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        小麥抗赤霉病種質資源鑒定與評價

        2015-12-18 08:36:22
        福建稻麥科技 2015年3期
        關鍵詞:寧麥病穗率赤霉病

        許 卿

        (福建省南平市農(nóng)業(yè)科學研究所,福建建陽354200)

        小麥赤霉病是世界麥類最重要病害之一,多發(fā)生于潮濕和半潮濕地區(qū)麥田,尤其在氣候濕潤多雨的溫帶地區(qū)危害嚴重,是一種典型的氣候性病害。在中國,長江中下游冬麥區(qū)是小麥赤霉病重發(fā)區(qū)。小麥感染赤霉病后可導致種腐、苗枯、莖腐、桿腐和穗腐,不僅嚴重減產(chǎn),而且赤霉病菌產(chǎn)生的脫氧雪腐鐮刀菌烯醇(DON)等毒素使品質惡化,利用價值低[1-2]。目前,使用藥劑防治對控制赤霉病的發(fā)生和流行有一定效果,但選育抗赤霉病小麥新品種仍是控制小麥赤霉病最經(jīng)濟、最有效途徑之一。鑒定、篩選和創(chuàng)造小麥赤霉病抗源是進行小麥抗赤霉病育種的基礎。建國以來,小麥赤霉病育種工作已經(jīng)取得了顯著進展,選育出‘蘇麥3號’等抗病性較好的品種。

        南平市農(nóng)科所自1973年起開展小麥抗赤霉病性田間自然鑒定研究,長期承接全國小麥育種攻關中的小麥抗赤霉病性鑒定任務,現(xiàn)為中國小麥抗赤霉病性田間自然鑒定基地。文章對2013—2014年度南平市農(nóng)科所收集不同來源小麥種質資源的赤霉病抗病性作出鑒定與評價,以期為小麥赤霉病育種提供依據(jù)。

        1 材料和方法

        1.1 供鑒材料

        選取不同來源小麥材料260份,包括生產(chǎn)上大面積推廣的品種、國外引進品種以及各種農(nóng)家種。

        1.2 實驗設計

        田間自然鑒定病圃為南平農(nóng)業(yè)科學研究所試驗田,地處閩北山區(qū)武夷山脈東南麓的建陽,北緯27°21′,海拔135 m。病圃田間自然菌源以禾谷鐮刀菌占絕對優(yōu)勢,并屬強 致病力等級[3],且在小麥生育期間雨水多、濕度大、溫度高、日照寡,極有利于小麥赤霉病的的發(fā)生和流行。小麥赤霉病常年偏重、穩(wěn)定發(fā)生。

        供鑒材料于2013年11月下旬播種,播種行長1 m,行距30 cm,每行30粒,每隔30份材料設置一組對照品種,以‘蘇麥3號’作為抗病對照、‘揚麥5號’作為中感對照、‘綿陽26’作為感病對照。

        1.3 鑒定方法

        于小麥黃熟期,即小麥成熟收獲前病癥清晰穩(wěn)定時調查赤霉病病穗率及病情嚴重度,并計算其病情指數(shù)。病穗率=(病穗數(shù)/調查總穗數(shù))×100%,病情嚴重度參照陸維忠等[1]小麥抗赤霉病反應分級標準:0級(無病);1級(病部占全穗1/4以下);2級(病部占全穗1/4-1/2);3級(病部占全穗1/2-3/4);4級(病部占全穗3/4以上或全穗枯死),病情指數(shù)=∑(各級病穗數(shù)×各病級)/(調查總穗數(shù)×4)×100。根據(jù)抗病、中感對照品種及感病對照品種的病情指數(shù)平均值±標準差作為抗性等級劃分標準的臨界值,將抗性分為抗(R)、中抗(MR)、中感(MS)和感(S)。各供鑒材料根據(jù)其病情指數(shù)大小,參照分級標準,確定抗性等級。

        2 結果與分析

        2.1 小麥鑒定品種赤霉病發(fā)生情況

        抗病對照品種‘蘇麥3號’病穗率為26.42%、病情指數(shù)6.60;中間對照品種‘揚麥5號’病穗率為70.26%、病情指數(shù)30.50;感病對照品種‘綿陽26’病穗率91.96%,病情指數(shù)49.62。所有供鑒的260份品種病穗率均高于蘇麥3號,最低為寧麥9號,病穗率為41.67%。病穗率為100%的小麥品種有180個,占供鑒材料69.23%。病情指數(shù)最低為寧麥9號,平均10.42,最高為淮核0520,平均72.58。

        小麥鑒定品種赤霉病發(fā)生情況具有病情指數(shù)上下限幅度大,各病級差異大,品種間發(fā)病輕重不同現(xiàn)象明顯存在,容易區(qū)別和判斷特點。根據(jù)病情指數(shù),小麥供鑒品種赤霉病發(fā)生情況(表1)具有:病情指數(shù)低于6.60抗?。≧)品種不存在;中抗(MR)品種有9份,占全部供鑒小麥的3.46%;中感(MS)品種49份,占全部供鑒小麥的16.33%;大多數(shù)為感病品種,占供鑒品種80.21%。

        表1 小麥鑒定品種赤霉病發(fā)生情況

        2.2 小麥鑒定品種抗性評價

        在供鑒的260份小麥品種中沒有發(fā)現(xiàn)免疫或高抗品種,說明小麥抗赤霉病抗源還是比較貧乏。中抗(MR)品種有9個,分別為:寧麥9號、寧麥13、生選4號、生選5號、生選6號、寧71666、寧71661、揚麥158、輪選22。其中生選6號是通過國家審定的首個高抗赤霉病品種,但在本次鑒定中抗赤霉病性僅表現(xiàn)中抗水平。中抗品種寧麥13、生選4號、生選6號都是由寧麥9號選育而來,顯示了寧麥9號作為小麥抗赤霉病性供體親本的重要意義。

        從整體上看,非小麥赤霉病重發(fā)區(qū)(黃淮)的淮麥系列品種抗赤霉病性相對較差,MS級以上抗性出現(xiàn)的頻率僅為1.72%,絕大多數(shù)供鑒品種均屬感病;而赤霉病重發(fā)區(qū)的長江中下游麥區(qū)的寧麥系列品種較抗病,MR以上抗性出現(xiàn)頻率為26.86%。從抗病材料分布看,中國南方麥區(qū)抗赤霉病資源較豐富,主要分布在長江中下游地區(qū),黃淮南片地區(qū)小麥品種抗性較差,國外材料中抗病的為數(shù)不多,主要來源于墨西哥小麥玉米改良中心。這與程順和、姚金保等人[4-5]研究一致,表明赤霉病重發(fā)區(qū)容易培育出抗病性品種。

        3 結論與討論

        3.1 建立全國小麥抗赤霉病育種開放實驗基地

        目前在小麥赤霉病抗性育種中,抗源比較單一,雜交后代中分離出豐抗結合的重組個體數(shù)量少、頻率低[6]。所以在小麥抗赤霉病育種實踐中,應大量配制雜交組合,擴大育種群體規(guī)模。在鑒定材料比較多,人工接種工作量大的情況下,自然鑒定更有實踐意義。實踐證明,在育種過程中,對分離后代施加適當?shù)倪x擇壓,創(chuàng)造充分、穩(wěn)定的發(fā)病環(huán)境,對小麥抗赤霉病育種極為重要。建陽小麥赤霉病常年嚴重、穩(wěn)定發(fā)生,不僅是小麥抗赤霉病性鑒定的天然病圃,還是開展小麥抗赤霉病小育種的優(yōu)良育種基地。近年來,中國科學院、南京農(nóng)業(yè)大學、江蘇里下河地區(qū)農(nóng)科所等單位將各自小麥抗赤霉病育種的有關研究內(nèi)容安排在建陽病區(qū)穿梭進行,并已取得滿意的階段性成果。

        3.2 注重利用中抗赤霉病,綜合性狀較好的品種

        小麥對赤霉病的抗性屬多基因控制的數(shù)量性狀,以加性效應為主,遺傳力偏低,抗赤霉病育種難度大。目前還未獲得免疫品種,選育抗病性強、綜合性狀好的品種也相當困難[7]。有些材料雖抗性中等,但農(nóng)藝性狀好,應注意選留。如寧麥9號,中抗赤霉病,具有高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)和廣泛的適應性,以其為親本育成的小麥新品種生選4號、生選6號以及寧麥13都表現(xiàn)出中抗赤霉病,姜朋等人[8]研究表明寧麥9號對赤霉病抗性具有較高的配合力,易于傳遞給后代,要注重發(fā)揮寧麥9號在小麥赤霉病抗病育種中的作用。由于各地區(qū)小麥赤霉病流行輕重差別很大,對品種的抗赤霉病性要求也不盡相同,因此,對重病區(qū)鑒定為中抗的豐產(chǎn)品種在生產(chǎn)上可以推廣應用。

        [1]陸維忠,程順和,王裕中,等.小麥赤霉病研究[M].北京:科學出版社,2001.

        [2]劉思衡.中國小麥抗赤霉病育種[M].北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,2003.

        [3]鄭元梅,林增富,朱哲大,等.福建小麥赤霉病的致病菌種及致病型的研究[J].植物病理學報,1983,13(2):53-59.

        [4]程順和,張勇,別同德,等.中國小麥赤霉病的危害及抗性遺傳改良[J].江蘇農(nóng)業(yè)學報,2012,28(5):938-942.

        [5]姚金保,陸維忠.中國小麥抗赤霉病育種研究進展[J].江蘇農(nóng)業(yè)學報,2000,16(4):242-248.

        [6]方毅敏,肖碧玉,黃繼平,等.小麥抗赤霉病性田間自然鑒定與抗赤霉病育種中的問題[J].植物保護學報,1999,26(4):294-298.

        [7]周朝飛,夏穗生,錢存鳴,等.關于小麥抗赤霉病育種問題的探討[J].中國農(nóng)業(yè)科學,1987,20(2):19-25.

        [8]姜 朋,陳小霖,張平平,等.寧麥9號對其衍生品種的遺傳貢獻[J].作物學報,2014,40(5):830-837.

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