小麥品種不同生育期抗條銹性研究及鑒定

白 雪，康曉慧，彭玉姣，呂學(xué)靜，吳國(guó)平，張春容，盧曉霞，鄧?yán)蚓?/p>

(西南科技大學(xué) 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(guó)小麥生產(chǎn)上的一種主要病害，尤其是在我國(guó)西南各省、西北、華北等地區(qū)極為嚴(yán)重，流行年份小麥減產(chǎn)可達(dá)20%，嚴(yán)重時(shí)可減產(chǎn)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(jīng)濟(jì)有效的方法，但由主效基因控制抗性的抗病品種在生產(chǎn)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(yán)重地影響了防病效果。近年，人們開(kāi)始關(guān)注成株期抗性，認(rèn)為這類抗性可能是持久的［4］。韓德?。?］等從西北—華北—長(zhǎng)江中下游區(qū)征集了501份小麥品種，通過(guò)在楊凌進(jìn)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(duì)全國(guó)幾大小麥產(chǎn)區(qū)的主栽品種進(jìn)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(chǎn)生的，條銹病的發(fā)生在小麥生長(zhǎng)的整個(gè)生育期呈現(xiàn)動(dòng)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(duì)小麥抗條銹病進(jìn)行分析研究，毛建輝［5］等從品種混植的角度對(duì)其抗病性進(jìn)行了研究;張順謙［6］等從農(nóng)業(yè)氣象的角度探討了其發(fā)病規(guī)律，而對(duì)于不同生育期水平上小麥抗條銹病的研究卻鮮見(jiàn)報(bào)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(guān)重要的作用。筆者對(duì)5個(gè)四川小麥生產(chǎn)品種通過(guò)大田高感品種自然誘發(fā)對(duì)其成株期不同生育期的抗病性進(jìn)行鑒定，并對(duì)其反應(yīng)型和病情指數(shù)進(jìn)行方差分析，對(duì)5個(gè)品種的抗病性進(jìn)行鑒定，旨在為小麥抗病育種提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試材料綿麥40、川麥41、綿陽(yáng)29、西科麥4號(hào)、川育24等5個(gè)小麥品種由四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物研究所、綿陽(yáng)市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院和西南科技大學(xué) (小麥所)提供。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)地位于四川綿陽(yáng)市涪城區(qū)龍門鎮(zhèn)香社村西南科技大學(xué)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(jìn)行誘發(fā)，試驗(yàn)小區(qū)四周設(shè)1 m寬的保護(hù)行，試驗(yàn)設(shè)3次重復(fù)，第一重復(fù)依次按品種順序進(jìn)行播種，第二、三個(gè)重復(fù)則隨機(jī)分布;每品種種3行，行長(zhǎng)120 cm、行距30 cm，采用人工開(kāi)溝，進(jìn)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(jié)束處播2行誘發(fā)品種銘賢169。田間管理與當(dāng)?shù)卮筇锷a(chǎn)一致。

1.3 調(diào)查方法

2012年2月小麥成株期田間感病品種銘賢169充分發(fā)病時(shí) (分蘗期)，對(duì)所有供試小麥品種條銹病自然發(fā)病情況進(jìn)行調(diào)查，每周調(diào)查1次，調(diào)查每個(gè)品種的反應(yīng)型、普遍率和嚴(yán)重度。調(diào)查和計(jì)算均采用李振岐［7］提出的方法。反應(yīng)型的記載見(jiàn)表1。嚴(yán)重度計(jì)算即病葉上孢子堆數(shù)量多少，用分級(jí)法表示。一般定為8級(jí)，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(shù)占總?cè)~片數(shù)的百分比表示。病情指數(shù)0～10%為高抗，11% ～30%為中抗，31%～50%為中感，51% ～100%為高感。病情指數(shù)=∑ (各嚴(yán)重度級(jí)值×各級(jí)病葉數(shù))/(調(diào)查總病葉數(shù)×最高級(jí)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(yīng)型

1.4 數(shù)據(jù)分析

用SPSS 17.0對(duì)不同品種在不同生育期條件下的嚴(yán)重度 (3次重復(fù)平均值)的反應(yīng)型和病情指數(shù)進(jìn)行方差分析和多重比較，大田試驗(yàn)也采用2年發(fā)病率均值作為分析依據(jù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 反應(yīng)型與病情指數(shù)的方差分析

由表2可知，不同品種的反應(yīng)型和病情指數(shù)均存在極顯著差異 (P＜0.001);不同生育期的反應(yīng)型存在顯著差異 (0.01＜P＜0.05);不同生育期的病情指數(shù)沒(méi)有差異，除西科麥4號(hào) (免疫品種)外，不同品種不同生育期其病情指數(shù)均存在顯著性差異。

表2 5個(gè)小麥品種反應(yīng)型和病情指數(shù)的差異分析

2.2 成株期不同生育期反應(yīng)型分析

從表3可見(jiàn)，不同生育期反應(yīng)型均值基本上呈先上升后下降的趨勢(shì)，分蘗期除了川育24外，反應(yīng)型普遍偏低，拔節(jié)期除了西科麥4號(hào)外，反應(yīng)型都為3，普遍比較嚴(yán)重。拔節(jié)期之后平均反應(yīng)型開(kāi)始下降，在孕穗期開(kāi)始出現(xiàn)抗病表現(xiàn)，揚(yáng)花期平均反應(yīng)型仍降低，揚(yáng)花期綿麥40和川育24反應(yīng)型都為0，呈現(xiàn)明顯的抗病表現(xiàn)，但是川麥41和綿陽(yáng)29反應(yīng)型為4，并沒(méi)有下降。從5個(gè)品種分析，西科麥4號(hào)在整個(gè)成株期反應(yīng)型都為0，也就是說(shuō)西科麥在整個(gè)生育期對(duì)條銹病免疫;綿麥40和川育24反應(yīng)型均值都為1.76，為中抗品種，但綿陽(yáng)40在拔節(jié)期和孕穗期反應(yīng)型偏高，分蘗期反應(yīng)型較低，而川育24號(hào)則在分蘗期和拔節(jié)期反應(yīng)型最高，之后反應(yīng)型下降至0;川麥41與綿陽(yáng)29成株期反應(yīng)型除了分蘗期較輕外，其他生育期反應(yīng)型都很嚴(yán)重，反應(yīng)型均值分別達(dá)到了2.5和3.0，表現(xiàn)為中感，而且綿陽(yáng)29在孕穗期和揚(yáng)花期反應(yīng)型都達(dá)到了4.0。由以上分析，可將這5個(gè)品種分為3類，即西科麥4號(hào)為免疫品種，綿麥40和川育24為中抗品種，川麥41和綿陽(yáng)29為感病品種。

表3 5個(gè)小麥品種不同生育期的反應(yīng)型

2.3 不同品種病情指數(shù)分析

從圖1可以看出，西科麥4號(hào)在成株期病情指數(shù)為0，對(duì)條銹病免疫，不同生育期間病情指數(shù)不存在差異。川育24分蘗期和拔節(jié)期病情指數(shù)不存在差異，而與孕穗期和揚(yáng)花期存在顯著差異。綿麥40號(hào)、川麥41和綿麥29三個(gè)品種不同生育期病的情指數(shù)均存在極顯著性差異，川麥41不同生育期病情指數(shù)逐漸上升，在揚(yáng)花期達(dá)到最高，為0.83;綿麥29號(hào)在拔節(jié)期病情有所下降，但在拔節(jié)期之后病情指數(shù)迅速上升，揚(yáng)花期達(dá)到最高，為0.99。

2.4 各品種不同生育期嚴(yán)重度分析

圖1 5個(gè)小麥品種各生育期病情指數(shù)變化趨勢(shì)圖

從表4可見(jiàn)，川麥41和綿陽(yáng)29都表現(xiàn)為高度感病。川麥41嚴(yán)重度平均值達(dá)到了65%，其病情隨著小麥生長(zhǎng)呈嚴(yán)重趨勢(shì)，拔節(jié)期至孕穗期期間發(fā)展最快;綿陽(yáng)29嚴(yán)重度達(dá)64%，該品種在拔節(jié)期之后，病情發(fā)展迅速加重，嚴(yán)重度從拔節(jié)期的26%上升到揚(yáng)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(yán)重度較高，揚(yáng)花期下降到7%。川育24嚴(yán)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(yán)重，孕穗期開(kāi)始病情明顯減輕。西科麥4號(hào)整個(gè)成株期不感病。

表4 5個(gè)小麥品種不同生育期嚴(yán)重度(單位:%)

3 討論

小麥條銹病是我國(guó)小麥生產(chǎn)上的重要病害之一，培育和種植抗病品種一直以來(lái)是最經(jīng)濟(jì)有效的防治措施，本研究對(duì)5個(gè)小麥品種不同生育期的反應(yīng)型和病情指數(shù)進(jìn)行方差分析和多重比較，不同小麥品種的反應(yīng)型和病情指數(shù)均有極顯著性差異，不同生育期反應(yīng)型有差異，除西科麥4號(hào)外，其他4個(gè)品種隨著生育期的不同病情指數(shù)呈現(xiàn)不同的變化。表明不同品種在不同生育期對(duì)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(duì)有效利用抗病品種具有一定的指導(dǎo)意義。綜合來(lái)看，在孕穗期開(kāi)始出現(xiàn)抗病表現(xiàn)，對(duì)于川育24分蘗期反應(yīng)型最高，而隨著小麥的生長(zhǎng)逐出現(xiàn)抗病反應(yīng)，反應(yīng)型、嚴(yán)重度和病情指數(shù)逐漸降低，綿麥40、西科麥4號(hào)、川育24等3個(gè)品種到揚(yáng)花期反應(yīng)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(kāi)始?xì)鉁刂饾u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(jìn)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(yán)重的感病表現(xiàn)，揚(yáng)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(yáng)29兩個(gè)品種隨著小麥生長(zhǎng)感病程度逐漸加大;西科麥4號(hào)對(duì)條銹病免疫。綜合分析，5個(gè)品種中西科麥4號(hào)屬整個(gè)成株期免疫品種，建議在生產(chǎn)中應(yīng)大面積推廣。而對(duì)于該品種是否具有全生育期抗性，本課題組正在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室苗期鑒定。綿麥40號(hào)和川育24號(hào)為中度抗病品種，在生產(chǎn)上應(yīng)適度栽培，以免新毒性小種出現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)造成大的損失。川麥41和綿陽(yáng)29表現(xiàn)為高度感病品種，對(duì)當(dāng)前流行小種失去抗性，應(yīng)逐漸淘汰。

本試驗(yàn)是在我國(guó)小麥條銹病高發(fā)區(qū)進(jìn)行，通過(guò)2年大田成株期鑒定試驗(yàn)，可靠性強(qiáng)，但由于調(diào)查時(shí)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(jié)果可靠和穩(wěn)定，在該地對(duì)這5個(gè)品種將進(jìn)行進(jìn)一步鑒定。

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