張安存 王先如 陳次娥 丁文凱 蔡秋峰
摘? ? 要:為篩選淮南麥區(qū)抗赤霉病優(yōu)異種質(zhì),進(jìn)一步豐富抗赤霉病育種親本材料,以蘇麥3號(hào)、揚(yáng)麥158和安農(nóng)8455分別作為抗、中抗和感病對(duì)照,2020—2021年采用病麥粒土表接種從198個(gè)小麥育成品種(系)中初步篩選出10個(gè)抗赤霉病材料,連續(xù)兩年對(duì)31份主栽小麥品種赤霉病抗性進(jìn)行鑒定,發(fā)現(xiàn)了7個(gè)品種表現(xiàn)抗赤霉病,其中自育品種華麥2號(hào)、華麥6號(hào)、華麥7號(hào)抗性好,其病情指數(shù)均在5%左右,且抗性比較穩(wěn)定,部分小麥品種的抗性鑒定結(jié)果與江蘇省區(qū)域試驗(yàn)結(jié)果較為一致,但部分材料在不同年度間表現(xiàn)出較大的差異,抗性穩(wěn)定材料較少。小麥赤霉病的發(fā)生受天氣條件和品種生育期遲早影響,影響鑒定的準(zhǔn)確性。要獲得具有良好、穩(wěn)定抗性的抗赤霉病材料,需要連續(xù)多年在不同環(huán)境下進(jìn)行抗病性鑒定。
關(guān)鍵詞:小麥;赤霉病;抗性鑒定;育種
文章編號(hào):1005-2690(2021)20-0001-03? ? ? ?中國圖書分類號(hào):S512.103? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼:B
小麥赤霉?。℉ead Scab)又名爛麥頭,是麥類作物上的一種氣候性疾病,是由多種鐮孢屬(Fusarium graminearum Schw)真菌侵染而引起的一種流行性小麥疾病,多發(fā)生在穗期多雨季節(jié)和氣候潮濕地區(qū)。赤霉病于19世紀(jì)80年代在英格蘭首次報(bào)道,到20世紀(jì)在世界各地區(qū)均有發(fā)生,特別是美國在1990年間因赤霉菌損失高達(dá)30億美元。
在我國,赤霉菌病主要在南方長江流域麥區(qū)大面積流行。小麥赤霉病不但影響小麥的產(chǎn)量,還可引起小麥籽粒的腐爛變質(zhì),小麥赤霉病流行與小麥品種也有重要關(guān)系,改變耕作制度和栽培技術(shù)難以解決病害的侵染和蔓延, 依賴化學(xué)防治雖然對(duì)控制赤霉病的大發(fā)生和大流行有一定效果,但無法避免成本增加和環(huán)境污染。培育和利用抗病品種是防治病害的最有效、最符合農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展要求的措施。
本研究采取田間撒培養(yǎng)的赤霉病病粒(土表接種法),輔助噴水增加田間濕度相結(jié)合的方法進(jìn)行田間赤霉病抗性鑒定,探究其抗性水平與抗性類型,為創(chuàng)制抗赤霉病新種質(zhì)及新品種生產(chǎn)應(yīng)用提供參考。
1 ? 材料與方法
1.1? ?供試材料
供試的鑒定材料主要包括小麥育成品種(系)、江蘇淮南區(qū)試材料和淮南麥區(qū)主栽品種,蘇麥3號(hào)為抗病對(duì)照品種,揚(yáng)麥158為中抗對(duì)照品種,安農(nóng)8455為感病對(duì)照品種。
1.2? ?赤霉病鑒定地點(diǎn)及接種方法
10月30日左右播種,每品種種植3行,行長1 m,每行50粒種子,基本苗設(shè)置在17萬穗/667 m2。只防治蟲害和草害,其他病害均不防治。在抽穗前20 d將赤霉病病粒撒到地里,間隔7 d再撒1次,每次撒病粒3~4 kg/667 m2,每次撒完要噴水保濕7 d(以田間濕度大,但地面無積水為宜),待抽穗后再噴霧保濕7~10 d。每日噴霧保濕4次以上,以保證發(fā)病環(huán)境的濕度。
1.3? ?赤霉病抗性調(diào)查與記載
每品種隨機(jī)取150穗,記錄每穗的赤霉病嚴(yán)重度,計(jì)算病情指數(shù)。
嚴(yán)重度分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)為:1級(jí),發(fā)病小穗數(shù)不足全穗的1/4;2級(jí),發(fā)病小穗數(shù)占全穗的1/4~1/2; 3級(jí),發(fā)病小穗數(shù)占全穗的1/2~3/4;4級(jí),發(fā)病小穗數(shù)占全穗的3/4以上。
具體計(jì)算公式如下:
病株率(%)=病株數(shù)÷調(diào)查總株數(shù)×100? ? ? ? ? ? (1)
平均嚴(yán)重度=各級(jí)病穗數(shù)×相對(duì)級(jí)數(shù)值÷調(diào)查總穗數(shù)? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?(2)
病情指數(shù)=(各級(jí)病穗數(shù)×相對(duì)級(jí)數(shù)值)÷(調(diào)查總穗數(shù)×4)×100? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? (3)
抗性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)為:①抗(R),病情指數(shù)<(蘇麥3號(hào)的平均病情指數(shù)+標(biāo)準(zhǔn)差);②中抗(MR),(蘇麥3號(hào)的平均病情指數(shù)+標(biāo)準(zhǔn)差)≤病情指數(shù)<(揚(yáng)麥158的平均病情指數(shù)+標(biāo)準(zhǔn)差);③中感(MS),(揚(yáng)麥158的平均病情指數(shù)+標(biāo)準(zhǔn)差)≤病情指數(shù)<(安農(nóng)8455的平均病情指數(shù)+標(biāo)準(zhǔn)差);④感(S),病情指數(shù)(安農(nóng)8455的平均病情指數(shù)+標(biāo)準(zhǔn)差)。
1.4? ?統(tǒng)計(jì)分析
利用DPS7.05對(duì)不同環(huán)境、不同年份小麥赤霉病病小穗率進(jìn)行基本數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析和相關(guān)分析。利用Microsoft Excel 2016進(jìn)行數(shù)據(jù)整理分析。
2? ?結(jié)果與分析
2.1? ?小麥品種(系)田間對(duì)赤霉病的抗性病情指數(shù)
2020—2021年度通過土表接種鑒定調(diào)查結(jié)果如圖1所示,小麥品種(系)間具有不同的赤霉病抗性水平,對(duì)照抗病品種蘇麥3號(hào)平均病情指數(shù)4.0,對(duì)照中抗品種揚(yáng)麥158平均病情指數(shù)8.9,對(duì)照中感品種安農(nóng)8455平均病情指數(shù)29.3。
2.2? ?小麥品種(系)田間對(duì)赤霉病的抗性鑒定
根據(jù)病情指數(shù)對(duì)供試小麥品種(系)進(jìn)行抗赤霉病分級(jí)結(jié)果如表1所示,達(dá)中抗以上小麥新品系38個(gè),其中抗品系10個(gè), 占全部品種5.05%;中抗品系28個(gè),占供試品種(系)的14.14%;大多數(shù)為感病品種(系),占80.81%。
2.3? ?2020—2021年小麥品種(系)田間赤霉病的抗性
從表2可以看出,31份小麥品種(系)中,供有7個(gè)材料表現(xiàn)抗赤霉病,其中自育品種華麥2號(hào)、華麥6號(hào)、華麥7號(hào)抗性好,其病情指數(shù)均在5%左右,連續(xù)兩年10個(gè)材料抗性比較穩(wěn)定,其中有6個(gè)材料表現(xiàn)抗赤霉病。蘇麥3號(hào)最為穩(wěn)定,抗性最好。感病品種鎮(zhèn)麥168兩年平均發(fā)病小穗率63%,平均病情指數(shù)46.67,2021年所有小麥品種(系)平均發(fā)病小穗率、嚴(yán)重度、病情指數(shù)略高于2020年。
2.4? ?不同年份小麥品種(系)田間對(duì)赤霉病的抗性
從表3可以看出,2020年抗性鑒定結(jié)果與省區(qū)試結(jié)果基本一致,其中自育品種華麥1430抗性好,且抗性比較穩(wěn)定,大部分中感材料兩年鑒定相對(duì)較穩(wěn)定,但部分鑒定為中抗品種(農(nóng)麥156、揚(yáng)14-88、寧麥1627),也有可能連續(xù)鑒定為中感或感病。
其對(duì)照品種蘇麥3號(hào)抗性穩(wěn)定。
3? ?討論
本研究共篩選出的10份抗病品系,但部分材料在不同年度表現(xiàn)出較大的差異,抗性穩(wěn)定材料很少。原因是小麥赤霉病屬于氣候型病害,極易受到當(dāng)年天氣條件影響,抽穗、揚(yáng)花灌漿期間的溫度、濕度和降水量是赤霉病發(fā)生輕重的主要原因。一般認(rèn)為在小麥開花灌漿期、平均溫度15 ℃以上、平均相對(duì)濕度80%~85%、持續(xù)時(shí)間10 d以上,就會(huì)導(dǎo)致赤霉病的中等或重度發(fā)生[1]。因此,不同品種抽穗揚(yáng)花期與氣候條件基本吻合,發(fā)病可能性較大。要獲得具有良好、穩(wěn)定抗性的抗赤霉病材料,需要連續(xù)多年在不同環(huán)境下進(jìn)行抗病性鑒定,并且設(shè)置適宜的抗感病對(duì)照來評(píng)價(jià)材料的抗性,以保證獲得的抗病具有可靠性。
土表接種法對(duì)供試品種(系)的赤霉病抗性進(jìn)行鑒定,其反映的是品種(系)抗侵染和抗擴(kuò)展的綜合能力,一致性和穩(wěn)定性也較差,只能用于群體材料的初步篩選和鑒定[2]。
從結(jié)果分析,育成品系經(jīng)多年鑒定后最好選擇抗病以上品系,其抗性穩(wěn)定,也較為持久;最好不要選擇中抗或中感材料,其穩(wěn)定性、風(fēng)險(xiǎn)性也較大。
參考文獻(xiàn):
[1]余華.小麥抗赤霉病鑒定技術(shù)及其在育種中的應(yīng)用[J].麥類作物學(xué)報(bào),1997,17(3):22-24.
[2]朱靖環(huán),王其飛,華為,等.小麥種質(zhì)材料赤霉病抗性鑒定及遺傳多樣性分析[J].麥類作物學(xué)報(bào),2004,40(12):1461-1471.