尚新新2，趙志鵬2，趙桂琴2

(1.甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所，甘肅 蘭州 730070； 2.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)草業(yè)學(xué)院，甘肅 蘭州 730070)

為明確不同燕麥種質(zhì)資源抗白粉病差異，于2012-2014年采用田間自然感病法對213份燕麥(Avenasativa)種質(zhì)進(jìn)行了由禾布氏白粉菌燕麥?；?Blumeriagraminisf.sp.avenae)引起的燕麥白粉病的田間抗性篩選和評價(jià)。結(jié)果表明，在供試材料中未監(jiān)測到免疫材料；12份材料青永久420、青永久316、青永久9、青永久252、青永久98、青永久180、青永久479、青永久25、青永久87、永118、青永久304和五燕6號表現(xiàn)高抗(HR)；199、青永久164、青永久237、青永久260、青永久83、青永久49、青永久016、青永久94、青321、青永久154、原45、永73-1、83-27、S20-36-6、保羅、330、原15和白蘇魯2055共18份材料表現(xiàn)中抗；其余183份表現(xiàn)中感、高感和極感，分別占供試材料的5.6%、8.5%和85.9%。獲得的這些有效抗病種質(zhì)，可為品種的合理布局及抗病育種提供核心抗源。

燕麥種質(zhì)；燕麥白粉菌；抗性評價(jià)

Corresponding: Guo Cheng E-mail:gsguoch@126.com Zhao Gui-qin E-mail:zhaoguiqin1970@163.com

燕麥(Avenasativa)在我國種植歷史悠久，遍及各山區(qū)、高原和北部高寒的冷涼地帶[1]，我國燕麥主要分布在內(nèi)蒙古、河北、山西、甘肅、陜西、云南、四川、貴州和青海等省(區(qū))[2-3]。作為糧飼兼用型作物，具有極高的營養(yǎng)、醫(yī)療保健和飼用價(jià)值[4-7]。同時(shí)，因其具抗寒、抗旱、耐瘠薄、適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，對草地退化治理及生態(tài)建設(shè)起著極其重要的作用[8-9]。然而，目前燕麥生產(chǎn)中普遍存在品種退化、產(chǎn)量低、抗病性差、混雜、易倒伏等問題，嚴(yán)重制約燕麥產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展[10]。燕麥白粉病、堅(jiān)黑穗病和紅葉病是燕麥生產(chǎn)上的重要病害，燕麥白粉病是由禾布氏白粉菌燕麥專化型(Blumeriagraminisf. sp.avenae)引起的真菌性病害，主要侵染葉片和葉鞘。該病害廣泛流行于燕麥生產(chǎn)區(qū)[11-12]，嚴(yán)重影響燕麥的產(chǎn)量和品質(zhì)，已成為燕麥生產(chǎn)上一個(gè)亟待解決的問題。

篩選和培育抗病品種是病害防治的有效手段，而鑒定和評價(jià)種質(zhì)資源的抗病性則是選育抗病品種和品種合理布局需要解決的首要問題。國內(nèi)外有關(guān)燕麥種質(zhì)抗白粉病鑒定與篩選鮮有報(bào)道[12-13]， 2009-2011年對128燕麥品種進(jìn)行了抗白粉病鑒定與篩選，其中兩份表現(xiàn)高抗，8份表現(xiàn)中抗，其余118份表現(xiàn)中感、高感和極度感病[12]。但具備突出抗白粉病特性的種質(zhì)資源嚴(yán)重匱乏，需要廣泛發(fā)掘。在未來育種中可以利用的白粉病抗源仍是燕麥資源鑒定的重要工作之一。本研究在2012-2014年利用田間自然感病法對213份燕麥品種(系)進(jìn)行抗白粉病鑒定，旨在從中篩選出一批抗病種質(zhì)資源，為育種部門提供核心抗源及該病害的綜合治理提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試燕麥材料213份，其中皮燕麥139份，裸燕麥74份，除裸燕麥保羅、Yy06-09和sps109-62由甘肅省白銀市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所提供外，其余210份材料均來自甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)草業(yè)學(xué)院。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 鑒定圃設(shè)計(jì) 鑒定圃設(shè)在甘肅省天水市甘谷縣新興鎮(zhèn)五甲村(甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所甘谷試驗(yàn)站)，年平均氣溫為9.5～10.9 ℃，降水量480 mm左右，無霜期180 d左右。于每年4月初進(jìn)行田間春播，行長1.0 m，行距33 cm，單行播種200粒，供試材料按鑒定編號隨機(jī)排列于田間，鑒定圃四周設(shè)保護(hù)區(qū)。

1.2.2 病情調(diào)查 在燕麥白粉病發(fā)病盛期進(jìn)行病情調(diào)查，每份材料隨機(jī)調(diào)查30株，逐葉記載發(fā)病的嚴(yán)重度，病情指數(shù)計(jì)算公式為，

式中：DI為病情指數(shù)；i為病級數(shù)(1～n)；Xi為病情為i級的單元數(shù)；Si為病情為i級的嚴(yán)重度值。

1.2.3 病情分級和抗性評價(jià)標(biāo)準(zhǔn) 燕麥成株期白粉病病情分級標(biāo)準(zhǔn)[12]，0級：無?。?級：病斑面積占整片葉面積的5%以下；3級：病斑面積占整片葉面積的6%～15%；5級：病斑面積占整片葉面積的16%～25%；7級：病斑面積占整片葉面積的26%～50%；9級：病斑面積占整片葉面積的50%以上。抗性分級標(biāo)準(zhǔn)中將極感“VHS”改為“VHE”。

抗性分級標(biāo)準(zhǔn)為0級：DI=0.0，免疫(I)；1級：0.0

2 結(jié)果與分析

2.1 不同抗性類型的燕麥品種(系)所占比例

調(diào)查結(jié)果表明，213份燕麥品種(系)均不同程度地感染白粉病，未發(fā)現(xiàn)免疫材料，其中，高抗材料12份、中抗材料18份、中感材料26份、高感材料91份、極感材料66份，分別占供試材料的5.6%、8.5%、12.2%、42.7%和31.0%(圖1)。

30份抗病材料中，12份高抗材料的病情指數(shù)在1.11～4.68，不存在顯著性差異(P>0.05)，但是王燕6號、青永久9、青永久98和青永久87與青永久252、青永久180和青永久25存在顯著性差異(P<0.05)；而18份中抗材料的病情指數(shù)在5.98～14.59，存在差異；其中白蘇魯2055、青永久154和S20-36-6間差異不顯著(P>0.05)，但與其它品種差異顯著(P<0.05)(表1)。

圖1 不同抗性類型的燕麥品種所占比例

表1 30份抗病材料的病情指數(shù)差異

注：不同小寫字母表示不同種質(zhì)間差異顯著(P<0.05)。

Note: Different lower case letters indicate significant difference among different oat gemplasms at the 0.05 level.

2.2 皮燕麥種質(zhì)對白粉病的抗性評價(jià)

調(diào)查結(jié)果表明，在139份皮燕麥品種中未發(fā)現(xiàn)免疫材料(表2)；青永久420、青永久316、青永久9、青永久252、青永久98、青永久180、青永久479、青永久25、青永久87、永118、青永久304、五燕6號共12份，病情指數(shù)在1.11～4.68，表現(xiàn)高抗，占8.6%； 199、青永久164、青永久237、青永久260、青永久83、青永久49、青永久016、青永久94、青321、青永久154、原45等16份，病情指數(shù)在5.98～14.59，表現(xiàn)中抗，占11.5%；青永久96、青永久149、青永久229、原94、青485、青380、青永久709、青23等19份，病情指數(shù)在16.18～24.94，表現(xiàn)中感，占13.7%； 49、126、479、910、998、304、青永久31、青永久53、青永久55、青永久63、青永久82、冀引1號等60份，病情指數(shù)在25.99～48.25，表現(xiàn)高感，占43.2%；120、154、167、175、268、358、876、青永久262、DA92-1F4、DA92-2F4、青永久425、燕麥永久126等32份，病情指數(shù)在51.06～82.95，表現(xiàn)極感，占23.0%。

2.3 裸燕麥種質(zhì)對白粉病的抗性評價(jià)

調(diào)查結(jié)果顯示，在74份裸燕麥品種中未發(fā)現(xiàn)免疫和高抗材料(表3)；保羅和330兩份材料，病情指數(shù)分別為9.26和11.21，表現(xiàn)中抗，占2.7%； 240、蒙燕8637、7914-5、壩筱5號、白燕1號、白燕9號和9641-6共7份材料，病情指數(shù)在17.12～24.35，表現(xiàn)中感，占9.5%；sps109-62、內(nèi)燕4號、9418、當(dāng)?shù)卮筝?、蒙?607、蒙燕H8313等31份材料，病情指數(shù)在25.29～49.41，表現(xiàn)高感，占41.9%；壩莜1號、定莜1號、定莜2032、定莜2033、燕2007等34份，病情指數(shù)在50.41～84.44，表現(xiàn)極感，占45.9%。

3 討論與結(jié)論

種質(zhì)資源的抗性鑒定對抗病育種起到了良好的作用，應(yīng)用抗病材料可拓寬抗病種質(zhì)基礎(chǔ)，提高作物抗病水平，從而減少化學(xué)農(nóng)藥的大量使用，為病害綠色防控和生態(tài)環(huán)境保護(hù)提供技術(shù)支撐。本研究結(jié)果顯示，在213份皮燕麥和裸燕麥種質(zhì)中，表現(xiàn)抗病材料共有30份，占14.1%。其中，在139份皮燕麥品種中，抗病材料共28份，占20.1%，其余111份均表現(xiàn)感病，占79.9%；74份裸燕麥中，無免疫和高抗材料，僅有兩份材料保羅和330表現(xiàn)中抗，占2.7%，其余72份均感病，占97.3%。研究結(jié)果進(jìn)一步說明皮燕麥較裸燕麥抗白粉病能力強(qiáng)，其抗性機(jī)理有待于進(jìn)一步研究。

表2 皮燕麥種質(zhì)對白粉病的抗性類型

續(xù)表2

種質(zhì)Germplasm病葉率Diseaseleafpercentage/%病情指數(shù)Diseaseindex抗病類型Typeofresistance種質(zhì)Germplasm病葉率Diseaseleafpercentage/%病情指數(shù)Diseaseindex抗病類型Typeofresistance青280Qing28030.8519.03MS16789.5256.51VHE青191Qing19132.5618.09MS175100.0064.78VHE26040.8624.85MS268100.0062.46VHE蓋密涅Gaiminie38.1421.42MS35891.9655.65VHE原83-24Yuan83-2442.4820.85MS876100.0064.32VHE青永久96Qingyongjiu9632.4320.72MS青永久262Qingyongjiu26290.3851.92VHE原74Yuan7448.0024.22MSDA92-1F4100.0062.39VHE冀張燕3號Jizhangyan356.9024.14MSDA92-2F494.1257.08VHE4968.7536.11HS青永久425Qingyongjiu42594.8369.92VHE12680.9542.22HS燕麥永久126Oatyongjiu12684.3160.13VHE47984.2635.70HS新西蘭NewZealand85.4460.84VHE91090.0948.25HS360584.8858.27VHE99879.0539.89HS原18Yuan1878.7052.78VHE30489.0939.80HS永467Yong46778.5756.35VHE青永久31Qingyongjiu3188.0032.00HS青365Qing36571.0551.36VHE青永久53Qingyongjiu5378.8531.62HS青8Qing896.9780.13VHE青永久55Qingyongjiu5569.5231.01HSRigdon82.9851.06VHE青永久63Qingyongjiu6377.0633.64HSWallaroo96.5982.95VHE青永久82Qingyongjiu8275.7328.69HS原44Yuan4485.5855.45VHE青永久108Qingyongjiu10887.1846.53HS原102Yuan10281.8262.83VHE青永久116Qingyongjiu11678.7637.46HSDA92-180.1853.35VHE青永久227Qingyongjiu22778.8532.48HS青175Qing17577.6654.73VHE青永久353Qingyongjiu35381.2547.32HS青永久424Qingyongjiu42476.8456.02VHE青永久415Qingyongjiu41588.9941.90HS白燕14號Baiyan1484.0060.44VHE青永久416Qingyongjiu41683.9645.60HSPJD-680.4170.10VHE青永久421Qingyongjiu42186.7245.92HS冀張燕4號Jizhangyan490.4377.66VHE青永久473Qingyongjiu47384.3139.22HS冀張燕5號Jizhangyan594.6877.90VHE冀引1號Jiyin190.4837.57HS蒙燕1號Mengyan194.9581.03VHEDA92-3F486.2145.59HS定引1號Dingyin190.7261.86VHE青永久97Qingyongjiu9785.0043.15HS定燕2號Dingyan283.0064.11VHE青永久335Qingyongjiu33574.1441.19HS

注：HR、MR、MS、HS和VHE分別表示高抗、中抗、中感、高感和極感，下同。

Note: HR, MR, MS, HS, VHE indicate high resistance, middle resistance, middle susceptible, high susceptible and extremely high susceptible, respectively. The same below.

農(nóng)作物品種的抗病性是由其抗病基因所決定。相關(guān)燕麥抗白粉病基因研究表明，目前主要鑒定出5個(gè)抗性類群(OMR1-OMR5)和7個(gè)抗病基因(Pm1-Pm7)[13-15]，許多歐洲國家將Pm6，Pm1和Pm3作為燕麥抗白粉病育種的目標(biāo)基因[16-18]，但研究發(fā)現(xiàn)在波蘭含有這3個(gè)抗性基因的燕麥品種失去抗性，而含有Pm4和Pm7抗性基因的品種表現(xiàn)高抗[19]。通過20個(gè)菌株對5個(gè)不同基因型類型燕麥的67個(gè)品種進(jìn)行了鑒定，發(fā)現(xiàn)含有A.maroccana基因型的品種表現(xiàn)高抗，含有A.murphi和A.sterilis基因型的品種也具有較好的抗性[20]。本研究發(fā)現(xiàn)在55份青永久系列材料中，10份種質(zhì)表現(xiàn)高抗，8份表現(xiàn)中抗，占總鑒定出抗病材料的60.0%，說明青永久系列材料可能蘊(yùn)藏著寶貴的抗白粉病基因，可利用分子生物學(xué)技術(shù)挖掘抗性基因，從而合理布局抗病基因，延緩品種抗性喪失速度來減輕和控制病害發(fā)生和流行。

表3 裸燕麥種質(zhì)對白粉病的抗性類型

氣候條件及氣候變化是影響年度間小麥白粉病發(fā)生程度輕重的最關(guān)鍵因素，病害嚴(yán)重流行與一般發(fā)生年份以濕度為主的氣象條件存在顯著性差異[21-23]。白粉病病菌對濕度的適應(yīng)性相當(dāng)廣泛，孢子萌發(fā)的濕度范圍為0～100%，相對濕度在70%以上有利于白粉菌孢子萌發(fā)和侵染[21,24]，這與在燕麥生長季節(jié)甘肅省天水市甘谷縣降水較多相一致。本研究篩選出的燕2007和白燕10號與郭斌等[12]的鑒定結(jié)果一致，然而白燕2號、白燕7號、白燕8號、白燕9號、品5號、青永久149的抗病性存在分歧。本研究與郭斌等[12]2009-2011年所選試驗(yàn)地點(diǎn)相同，通過分析2009-2014年5-6月份病害發(fā)生時(shí)期的氣象資料，發(fā)現(xiàn)除2014年平均溫度為19.8 ℃外，其余5年的平均溫度在19.3 ℃，而2009和2014年的相對濕度較低，分別低于60%和45%，其余4年相對濕度均在65%左右，可能是造成鑒定結(jié)果出現(xiàn)偏差的主要原因。由此可見，燕麥白粉病發(fā)生程度的輕重與以濕度為主的氣象條件密切相關(guān)，需開展深入研究。

本研究是在田間自然發(fā)病情況下對213份燕麥抗白粉病能力進(jìn)行調(diào)查，客觀反映了燕麥品種的相對抗性。其中205份材料對白粉病的抗性水平屬首次評價(jià)，有待于對表現(xiàn)中抗以上的各品種進(jìn)行可控條件下的溫室接種鑒定，以進(jìn)一步研究其抗性表現(xiàn)。

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(責(zé)任編輯 茍燕妮)

Powdery mildew resistance evaluation of 213 oat germplasm resistance to powdery mildew

Zhao Feng1, Guo Man-ku1, Guo Cheng1, Shang Xin-xin2, Zhao Zhi-peng2, Zhao Gui-qin2

(1.Institute of Plant Protection, Gansu Academy of Agricultural Sciences, Lanzhou 730070；2.Pratacultural College, Gansu Agricultural University, Lanzhou 730070, China)

In order to confirm the difference of oat germplasm resistance toBlumeriagraminisf. sp.avenae, the resistance of 213 oat germplasm to this pathogen were evaluated using the method of naturally infected under field conditions from 2012 to 2014. The results showed that there was no immune material. Twelve materials were high resistance, including Qingyongjiu 420, Qingyongjiu 316, Qingyongjiu 9, Qingyongjiu 252, Qingyongjiu 98, Qingyongjiu 180, Qingyongjiu 479, Qingyongjiu 25, Qingyongjiu 87, Yong 118, Qingyongjiu 304 and Wuyan No.6. Eighteen materials were middle resistance, for example, 199, Qingyongjiu 164, Qingyongjiu 237, Qingyongjiu 260, Qingyongjiu 83, Qingyongjiu 49, Qingyongjiu 016, Qingyongjiu 94, Qing 321, Qingyongjiu 154, Yuan 45, Yong 73-1, 83-27, S20-36-6, Paul, 330, Yuan 15 and Baisulu 2055. There were 5.6%, 8.5% and 85.9% of the left 183 materials were middle susceptible, high susceptible and extremely high susceptible, respectively. These evaluation can provide core resource for disease resistance breeding and varieties reasonable distribution.

oat germplasm;Blumeriagraminisf. sp.avenae; resistance evaluation

(責(zé)任編輯 茍燕妮)

10.11829/j.issn.1001-0629.2015-0734

2015-12-22 接受日期：2016-04-05

國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)體系(nycytx-14)；甘肅省農(nóng)牧廳生物技術(shù)研究與應(yīng)用開發(fā)項(xiàng)目(GNSW2014-16);甘肅農(nóng)業(yè)科學(xué)院中青年基金項(xiàng)目(2014GAAS25)

趙峰(1981-)，女，甘肅民勤人，助理研究員，本科，主要從事雜糧作物抗病性鑒定研究。 E-mail：zhaofeng0935@sohu.com

郭成(1985-)，男，甘肅會寧人，助理研究員，在讀博士生，主要從事植物病害及抗病性鑒定研究。E-mail:gsguoch@126.com趙桂琴(1970-)，女，甘肅天水人，教授，博士，主要從事草種質(zhì)資源及育種工作。E-mail:zhaoguiqin1970@163.com

S435.126

A

1001-0629(20176)2-0331-08

趙峰，郭滿庫，郭成，尚新新，趙志鵬，趙桂琴.213份燕麥種質(zhì)的白粉病抗性評價(jià).草業(yè)科學(xué),2017,34(2)：331-338.

Zhao F,Guo M K,Guo C,Shang X X,Zhao Z P,Zhao G Q.Powdery mildew resistance evaluation of 213 oat germplasm resistance to powdery mildew.Pratacultural Science，2017,34(2)：331-338.