不同小麥品種（系）對全蝕病的抗性鑒定與評價

徐 飛， 楊共強， 何文蘭， 宋玉立， 王俊美， 李亞紅

（河南省農業科學院植物保護研究所，農業部華北南部作物有害生物綜合治理重點實驗室，鄭州 450002）

河南省是中國第一產麥大省，在全國有著十分重要的地位。2009年河南省小麥種植面積526.33萬hm2，占全國小麥種植面積的21.7%，小麥產量3 056萬t，占全國小麥產量的26.5%［1］。近年來，由Gaeumannomycesgraminisvar.tritici引起的小麥全蝕病在河南省麥區發生普遍，并且有不斷蔓延和危害加重的趨勢，在局部田塊已造成50%以上的損失甚至絕收，成為小麥高產穩產的重要限制因子［2］。如何經濟有效地防控小麥全蝕病是生產上面臨的重大問題。

防治小麥全蝕病的措施有耕作栽培防治、生物防治、化學防治和品種抗病性利用等［3－4］。由于小麥全蝕病菌的寄主范圍廣，在土壤中病殘體上殘存時間長，耕作栽培防治、生物防治和化學防治等都具有不同的限制因素，而種植抗病品種是最為經濟有效的防治措施。但是目前小麥品種（系）對全蝕病的抗性還不清楚，有必要對河南省近年來推廣品種和后備品種進行抗全蝕病鑒定。因此，本研究對河南省108個小麥推廣品種和區試品種進行抗全蝕病性鑒定和評價，為抗病品種培育和生產上的利用提供依據。

1 材料和方法

1.1 材料

供試小麥品種（系）108個，其中18個推廣品種為河南省農科院植物保護研究所小麥病害課題組收集保存，90個河南省區試品種（系）由河南省農業科學院小麥研究中心提供（表1）。

供試菌株：從不同地理來源的小麥全蝕病菌中選取具有代表性且致病力較強的優勢菌株GaNS－90，由本課題組從河南省南陽市田間的小麥全蝕病病株上分離并進行單子囊孢子純化，PDA試管保存于4℃的冰箱，并通過形態學和分子鑒定后確認是Gaeumannomycesgraminisvar.tritici。

1.2 方法

1.2.1 接種物的培養

將小麥全蝕病菌菌株GaNS－90在PDA上活化，然后挑取邊緣菌絲塊在1／5 PDA平板（20 m L）上培養7 d，接種備用［5］。

1.2.2 不同小麥品種（系）對全蝕病菌的抗性鑒定

采用玻璃管（長18 cm，直徑2.5 cm）測定小麥品種對全蝕病菌的抗性。每支試管底部有孔便于澆水。每支試管從下往上依次加入棉球、6 cm深的蛭石、2塊9 mm的菌絲塊、1 cm深的蛭石、3粒小麥種子、1 cm的蛭石。每塊9 mm的菌絲塊用挑針平均分為4小塊。每個小麥品種4組玻璃管，每組5支玻璃管。每管澆入10 m L蒸餾水，放入25°C的培養箱中2 d，然后轉入16℃，12 h光照，濕度90%的培養箱中。每個星期每管澆入10 m L（體積比1∶3）的霍格蘭氏大量元素溶液［5］。接種28 d后調查病害發生情況和有關指標。

1.2.3 病害調查和統計方法

病害調查與統計參照Ownley等［6］的方法進行。以根皮層或中柱變褐或變黑為病根。接種28 d后將麥苗拔出，沖洗掉蛭石，記錄病害等級，測量株高、根干重和莖葉干重等輔助指標。病害分級標準為0級：無病；1級：黑根面積占總根面積＜10%；2級：黑根面積占總根面積10%～25%；3級：黑根面積占總根面積26%～50%；4級：黑根面積占總根面積51%～100%；5級：所有麥苗的根部變黑并且擴展到莖基部；6級：病斑擴展到莖部；7級：植物褪綠并停止生長；8級：植株死亡。按照方中達［7］的方法計算病情指數：病情指數＝100×（∑病級×該級株數）／（最高級×總株數）。病情指數0為免疫（I）；≤20為高抗（HR）；20.01～40.0為抗（R）；40.01～50.0為中抗（MR）；50.01～60.0為中感（MS）；60.01～80.0為感（S）；80.01～100.0為高感（HS）。

圖1 接種28 d后‘新農19’和‘鄭麥00314’的癥狀圖Fig.1 Symptom of‘Xinnong19’and‘Zhengmai 00314’28 d after inoculation

2 結果與分析

2.1 不同小麥品種（系）的病指及對全蝕病的抗性分析

接菌后28 d的調查結果（表1）表明，供試108個小麥品種（系）平均病指在49.3～91.5之間，整體抗性較差，但品種間抗性存在明顯的差異。按照上述病情指數評價標準，無免疫、高抗和抗的品種，達到中抗水平的只有‘新農19’一個品種，占供試品種（系）的0.9%；表現感病的品種有‘鄭麥3596’、‘曌氏2010－06’和‘鄭麥9023－9’等82個，占供試品種（系）的75.9%；表現高感的品種有‘豫農211’、‘眾麥2號’和‘豫麥49’等25個，占供試品種（系）的23.2%。

表1 不同小麥品種在溫室條件下對全蝕病的抗性Table 1 Resistance of different wheat cultivars to take－all disease in green house

2.2 株高、根、莖葉干重及其與病指的相關性分析

接菌后28 d調查病情的同時，對麥苗株高、根干重和莖葉干重進行了測定（表1），結果可以看出，小麥發病后植株生長受到影響，表現在株高變矮，根變短，單株根干重和單株莖葉干重變輕。將株高、根干重和莖葉干重分別與病情指數進行相關性分析，結果表明，供試小麥品種株高在12.4～22.8 cm之間，株高與病指成負相關，其相關系數為R＝－0.487 1（P＜0.001）；單株根干重在6.5～26.2 mg之間，根干重與病指成負相關，其相關系數為R＝－0.3013（P＜0.05）；單株莖葉干重在8.8～48.2 mg之間，其相關系數為R＝－0.562 1（P＜0.001）。相關性分析結果表明株高、根干重和莖葉干重可以作為小麥抗全蝕病的輔助指標，其中單株莖葉干重與全蝕病病情指數相關系數的絕對值最高，是小麥抗全蝕病的最佳輔助指標。

3 討論

本研究通過溫室試管苗菌餅接種法［5］對河南省的108個小麥品種（系）進行抗全蝕病鑒定，結果表明感病和高感的品種共占供試品種的99%，說明這些小麥品種（系）對小麥全蝕病的抗性整體較差。本結果與前人研究［8－9］相同，但抗的品種所占比例低于前人研究結果，可能是因為鑒定方法和評價標準不一樣導致的［8－11］。本研究采用試管苗菌餅接種法發病充分，且在試驗過程中觀察到一些小麥品種根部變黑面積不大，但是莖部已經完全變黑，并對植株生長造成嚴重危害（圖1），如‘新農19’和‘鄭麥00314’根部變黑面積相差不大，但對小麥植株危害程度不同，可以說‘新農19’具有耐病性，僅用病指難以有效地評價全蝕病對小麥植株的影響，所以試驗過程中采用株高、單株根干重、單株莖葉干重作為小麥品種抗全蝕病的輔助指標，評價結果更為準確。

本研究對小麥苗期溫室抗全蝕病進行鑒定并對鑒定評價指標進行了探索，其結果可供大田試驗借鑒并進行廣泛的田間試驗來驗證。另外需要多渠道大量引進小麥種質資源進行鑒定篩選，為小麥育種提供更多的抗性資源。

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