2010－2012年甘肅省小麥條銹病菌生理小種變化動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)

黃 瑾， 賈秋珍， 金社林， 曹世勤，張 勃， 孫振宇， 駱惠生， 王曉明

（甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所，蘭州 730070）

2010－2012年甘肅省小麥條銹病菌生理小種變化動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)

黃 瑾， 賈秋珍*， 金社林*， 曹世勤，張 勃， 孫振宇， 駱惠生， 王曉明

（甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所，蘭州 730070）

摘要小麥條銹菌新小種的產(chǎn)生并成為優(yōu)勢(shì)小種是造成品種抗銹性喪失及歷次條銹病大流行的先決因素。為了系統(tǒng)監(jiān)測(cè)小麥條銹菌生理小種的變異，對(duì)2010－2012年采自甘肅省28個(gè)縣（市）的1 008份小麥條銹菌標(biāo)樣進(jìn)行了鑒定。結(jié)果表明：2010、2011和2012年分別監(jiān)測(cè)到30、23和25個(gè)生理小種和致病類(lèi)型，優(yōu)勢(shì)小種仍為CYR33和CYR32，其中CYR33出現(xiàn)頻率分別為19.06%、29.88%和16.29%；CYR32出現(xiàn)頻率分別為24.49%、16.69%和30.57%；其次為2010年首次監(jiān)測(cè)到的感染‘貴農(nóng)22’的新致病類(lèi)型G22-9，其出現(xiàn)頻率分別為2.81%、7.99%和10.86%，在2012年已上升為繼CYR33和CYR32之后的第三位小種類(lèi)型；同時(shí)在2011年監(jiān)測(cè)到新致病類(lèi)型G22-14，其出現(xiàn)頻率也較高，分別為7.40%和2.57%。感染‘貴農(nóng)22’新菌系的出現(xiàn)及擴(kuò)展，標(biāo)志著我國(guó)小麥條銹菌群體結(jié)構(gòu)又一次發(fā)生重大變異，應(yīng)引起育種和推廣部門(mén)的高度重視。

關(guān)鍵詞小麥； 條銹菌； 生理小種； 致病類(lèi)型

小麥條銹病一直是中國(guó)西北、西南、黃淮海等麥區(qū)最重要的小麥病害之一［1］。利用抗病品種是控制該病害最經(jīng)濟(jì)、有效的措施，而新小種的產(chǎn)生并成為優(yōu)勢(shì)小種是造成歷次條銹病大流行及品種抗銹性喪失的主導(dǎo)因素［2-3］。甘肅隴南麥區(qū)是我國(guó)小麥條銹病的常發(fā)易變區(qū)，是我國(guó)最重要的小麥條銹菌新小種“策源地”。甘肅省小麥條銹菌生理小種組成結(jié)構(gòu)的改變直接影響我國(guó)廣大東部麥區(qū)，因此，系統(tǒng)監(jiān)測(cè)該地區(qū)條銹菌群體結(jié)構(gòu)的變化是搞好小麥抗銹育種、抗病品種合理布局和病害流行預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)的基礎(chǔ)，是治理?xiàng)l銹病的重要環(huán)節(jié)［4-5］。同時(shí)，該工作可為小麥條銹病的持續(xù)控制及抗銹育種提供準(zhǔn)確的科學(xué)依據(jù)和超前信息。2010年在甘肅首次監(jiān)測(cè)到感染小麥重要抗源‘貴農(nóng)22’新菌系［6］（即貴22致病類(lèi)群），該類(lèi)群的出現(xiàn)標(biāo)志著我國(guó)小麥條銹菌群體結(jié)構(gòu)繼Hybrid 46和水源11類(lèi)群后將又一次發(fā)生重大變異。為此，作者對(duì)2010－2012年甘肅省小麥條銹菌1 008份菌樣進(jìn)行系統(tǒng)監(jiān)測(cè)研究，現(xiàn)將結(jié)果報(bào)道如下。

1. 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

1.1.1 標(biāo)樣來(lái)源

小麥條銹菌標(biāo)樣主要采自甘肅省冬春麥區(qū)的甘谷縣、武山縣、文縣、西和縣、禮縣、隴西縣、靜寧縣、臨洮縣、渭源縣、臨夏縣、康樂(lè)縣、和政縣、臨潭市、合作縣、碌曲縣、武都市、蘭州市、天水市、漳縣、隴西縣、宕昌縣、岷縣、榆中縣、涇川縣、民樂(lè)縣、莊浪縣、環(huán)縣、鎮(zhèn)遠(yuǎn)縣28個(gè)縣（市）的生產(chǎn)品種、高代品系和抗源材料小麥成株期、部分秋苗及自生麥苗上，共計(jì)1 008份。其中2010年320份；2011年338份；2012年350份。

1.1.2 鑒別寄主

采用全國(guó)統(tǒng)一鑒別寄主‘Trigo Eureka’、‘Fulhard’、‘保春128’、‘南大2419’、‘維爾’、‘阿勃’、‘早洋’、‘阿夫’、‘丹麥1號(hào)’、‘尤皮Ⅱ號(hào)’、‘豐產(chǎn)3號(hào)’、‘洛夫林13’、‘抗引655’、‘水源11’、‘中四’、‘洛夫林10’、‘Hybrid46’、‘T.spelta album’和‘貴農(nóng)22’等19個(gè)品種進(jìn)行小種鑒定分析。此外，還增加‘川麥42’、‘蘭天17號(hào)’、‘92R137’、‘Moro’等為輔助鑒別寄主，借以偵察新的致病類(lèi)型。

1.2 鑒定方法

鑒定在甘肅蘭州甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所銹病組溫室進(jìn)行。菌系的保存、繁殖和鑒定方法按照中華人民共和國(guó)農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（NY／T1443.1-2007）《小麥抗病蟲(chóng)性評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)范：第1部分 小麥抗條銹病評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)范》中描述的方法進(jìn)行。溫室平均溫度（14±3）℃，光照時(shí)間10～14 h／d，光照強(qiáng)度8 000 lx。

1.3 反應(yīng)型分級(jí)

反應(yīng)型記載標(biāo)準(zhǔn)采用0、0；、1、2、3、4共6級(jí)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，其中0～2級(jí)為抗?。o(wú)毒力），3～4級(jí)為感?。ㄓ卸玖Γ?］。

2 結(jié)果與分析

2010－2012年鑒定的1 008份標(biāo)樣中，共監(jiān)測(cè)出小麥條銹菌生理小種及致病類(lèi)型45個(gè)，分別是CYR21、CYR22、CYR25、CYR27，洛10致病類(lèi)群的CYR28、Lv10-Ⅴ，洛13類(lèi)群的Lv13-Ⅲ、Lv13-Ⅷ，Hybrid 46致病類(lèi)群的CYR31、CYR32、HY-4、HY-5、HY-6、HY-7、HY-8、HY-9、HY-18、HY-29、HY-30，水源11致病類(lèi)群的CYR33、Su11-2、Su11-3、Su11-4、Su11-5、Su11-6、Su11-7、Su11-10、Su11-12、Su11-13、Su11-15、Su11-24、Su11-28、Su11-35、Su11-41、Su11-57、Su11-58、Su11-60、Su11-64，貴22致病類(lèi)群的G22-9、G22-10、G22-14，中四類(lèi)群的ZS-1、ZS-3、ZS-4、YR5類(lèi)群的YR5-1等小種及致病類(lèi)型。詳細(xì)結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 2010－2012年甘肅省小麥條銹菌生理小種監(jiān)測(cè)結(jié)果Table 1 Monitoring results of physiological races of stripe rust in Gansu Province in 2010－2012

續(xù)表1 Table 1（Continued）

續(xù)表1 Table 1（Continued）

2.1 2010－2012年小麥條銹菌生理小種類(lèi)型及出現(xiàn)頻率的變化動(dòng)態(tài)

2010－2012年分別監(jiān)測(cè)到30、23和25個(gè)生理小種及致病類(lèi)型，主要集中在Hybrid46、水源11及貴22致病類(lèi)群上。優(yōu)勢(shì)小種主要為CYR33、CYR32及新致病類(lèi)型G22-9、G22-14及Su11-4、HY-4及Su11-3。各小種消長(zhǎng)變化趨勢(shì)如下：CYR33在2010年、2011年均占第一位，出現(xiàn)頻率2011年為30.77%，相比2010年的19.06%明顯上升，但2012年則為16.29%，降為第二位小種；CYR32在2010年、2011年為第二位優(yōu)勢(shì)小種，出現(xiàn)頻率2010年最低，為19.69%，2011年為22.49%，2012年最高，為30.57%，總體呈上升趨勢(shì)，2012年位居第一位小種；G22-9自2010年監(jiān)測(cè)到以來(lái)，出現(xiàn)頻率2010年為2.81%，2011年上升到7.99%，2012年已上升到10.86%，出現(xiàn)頻率逐年上升，成為2012年第三位小種類(lèi)型；Su11-4致病類(lèi)型2010年和2011年均為第三位小種類(lèi)型，出現(xiàn)頻率分別為16.88%和8.88%，但在2012年出現(xiàn)頻率僅為5.43%，降為第四位小種類(lèi)型；HY-4致病類(lèi)型三年出現(xiàn)頻率分別為0.31%、0.89%、3.43%，總體呈上升趨勢(shì)，為2012年第五位小種類(lèi)型；Su11-3致病類(lèi)型三年出現(xiàn)頻率保持穩(wěn)定，分別為2.19%、2.07%和2.57%；2011年G22-14出現(xiàn)頻率較高，為7.40%，2012年下降到2.57%，和Su11-3成為我省第六、七位小種類(lèi)型。

次要小種Su11-2、Su11-5、Su11-35、HY-8和HY-9三年間均有出現(xiàn)，其中除HY-8和HY-9出現(xiàn)頻率年度間比較穩(wěn)定，在0.30%～1.25%之間波動(dòng)，Su11-2、Su11-5和Su11-35三年出現(xiàn)頻率分別0.94%、4.38%、9.69%，0.30%、0.89%、2.37%和 0.57%、1.71%、0.57%，總體均呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，對(duì)小麥條銹病流行已不起主導(dǎo)作用。

稀有小種：CYR31以前的生理小種CYR21、CYR28僅2010年出現(xiàn)，CYR22僅2011年出現(xiàn)，CYR25、CYR27在2010年和2012年均有出現(xiàn)，但出現(xiàn)頻率均低于0.31%。Lv10-Ⅴ、Lv13-Ⅲ、Lv13-Ⅷ在不同年份偶發(fā)出現(xiàn)，出現(xiàn)頻率均在1.71%以下。其他水源11類(lèi)群和Hybrid類(lèi)群的Su11-6、Su11-7、Su11-10、Su11-12、Su11-13、Su11-15、Su11-24、Su11-28、Su11-41、Su11-57、Su11-58、Su11-64和HY-6、HY-7、HY-18、HY-29、HY-30，以及回接后表現(xiàn)不穩(wěn)定的中四類(lèi)群和YR5類(lèi)群各致病類(lèi)型，總體出現(xiàn)頻率均普遍較低，且年度間很不穩(wěn)定，在病害流行中也不起主導(dǎo)作用。

2.2 小麥條銹菌生理小種致病類(lèi)群動(dòng)態(tài)變化

從2010－2012年甘肅省小麥條銹菌生理小種及致病類(lèi)型所屬致病類(lèi)群可以看出（表1、表2），出現(xiàn)的生理小種及致病類(lèi)型主要集中于Hybrid 46致病類(lèi)群和水源11致病類(lèi)群，和新出現(xiàn)的貴22致病類(lèi)群中。2012年Hybrid 46致病類(lèi)群共137份，占39.14%，而2010年監(jiān)測(cè)到87份，占27.19%，2011年監(jiān)測(cè)到95份，占28.11%，2010年、2011年總頻率保持一致，但2012年上升明顯。水源11致病類(lèi)群：2010年監(jiān)測(cè)到205份，占64.06%，2011年監(jiān)測(cè)到174份，占51.48%，2012年監(jiān)測(cè)到106份，占30.29%，2011年與2010年相比有所下降，但總體占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)地位，而2012年下降明顯。貴22致病類(lèi)群：自2010年監(jiān)測(cè)到9份，占3.13%后，2011年監(jiān)測(cè)到64份，上升到18.93%，2012年監(jiān)測(cè)到77份，占22.00%，上升速度快，成為繼水源11和Hybrid 46致病類(lèi)群之后又一危害我省小麥生產(chǎn)的致病類(lèi)群。貴22致病類(lèi)群的出現(xiàn)及迅速上升是造成水源11致病類(lèi)群下降的主要原因，新類(lèi)群的出現(xiàn)且頻率逐年上升應(yīng)引起各育種及生產(chǎn)部門(mén)的高度警惕。

表2 2010－2012年主要致病類(lèi)群的出現(xiàn)頻率Table 2 Frequencies of main race group of Puccinia striiformis f.sp.tritici in Gansu Province in 2010－2012 %

2.3 毒性頻率分析

2012年監(jiān)測(cè)到對(duì)Yr9 1B／1R代換系有毒性的標(biāo)樣為315份，占86.30%，與2010年287份90.82%和2011年312份92.04%相比有所下降。對(duì)Yr3b＋Yr4b＋Yr H46（載體品種為‘Hybrid 46’）基因有毒性的標(biāo)樣2012年有205份，占56.47%，與2010年112份35.11%和2011年的128份40.63%相比大幅度上升，而2010年和2011年Yr3b＋Yr4b＋Yr H46的毒性頻率保持一致。對(duì)Yrsu（載體品種為‘水源11’）基因有毒性的標(biāo)樣2012年有329份，占89.89%，和2010年308份96.55%和2011年的333份99.40%相比稍有下降。從表3結(jié)果看出，甘肅小麥條銹菌對(duì)Yrsu及Yr9的毒性較強(qiáng)；對(duì)Yr3b＋Yr4b＋Yr H 46基因有毒性的菌系呈上升趨勢(shì)。

表3 2010－2012年小麥條銹菌對(duì)Yr9、Yr3b＋4b和YrSu的毒性頻率Table 3 Virulence frequencies of Puccinia striiformis f.sp.tritici to Yr9，Yr3b＋4b and YrSu in 2011－2012

3 結(jié)論與討論

CYR32、CYR33出現(xiàn)頻率仍為甘肅省第一、二位，為本省優(yōu)勢(shì)小種，它不僅對(duì)洛類(lèi)及其衍生品種、水源和阿夫系、洮字系、天選系、隴鑒系、成麥系大批品種高度致病，而且能侵染‘繁6’衍生系、‘尤皮Ⅱ號(hào)’、‘抗引655’等血緣的小麥品種，仍是威脅我國(guó)廣大東部麥區(qū)的優(yōu)勢(shì)小種，三年兩小種總頻率在39.3%～53.3%之間，一旦氣候條件及菌源適合，將再次造成條銹病大流行。

G22-9、G22-14新菌系的出現(xiàn)及發(fā)展是2010－2012年小種監(jiān)測(cè)的主要變異特點(diǎn)。新菌系不但具有CYR32、CYR33的致病特點(diǎn)，而且對(duì)輔助鑒別寄主品種‘Moro’（Yr10、Mor）、‘92R137’（Yr26）、‘川麥42’（Yr24）和‘蘭天17號(hào)’（Yr26）具有較強(qiáng)的致病力，且出現(xiàn)頻率逐年上升。V26［8］致病類(lèi)群菌系毒性強(qiáng)、致病范圍廣［9］，2012年已廣泛分布于天水、甘谷、秦安、西和、文縣、靜寧、徽縣、禮縣、莊浪、臨洮、臨夏、會(huì)寧和蘭州等地。目前已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)洛10、洛13類(lèi)群，成為甘肅省第三位主要致病類(lèi)群。這種現(xiàn)象的出現(xiàn)也再次驗(yàn)證，隨著抗源類(lèi)型的不斷應(yīng)用，抗病品種在抑制原有小種發(fā)展的同時(shí)，也會(huì)誘導(dǎo)產(chǎn)生出毒性更強(qiáng)的新的變異菌系。目前，含有‘貴農(nóng)’及‘92R’血緣的品種，如‘隴鑒9343’、‘天選43號(hào)’、‘天選50號(hào)’、‘天選51號(hào)’、‘臨麥33’、‘臨麥34’、‘綿麥39’、‘綿麥47’、‘川麥44’、‘川麥49’、‘川麥50’、‘中梁29號(hào)’、‘內(nèi)麥10’、‘內(nèi)麥11’、‘川麥54’、‘川麥56’等已在甘肅省及四川省的生產(chǎn)上廣泛應(yīng)用，這些材料也正是新菌系V26類(lèi)群的哺育品種，為避免小麥條銹病再一次在全國(guó)范圍內(nèi)的大流行，應(yīng)引起育種及生產(chǎn)上的高度重視。加強(qiáng)新菌系的監(jiān)測(cè)，掌握其潛在風(fēng)險(xiǎn)，將會(huì)對(duì)條銹病的持續(xù)控制起到積極的推動(dòng)作用。

目前抗銹育種應(yīng)以抗CYR33、CYR32以及G22-9、G22-14為主要目標(biāo)。各部門(mén)要積極采取應(yīng)變措施，加快育種進(jìn)程，以防病害再度流行危害。應(yīng)加快抗病基因的挖掘和抗源材料的篩選利用，提高生產(chǎn)品種抗條銹基因的豐富度和抗性的多元化，延緩小種的變異速度。

參考文獻(xiàn)

［1］ 李振岐，曾士邁.中國(guó)小麥銹?。跰］.北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，2000.

［2］ 陸師義，范桂芳，謝淑敏，等.小麥條銹病研究Ⅰ.小麥條銹菌的專(zhuān)化性研究［J］.植物病理學(xué)報(bào)，1956，2（2）：153-16.

［3］ 萬(wàn)安民，吳立人，賈秋珍，等.1997－2001年我國(guó)小麥條銹菌生理小種變化動(dòng)態(tài)［J］.植物病理學(xué)報(bào)，2003，33（3）：261-266.

［4］ 李強(qiáng)，李高寶，王保通，等.2006－2010年陜西省小麥條銹菌生理小種變化動(dòng)態(tài)［J］.植物保護(hù)，2012，38（4）：133-136.

［5］ 賈秋珍，金社林，曹世勤，等.感染我國(guó)重要小麥抗源材料貴農(nóng)22的條銹菌新菌系的發(fā)現(xiàn)及致病性初步分析［J］.植物保護(hù)，2011，37（4）：130-133.

［6］ 賈秋珍，金社林，曹世勤，等.2004－2009年甘肅省小麥條銹菌生理專(zhuān)化研究［J］.中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2011，27（9）：85-90.

［7］ McIntosh R A，Wellings C R，Park R F.Wheat rusts：an atlas of rust genes［M］.East Melbourne：CSIRO Publication，1995.

［8］ 劉太國(guó)，王保通，賈秋珍，等.2010－2011年度我國(guó)小麥條銹菌生理專(zhuān)化研究［J］.麥類(lèi)作物學(xué)報(bào)，2012，32（3）：574-578.

［9］ 賈秋珍，黃瑾，曹世勤，等.感染我國(guó)重要小麥抗源材料貴農(nóng)22的條銹菌新菌系的發(fā)現(xiàn)及致病性初步分析［J］.甘肅農(nóng)業(yè)科技，2012（1）：3-5.

［10］萬(wàn)安民，牛永春，吳立人，等.1991－1996年我國(guó)小麥條銹菌生理專(zhuān)化研究［J］.植物病理學(xué)報(bào)，1999，29（1）：15-21.

中圖分類(lèi)號(hào)：S 435.121.42

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

DOI：10.3969／j.issn.0529-1542.2014.03.017

收稿日期：2013-08-05

修訂日期：2014-01-03

基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金地區(qū)基金項(xiàng)目（31260414，31160349）；“十二五”國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目（2012BAD19B04）

*通信作者E-mail：jiaqiuzhen＠163.com，jinshelin＠163.com

Population changes of Puccinia striiformis f.sp.tritici in Gansu Province during 2010－2012

Huang Jin， Jia Qiuzhen， Jin Shelin， Cao Shiqin， Zhang Bo， Sun Zhenyu， Luo Huisheng， Wang Xiaoming
（Institute of Plant Protection，Gansu Academy of Agricultural Sciences，Lanzhou 730070，China）

AbstractNew pathogenic type of Puccinia striiformis f.sp.tritici is the dominant factor causing the resistance loss of cultivars and the pandemics of this disease.To monitor the variation of fungus in Gansu Province，1 008 samples were collected from 28 counties（cities）and identified on 19 universal differential hosts from 2010 to 2012.The results showed that 30，23 and 25 physiological races（pathogenic types）were identified in 2010，2011 and 2012，respectively.CYR33 and CYR32 were the predominant races for their occurrence frequencies of 19.06%，29.88%，16.29%and 24.49%，16.69%，30.57%，respectively.The occurrence frequency of the new pathogenic type G22-9 which appeared in 2010 increased from 2.81%to 10.86%.At the same time，the occurrence frequency of the new pathogenic type G22-14 which was detected in 2011 was also high（7.40%and 2.57%）.The emergence and extension of new pathogenic types marked a significant variation of the group of P.striiformis f.sp.tritici in China，to which more attention must be paid by breeding and promotion departments.

Key wordswheat； Puccinia striiformis f.sp.tritici； physiological race； pathogenic type