關(guān)鍵詞農(nóng)家小麥品種；條銹病；白粉病；抗病性評(píng)價(jià)；兼抗

小麥條銹病由條形柄銹菌小麥專化型引起，小麥白粉病由布氏白粉菌小麥?；鸵穑菄?yán)重影響甘肅隴南地區(qū)（包括隴南市、天水市及定西市和臨夏州，泛指甘肅隴南條銹病越夏區(qū)）乃至全國(guó)小麥生產(chǎn)安全的兩種氣傳性葉部病害，種植抗病品種是防治病害最經(jīng)濟(jì)有效且有利于保護(hù)環(huán)境的措施。由于病菌具有高度變異性，抗病品種在甘肅一般種植3～5年便會(huì)“喪失”抗病性而失去利用價(jià)值。自2010年以來，隨著條銹菌CYR34及新菌系ZS在甘肅隴南條銹菌越夏區(qū)的先后出現(xiàn)，含有‘貴農(nóng)21’‘貴農(nóng)22’‘yr10’和‘中四’血緣品種抗病性相繼喪失。小麥白粉菌群體中含有vPm8的毒性頻率一直保持在95%以上，且甘肅省內(nèi)品種（系）中多含有抗病基因Pm8，導(dǎo)致小麥白粉病在甘肅隴南常年發(fā)生流行。從目前甘肅隴南小麥品種（系）抗病性看，成株期兼抗條銹病和白粉病材料相對(duì)較少。不斷挖掘和利用兼抗小麥條銹病和白粉病的優(yōu)良材料，是持續(xù)控制甘肅隴南地區(qū)小麥條銹病和白粉病的前提和基礎(chǔ)。

目前，甘肅隴南地區(qū)小麥抗病育種面臨著小麥條銹菌和白粉菌群體毒性變異速度快、可利用的抗性基因（品種）資源有限、抗病品種需要隨著毒性菌系的不斷變化而不斷更替的問題。兩病害在該區(qū)域的混合發(fā)生，更是加劇了品種（基因）更替的步伐。小麥農(nóng)家品種是經(jīng)過漫長(zhǎng)的自然選擇和人為干預(yù)后保存下來的寶貴遺傳資源材料，具備了對(duì)當(dāng)?shù)刈匀簧鷳B(tài)條件較強(qiáng)的適應(yīng)性和與之相對(duì)應(yīng)的生產(chǎn)潛力。研究發(fā)現(xiàn)其含有豐富的優(yōu)異基因資源。近年來，國(guó)內(nèi)相關(guān)學(xué)者開展了7000余份小麥農(nóng)家品種抗病性研究，先后篩選出諸多優(yōu)異抗條銹病和白粉病材料，并進(jìn)行了抗病基因的標(biāo)記與利用，但生產(chǎn)上仍缺乏兼抗兩種病害的優(yōu)良品種。本研究對(duì)127份成株期抗條銹病性較好的甘肅農(nóng)家小麥材料，于2021年和2022年進(jìn)一步進(jìn)行了苗期、成株期抗條銹病和白粉病性評(píng)價(jià)，同時(shí)在苗期對(duì)抗白粉病基因Pm2、Pm4a、Pm8、Pm21進(jìn)行了分子檢測(cè)，旨在靶向篩選出雙抗優(yōu)異材料，為甘肅隴南地區(qū)抗病育種提供技術(shù)支撐。

1材料與方法

1.1供試材料及來源

供試的127份農(nóng)家小麥品種、感病對(duì)照品種‘輝縣紅’和‘銘賢169’，供試條銹菌和白粉菌均來自甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所。

1.2試驗(yàn)方法

1.2.1抗條銹病和白粉病鑒定

1.2.1.1苗期鑒定

在甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所蘭州溫室進(jìn)行。將供試品種按表1順序編號(hào)，以‘輝縣紅’和‘銘賢169’為對(duì)照。播于盛有營(yíng)養(yǎng)土的10cm×10cm塑料花盆中，每品種穴播5～10粒，每盆4個(gè)品種，分別種植用于條銹病和白粉病鑒定的材料各1套。待供試品種一葉一心時(shí)，采用掃抹法（白粉菌）和噴孢子懸浮液法（條銹菌）分別接種供試新鮮混合菌系。將接種后的幼苗放人保濕桶內(nèi)，10～15℃黑暗保濕24h，然后轉(zhuǎn)入溫室培養(yǎng)。

1.2.1.2成株期鑒定

在甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所甘谷試驗(yàn)站進(jìn)行。每個(gè)供試品種種植1行，行長(zhǎng)100cm，行距20cm，每隔20份材料種植1行感病對(duì)照品種‘銘賢169’，在試驗(yàn)區(qū)四周種植2行‘銘賢169’作為誘發(fā)行和保護(hù)行。2021年和2022年3月下旬，在誘發(fā)行人工接種條銹菌混合小種，混合菌包括CYR34、CYR32、ZS等主要流行小種和致病類型。小麥白粉病鑒定采用自然發(fā)病。

1.2.2小麥基因組DNA的提取與分子檢測(cè)

將供試品種的種子及已知抗病基因載體品種‘Ulka/8Cc’（Pm2）、‘Khapli/8Cc’（Pm4a）、‘高加索’（Pm8）、‘R43’（Pm21）在蘭州溫室內(nèi)播種，待長(zhǎng)至2葉時(shí)剪取幼葉，用改良CTAB法分別提取所有供試品種的基因組DNA。選用國(guó)內(nèi)外現(xiàn)已開發(fā)的抗白粉病基因Pm2、Pm4a、Pm8、Pm21的SSR、SCAR、STS或CAPS標(biāo)記進(jìn)行分子檢測(cè)。

1.2.3記載標(biāo)準(zhǔn)

苗期條銹病、白粉病分別于接種后18～20d和12～15d，待感病對(duì)照品種充分發(fā)病，分別逐株調(diào)查鑒定各品種病情（反應(yīng)型、嚴(yán)重度和普遍率）。成株期于每年5月20日和27日連續(xù)進(jìn)行2次田間調(diào)查，分別記載各品種條銹病病情[反應(yīng)型／嚴(yán)重度（%）／普遍率（%）]和白粉病病級(jí)，以病情（病級(jí)）最重一次為準(zhǔn)。

其中：小麥條銹病苗期病情[反應(yīng)型／嚴(yán)重度（%）／普遍率（%）]、成株期病情[反應(yīng)型／嚴(yán)重度（%）／普遍率（%）]記載依照文獻(xiàn)[29]進(jìn)行。反應(yīng)型記載按照6級(jí)標(biāo)準(zhǔn)記錄：O型（免疫，IM）、O；型（近免疫，NM）、1型（高抗，HR）、2型（中抗，MR）、3型（中感，MS）、4型（高感，HS）；嚴(yán)重度按0、t、5%、10%、20%、40%、60%、80%、100%9級(jí)標(biāo)準(zhǔn)劃分；普遍率按0、t、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%共13級(jí)標(biāo)準(zhǔn)劃分。白粉病苗期病情（反應(yīng)型／嚴(yán)重度／普遍率）記載依照文獻(xiàn)[30]進(jìn)行。成株期田間病級(jí)按照0～9級(jí)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，即：0級(jí)（免疫，IM）、1～2級(jí)（高抗，HR）、3～4級(jí)（中抗，IR）、5～6級(jí)（中感，MS）、7～8級(jí)（高感，HS）、9級(jí)（極感，SS）。

1.2.4數(shù)據(jù)分析

在Excel 2007上進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。根據(jù)嚴(yán)重度和普遍率分別計(jì)算各供試品種病情指數(shù)。

病情指數(shù)=普遍率×平均嚴(yán)重度/100。

反應(yīng)型3～4型，病情指數(shù)在25以下為慢銹（SR）。

2結(jié)果與分析

2.1抗條銹性鑒定

由表1可知，在供試的127個(gè)農(nóng)家小麥品種中，苗期有‘小輩力麥’（省庫(kù)號(hào)0009）等36份材料表現(xiàn)抗病，占28.35%。‘短紅芒麥’（省庫(kù)號(hào)0006）等39份材料表現(xiàn)成株期抗病，占30.71%;‘紅芒麥’（省庫(kù)號(hào)0023）等14份表現(xiàn)全生育期抗病，占11.81%。

2.2抗白粉病性鑒定

由表2結(jié)果可知，苗期有‘紅麥’（省庫(kù)號(hào)0635）等24份材料表現(xiàn)抗病，占18.90%;成株期表現(xiàn)抗病的有‘青熟麥’（省庫(kù)號(hào)0379）等72份，占56.69%；全生育期表現(xiàn)抗病的有‘小白麥’（省庫(kù)號(hào)0772）等21份，占16.54%。

2.3兼抗型材料評(píng)價(jià)

結(jié)合表1、表2結(jié)果，發(fā)現(xiàn)苗期兼抗材料有‘紅梢頭’（省庫(kù)號(hào)0549）等15份，占11.81%。其中表現(xiàn)免疫的有‘大見口’（省庫(kù)號(hào)0741）、‘綠麥’（省庫(kù)號(hào)0914），高抗的有‘紅疙瘩’（省庫(kù)號(hào)0392）、‘魚兒麥’（省庫(kù)號(hào)0452），中抗的有‘箭兒頭’（省庫(kù)號(hào)0369）、‘紅梢頭’（省庫(kù)號(hào)0549）、‘老芒麥’（省庫(kù)號(hào)0523）、‘大白見口’（省庫(kù)號(hào)0752）、‘小白麥’（省庫(kù)號(hào)0772）、‘春老芒麥’（省庫(kù)號(hào)0803）、‘白穗老芒麥’（省庫(kù)號(hào)0812）、‘紅矮麥’（省庫(kù)號(hào)0823）、‘紅螞蚱’（省庫(kù)號(hào)0507）、‘白春麥’（省庫(kù)號(hào)0250）、‘有芒麥’（省庫(kù)號(hào)0361）等11份，分別占1.57%、1.57%和8.66%（表3）。

成株期表現(xiàn)兼抗的材料有‘白春麥’（省庫(kù)號(hào)0003）等27份，占21.26%。其中表現(xiàn)免疫的有‘綠麥’（省庫(kù)號(hào)0914），中抗的有‘白春麥’（省庫(kù)號(hào)0003）、‘短紅芒麥’（省庫(kù)號(hào)0006）、‘和尚頭’（省庫(kù)號(hào)0034）、‘白麥’（省庫(kù)號(hào)0073）、‘紅疙瘩（有芒）’（省庫(kù)號(hào)0428）、‘有芒紅螞蚱’（省庫(kù)號(hào)0487）、‘老芒麥’（省庫(kù)號(hào)0523）、‘紅禿麥’（省庫(kù)號(hào)0536）、‘紅芒紅梢麥’（省庫(kù)號(hào)0548）、‘大白見口’（省庫(kù)號(hào)0752）、‘小白麥’（省庫(kù)號(hào)0772）、‘大白芒’（省庫(kù)號(hào)0791）、‘塬邊老芒麥’（省庫(kù)號(hào)0796）、‘白莖紅芒’（省庫(kù)號(hào)0802）、‘春老芒麥’（省庫(kù)號(hào)0803）、‘白穗老芒麥’（省庫(kù)號(hào)0812）、‘紅挑頭’（省庫(kù)號(hào)0813）、‘紅穗老芒麥’（省庫(kù)號(hào)0814）、‘紅矮麥’（省庫(kù)號(hào)0823）、‘紅螞蚱’（省庫(kù)號(hào)0507）、‘老紅麥’（省庫(kù)號(hào)0515）、‘紅春麥’（省庫(kù)號(hào)0242）、‘白春麥’（省庫(kù)號(hào)0250）、‘白扎芒’（省庫(kù)號(hào)0664）、‘紅疙瘩’（省庫(kù)號(hào)0392）、‘魚兒麥’（省庫(kù)號(hào)0452）等26份，分別占0.79%和20.47%。

全生育期表現(xiàn)兼抗的材料僅有‘老芒麥’（省庫(kù)號(hào)0523）、‘大白見口’（省庫(kù)號(hào)0752）、‘小白麥’（省庫(kù)號(hào)0772）、‘春老芒麥’（省庫(kù)號(hào)0803）、‘白穗老芒麥’（省庫(kù)號(hào)0812）、‘紅矮麥’（省庫(kù)號(hào)0823）、‘紅螞蚱’（省庫(kù)號(hào)0507）、‘白春麥’（省庫(kù)號(hào)0250）、‘綠麥’（省庫(kù)號(hào)0914）、‘紅疙瘩’（省庫(kù)號(hào)0392）、‘魚兒麥’（省庫(kù)號(hào)0452）等11份，占8.66%。

2.4抗白粉病基因分子檢測(cè)

檢測(cè)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，‘白春麥’（省庫(kù)號(hào)0250）等39個(gè)品種中含有Pm2，‘白麥’（省庫(kù)號(hào)0005）等110個(gè)品種中含有Pm4a，‘鳳翔麥’（省庫(kù)號(hào)0381）等32個(gè)品種中含有Pm8，‘白穗老芒麥’（省庫(kù)號(hào)0812）等4個(gè)品種中含有Pm21，分別占30.71%、86.61%、25.20%、3.15%。

同時(shí)含有2個(gè)及以上基因的品種有‘白春麥’（省庫(kù)號(hào)0003）等60個(gè)，占47.24%。其中含有2個(gè)基因品種有‘專腰麥’（省庫(kù)號(hào)0017）等49個(gè)，3個(gè)基因品種有‘小青芒’（省庫(kù)號(hào)0787）等8個(gè)，分別占38.58%和6.30%。‘老紅麥’（省庫(kù)號(hào)0807）等31個(gè)品種含有Pm2+Pm4a，‘白春麥’（省庫(kù)號(hào)0003）等16個(gè)品種含有Pm4a+Pm8，‘白莖紅芒’（省庫(kù)號(hào)0802）含有Pm4a+Pm26，‘鳳翔麥’（省庫(kù)號(hào)0381）含有Pm2+Pm8；‘小青芒’（省庫(kù)號(hào)0787）、‘豌豆麥’（省庫(kù)號(hào)0810）、‘白春麥’（省庫(kù)號(hào)0250）、‘老白麥’（省庫(kù)號(hào)0951）、‘紅半芒’（省庫(kù)號(hào)0341）等5個(gè)品種含有Pm2+Pm4a+Pm8，‘長(zhǎng)芒’（省庫(kù)號(hào)0785）、‘白春麥’（省庫(kù)號(hào)0881）含有Pm2+Pm4a+Pm26，‘紅矮麥’（省庫(kù)號(hào)0823）含有Pm4a+Pm8+Pm26。

3結(jié)論與討論

條銹病和白粉病是甘肅省小麥生產(chǎn)上發(fā)生最為廣泛的兩種病害，采用人工接種鑒定結(jié)合自然誘發(fā)鑒定，可更準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)品種的抗病性特點(diǎn)?？共∑贩N的推廣應(yīng)用不僅能夠有效減緩病害的蔓延速度，而且可顯著減輕病害發(fā)生程度。近年來，隨著環(huán)境條件的改變，甘肅隴南小麥田間條銹病和白粉病混發(fā)、重發(fā)，開展穩(wěn)定兼抗條銹病和白粉病優(yōu)異種質(zhì)資源材料的篩選和抗病品種的選育，顯得更為重要和迫切。

從前人研究結(jié)果看，對(duì)供試材料的鑒定評(píng)價(jià)大多是針對(duì)單一的條銹病或白粉病進(jìn)行。因此，在未來研究中針對(duì)田間病害發(fā)生特點(diǎn)，有針對(duì)性地開展多病害的接種及自然誘發(fā)鑒定，以期篩選出具有兼抗條銹病、白粉病等多種病害的品種材料是生產(chǎn)所需。本研究通過對(duì)甘肅省127份小麥農(nóng)家品種的全生育期抗病性鑒定，發(fā)現(xiàn)兼抗品種占比并不高，與楊立軍等的研究結(jié)果相似。本研究通過對(duì)苗期、成株期與全生育期抗病性評(píng)價(jià)，鑒定出一批兼抗小麥條銹病和白粉病的農(nóng)家種質(zhì)資源。對(duì)于連續(xù)兩年均保持抗病的優(yōu)異材料，在進(jìn)一步挖掘抗病基因的基礎(chǔ)上，可作為抗病小麥新品種（系）的重要親本，進(jìn)行兼抗品種的培育。

分子檢測(cè)結(jié)果表明，有110份品種攜帶Pma．39份品種攜帶Pm2，32份品種攜帶Pm8，4份品種攜帶Pm21。部分高抗／中抗材料如‘白麥’‘白疙瘩’中，均未檢測(cè)到上述檢測(cè)的Pm基因，表明這些優(yōu)異材料中含有其他小麥抗白粉病基因，值得進(jìn)一步研究利用。將上述研究結(jié)果與黃苗苗等的研究結(jié)果相結(jié)合，鑒定出的抗性品種可作為甘肅隴南地區(qū)小麥抗條銹病和抗白粉病的種質(zhì)資源，在今后的抗病育種中進(jìn)一步加以利用，為甘肅隴南地區(qū)小麥條銹病和白粉病的持續(xù)控制和解決種質(zhì)資源匱乏的問題提供技術(shù)支撐。