摘要 粗山羊草為小麥D基因組的供體，通過對(duì)來自不同產(chǎn)地的粗山羊草抗病性進(jìn)行鑒定，用離體葉段接種方法接種12個(gè)小麥白粉病菌株(E02、E03、E05、E06、E07、E09、E11、E15、E18、E21、E23、E25)，鑒定了34份不同產(chǎn)地的粗山羊草抗病性。結(jié)果表明：9份粗山羊草(Y170、Y186、Y189、Y192、Y201、Y206、Y212、Y214、Y215)對(duì)12個(gè)小麥白粉病菌株完全免疫，有3份山羊草(Y126、Y208、Y185)對(duì)12個(gè)菌株全部感病，其余的材料抗白粉病的部分菌株。田間全生育期用混合菌種鑒定粗山羊草抗性，其結(jié)果與離體葉鑒定的結(jié)論相一致。粗山羊草Y219與Y122雜交的后代的遺傳分析發(fā)現(xiàn)抗病基因是1對(duì)顯性基因控制；Y215與Ae43雜交后代的遺傳分析表明抗病基因是1對(duì)隱性基因控制。

關(guān)鍵詞 粗山羊草；小麥白粉??；離體葉段接種；菌種

中圖分類號(hào) S435.121.46

白粉病是限制中國(guó)小麥生產(chǎn)的重要病害之一，在條件適于其發(fā)生時(shí)會(huì)造成巨大的損失，每年發(fā)生面積超過1 200萬hm²，成為涉及中國(guó)20多個(gè)省市主要的常發(fā)病害。長(zhǎng)期研究和實(shí)踐證明，培育和推廣抗病品種是持續(xù)控制病害流行危害最經(jīng)濟(jì)、安全、有效的措施。

粗山羊草(Aegilops tauschii Coss)隸屬于禾本科(Gramineae)小麥族(Triticeae)山羊草屬(Ae-gilops L.2n＝14，DD)，是小麥D基因組的供體，也是許多D染色體組多倍體種的親本。粗山羊草是野生雜草，有遺傳基礎(chǔ)豐富、抗逆性強(qiáng)的特點(diǎn)。粗山羊草存在許多抗病基因，可在小麥育種時(shí)進(jìn)行應(yīng)用；將粗山羊草的抗逆基因轉(zhuǎn)移到普通小麥中，可拓寬小麥抗病基因的來源，增加育成品種的遺傳基礎(chǔ)。是解決栽培小麥遺傳基礎(chǔ)狹窄、抗性基因嚴(yán)重不足的一條非常好的途徑?？琢钭尅⒍耔∮眯←湴追鄄』旌暇N對(duì)78份來自不同產(chǎn)地的粗山羊草進(jìn)行了苗期抗病性鑒定，發(fā)現(xiàn)免疫及近免疫的材料有45份。孫曉麗等從粗山羊草中鑒定2個(gè)抗白粉病基因，并定位在5D長(zhǎng)臂染色體上。L.M．Miranda等從粗山羊草發(fā)現(xiàn)的Pm34基因，張海泉等用抗病的粗山羊草與感病的粗山羊草雜交，成功將抗小麥白粉病菌株E11的基因定位在2D染色體上。

外源基因具有許多小麥生產(chǎn)品種所沒有的優(yōu)良品性，如高產(chǎn)性、抗病性等，國(guó)內(nèi)外都把利用外源基因豐富小麥的遺傳基礎(chǔ)和拓展其抗病基因庫，作為解決小麥品種抗病性喪失的重大戰(zhàn)略措施。本試驗(yàn)對(duì)引進(jìn)的34份粗山羊草的抗性遺傳特點(diǎn)進(jìn)行了分析，旨在篩選出新的抗源和明確抗源的遺傳規(guī)律，為小麥的抗病育種和作物改良提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

供試材料為34份不同產(chǎn)地的粗山羊草，由中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所提供；12個(gè)小麥白粉病菌株及白粉病混合菌種，由中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所提供；材料的抗白粉病鑒定采用室內(nèi)離體葉鑒定和大田混合菌種鑒定相結(jié)合的辦法。離體葉培養(yǎng)基的配制參照Lutz等方法，略作改進(jìn)。用苯并咪唑50 mg/L作保綠劑，瓊脂粉5 g/L作保濕劑和浮載劑，先加水將瓊脂加熱完全溶解，然后加入苯并咪唑，攪拌均勻后冷卻至60℃左右倒入大號(hào)培養(yǎng)皿，每個(gè)培養(yǎng)皿約10 mL，紫外燈下消毒1 h。

抗病性鑒定：將無菌的34份粗山羊草苗期葉片剪成2 cm葉段，葉面朝上，均勻插在離體葉培養(yǎng)基上，設(shè)4個(gè)重復(fù)，以感病的小麥京雙16為對(duì)照。每個(gè)培養(yǎng)皿用抖落病株孢子法分別接種12個(gè)白粉病菌株，用保鮮膜封閉好，置于18℃、光強(qiáng)為2 000 lx、光照時(shí)間為12 h/d的光溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。待對(duì)照小麥京雙16充分發(fā)病后(5～7 d)，分別按0、0；、1、2、3、4級(jí)標(biāo)準(zhǔn)調(diào)查記載。其中0級(jí)為免疫，0；級(jí)為近免疫，1級(jí)為高抗，2級(jí)為中抗，3級(jí)為中感，4級(jí)為高感。

在田間用京雙16作誘發(fā)行，接種北京地區(qū)流行的白粉病混合菌株，全生育期抗病性觀察，鑒定標(biāo)準(zhǔn)同上。如果出現(xiàn)苗期或成株期抗病等級(jí)不一致的情況，按感病等級(jí)最高級(jí)記載。

用抗病的粗山羊草與感病的雜交，鑒定F₁和F₂的抗病情況，進(jìn)行遺傳分析。

2 結(jié)果與分析

2．1 抗病性鑒定

經(jīng)過離體葉和田間混合菌株鑒定，發(fā)現(xiàn)粗山羊草對(duì)小麥白粉病菌株的反應(yīng)結(jié)果基本一致。用離體葉段接種12個(gè)白粉病菌株鑒定34份不同產(chǎn)地的粗山羊草，發(fā)現(xiàn)9份材料對(duì)12個(gè)白粉病菌株完全免疫，有3份材料對(duì)12個(gè)菌株全部感病，其余的材料都抗白粉病的某一菌株或鑒定時(shí)出現(xiàn)黃葉、霉變。免疫的材料占鑒定材料的26.47％，對(duì)12個(gè)菌種全部感病的材料占被鑒定材料的8.82％。田間白粉病混合菌株鑒定苗期和成株期抗病情況，發(fā)現(xiàn)8份材料免疫，1份近免疫，6份材料為高抗，11份材料為中抗，其余的為中感或高感，表明抗病材料占76.47％，其中免疫、近免疫和高抗材料占44.12％，感病材料為23.53％。在田間表現(xiàn)感病材料中，也有對(duì)白粉病某一菌株抗病的材料。如Y122田間感染混合菌株等級(jí)為4，高感，分單菌株鑒定時(shí)對(duì)E02、E06、E07、E15和E21菌株抗病。

2．2 粗山羊草后代遺傳分析

抗病的粗山羊草Y219與感病的粗山羊草Y122雜交，F(xiàn)，表現(xiàn)為0；級(jí)，抗??；F₁自交獲得F₂，用離體葉鑒定其抗性，F(xiàn)₂單株出現(xiàn)了抗感病分離。289株F₂單株表現(xiàn)抗病的為208株，抗病等級(jí)0；～2級(jí)；表現(xiàn)感病為8l株，抗病等級(jí)為3～4級(jí)，符合1對(duì)基因呈現(xiàn)的3:1分離比(x²=1.256 0＜x²_0.05，1=3.84)，表明控制抗病性狀的基因是1對(duì)顯性基因。

以Y215與Ae43雜交，F(xiàn)₁的抗病表現(xiàn)為4級(jí)，感??；F₁自交獲得F₂，鑒定單株抗性，F(xiàn)₂單株個(gè)體出現(xiàn)了抗感分離，299株F₂單株有213株單株抗病表現(xiàn)為3～4級(jí)，感病，有86株表現(xiàn)為抗病，等級(jí)為0～0；級(jí)。符合1對(duì)基因呈現(xiàn)的1:3比例的分離(x²=2.0613＜x²_0.051=3.84)，表明抗病性狀的基因是由一對(duì)隱形基因控制。

3 討論

小麥近緣植物是豐富小麥遺傳基因庫和改良現(xiàn)代小麥品種的重要種質(zhì)?，F(xiàn)在，國(guó)內(nèi)外已將大量的小麥近緣植物的優(yōu)良基因轉(zhuǎn)育至普通小麥中，粗山羊草是小麥D基因組的供體，其重要作用逐漸受到人們的重視。

充分、合理、有效地利用粗山羊草，必須對(duì)要利用的材料進(jìn)行鑒定?，F(xiàn)有的鑒定方法分為田間鑒定和離體葉鑒定兩種方法。本文鑒定結(jié)果顯示，離體葉和田間混合菌種鑒定雖各有優(yōu)缺點(diǎn)，但都比較準(zhǔn)確。離體葉鑒定不受場(chǎng)地和發(fā)育時(shí)期的限制，一次可以鑒定多個(gè)菌種，能夠快速檢測(cè)材料對(duì)病害的反應(yīng)。但鑒定時(shí)要做好滅菌處理，否則易發(fā)生離體葉段霉變，影響鑒定結(jié)果，鑒定條件要求也比較嚴(yán)格，技術(shù)比較復(fù)雜?；旌暇N田間鑒定在自然條件下能夠發(fā)病完全，鑒定準(zhǔn)確，但不能反應(yīng)材料對(duì)病菌單個(gè)生理小種反應(yīng)，鑒定周期較長(zhǎng)。所以可先田間鑒定，在田間抗病的材料再在室內(nèi)作分小種離體鑒定，可能會(huì)收到更好的效果。

本研究表明9份粗山羊草Y186、Y170、Y189、Y192、Y201、Y206、Y212、Y214、Y215抗E02、E03、E05、E06、E07、E09、E11、E15、E18、E21、E23、E25白粉病流行小種，是難得的小麥白粉病抗原材料。

Y219與Y122雜交的后代F₂出現(xiàn)3:1比例的抗感分離，且F₁表現(xiàn)抗病，說明抗病基因是1對(duì)顯性基因，抗病基因來自于抗病的粗山羊草Y219；Y215與Ae43雜交，F(xiàn)₁感病，F(xiàn)₂出現(xiàn)抗感分離，抗病與感病與抗病株數(shù)比例是1:3，表明抗病基因是1對(duì)隱性基因，基因來自于抗病的粗山羊草Y219。這兩個(gè)抗病基因抗病效果明顯，且都是由核控制的抗病基因，可以進(jìn)一步進(jìn)行基因定位，應(yīng)用于小麥的抗病育種。