10個川麥系列小麥品種在綿陽田間抗條銹病鑒定

楊 亨，康曉慧，陳萬權(quán)，梁永亮，張 華，張 洪

（1.西南科技大學生命科學與工程學院，四川 綿陽 621010；2.中國農(nóng)業(yè)科學院植物保護研究所植物病蟲害生物學國家重點實驗室，北京 100193）

10個川麥系列小麥品種在綿陽田間抗條銹病鑒定

楊 亨1，康曉慧1，陳萬權(quán)2，梁永亮1，張 華1，張 洪1

（1.西南科技大學生命科學與工程學院，四川 綿陽 621010；2.中國農(nóng)業(yè)科學院植物保護研究所植物病蟲害生物學國家重點實驗室，北京 100193）

選用2006—2010年通過四川省農(nóng)作物品種審定的10個川麥系列小麥品種，通過大田自然誘發(fā)，對其成株期不同生育期的抗銹性進行鑒定分析，旨在篩選出具有免疫及高抗的品種。方差分析結(jié)果表明，不同品種普遍率以及嚴重度的差異顯著，部分川麥系列品種病情指數(shù)有顯著差異。綜合分析表明，川麥53、川麥48、川麥54表現(xiàn)為近免疫，川麥55、川麥58表現(xiàn)為高抗，川麥56表現(xiàn)為中抗，其余表現(xiàn)為中感。相關(guān)性分析表明，不同抗性組分之間均表現(xiàn)為極顯著相關(guān)。表明在生產(chǎn)中不能忽視任何一個因素，一旦發(fā)現(xiàn)條銹病，應(yīng)立即進行防治，防止條銹病的加重與蔓延。

小麥；川麥系列品種；生育期；抗銹性；病情指數(shù)

小麥條銹病是由條形柄銹菌（Puccinias triiformis f. sp. tritic，PST）引起的一種世界性小麥病害［1］，對小麥生產(chǎn)具有毀滅性危害，病害流行年份可導致小麥減產(chǎn)40%以上，甚至絕收，其有效防控是長期的國際難題［2］。小麥條銹病的發(fā)生與危害具有長期性、爆發(fā)性、流行性和變異性等特點，病菌可隨高空氣流遠距離傳播［3］。該病在全球五大洲均有分布，中國是世界上小麥條銹病發(fā)生面積最大、危害損失最重的國家，病害發(fā)生流行規(guī)律比其他國家更加復(fù)雜多變，自成獨立的流行體系［4-5］。一直以來，培育和種植抗病品種是防治條銹病最經(jīng)濟有效的措施［1，6］，目前，用于大田生產(chǎn)的由主效基因控制的抗病品種在大面積連續(xù)多年種植后，出現(xiàn)了抗病性逐年減退的現(xiàn)象［7］，這是因為條銹菌致病性變異頻繁，新致病小種不斷出現(xiàn)，常導致小麥品種“喪失”其抗銹性［8］，在較大程度上影響防治小麥條銹病的效果。已有學者對近等基因系混播對條銹病的控制效果進行研究，3個近等基因系混播可顯著降低條銹病的嚴重程度［9-11］。何中虎等認為利用成株抗性是小麥育種的重要方向［12］，已有學者分別對不同品種成株期抗性進行了研究和分析［13－14］。四川作為小麥條銹菌菌源重要的冬繁區(qū)，其冬繁菌源可直接通過氣流傳播到重慶、川東、鄂西北及長江中下游部分麥區(qū)［6］，所以四川地區(qū)小麥品種的選育對條銹病的控制起至關(guān)重要的作用。我們選用2006—2010年間通過四川省農(nóng)作物品種審定的10個川麥系列小麥品種，對其成株期不同生育期的抗銹性進行鑒定分析，旨在為四川小麥生產(chǎn)降低條銹病的發(fā)生與發(fā)展提供一定科學依據(jù)，同時也為抗病育種提供優(yōu)良的種質(zhì)資源。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試品種為川麥48、川麥47、川麥50、川麥51、川麥52、川麥53、川麥54、川麥55、川麥56、川麥58等10個川麥系列小麥品種，對其在綿陽田間的發(fā)生發(fā)展規(guī)律進行探討（10個川麥系列品種均為2006—2010年間通過四川省農(nóng)作物品種審定的小麥品種）。

1.2 試驗方法

試驗地處在涪江中上游地帶，是西南科技大學在綿陽市龍門鎮(zhèn)香社村小麥基地。該地為黃壤沖積土壤，肥力中等，地塊比較平整，且四川盆地屬于我國條銹菌冬季繁殖區(qū)域，是當?shù)丶捌浔辈葵渽^(qū)病害春季流行的菌源基地［2］，條銹菌菌源豐富〔近年來比較流行的生理小種有條中32、條中33及條中34，條中34（貴農(nóng)22-9）是 2009 年首次在四川省儀隴縣的小麥品種川麥 42 上檢測到的生理小種，預(yù)測其在今后一段時間內(nèi)將成為我國小麥條銹菌的主要優(yōu)勢小種［15］〕，周圍比較開闊，有利于試驗的開展，能較好地反應(yīng)不同品種的抗性差異。

小麥于2016年10月27日播種，試驗地為17.5 m×17.6 m的田塊，每個品種3次重復(fù)，每個重復(fù)按照隨機排列的方式進行播種。各參試小麥播種兩行，行長1 m，行距0.3 m。利用銘賢169作為條銹病高感品種自然誘發(fā)發(fā)病（銘賢169種植在每兩廂之間，與參試品種垂直播種），整個生育期不施用任何農(nóng)藥，采用正常田間肥水管理。

1.3 調(diào)查方法

2016年12月21日發(fā)現(xiàn)條銹病開始進行調(diào)查，對供試小麥品種的條銹病自然發(fā)病狀況進行調(diào)查記錄，調(diào)查方式采用五點取樣法，每點取樣20片小麥葉片。每7 d調(diào)查1次，對每個參試小麥品種的反應(yīng)型、普遍率和嚴重度進行記錄。

調(diào)查和計算均采用李振岐等［6］提出的方法。反應(yīng)型記載方式：0，免疫，不產(chǎn)生夏孢子堆，葉色正常，完全無癥狀；0*，近免疫，不產(chǎn)生夏孢子堆，但產(chǎn)生枯死斑點和失綠反應(yīng)；1，高抗，夏孢子堆很小，數(shù)量很少，常不破裂，周圍有枯死反應(yīng)；2，中抗，夏孢子堆小到中等，周圍有枯死和失綠反應(yīng)，綠色組織外有一失綠環(huán)或枯死環(huán)圍繞，形成所謂“綠島形反應(yīng)”；3，中感，夏孢子堆中等大小，周圍組織無枯死反應(yīng)，但有輕微失綠現(xiàn)象；4，高感，夏孢子堆大而多，周圍組織無枯死反應(yīng)，早期失綠現(xiàn)象不明顯；X，混合型，夏孢子堆大小和反應(yīng)變化不定，在同一葉片上往往同時出現(xiàn)各種類型的反應(yīng)（抗病的和感病的），隨著時間的推移，小孢子堆可產(chǎn)生大孢子堆，大孢子堆也可以產(chǎn)生小孢子堆。各類型可附加“-”或“+”，以表示偏輕或偏重。普遍率是指小麥條銹病病害發(fā)生的普遍程度，一般是用發(fā)病的小麥葉片數(shù)占小麥的總?cè)~片數(shù)目的百分比表示；嚴重度是指小麥發(fā)病葉片上孢子堆數(shù)的數(shù)量，用分級的方式表示。一般定為8級，分別為1%、5%、10%、20%、40%、60%、80%、100%。

試驗數(shù)據(jù)采用excel處理，用SPSS22.0對參試品種在整個成株期普遍率及病情指數(shù)進行方差分析和多重比較，抗性組分的相關(guān)性分析基于各品種成株期的反應(yīng)型、嚴重度、普遍率以及病情指數(shù)的平均值。

2 結(jié)果與分析

2.1 成株期反應(yīng)型與嚴重度發(fā)生情況

如表1所示，不論是反應(yīng)型還是嚴重度，在整個成株期基本呈現(xiàn)出先升后降的趨勢，即從拔節(jié)期開始，反應(yīng)型和嚴重度隨著小麥的生長而不斷加重，至揚花期達到最大，隨后在灌漿期降低。分析川麥50及川麥51在灌漿期下降甚至為0的原因，可能是前期病害較為嚴重，導致葉片枯萎凋零，從而在數(shù)據(jù)上表現(xiàn)出較低的情況。川麥48、川麥54兩個品種在拔節(jié)期未發(fā)病，整個成株期不論是反應(yīng)型還是嚴重度都較其他品種低，表現(xiàn)出對條銹病較強的抗性。而川麥56、川麥50及川麥47在拔節(jié)期發(fā)病情況就比較嚴重，反應(yīng)型都達到2+，整個成株期的反應(yīng)型均值達到2.4，平均嚴重度相較于其他品種高，在整個成株期都表現(xiàn)出一定的感病性。川麥58在拔節(jié)期、孕穗期及抽穗期的反應(yīng)型和嚴重度都偏高，而在抽穗期后直線下降（葉片正常，并未發(fā)生枯萎），可能是該品種在前期對條銹病抗性不強，在抽穗期后表現(xiàn)出自身抗性。

表1 10個川麥系列品種成株期的反應(yīng)型和嚴重度

2.2 成株期普遍率的發(fā)展趨勢

由表2可知，在拔節(jié)期，除川麥56、川麥58及川麥50普遍率較高之外，其他7個品種普遍率都比較低，過了拔節(jié)期，普遍率均呈現(xiàn)出上升趨勢，分析原因可能是因為拔節(jié)期之前溫度較低，不適宜條銹菌的發(fā)展與蔓延。川麥52、川麥51、川麥50、川麥47在整個生育期的普遍率都比較高，且在孕穗期、抽穗期及揚花期普遍率均值均高于40%，在一定程度上符合反應(yīng)型與嚴重度的情況，表明這4個品種在整個成株期內(nèi)都表現(xiàn)出一定的感病性。川麥48和川麥54成株期普遍率均值最低，但是趨勢卻相反，川麥48在整個成株期呈現(xiàn)下降趨勢，而川麥54則是上升趨勢，其中川麥54在灌漿期時普遍率達到整個生育期的最大值，可能是因為前期抗病性較強，葉片生長受損較輕，故后期在條銹病整體較重并且適合條銹菌發(fā)展的情況下也達到了自身的最大值，盡管如此，這兩個品種都表現(xiàn)出較強的抗性。顯著性分析表明，不同小麥品種在整個成株期的普遍率差異顯著。

表2 不同生育期條銹病的普遍率（%）

2.3 不同品種病情指數(shù)的差異

表3 不同生育期條銹病的病情指數(shù)

由表3可知，苗期供試10個品種均未發(fā)現(xiàn)條銹病，表現(xiàn)出苗期抗病性。進入拔節(jié)期后，大部分品種開始發(fā)病，但病情指數(shù)較低。對整個成株期進行分析，發(fā)現(xiàn)在供試10個品種中，川麥52、川麥51、川麥50、川麥47等4個品種在整個成株期病情指數(shù)偏高，且都是在揚花期達到最大值，表明該時期可能是這4個品種抗性不穩(wěn)定時期，也可能是因為該時期氣候比較適宜條銹菌的生長繁殖，這4個品種抗性又比較弱，所以導致了在該時期病情指數(shù)偏高。川麥53、川麥48、川麥54整個成株期病情指數(shù)都很低，顯著性分析表明，這3個品種與川麥50具有顯著差異。綜合分析可知，參試的10個川麥系列小麥品種整體表現(xiàn)都比較好，其中川麥47、川麥50、川麥51和川麥52表現(xiàn)出一定的感病性，相互比較可以得出川麥53、川麥48及川麥54這3個品種表現(xiàn)最優(yōu)，屬于近免疫品種。

2.4 不同抗性組分之間的相關(guān)性

對反應(yīng)型、普遍率、嚴重度及病情指數(shù)之間的相關(guān)性進行分析發(fā)現(xiàn)，4個指標均表現(xiàn)出極顯著相關(guān)，特別是嚴重度與病情指數(shù)和普遍率與病情指數(shù)之間的顯著性，分別達到0.973和0.885。一般情況下，普遍率與嚴重度沒有必然聯(lián)系，普遍率高，嚴重度不一定也高，而該試驗中普遍率與嚴重度之間的相關(guān)性達到0.876，可能是因為目前該地區(qū)所流行的條銹菌生理小種毒性較強，或者存在多種生理小種互作。反應(yīng)型與其他三者之間雖然也是極顯著關(guān)系，但是數(shù)值都偏低，表明反應(yīng)型對實際生產(chǎn)中病害流行以及發(fā)展程度的預(yù)測預(yù)報意義不如其他三者。因此，在小麥實際生產(chǎn)中，在注重使用抗性品種的同時，也要時刻注意生產(chǎn)中條銹病的發(fā)展狀況，定期對條銹病的普遍率及嚴重度進行調(diào)查，一旦發(fā)現(xiàn)條銹病，要及時進行防治，防止條銹病的發(fā)展蔓延。

表4 成株期不同抗性組分之間的相關(guān)性分析

3 結(jié)論與討論

自2016年10月27日播種以來，定期觀察田間小麥生長與條銹病的發(fā)生情況，2016年12月21日在誘發(fā)品種銘賢169上發(fā)現(xiàn)條銹病后開始對參試品種進行調(diào)查，在整個苗期均未發(fā)現(xiàn)參試品種受條銹菌侵染，表明供試10個川麥系列小麥品種可能都具有苗期抗性。拔節(jié)期開始普遍發(fā)病，并且隨時間的推移，病害程度增加，其中揚花期與抽穗期最嚴重，分析原因可能是：（1）該時期正值暖春期，條銹菌屬于低溫氣傳性病害，該時期的溫度正適合條銹菌的生長；（2）不同品種攜帶的抗源不同，對相同條銹菌生理小種或者不同條銹菌生理小種均表現(xiàn)出不同的抗性。不同品種抗性差異的原因可能是條銹菌生理小種與品種之間相容或不相容作用。

小麥條銹病作為危害小麥生產(chǎn)最嚴重的病害之一，選育和種植抗病品種一直是最經(jīng)濟有效的措施。四川作為條銹病的高發(fā)地區(qū)，控制條銹病的發(fā)生發(fā)展對全國的小麥生產(chǎn)具有重要意義。本試驗選擇了10個川麥系列小麥品種，在全生育期不施用任何農(nóng)藥的前提下（包括除草劑），在其發(fā)病后，每隔1周對其成株期不同生育期的反應(yīng)型、普遍率、嚴重度及病情指數(shù)進行調(diào)查，使用多次調(diào)查數(shù)據(jù)的平均值進行分析，減少了調(diào)查帶來的主觀誤差，并且不施用任何農(nóng)藥更是減少了農(nóng)藥對試驗結(jié)果帶來的影響（前提是田間沒有草害，在有草害的情況下可人工進行除草），使抗性鑒定結(jié)果更為準確。整體來看，參試的10個川麥系列品種表現(xiàn)優(yōu)良，苗期均未發(fā)病，拔節(jié)期開始陸續(xù)發(fā)病，不同品種條銹病的發(fā)病程度呈現(xiàn)出差異，顯示出不同品種的抗性強弱。通過對病情指數(shù)的方差分析，部分川麥系列品種整個成株期的病情指數(shù)有顯著差異，對成株期不同生育期各抗性組分的相關(guān)性分析表明，各組分之間均呈現(xiàn)出極顯著相關(guān)，表明在生產(chǎn)中不能忽視任何一個因素，一旦發(fā)現(xiàn)條銹病，就應(yīng)立即進行防治，防止條銹病的加重與蔓延。綜合反應(yīng)型、嚴重度、普遍率及病情指數(shù)情況進行分析表明，川麥53、川麥48、川麥54整個成株期病情指數(shù)分別為0.6099、0.1906、0.4339，整個成株期反應(yīng)型、嚴重度、普遍率都較其余品種低，且農(nóng)藝性狀優(yōu)良，對近年來四川地區(qū)流行的條銹菌小種屬于近免疫品種，適合在綿陽地區(qū)推廣栽培或用于抗性育種材料。川麥55、川麥58表現(xiàn)為高抗，川麥56表現(xiàn)為中抗，其余表現(xiàn)為中感。該試驗結(jié)果在其余地方的適用性還需進行探討，近免疫品種能否作為育種材料也需要進一步試驗驗證。

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Identification of resistance to stripe rust of 10 Chuanmai wheat varieties in Mianyang field

YANG Heng1，KANG Xiao-hui1，CHEN Wan-quan2，LIANG Yong-liang1，ZHANG Hua1，ZHANG Hong1
（1.College of Life science and Engineering，Southwest University of Science and Technology，Mianyang 621010，China ；2. State Key laboratory for Biology of Plant Diseases and Insect Pests，Institute of Plant Protection，Chinese Academy of Agricultural Sciences，Beijing 100193，China）

In this experiment，10 varieties of wheat and wheat cultivars approved by Sichuan Provincial Crop Variety Approval Committee in 2006-2010 were used to identify the rust resistance at different growth stages，to screen out the varieties with immunity and high resistance. The variance analysis showed that the prevalence of different varieties was significantly different，and the disease index of some Chuanmai varieties was significantly different. The comprehensive analysis showed that Chuanmai 53，Chuanmai 48 and Chuanmai 54 showed nearly immunization. Chuanmai 55 and Chuanmai 58 showed high resistance. Chuanmai 56 showed neutral resistance，and the rest showed medium sensation. The correlation analysis showed that there was a significant correlation between the different resistant components，indicating that we can not ignore any factor in the production，once we found rust，it should be immediately to prevent and control，to prevent the increase and spread of stripe rust.

wheat；Chuanmai series；growth period ；rust resistance ；disease index

S512.1；S503.4

A

1004-874X（2017）08-0079-06

楊亨，康曉慧，陳萬權(quán)，等. 10個川麥系列小麥品種在綿陽田間抗條銹病鑒定［J］.廣東農(nóng)業(yè)科學，2017，44（8）：79-84.

2017-05-24

“十二五”國家科技支撐計劃項目（2012BAD19B04）；國家自然科學基金（61661136004）；國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)項目（CARS-03）

楊亨（1994-），男，在讀碩士生， E-mail：1109215140@qq.com

康曉慧（1960-），女,教授，E-mail：xhuik@126.com

（責任編輯 楊賢智）