李 杰 ，康曉慧，陳萬(wàn)權(quán) ，張 洪 ，楊 亨，蔣欣東

（1.西南科技大學(xué)生命與工程學(xué)院，四川 綿陽(yáng) 621010；2.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所，北京 100193）

小麥條銹病是由條形柄銹菌小麥專(zhuān)化型（Puccinia striiformis f.sp.tritic）引起的一種世界性病害，是一種活體寄生、可遠(yuǎn)程氣流傳播的植物病原真菌，在國(guó)內(nèi)外小麥種植區(qū)都有發(fā)生［1-2］。條銹病對(duì)小麥產(chǎn)量影響極大，在病害流行年份導(dǎo)致的減產(chǎn)可達(dá)50%［3］。培育抗病品種在條銹病防治工作中是最經(jīng)濟(jì)有效方法，由于小麥條銹菌毒性變異頻繁，使得新培育的小麥品種在短時(shí)間內(nèi)喪失抗病性，抗病品種喪失抗病性的時(shí)間，快則3～5年，慢則8～10年［4］。各種致病生理小種在全國(guó)小麥種植區(qū)交叉分布，形成全國(guó)性的條銹病流行體系［5-6］。

小麥病害防治工作主要集中在栽培管理、化學(xué)農(nóng)藥防治和物理防治等方面，如今盛行的綠色防控技術(shù)也被運(yùn)用于小麥生產(chǎn)，如激健助劑與減量30%的三唑酮配合使用，枯草芽孢桿菌取代傳統(tǒng)農(nóng)藥［7］。近幾年小麥銹病轉(zhuǎn)主寄主研究也成為一個(gè)熱點(diǎn)，研究發(fā)現(xiàn)小檗可作為條銹菌的轉(zhuǎn)主寄主，小檗上分離的病原菌表現(xiàn)毒性多樣性，而且分離的孢子能夠在小麥上生長(zhǎng)繁殖［9］。目前針對(duì)小檗傳遞病害防治工作，通過(guò)鏟除麥田周邊5 m以內(nèi)小檗或者對(duì)寄主噴施殺菌劑防止條銹病病原寄生，中斷稈銹病的生活史［10］。

近年來(lái)，G22致病類(lèi)群中優(yōu)勢(shì)小種為CYR34，目前在四川省及全國(guó)均為優(yōu)勢(shì)小種，出現(xiàn)頻率高于CYR32和CYR33，并且CYR34的出現(xiàn)對(duì)Yr10、Yr26具有聯(lián)合毒性，導(dǎo)致貴農(nóng)系、92R系和Moro等主要抗銹性材料抗條銹性喪失［11］。而四川主要栽培的小麥品種中具有貴麥系列抗條銹基因和四倍體圓錐小麥6VS/6AL易位系抗病基因即Yr10、Yr26分別占17.2%和8.3%［12］，本研究通過(guò)選擇2010—2017年四川省推廣的22個(gè)小麥品種，在綿陽(yáng)地區(qū)進(jìn)行成株期抗條銹病鑒定試驗(yàn)，旨在篩選出對(duì)條銹病具有較強(qiáng)抗性的品種。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試小麥品種為川農(nóng)24、川農(nóng)27、川農(nóng)29、川農(nóng)30、川育26、中科麥47、中科麥138、川麥59、川麥67、榮春南麥1號(hào)、特研麥南88、資陽(yáng)1號(hào)、國(guó)豪麥15、川育24、綿麥51、綿麥367、綿麥112、綿麥1501、西科7、西科8、西科9、西科10，來(lái)自西南科技大學(xué)小麥所、中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植保所、綿陽(yáng)市農(nóng)業(yè)科學(xué)院小麥所、中科院成都生物所和綿陽(yáng)市農(nóng)資市場(chǎng)。

1.2 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)地點(diǎn)選擇在江油市青蓮鎮(zhèn)邀月村，該地為沙壤土，肥力中等，屬于我國(guó)條銹菌冬季繁殖區(qū)和春季流行區(qū)菌原基地。播種時(shí)間為2017年11月10日。調(diào)查時(shí)間為2017年12月出現(xiàn)夏孢子到2018年4月出現(xiàn)冬孢子，試驗(yàn)數(shù)據(jù)為4月20日育穗期調(diào)查結(jié)果，即出現(xiàn)冬孢子前的一次調(diào)查結(jié)果。

小麥種植3列，每列種植22個(gè)供試品種，22個(gè)品種隨機(jī)排列，每個(gè)品種種植2行，每行行長(zhǎng)1 m，間距0.28 m，每個(gè)品種3次重復(fù)。在每一列小區(qū)兩邊種植誘發(fā)品種明賢169，保證每個(gè)處理在誘發(fā)品種發(fā)病后均勻感病。

田間管理方式除了不噴施農(nóng)藥，采用常規(guī)栽培管理模式，底肥施復(fù)合肥80 kg，追肥尿素2.5 kg，分別在拔節(jié)期和灌漿期灌水2次。

1.3 調(diào)查方法

調(diào)查采用5點(diǎn)取樣法，每點(diǎn)取小麥葉片20片，每7 d調(diào)查一次。通過(guò)葉片面積確定其嚴(yán)重度，嚴(yán)重度是指小麥發(fā)病葉片上孢子堆數(shù)量。根據(jù)夏孢子堆的數(shù)量進(jìn)行分級(jí)，設(shè)置8個(gè)級(jí)別，分 別 為 1%、5%、10%、20%、40%、60%、80%、100%。

對(duì)反應(yīng)型鑒定方法，在小麥生長(zhǎng)時(shí)期，通過(guò)直接觀察葉片孢子形態(tài)和大小以及植株?duì)顟B(tài)確定反應(yīng)型。反應(yīng)型記載方式為：0，免疫，不產(chǎn)生夏孢子堆，葉片正常，完全無(wú)癥狀；0*，近免疫，不產(chǎn)生夏孢子堆，葉色正常，完全無(wú)癥狀；1，高抗，有夏孢子堆，數(shù)量極少，常不破裂，周?chē)惺ЬG現(xiàn)象；2，中抗，夏孢子小到中等，周?chē)惺ЬG或枯死反應(yīng)，綠色組織外有一失綠環(huán)或枯死環(huán)繞，形成“綠島型反應(yīng)”；3，中感，夏孢子中等大小，周?chē)M織無(wú)枯死反應(yīng)，但有輕微失綠現(xiàn)象；4，高感，夏孢子大而多，早期失綠現(xiàn)象但不明顯。X混合型，孢子堆大小不定，出現(xiàn)各種反應(yīng)型，隨著時(shí)間孢子會(huì)有變化，可附加“+”“-”表示偏重或者偏輕。計(jì)算病葉率、病情指數(shù)、平均嚴(yán)重度。使用SPSS.22軟件進(jìn)行小麥條銹病反應(yīng)型、病葉率和病情指數(shù)相關(guān)性及品種聚類(lèi)分析［13］。

2 結(jié)果與分析

2.1 四川省22個(gè)小麥品種鑒定結(jié)果

從表1反應(yīng)型來(lái)看，對(duì)條銹病高抗的小麥品種有6個(gè)，中抗的有7個(gè)品種，中感的有9個(gè)品種。資陽(yáng)1號(hào)、國(guó)豪麥15、綿麥1501、西科麥7號(hào)、西科麥10號(hào)和川育24號(hào)6個(gè)品種為高抗條銹病，其反應(yīng)型為1。從病葉率來(lái)看，川麥59、中科麥138、綿麥367、川育26病葉率較高，均在80%以上。從病情指數(shù)來(lái)看，西科10、西科7和川育24等3個(gè)品種表現(xiàn)為高抗條銹病，其病情指數(shù)均低于2%。

表1 四川省22個(gè)小麥品種抗性鑒定結(jié)果

2.2 反應(yīng)型、病葉率和病情指數(shù)相關(guān)性分析

對(duì)小麥條銹病反應(yīng)型、病葉率和病情指數(shù)調(diào)查結(jié)果使用SPSS.22軟件進(jìn)行相關(guān)性分析，結(jié)果見(jiàn)表2，其相關(guān)性分別為0.939、0.818、0.867，并且呈顯著正相關(guān)。可以得出反應(yīng)型的高低與病葉率和病情指數(shù)對(duì)應(yīng)，反應(yīng)型越低病情指數(shù)和病葉率越低。

表2 反應(yīng)型、病葉率和病情指數(shù)相關(guān)性分析結(jié)果

2.3 22個(gè)小麥品種聚類(lèi)分析

使用SPSS.22軟件對(duì)22個(gè)小麥品種條銹病反應(yīng)型、病葉率和病情指數(shù)進(jìn)行聚類(lèi)分析，結(jié)果見(jiàn)圖1。圖1中刻度代表每個(gè)品種之間差異對(duì)應(yīng)的距離，其值越大代表差異越大。根據(jù)調(diào)查的反應(yīng)型、病葉率和病情指數(shù)等綜合分析，將22個(gè)小麥品種分為3類(lèi)：

第一類(lèi)屬于高抗型。該類(lèi)小麥品種有資陽(yáng)1號(hào)、國(guó)豪麥15、綿麥1501、西科麥7號(hào)、西科麥10號(hào)和川育24號(hào)6個(gè)，其反應(yīng)型為1，病情指數(shù)介于0.63%～5.63%，嚴(yán)重度介于0.1%～3.4%，病葉率低于22%。

圖 1 22個(gè)小麥品種聚類(lèi)分析結(jié)果

第二類(lèi)屬于中抗型。該類(lèi)小麥品種有川農(nóng)27、川農(nóng)29、特研麥南88、榮春南麥1號(hào)、綿麥51、西科8和西科9等7個(gè)，其反應(yīng)型為2，病葉率介于31.71%～46.34%，病情指數(shù)介于9.06%～45.31%，嚴(yán)重度為2.0%～12.4%。

第三類(lèi)屬于感病型。該類(lèi)小麥品種有川農(nóng)24、川農(nóng)30、川育26、中科麥47、中科麥138、川麥59、川麥67、綿麥367、綿麥112等9個(gè)，其反應(yīng)型為3，病葉率為56.10%～87.80%，嚴(yán)重度為7.6%～15.2%，病情指數(shù)為21.88%～55.63%。

3 結(jié)論與討論

綿陽(yáng)地區(qū)位于四川盆地西北部，病原菌毒性多樣性較高, 且四川盆地與川西北高原和甘南等菌源越冬區(qū)交流緊密，因此綿陽(yáng)地區(qū)小麥品種抗性鑒定結(jié)果對(duì)四川省防治條銹病工作具有一定的指導(dǎo)意義［14］。綿陽(yáng)地區(qū)一般在11、12月出現(xiàn)初侵染［15］，另外拔節(jié)期給田間灌水，環(huán)境濕度變大，小麥條銹病的發(fā)生發(fā)展明顯加快，進(jìn)一步保證誘發(fā)品種正常發(fā)病，保證實(shí)驗(yàn)的正常進(jìn)行［16］。

從試驗(yàn)結(jié)果綜合分析，供試22個(gè)小麥品種的抗性鑒定結(jié)果分別為高抗、中抗和中感。根據(jù)聚類(lèi)分析結(jié)果將小麥品種分為3大類(lèi)，資陽(yáng)1號(hào)、國(guó)豪麥15、綿麥1501、西科麥7號(hào)、西科麥10號(hào)和川育24號(hào)6個(gè)品種表現(xiàn)為高抗。因此在小麥生產(chǎn)中，對(duì)于條銹病發(fā)病較為嚴(yán)重的地區(qū)，應(yīng)該與本試驗(yàn)抗條銹病鑒定結(jié)果相結(jié)合選擇合適品種［17］。

川農(nóng)24等部分試驗(yàn)品種在審定時(shí)具有抗性，在本試驗(yàn)中出現(xiàn)了感病現(xiàn)象，因此含有該類(lèi)型的抗病基因育種材料已不適合四川地區(qū)。綿麥51對(duì)CYR32和CYR33都表現(xiàn)出高抗，綿麥367表現(xiàn)出中抗［19］，因?yàn)榫d麥51能抵抗目前流行所有致病型，而綿麥367不能抵抗CYR32型病菌。小麥的主要有效抗條銹病基因?yàn)閅r5、Yr10、Yr15、Yr18，Yr26，因?yàn)镚22致病群體的出現(xiàn)使得Yr26和Yr10失去抗性，因此在小麥品種培育過(guò)程中應(yīng)避免使用逐漸失去抗性的基因，使用和開(kāi)發(fā)具有抗性的基因［20］。

在不同的地區(qū)和年份，小麥抗條銹病效果具有差異性，如抗條銹基因Yr26在黃淮海麥區(qū)較為依賴且使用率達(dá)到30%［12］，而在四川已經(jīng)不再適用。四川地區(qū)流行生理小種為致病類(lèi)群 G22、CYR33和 CYR32［21］，試驗(yàn)中為自然誘發(fā)發(fā)病，有針對(duì)性地在22個(gè)小麥品種上進(jìn)行抗性鑒定。在本次抗性鑒定試驗(yàn)中，溫度和濕度都為條銹菌孢子生長(zhǎng)的適宜溫度和濕度，保證誘發(fā)品種發(fā)病并感染供試品種［16，22-23］。