燕麥種質(zhì)資源抗白粉病鑒定及利用評(píng)價(jià)

郭 斌， 郭滿庫， 郭 成， 魏宏玉， 郭建國(guó)， 趙桂琴

（1.甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜草與綠色農(nóng)業(yè)研究所，蘭州 730070；2.甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所，蘭州 730070；3.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)草業(yè)學(xué)院，蘭州 730070）

燕麥（Avena sativa Linn.）是禾本科（Gramineae）燕麥屬（Avena）一年生糧飼兼用作物，一般分為帶稃型和裸粒型兩大類，帶稃型稱為皮燕麥，裸粒型稱為裸燕麥，兩種均具有很高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和保健功能，我國(guó)常年播種面積約100萬hm2［1]。甘肅省常年種植燕麥面積5.3萬hm2，平均產(chǎn)量1 200kg／hm2，其中裸燕麥種植面積占92%［2]。燕麥白粉病是由Blumeria graminis f.sp.avenae引起的一類真菌性病害［3－4]。近年來，該病害廣泛流行于我國(guó)北方的冬春麥區(qū)，成為燕麥上的常發(fā)性病害，嚴(yán)重影響著燕麥的品質(zhì)和產(chǎn)量［5]。在該病害發(fā)生嚴(yán)重的年份和地區(qū)，有些燕麥品種不能正常拔節(jié)，從而造成糧、草絕收。成株期抗性是作物自身對(duì)病蟲等有害生物侵入的一種抵抗能力，因此，通過對(duì)不同品種（系）種質(zhì)資源自然感染燕麥白粉病抗性鑒定，客觀評(píng)價(jià)其成株期的抗、感水平，有助于探明其在當(dāng)前大田生產(chǎn)條件下的利用價(jià)值及在未來抗病育種的應(yīng)用前景，對(duì)實(shí)現(xiàn)控制燕麥白粉病發(fā)生危害具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

2009－2011年，對(duì)128份來自國(guó)內(nèi)、外的燕麥品種（系）材料，在田間進(jìn)行了自然感病條件下的燕麥白粉病抗性鑒定。篩選出一些抗性材料，為抗病種質(zhì)的利用提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

鑒定燕麥材料128份，其中皮燕麥96份，裸燕麥32份，均由甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)草業(yè)學(xué)院提供。

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℃，降雨量為480mm左右，無霜期為180d左右。于每年4月初進(jìn)行田間春播，采用鑒定圃人工開畦、等行距條播方式種植。畦埂寬50cm，畦寬250cm，畦長(zhǎng)50m，距畦埂50cm處順畦種1行保護(hù)行，在保護(hù)行兩側(cè)20cm處橫向種植鑒定材料，行長(zhǎng)1.5m，行距30cm，單行播種150粒，重復(fù)4次，鑒定材料按編號(hào)隨機(jī)排列于田間，鑒定圃四周設(shè)1m寬的保護(hù)區(qū)。

1.2.2 病情調(diào)查

在燕麥白粉病發(fā)病盛期（燕麥孕穗期）進(jìn)行病情調(diào)查，每份材料隨機(jī)調(diào)查25～30株，逐葉記載發(fā)病的嚴(yán)重度，依據(jù)試驗(yàn)調(diào)查的病葉數(shù)，計(jì)算不同品種自然感染白粉病菌后的病情指數(shù)，燕麥白粉病病情指數(shù)計(jì)算方法見公式（1），式中：DI為病情指數(shù)；i為病級(jí)數(shù)（1～n）；Xi為病情為i級(jí)的單元數(shù)；Si為病情為i級(jí)的嚴(yán)重度值。

1.2.3 病情分級(jí)和抗性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

燕麥白粉病的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)還沒有正式公布，參照中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)—農(nóng)藥田間藥效試驗(yàn)準(zhǔn)則（一）殺菌劑防治禾谷類白粉?。℅B／T 17980.22－2000）中的小麥白粉病分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)［6]和盛寶欽等［7]關(guān)于小麥成株白粉病病情記載方法的改進(jìn)等研究，制定出燕麥成株期白粉病的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)和抗性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，見表1。

表1 成株期病級(jí)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)和抗性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

2 結(jié)果與分析

2.1 感病后不同燕麥品種（系）的病情指數(shù)

供試材料的發(fā)病程度差異懸殊，病情指數(shù)在1.45～91.11之間不等，病情指數(shù)高低相差89.66。在96份皮燕麥和32份裸燕麥材料中，未監(jiān)測(cè)出對(duì)燕麥白粉病免疫材料，病情指數(shù)在15以下有10份材料，其余118份材料病情指數(shù)均在15以上屬于中感、高感和極感材料（所有材料病情見表2）。

2.2 不同類型燕麥品種（系）抗性鑒定結(jié)果

2.2.1 皮燕麥對(duì)白粉病的抗性

鑒定結(jié)果表明，在鑒定的96份皮燕麥材料中，表現(xiàn)高抗的有‘4607’，1份，表現(xiàn)中抗的有‘4663’、‘4641’、‘4628’、‘青永久307’、‘709’等5份，表現(xiàn)中感的有‘99AS207’、‘99AS307’、‘青永久163’等3份，表現(xiàn)高感的有‘4632’、‘青永久181’、‘甜燕麥’等20份，表現(xiàn)極感的有‘424’、‘壩燕1號(hào)’、‘初島’等67份，分別占鑒定皮燕麥的1.04%、5.21%、3.13%、20.83%和69.79%。

2.2.2 裸燕麥對(duì)白粉病的抗性

鑒定結(jié)果表明，在鑒定的32份裸燕麥材料中，表現(xiàn)高抗的有‘MF9715’，1份，表現(xiàn)中抗的有‘白燕2號(hào)’、‘QO245－7’、‘VAO－1’，3份，表現(xiàn)中感的有‘9626－6’、‘花早2號(hào)’，2份，表現(xiàn)高感的有‘NZ35’、‘QO206－19’、‘高719’等3份，表現(xiàn)極感的有‘定莜2號(hào)’、‘白燕8號(hào)’、‘燕2007’等23份，分別占鑒定裸燕麥的3.13%、9.38%、6.25%、9.38%和71.88%。

從鑒定結(jié)果進(jìn)一步看出，在鑒定的96份皮燕麥和32份裸燕麥材料中，均未檢測(cè)出對(duì)燕麥白粉病免疫的材料，表現(xiàn)高抗和中抗的材料僅有10份，占被鑒定材料的7.8%，表現(xiàn)中感、高感和極感的材料有 118份，占被鑒定材料的92.2%。

表2 自然感染條件下燕麥對(duì)白粉病的抗感類型

3 討論

本項(xiàng)鑒定試驗(yàn)是在甘肅省天水市甘谷縣進(jìn)行的，該地區(qū)屬于白粉菌病害常發(fā)區(qū)，在試驗(yàn)進(jìn)行的3年中，每年燕麥白粉病發(fā)生非常嚴(yán)重，感病品種的病株率和病葉率均為100%，說明鑒定結(jié)果是可信的，可為燕麥白粉病選育抗病品種和資源利用提供抗性依據(jù)。

與人工接種相比較，利用燕麥自然感病對(duì)其進(jìn)行田間抗性鑒定，能夠客觀反映田間生產(chǎn)上品種的抗性類型。通過抗性鑒定篩選出中抗以上的材料10份，占鑒定材料的7.8%，其余118份均為感病材料，由此可見，供試鑒定材料中高感和極度感病材料占絕大多數(shù)，抗病材料較少。說明抗燕麥白粉病的材料嚴(yán)重匱乏，可利用的抗性種質(zhì)資源相對(duì)更少，抗病育種工作形勢(shì)非常嚴(yán)峻。

推廣種植抗病品種是控制燕麥白粉病發(fā)生危害最經(jīng)濟(jì)、最有效的重要措施，而鑒定篩選抗性種質(zhì)是選育抗病品種以及抗性研究和利用的基礎(chǔ)。因此，應(yīng)不斷收集國(guó)內(nèi)外燕麥種質(zhì)資源，持續(xù)開展各種病害的抗性鑒定和篩選工作，在此基礎(chǔ)上，通過遺傳學(xué)研究和分子生物學(xué)研究，利用現(xiàn)代技術(shù)充分發(fā)掘各類種質(zhì)資源中存在的抗性基因，并逐步將篩選出的抗性基因轉(zhuǎn)育至生產(chǎn)利用的燕麥品種上，以有效控制燕麥病害的發(fā)生流行，提高我國(guó)燕麥產(chǎn)業(yè)水平。

［1]曲祥春，何中國(guó)，郝文嬡，等.我國(guó)燕麥生產(chǎn)現(xiàn)狀及發(fā)展對(duì)策［J].雜糧作物，2006，26（3）：233－235.

［2]魏玉琴，姜振宏.甘肅省燕麥產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展途徑［J].甘肅農(nóng)業(yè)，2009（7）：59－60

［3]Lawes D A，Hayes J D.The effect of mildew（Erysiphe graminis f.sp.avenae）on spring oats［J].Plant Pathology，1965，14：125－128.

［4]Hayes J D，Jones I T.Variation in the pathogenicity of Erysiphe graminis D.C.f.sp.avenae，and its relation to the development of mildew resistant oat cultivars［J].Euphytica，1966，15：80－86.

［5]Roderick H W，Jones I T.The effect of powdery mildew（Erysiphe graminis f.sp.avenae）on yield，yield components and grain quality of spring oats［J].Annals of Applied Biology，1988，113（3）：455－460.

［6]中華人民共和國(guó)農(nóng)業(yè)部.中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)－農(nóng)藥田間藥效試驗(yàn)準(zhǔn)則（一）殺菌劑防治禾谷類白粉病（GB／T 17980.22－2000）［S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2000.

［7]盛寶欽，段霞渝，張新心，等.小麥成株白粉病病情記載方法的改進(jìn)［J].植物保護(hù)，1986，12（3）：44－45.