大麥條銹菌專化型鑒定及其致病性初步分析

李亞凱，黃苗苗，賈秋珍，黃瑾，曹世勤，張勃，孫振宇，王曉明，金社林

(1.甘肅農業(yè)大學草業(yè)學院,甘肅 蘭州　730070；2.甘肅省農業(yè)科學院植物保護研究所,甘肅 蘭州　730070)

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大麥條銹菌?；丸b定及其致病性初步分析

李亞凱1,2，黃苗苗1,2，賈秋珍2，黃瑾2，曹世勤2，張勃2，孫振宇2，王曉明2，金社林1,2

(1.甘肅農業(yè)大學草業(yè)學院,甘肅 蘭州730070；2.甘肅省農業(yè)科學院植物保護研究所,甘肅 蘭州730070)

摘要：【目的】 對2012年采自甘肅省和青海省大麥(青稞)上的條銹菌進行了?；丸b定和致病類型測定，并選用甘肅省和青海省的16份大麥上的條銹菌和11份小麥上的條銹菌對27份大麥品種進行了苗期致病性測定.【方法】 采用涂抹接種及撒孢子粉接種的方法.【結果】 16份大麥條銹菌標樣均為大麥條銹菌小麥專化型，其致病類型鑒定為貴22-9、貴22-56、貴22-82、貴22-91、水11-13、水11-13(中四感)、水11-102、水11-157、水11-200、水11-203和小麥條銹菌5個未歸類型。大麥條銹菌對大麥品種‘果洛’‘藏青25’‘昆侖1號’‘康青3號’‘昆侖12號’的毒性頻率分別為56.25%、37.50%、25.00%、62.50%、21.43%，小麥條銹菌對大麥品種‘果洛’‘藏青25’‘昆侖1號’‘康青3’‘昆侖12號’的毒性頻率分別為36.36%、18.18%、54.54%、45.45%、9.09%.【結論】 大麥品種‘果洛’‘康青3號’‘藏青25’‘昆侖1號’和‘昆侖12號’可被采自大麥和小麥上的條銹菌侵染，為共同感病寄主.

關鍵詞：大麥；條銹菌；?；停恢虏⌒?；毒性頻率

大麥(Hordeumvulgare)是種植于我國青藏高原上的重要農作物.由條形柄銹菌大麥?；?Pucciniastriiformisf.sp.hordei)引起的大麥條銹病是發(fā)生于大麥生產上的重要病害之一[1].在大麥條銹菌研究方面，國內相關學者林曉民等[2]研究發(fā)現采自陜西楊陵和甘肅蘭州大麥上的條銹菌均為小麥?；蚚2]，王宗華等[3]發(fā)現西藏大麥條銹菌為大麥?；停Ｓ来旱萚4-5]發(fā)現部分條形柄銹菌小麥?；?Pucciniastriiformisf.sp.tritici)的菌株可以侵染大麥品種，大麥上發(fā)生的條形柄銹菌可以是大麥?；停部梢允切←湆；?目前，在病菌致病性研究方面，國內外偶有關于由小麥條銹菌引起的田間大麥條銹病的研究報道[6-9],其中部分菌系可相互侵染小麥或青稞.有關大麥條銹菌的研究在國內多為田間調查結果，尚未開展過較為深入的研究，且這些結果多為上世紀90年代研究結果，已不能指導生產實際，并且隨著近年來氣候、寄主、栽培等條件的變化，大麥條銹菌的發(fā)生特點也發(fā)生了一系列變化.如2010年和2011年8月本課題組連續(xù)兩年對甘肅省甘南州和青海省門源縣的青稞條銹病調查結果發(fā)現，調查點病田率100%，平均病情3/10/20(反應型/嚴重度/普遍率)，重病田病情3/20/100，嚴重危害當地青稞生產.鑒于此，本試驗在前人研究的基礎上，對2012年采自甘肅、青海青稞種植區(qū)的部分條銹病菌標樣的?；瓦M行了鑒定，并測定了其對部分小麥和大麥品種的苗期致病性.

1材料與方法

1.1試驗材料

1.1.1供試條銹菌標樣供試大麥條銹菌標樣于2012年8月采自甘肅省甘南州和青海省門源縣共計40份；供試小麥條銹菌包括水源11類群的水11-14、水11-15、水11-118、水11-194、水11-210；Hybrid類群的條中32號、HY-57、HY-93、HY-94；貴22類群的貴農22-85、貴農22-94；來自甘肅臨夏、天水等地的主要流行小種，由甘肅省農業(yè)科學院植物保護研究所麥病害課題組提供.

1.1.2供試品種大麥品種：‘北青6號(裸)’‘北青7號(裸)’‘北青8號(裸)’‘互青2號(裸)’，由中國農業(yè)科學院植物保護研究所提供；‘肚里黃(裸)’‘昆侖1號(裸)’‘昆侖12號(裸)’‘康青3號(裸)’‘藏青25(裸)’‘柴青1號(裸)’‘昆侖13(裸)’及‘果洛’，由青海省農林科學院植物保護研究所提供；‘甘啤3號(皮)’‘甘啤4號(皮)’‘甘啤5號(皮)’‘甘啤6號(皮)’‘BDM01-1’～‘BDM01-12’，由甘肅省農業(yè)科學院經濟作物與啤酒原料研究所提供.

小麥品種為小麥條銹菌鑒別寄主‘Trigo Eureka’‘Fulhard’‘保春128’‘南大2419’‘維爾’‘阿勃’‘早洋’‘阿夫’‘丹麥1號’‘尤皮Ⅱ號’‘豐產3號’‘洛夫林13’‘抗引655’‘水源11’‘中四’‘洛夫林10’‘Hybrid46’‘T.spelta album’‘貴農22’和感病對照品種‘銘賢169’及‘輝縣紅’，由甘肅省農業(yè)科學院植物保護研究所麥病害課題組提供.

1.2試驗方法

1.2.1標樣的擴繁在甘肅省農業(yè)科學院植物保護研究所蘭州溫室(溫室平均溫度(14±3)℃，光照時間10～14 h/d，光照強度8 000 lx)進行.繁殖品種為大麥高感品種‘果洛’和小麥品種‘銘賢169’.

1.2.2鑒定方法待供試小麥感病品種‘輝縣紅’第1葉片展開第2葉片露尖時采用涂抹法接種16個大麥條銹繁殖菌種，之后置于10～15 ℃黑暗條件下保濕24 h，然后轉入常規(guī)培養(yǎng)，待16～20 d發(fā)病完全后觀察發(fā)病狀況，區(qū)分小麥專化型和大麥?；蚚1].若發(fā)病，即為小麥專化型.將鑒定為小麥?；偷木?，按照中華人民共和國農業(yè)行業(yè)標準(NY/T 1443．1-2007)《小麥抗病蟲性評價技術規(guī)范：第1部分小麥抗條銹病評價技術規(guī)范》中描述的方法進行菌系的保存、繁殖和鑒定.

1.2.3苗期致病性測定將16份大麥條銹菌和11份小麥條銹菌分別接種27份大麥品種，將‘銘賢169’作為感病對照，待供試品種第1葉片展開第2葉片露尖時分別采用撒孢子粉法接種，之后置于10～15 ℃黑暗條件下保濕24 h，然后轉入常規(guī)培養(yǎng)，待‘銘賢169’充分發(fā)病后記載反應型.

1.2.4病情記載標準采用全國統一的0、0;、1、2、3、4六級標準記載，各類型可附加“+”或“-”號以表示偏重或偏輕.即免疫(0)、近免疫(0；)、高抗(1)、中抗(2)、中感(3)、高感(4)，其中0～2、2+級為抵抗(R)，3、3-～4級為感染(S)[9].

1.2.5毒力頻率計算毒力頻率(%)=(有毒力菌株數/菌株總數)×100%[10-11].

2結果與分析

2.1大麥條銹菌?；丸b定

由表1可以看出，共繁殖得到16份大麥條銹菌標樣，經?；丸b定均為條形柄銹菌小麥?；?其中在小麥條銹菌鑒別寄主上能明確歸類的有11份，分別為貴22-9、貴農22-56、貴農22-82、貴22-91、水11-13、水11-13(中四感)、水11-102、水11-157、水11-200和水11-203致病類型；不能明確歸類的5份，為小麥條銹菌未歸類型.

2.2對大麥品種的苗期致病性測定

由表2、3可知，對27個大麥品種的初步致病性測定中，‘果洛’‘藏青25’‘昆侖1號’‘康青3號’既能被大麥條銹菌小麥?；途旮腥?，又能被小麥條銹菌小麥專化型菌株感染，均有3型的反應表現，其大麥條銹菌小麥?；途陮Υ篼溒贩N‘果洛’‘藏青25’‘昆侖1號’‘康青3號’‘昆侖12號’的毒性頻率分別為56.25%、37.50%、25.00%、62.50%、21.43%；小麥條銹菌小麥?；途陮Υ篼溒贩N‘果洛’‘藏青25’‘昆侖1號’‘康青3號’‘昆侖12號’的毒性頻率分別為36.36%、18.18%、54.54%、45.45%、9.09%.說明這些品種能同時被大麥條銹菌和小麥條銹菌感染.

表1　大麥條銹菌在小麥條銹鑒別寄主上的反應及其致病類型

表2　大麥條銹菌對大麥品種苗期的致病性反應

表3　小麥條銹菌對大麥品種苗期的致病性反應

3討論

條形柄銹菌(Pucciniastriiformis)可引起麥類作物和禾草的條銹病，目前共發(fā)現7個專化型，即小麥專化型(PucciniastriiformisWest.f.sp.tritici)、大麥?；?P.striiformisWest.f.sp.hordei)、黑麥?；?P.striiformisWest.f.sp.secalis)、冰草?；?P.striiformisWest.f.sp.agropyron)、早熟禾?；?P.striiformisWest.f.sp.poae)、賴草?；?P.striiformisWest.f.sp.leymi)和披堿草專化型(P.striiformisWest.f.sp.elymi)[12].在條銹菌的不同?；椭校钫襻萚9]用PCR結合RFLP的方法證實條形柄銹菌大麥?；秃托←湆；偷挠H緣關系較近，侵染的寄主部分重疊，其他?；筒荒芮秩敬篼溒贩N，且都與賴草?；秃团麎A草專化型的親緣關系較遠.

本研究結果發(fā)現，供試的14個條銹菌標樣均為條形柄銹菌小麥專化型，與前人研究結果一致.林曉民等[2]于1988年鑒定了陜西楊陵和甘肅蘭州大麥上的條銹病菌標樣,認為都是條形柄銹菌小麥?；?楊陵地區(qū)大麥上采到的條銹菌菌系為條中28號和條中25號,從蘭州大麥上采到的為條中28號；牛永春等[4]于1988～1991年共接種鑒定了49份分別采自西藏、青海、甘肅、陜西、河南的大麥條銹病菌標樣，發(fā)現9份為條形柄銹菌小麥?；?，均為條中29號；黃瑾等[13]于2012年從甘南不同地區(qū)不同青稞品種上采集的40個條銹病標樣中，發(fā)現有兩個菌系對小麥感病品種‘銘賢169’具有較強的致病作用，經小麥條銹病菌鑒別寄主鑒定后，發(fā)現這兩個菌系是近兩年首次發(fā)現并于2010年新歸類的貴22類群貴22-9致病類型(其致病特點是對Hybrid46和貴農22都致病).本研究結果表明，從甘肅省甘南州和青海省門源縣采集的16份大麥條銹菌均為小麥?；停》N類型主要為貴農22-9、貴農22-56、貴農22-82、貴農22-91、水11-13、水11-13(中四感)、水11-102、水11-157、水11-200和水11-203.

牛永春等[4-5]報道條銹菌小麥?；秃痛篼湆；途筛腥拘←溒贩N‘銘賢169’，一些小麥條銹菌小種類型也感染大麥品種‘果洛’，說明這兩專化型間存在共同寄主，這與Zodaks[14]的研究結果一致.本研究初步發(fā)現大麥品種‘果洛’‘藏青25’‘昆侖1號’‘康青3號’和‘昆侖12號’能同時感染大麥條銹菌小麥專化型和小麥條銹菌小麥?；?，并把大麥條銹菌小麥專化型與小麥條銹病主要越夏區(qū)2012年的病菌小種組成進行對比，初步推定大麥條銹菌可能與鄰近的我國小麥條銹病主要越夏區(qū)有菌源交流.但還有待于從分子方面進行進一步的研究，確定病菌之間是否有菌源交流.

對于大麥條銹病的防治，不僅要考慮當地的大麥條銹菌小麥專化型的致病類型和小麥條銹菌小麥?；偷闹虏☆愋?，還要考慮鄰近的我國小麥條銹病主要越夏區(qū)的小麥條銹菌致病類型，及時監(jiān)測兩區(qū)域的銹菌發(fā)展動態(tài)，以期合理布局大小麥品種，培育大小麥抗病品種，達到大小麥的高產穩(wěn)產.

參考文獻

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(責任編輯趙曉倩)

Identification of forma specialis of barley stripe rust and pathogenicity analysis

LI Ya-kai1,2，HUANG Miao-miao1,2，JIA Qiu-zhen2， HUANG Jin2， CAO Shi-qin2，ZHANG Bo2，SUN Zhen-yu2， WANG Xiao-ming2， JIN She-lin1，2

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

Abstract：【Objective】 The stripe rust collect from the barley (highland barley) in Gansu and Qinghai Province in 2012 was identified and pathogenic types were detected,and pathogenicity test was carried out on 27 barley varieties at seedling stage choosing stripe rust on 16 barley varieties and 11 wheat varieties in Gansu and Qinghai.【Method】 Using the method of smearing inoculation and scattering spores to inoculate.【Result】 The results showed that 16 barley stripe rust samples were wheat biotypes caused by barley stripe rust and pathogenic types were identified as G22-9,G 22-56,G22-82,G22-91,Su11- 13,Su11- 13(infecting Zhong4)、Su11-102,Su11-157,Su11-200,Su11-203 and five no return types.Virulence frequencies of barley stripe rust to barley varieties including ‘Guoluo’‘Navy Blue 25’‘KunLun 1’‘Kang green 3’‘KunLun 12’ were 56.25%,37.50%,25%,62.50% and 21.43%,respectively and virulence frequencies of wheat stripe rust to barley varieties of ‘Guoluo’‘Navy Blue 25’‘KunLun 1’‘Kang green 3’‘KunLun 12’ were 36.36%,18.18%,54.54%,45.45%,9.09%,respectively.【Conclusion】 Barley varieties of ‘Guoluo’‘Kang green 3’‘Navy Blue 25’‘KunLun 1’ and ‘KunLun 12’ can be infected by stripe rust collected from barley and wheat being the common susceptible host.

Key words：barley；stripe rust;forma specialis;pathogenicity;virulence frequency

通信作者：金社林，男，研究員，主要從事植物病害流行測報與綜合防治研究.E-mail:jinshelin@163.com

基金項目：國家自然科學地區(qū)基金項目(31360420).

收稿日期：2015-03-06；修回日期：2015-03-27

中圖分類號：S 435.123

文獻標志碼：A

文章編號：1003-4315(2016)03-0089-06

第一作者： 李亞凱(1987-)，女，碩士研究生，主要從事小麥條銹病害研究.E-mail:1070650257@qq.com