331份四川小麥品種(系)在甘肅隴南抗條銹性表現及利用價值

曹世勤 孫振宇 徐志

摘要2014年-2017年度先后對331份四川省小麥生產品種（系）在溫室進行苗期人工接種條銹菌混合菌鑒定和甘谷試驗站大田成株期分別接種CYR32、CYR33、CYR34、G2214、中41和混合菌鑒定，同時在甘谷試驗站和汪川良種場兩地進行自然誘發鑒定。結果發現：在人工接種條件下，苗期、成株期表現抗病的分別有‘XK201465等36份和‘XK20132等72份材料，分別占10.88%和21.75%;有‘XK62483等11份材料全生育期表現抗病，占3.32%;兩地三年自然誘發鑒定發現，僅有‘XK20132等5份材料在兩地均表現抗病，有‘川農17等30份材料具有慢條銹性。對供鑒材料在甘肅隴南的利用前景進行了分析。

關鍵詞四川省;小麥品種（系）;甘肅隴南;條銹病;抗性利用

中圖分類號：S 435.121.42

文獻標識碼：A

DOI：10.16688/j.zwbh.2018052

甘肅隴南和四川川西北是小麥條銹菌的重要越夏區和常發易變區，是條銹菌新小種的策源地[12]，四川盆地是我國小麥條銹病菌的冬繁區，是引起東部麥區條銹病春季流行最重要的菌源輸出地之一[1，3]，這些區域小麥條銹病的發生流行，不僅危害當地小麥生產，而且對我國黃淮海麥區條銹病的發生流行影響巨大[4]。條銹菌生理小種毒性結構的變異是導致小麥品種抗銹基因失效、并引致病害流行的主要因素[1，35]。培育和種植抗病品種是防治該病最經濟、有效、環保的措施[6]。自2009年以來，隨著以條銹菌CYR34為代表的貴農22致病類群的不斷出現和積累，造成我國重要抗源材料‘貴農22、‘南農92R及其衍生系材料如‘蘭天17號、‘中梁29號、‘天選43號、‘內麥9號等先后在田間“喪失”抗病性[79]，又一次對甘肅省及中國小麥條銹病的防控提出新的要求。

45卷第1期

曹世勤等：331份四川小麥品種（系）在甘肅隴南抗條銹性表現及利用價值

2019

甘肅省隴南市的武都區、文縣等地與四川盆地具有相近的生態條件，故在20世紀80年代末以‘綿陽11、‘綿陽19為代表的綿陽系列品種在這些地區廣泛種植，有效控制了以條銹菌CYR29為代表的洛夫林13致病類群的流行危害，為該區域及中國小麥條銹病的持續控制發揮了重要作用[10]。雖然四川小麥品種（系）在甘肅隴南利用較多，但在系統性抗條銹病性鑒定與評價研究方面開展相對較少。進行四川小麥品種（系）在甘肅隴南抗條銹病性研究，明確其抗病性特點，將會對其在甘肅和四川的更好利用，持續控制條銹病發生流行起到積極的推動作用。基于此，作者于2014-2017年度，對331份四川小麥品種（系）開展了抗條銹病性研究。

1材料與方法

1.1供試材料

供試小麥材料共計331份，其中生產品種35份，高代品系296份。分別來自四川省農業科學院植物保護研究所和作物科學研究所、西南科技大學及四川省綿陽市農業科學院。供試菌系包括條銹菌生理小種CYR32、CYR33、CYR34及G2214、中41和混合菌。

1.2試驗方法

1.2.1接種鑒定

2014-2017年度，在甘肅省農業科學院植物保護研究所蘭州低溫溫室和甘谷試驗站分別進行苗期和成株期接種鑒定。苗期鑒定于1葉1心期采用抖孢子粉法接種混合菌。成株期鑒定于每年4月下旬，待80%以上品種（系）旗葉完全展開后，用噴灑孢子懸浮液法分6個圃分別接種供試條銹菌單孢菌系和混合菌[1，11]。接種后18～20 d，待感病品種‘銘賢169（CK，下同）充分發病后，依次記載各品種病情[反應型/嚴重度（%）/普遍率（%），下同]。

1.2.2自然誘發鑒定

2014-2017年度，在甘肅省農業科學院植物保護研究所甘谷試驗站（海拔1 270 m）和汪川良種場（海拔1 680 m）對供試材料進行成株期自然誘發鑒定。每品種（系）種植1行，行長1.5 m，行距30 cm，順序播種。每隔20行播1行感病品種‘銘賢169。四周播種3行‘銘賢169作誘發行和保護行。5月下旬和6月上旬，分別記載兩地各品種病情。

1.3記載標準

按照農業行業標準（NY/T1443.12007）進行[12]。

2結果與分析

2.1抗病性評價

2.1.1接種鑒定

供試品種（系）中，苗期對條銹菌混合菌表現抗病的有36份，占10.88%，其中表現免疫、高抗和中抗的分別有29份、1份和6份，分別占8.76%、0.30%和1.81%。成株期對供試條銹菌生理小種、致病類型及混合菌均表現抗病的有72份，占21.75%，其中表現免疫、高抗和中抗的分別有36份、6份和30份，占10.88%、1.81%和9.06%。苗期、成株期對供試條銹菌生理小種、致病類型及混合菌均表現抗病的有11份，占3.32%（表1列出了11份抗病性優異XK系材料鑒定結果）。

2.1.2自然誘發鑒定

3小結與討論

徐志等[14]、任勇等[15]、張培禹等[16]先后對部分四川小麥品種（系）進行抗條銹性研究，結果發現部分供試品種在四川表現抗病。本研究發現供試的35個生產品種在甘肅隴南田間均表現感病，與上述研究結果有一定差異，這可能與甘肅條銹菌菌系群體中含有較多的以CYR34為代表的G22致病類群有關。但本研究結果與李北等[17]研究發現的供試菌中加入從四川小麥品種‘川麥42標樣分離的條銹菌新菌系V26/CM42和從甘肅天水小麥抗源‘貴農22標樣分離的V26/G22 新菌系后，重慶品種僅有極少數材料保持苗期抗性的結論相一致。研究表明，生產品種‘綿陽41和‘川麥42對條銹菌CYR32和CYR33表現抗病，且其中含有對條銹菌CYR32表現抗病的新基因YrMY41[18]和YrCH42[19]。本研究結果發現其在甘肅田間均表現感病，說明新基因對條銹菌CYR34抗病性較低，今后在甘肅和四川利用尚需謹慎。從本試驗結果看，有 5份XK系材料‘XK20132、‘XK201465、‘XK201469、‘XK60849和‘XK61373，連續3年不僅在苗期、成株期對接種鑒定的混合菌表現抗病，而且對甘谷、汪川兩地自然誘發的條銹菌亦表現抗病，表明其具有優異的抗病性特點，建議在當前抗病品種（系）嚴重匱乏的前提下和明確其抗性基因背景的基礎上，加快研究步伐，提高育種效率，以期早日應用于生產實踐。

已有的研究結果表明，甘肅隴南和四川盆地存在大量的周年條銹菌交流[1，4，6，20]，兩地間具有相同（相近）的條銹菌流行小種和致病類型。本試驗結果說明供試小麥品種（系）在甘肅省田間抗病性的喪失意味著在四川田間抗病性亦將喪失而失去利用價值。在抗病品種應用策略上，該區小麥品種種植和抗病品種應用應與隴南越夏區一致，即種植具有苗期抗性的品種，從而有效降低冬季病菌繁殖量和向東部麥區提供菌源的數量，對保障我國東部麥區糧食安全生產具有積極的推動作用。同時，甘肅隴南和四川盆地應種植和應用具有不同抗性基因的品種，減少條銹菌跨區域傳播而造成的大區流行風險。

自2009年以來，我國小麥條銹菌群體結構再一次呈現出變化活躍和向多極化方向發展的特點。作為“源頭”的甘肅省特別是隴南麥區，這一特點表現更為明顯。2016年甘肅省小麥條銹菌生理小種監測結果表明，條銹菌CYR34出現頻率已超過CYR32和CYR33，成為第一位流行小種[21]，表明甘肅省小麥條銹菌群體結構已逐漸從以CYR32、CYR33為代表的Hybrid46和水源11致病類群轉向以CYR34為代表的貴農22致病類群[9，13]。以條銹菌CYR34為代表的貴農22致病類群主要毒性特點是含有CYR32及CYR33沒有的VYr26（=VYr24）和VYr10毒性基因[79，13]，由此造成國內原來對CYR32及CYR33表現抗病的抗源材料‘貴農21、‘貴農22及‘南農92R和‘Moro及含有其血緣的品種（系）在田間抗病性喪失，逐步失去利用價值。從本試驗及前人研究結果看，絕大多數小麥品種（系）都可以成為條銹菌CYR34的哺育品種，CYR34在越夏區的甘肅隴南經秋苗期繁殖和越冬區的四川盆地冬季繁殖后，進一步在春季為東部廣大麥區提供春季流行菌源。建議在有效壓縮感病品種面積和條銹病準確預測預報基礎上，在條銹菌菌源基地采用拌種、早期挑治等化學防控措施，持續控制小麥條銹病發生流行，保障國家糧食安全生產。

參考文獻

[1]李振岐，曾士邁.中國小麥銹病[M].北京：中國農業出版社，2002.

[2]李振岐.我國小麥品種抗條銹性喪失原因及其解決途徑[J].中國農業科學，1980（3）：7277.

[3]HAN Dejun， WANG Qilin， CHEN Xianming， et al. The emerging Yr26virulent races of Puccinia striiformis f.sp. tritici are threatening the wheat production in the Sichuan basin， China [J]. Plant Disease， 2015， 99（6）：754760.

[4]WAN Anmin， ZHAO Zhonghua， CHEN Xianming， et al. Wheat stripe rust epidemics and virulence of Puccinia striiformis in China in 2002 [J]. Plant Disease，2003，88（8）：896904.

[5]陳萬權， 康振生， 馬占鴻， 等. 中國小麥條銹病綜合治理理論與實踐[J]. 中國農業科學， 2013，46（20）：42544262.

[6]CHEN Wanquan， WU Liren， LIU Taiguo， et al. Race dynamics， diversity， and virulence evolution in Puccinia striiformis f.sp. tritici， the causal agent of wheat stripe rust in China from 2003 to 2007 [J]. Plant Disease， 2009， 93： 10931101.

[7]劉博， 劉太國， 章振羽， 等. 中國小麥條銹菌條中34號的發現及其致病特性[J]. 植物病理學報， 2017， 47（5）： 681687.

[8]LIU Taiguo， PENG Yunliang， CHEN Wanquan， et al. First detection of virulence in Puccinia striiformis f.sp. tritici in China to resistance genes Yr24（=Yr26） present in wheat cultivar Chuanmai 42 [J]. Plant Disease， 2010 （94）： 1163.

[9]劉太國，王保通，賈秋珍，等.2010-2011年度我國小麥條銹菌生理專化研究[J].麥類作物學報，2012，32（3）：574578.

[10]牛永春，吳立人.繁6綿陽系小麥抗條銹性變異及對策[J].植物病理學報，1997，17（1）：58.

[11]曹世勤，張勃，李明菊，等.甘肅省50個主要小麥品種（系）苗期抗條銹基因推導及成株期抗病性分析[J].作物學報，2011，37（8）：13601371.

[12]陳萬權，劉太國，陳巨蓮，等.小麥抗病蟲性評價技術規范.第1部分：小麥抗條銹病評價技術規范：NY/T1443.12007 [S]. 北京： 中國農業出版社， 2007.

[13]賈秋珍，黃瑾，曹世勤，等.感染我國重要小麥抗源材料貴農22的條銹菌新菌系的發現及致病性初步分析[J].甘肅農業科技，2012（1）：35.

[14]徐志， 王勝， 姬紅麗， 等. 四川小麥條銹病菌貴農22致病類群流行對小麥品種抗性的影響[J]. 西南農業學報，2016，29（6）：28452853.

[15]任勇，李生榮，周強，等.134份四川小麥品種（系）的條銹病抗性評價[J].麥類作物學報，2014，50（6）：847853.

[16]張培禹，曾慶東，王琪琳，等.四川盆地小麥品種（系）抗條銹性鑒定與評價[J].麥類作物學報，2012，50（4）：779783.

[17]李北，徐琪，楊宇衡，等.重慶麥區小麥品種（系）抗條銹性評價與基因分析[J].中國農業科學，2017，50（3）：413425.

[18]REN Yong， LI Shengrong， WEI Yuming， et al. Molecular mapping of a stripe rust resistance gene in Chinese wheat cultivar Mianmai 41 [J]. Journal of Integrative Agriculture， 2015，14（2）：295304.

[19]LI Gaoqi， LI Zaifeng， YANG Wuyun， et al. Molecular mapping of stripe rust resistance gene YrCH42 in Chinese wheat cultivar Chuanmai 42 and its allelism with Yr24 and Yr26 [J]. Theoretical & Applied Genetics， 2006， 112：14341440.

[20]ZENG Shimai， LUO Yong. Longdistance spread and interregional epidemics of wheat stripe rust in China [J]. Plant Disease， 2006， 90（8）： 979988.

[21]賈秋珍，曹世勤，黃瑾，等.2013-2016年甘肅省小麥條銹菌生理小種變異監測[J].植物保護，2018，44（6）：162167.

（責任編輯：楊明麗）