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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?。恍≠?97、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；(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。

從西北農(nóng)林科技大學(xué)的抗赤霉病小麥育種實踐來看，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