馬金娟，楊 鵬，巢凱翔，劉 歡，楊金葉，李 強，王保通

(1.西北農(nóng)林科技大學植物保護學院/旱區(qū)作物逆境生物學國家重點實驗室，陜西楊凌 712100；2.山東魯蔬種業(yè)有限責任公司，山東濟南 250100)

小麥是我國主要糧食作物，關(guān)系著國民經(jīng)濟和人民生活水平。 陜西省作為我國小麥重要產(chǎn)區(qū)之一，其產(chǎn)量和品質(zhì)因小麥條銹病、白粉病和赤霉病的發(fā)生受到嚴重影響。條銹病一直以來是小麥生產(chǎn)上的主要病害。自2001年以來，條銹病在陜西省連年發(fā)生，每年都會造成一定的產(chǎn)量損失。近年來，隨著全球氣候變暖、耕作制度的改變，白粉病和赤霉病由原發(fā)病麥區(qū)逐漸向黃淮麥區(qū)和北方麥區(qū)擴展，嚴重威脅著陜西省小麥的安全生產(chǎn)。2005-2008 年我國平均每年有 690 萬 hm2的小麥受白粉病的危害，白粉病已成為冬小麥的主要病害之一[1]；陜西省小麥白粉病常年發(fā)生面積約26.7萬～40.0萬hm2[2-3]。20世紀70年代以來，赤霉病在陜西省發(fā)生多次中度以上流行，關(guān)中西部渭河川道老灌區(qū)常年發(fā)病面積為20萬hm2以上,大流行年份整個關(guān)中麥區(qū)發(fā)病面積可達50萬hm2以上[4]，不僅造成小麥大幅度減產(chǎn),感染赤霉病菌的病粒攜帶的脫氧雪腐鐮刀菌醇(DON)等多種毒素還嚴重危害人體健康[5]。

選育和種植抗病品種是防治小麥病害最經(jīng)濟、有效和對環(huán)境友好的措施?？共⌒澡b定是小麥育種的重要基礎(chǔ)工作，也是小麥品種審定不可缺少的重要依據(jù)。為明確2016-2017年陜西省區(qū)試小麥品種(系)對條銹病、白粉病和赤霉病的綜合抗性，本研究采用人工接種誘發(fā)發(fā)病的方法對陜西省137份區(qū)試小麥材料進行抗條銹病、白粉病、赤霉病的鑒定與評價，以及時掌握新育成品種的抗病性，為品種審定和推廣提供科學依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試材料為陜西省 2016-2017年區(qū)試小麥品種(系)137份，由陜西省種子管理站提供。感病對照銘賢169(條銹病)、京雙16(白粉病)和抗病對照蘇麥3號(赤霉病)均由西北農(nóng)林科技大學植物保護學院小麥病原真菌監(jiān)測與抗病遺傳實驗室提供。

供試小麥條銹菌(Pucciniastriiromisf. sp.tritici)流行小種CYR32、CYR33和CYR34混合菌種，在感病品種銘賢169上擴繁；小麥白粉病菌(Blumeriagraminisf. sp.tritici)采自陜西省關(guān)中各地的小麥白粉菌混合菌株，在京雙16上擴繁；赤霉病菌(Fusariumgraminearum)為關(guān)中灌區(qū)田間禾谷鐮刀菌強致病菌菌系,在滅菌的小米粒上擴繁。

1.2 試驗設(shè)計與調(diào)查方法

1.2.1 條銹病抗性鑒定

137份供試材料于2016年10月上旬播種于小麥條銹病鑒定病圃中，每行種植1個區(qū)試品種(系)，行長1 m，行距25 cm，每10行種植1行感病對照銘賢169；兩側(cè)垂直種植1行感病品種銘賢169作為誘發(fā)行。2017年3月下旬小麥拔節(jié)期，采用撒粉法接種CYR32、CYR33和CYR34的混合菌株(條銹菌夏孢子與淀粉按照1:1 000配比混勻)，具體接種方法參照全國農(nóng)業(yè)行業(yè)標準(NY/T1443.1-2007)。

4月中下旬及5月初，待感病對照銘賢169充分發(fā)病后，分別調(diào)查1次區(qū)試材料發(fā)病情況，兩次調(diào)查結(jié)果反應(yīng)型不一致時，以抗性弱的發(fā)病程度為準。按照0～4級標準記載反應(yīng)型，0級為免疫，0；為近免疫，1級為高抗，2級為中抗，3級為中感，4級為高感。

1.2.2 白粉病抗性鑒定

137份供試材料于2016年10月上旬播種于小麥白粉病鑒定病圃，每行種植1個區(qū)試品種(系)，行長1 m，行距25 cm，每20行種植2行感病對照京雙16，試驗小區(qū)兩側(cè)垂直種植京雙16。2017年3月中旬小麥返青-拔節(jié)期，將在室內(nèi)準備的發(fā)病充分的京雙16病苗移栽在大田京雙16誘發(fā)行中誘發(fā)發(fā)病。

分別于小麥揚花期和灌漿期，每行隨機選擇10株調(diào)查發(fā)病情況，綜合分析2個時期反應(yīng)型確定最終反應(yīng)型。按照0～9級標準記載反應(yīng)型，0級為免疫，1～2級為高抗，3～4級為中抗，5～6級為中感，7～8級為高感，9級為極感。

1.2.3 赤霉病抗性鑒定

137份供試材料于2016年10月上旬播種于小麥赤霉病鑒定病圃，每行種植1個區(qū)試品種(系)，行長1 m，行距25 cm，每20行種植2行抗病對照蘇麥3號。 在小麥抽穗揚花前進行單小花接種,接種麥穗中部小穗,每小穗接種量均為一個小米粒菌體,向接種穗噴水并套透明塑料袋保濕,待接種小穗外穎變褐后立即取掉塑料袋,使其在自然條件下擴展[6]，每個品種至少接 20 穗。發(fā)病情況調(diào)查三次，結(jié)果以嚴重度最高的一次為準。病穗分級采用標準參照國家農(nóng)業(yè)行業(yè)標準(NY/T1443.4-2007)，0 級:無??；1級:發(fā)病小穗數(shù)占全穗 1/4 以下；2級：發(fā)病小穗占全穗 1/4～2/4；3級:發(fā)病小穗占全穗 2/4～3/4；4 級: 發(fā)病小穗占全穗 3/4 以上，依據(jù)鑒定材料的平均嚴重度確定其對赤霉病的抗性水平。

2 結(jié)果與分析

2.1 供試材料對條銹病的抗性

137份區(qū)試材料中，對條銹病表現(xiàn)抗病有95份(69.3%)，感病材料42份(30.7%)?？共〔牧现校嶜?32、西農(nóng)1123、西農(nóng)285和榮華286等33份材料對小麥條銹病表現(xiàn)為免疫(或近免疫)，占供試材料的24.1%(圖1)；福麥2號、西農(nóng)912和偉隆136等14份材料表現(xiàn)為高抗，占供試材料的10.2%；咸麥18、閻麥5810和咸麥519等48份材料表現(xiàn)為中抗，占供試材料的35.0%。42份感病材料中，中感30份(21.1%)、高感12份(8.8%)。區(qū)試材料對于當前條銹菌主要流行小種整體抗性較高。

2.2 供試材料對白粉病的抗性

供試137份材料中，對白粉病高感的品種116份(84.7%)，中感11份(8.0%)，抗病品種(含免疫/近免疫)僅10份，僅占供試材料的7.3%?？共∑贩N中，有3份材料對白粉病表現(xiàn)為免疫(近免疫)，占供試材料的2.2%(圖1)，分別為致勝998、唐麥76和惠麥618；1份高抗品種為西農(nóng)928，占0.7%；農(nóng)科麥162、西農(nóng)238和西農(nóng)9112等6個品種表現(xiàn)為中抗，占供試材料的4.4%。表明2016-2017年度陜西省區(qū)試小麥品種(系)對白粉病抗性普遍較差。

2.3 供試材料對赤霉病的抗性

137份區(qū)試材料中，對赤霉病表現(xiàn)抗病的材料47份(34.3%)，感病90份(65.7%)。未發(fā)現(xiàn)對赤霉病免疫(或近免疫)的品種，僅西農(nóng)923表現(xiàn)為高抗，占供試材料的0.7%。中抗、中感和高感品種分別有46(33.6%)、42(30.7%)和48(35.0%)份(圖1)。

2.4 供試品種兼抗性分析

供試材料中，僅西農(nóng)238和西農(nóng)928對條銹病、白粉病和赤霉病3種病害兼具抗性，占供試材料的1.5%；致勝998、西農(nóng)928、農(nóng)科麥162、西農(nóng)238、西農(nóng)9112和惠麥286對條銹病和白粉病兼具抗性，占供試材料的4.38%；小堰12、藁優(yōu)5766、榮華906、西農(nóng)911、西農(nóng)617、西農(nóng)833、西農(nóng)105、西農(nóng)86、小堰18、ZH156、興民718、西高5號、西農(nóng)238、巨良6120、渭麥9號和西農(nóng)928共計16份材料對條銹病和赤霉病兼具抗性，占供試材料的11.68%；西農(nóng)238、惠麥286和西農(nóng)928對白粉病和赤霉病兼具抗性，占供試材料的2.19%。以上結(jié)果表明，2016-2017年陜西區(qū)試小麥品種(系)綜合抗病性整體較差。

I/NI：免疫(近免疫)；HR：高抗；MR：中抗；MS：中感；HS：高感。

I/NI：Immune/Nearly immune;HR:Highly resistance;MR:Moderate resistance;MS:Moderate susceptibility;HS:Highly susceptibility.

圖1陜西省2016-2017區(qū)試品種抗病性比例

Fig.1DiseaseresistanceproportionofregionaltrialvarietiesinShaanxiprovinceduring2016-2017

3 討 論

本試驗結(jié)果表明，2016-2017年陜西省區(qū)試小麥品種(系)對條銹病抗性水平相對較高，而對白粉病和赤霉病抗性較差，說明近年來陜西省抗條銹病育種成績顯著。該結(jié)果也驗證了李 強等[7]結(jié)論。許 卿[8]對2013-2014年度不同來源的260份小麥品種(系)的赤霉病抗性鑒定結(jié)果表明，無免疫和高抗品種，中抗和中感品種各占3.46%和16.33%，大多品種對赤霉病表現(xiàn)為高感。目前，中國的蘇麥 3號、望水白、日本的 NyuBai、歐美的 Arina、巴西的 Frontana是較為著名的抗赤霉病材料[9-10]，這些抗性資源的共同特點是大多材料3B染色體上含有抗赤霉病基因Fhb1的主效QTL位點；寧7840、白三月黃、黃方柱品種等也有很好的赤霉病抗性，這些材料中效應(yīng)最大的抗性位點很可能與蘇麥 3號攜帶的Fhb1位點相同[11]。

20世紀80 年代中后期，應(yīng)用廣泛的單一白粉病抗性基因Pm8因新毒性小種的出現(xiàn)，在全國范圍內(nèi)喪失抗性，導致小麥白粉病多次大流行。目前，除含有Pm21基因的小麥品種普遍對小麥白粉病具抗病性外，含其他抗性基因并可大面積推廣應(yīng)用的抗白粉病小麥品種極少[12]。對908份河南省新育成小麥品種(系)進行白粉病抗性鑒定結(jié)果表明，對當前2個主要流行菌株均抗病的品種僅15份,占供試材料的3.6%[13]。目前我國主要麥區(qū)生產(chǎn)品種大多不含有效抗白粉基因，全國區(qū)試品系和高代品系大多對白粉病表現(xiàn)感病，高代品系中，僅三分之一的品系含有抗白粉病基因，包括Pm2、Pm4a、Pm4b、Pm30、Pm2+Mld、Pm2+6 和其他未知基因或基因組合[14]。表明當前我國抗白粉病育種形勢仍比較嚴峻，抗病品種培育仍需加強。不斷挖掘新的抗病基因和抗源，選育基因聚合抗病品種，拓寬小麥遺傳基礎(chǔ)，成為當前育種工作中亟待解決的問題。