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西農(nóng)系列小麥骨干新品種赤霉病抗源淺析

孫道杰1，張玲麗1，馮 毅1，陳春環(huán)1，張榮琦1，奚亞軍1，何心堯2，王 輝1，宋哲民1

(1.西北農(nóng)林科技大學(xué)農(nóng)學(xué)院，陜西楊凌 712100; 2.國際玉米小麥改良中心，黑西哥埃爾·巴丹)

赤霉病(FHB)是由鐮刀菌引起的對小麥生產(chǎn)具有毀滅性的嚴(yán)重病害[1]。近些年，我國黃淮南片小麥赤霉病爆發(fā)，造成產(chǎn)量下降，品質(zhì)劣化。氣候趨暖和秸稈還田可能是赤霉病重發(fā)的誘因[2]。生產(chǎn)上急需抗赤霉病品種。通過2014-2016三年的生產(chǎn)反饋和抽樣調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在河南南陽、駐馬店等赤霉病重發(fā)區(qū)，西農(nóng)979、鄭麥9023、西農(nóng)509、西農(nóng)585、西農(nóng)529等品種(系)的赤霉病發(fā)病率僅為1%～3%，抗性水平屬于中抗或中感類型。對照品種周麥18及其他感病品種的發(fā)病率均在5%以上，有的甚至高達(dá)60%。這些田間抗性較好的品種均是在西北農(nóng)林科技大學(xué)配置雜交組合并選育成功的，其赤霉病抗源非常值得探究。

研究表明，西農(nóng)881、西農(nóng)979等均攜帶源自蘇麥3號的染色體片段[3]，推測蘇麥3號可能是其抗赤霉病基因的供體。但是，系譜中沒有蘇麥3號血緣的西農(nóng)509和西農(nóng)529也具有較好的赤霉病抗性(圖1)，所以西農(nóng)系列抗赤霉病品種應(yīng)該還另有抗源。

對黃淮南片赤霉病田間抗性較為突出的西農(nóng)系列品種的溯源分析見圖2。其中84(14)43是蘇麥3號的雜交及回交后代，上世紀(jì)80年代育成，高抗赤霉??；小偃597、86585、小偃504和小偃6號是普通小麥與十倍體長穗偃麥草及其中間材料通過遠(yuǎn)緣雜交及多次回交選育成功的含有長穗偃麥草遺傳物質(zhì)的六倍體普通小麥[4-8]，中抗(小偃597和86585)或中感(小偃504和小偃6號)赤霉病。溯源分析結(jié)論：(1) 西農(nóng)881和鄭麥9023的赤霉病抗性主要源自蘇麥3號，小偃6號對其抗性也具有一定貢獻(xiàn)；(2) 西農(nóng)979和西農(nóng)585的赤霉病抗性一方面源自蘇麥3號，另一方面源自小偃6號和小偃504；(3)西農(nóng)509和西農(nóng)529的赤霉病抗性源自長穗偃麥草。新克隆的抗赤霉病基因 Fhb7就來自長穗偃麥草[9]。

抗源匱乏是制約全球赤霉病抗病育種的最大瓶頸。趙洪璋院士在上世紀(jì)70年代就以先瞻性的眼光開啟了為黃淮麥區(qū)培育抗赤霉病品種的研究，選用的抗源材料為蘇麥3號。80年代，趙洪璋的研究團(tuán)隊創(chuàng)造出一批抗赤霉病的中間材料，90年代初育成西農(nóng)85、西農(nóng)881等抗赤霉病新品種。王 輝、許為剛等利用這批抗赤霉病材料，育成西農(nóng)979和鄭麥9023，均已成為黃淮麥區(qū)的骨干品種。李振聲院士在上世紀(jì)50年代開創(chuàng)了普通小麥-長穗偃麥草遠(yuǎn)緣雜交研究，育成具有里程碑意義的小麥品種小偃6號。在李振聲的工作基礎(chǔ)上，鐘冠昌、張榮琦、陳春環(huán)等多位小麥遺傳學(xué)家創(chuàng)制出八倍體的小偃963(AABBDDEE)和六倍體的小偃957、86585等抗病材料(創(chuàng)制初衷是抗小麥銹病，現(xiàn)其赤霉病抗性愈加被重視)。在這批材料的基礎(chǔ)上，吉萬全的研究團(tuán)隊育成抗赤霉病新品種西農(nóng)509和西農(nóng)529。西農(nóng)系列品種為國家小麥生產(chǎn)做出了突出貢獻(xiàn)。

從西北農(nóng)林科技大學(xué)的抗赤霉病小麥育種實(shí)踐來看，長穗偃麥草衍生系應(yīng)該作為新的小麥赤霉病抗源加以利用。蘇麥3號與長穗偃麥草衍生系雙管齊下，共同為小麥生產(chǎn)筑起抵御鐮刀菌威脅的堅固屏障。

圖1　2016年不同小麥品種赤霉病田間接種鑒定穗部表現(xiàn)(箭頭示接種位置)

圖2　西農(nóng)系列骨干新品種赤霉病抗性溯源

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收稿日期：2016-05-20

基金項目：國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究計劃項目(2014CB138100)；陜西省自然基金項目(2015JM3094)

Analysis of FHB Resistance Sources for Newly Released Xinong Varieties

網(wǎng)絡(luò)出版時間：2016-05-30

網(wǎng)絡(luò)出版地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/61.1359.S.20160530.1549.040.html

第一作者E-mail:chinawheat@163.com