ＵＶ－Ｂ辐射增强对小麦条锈病影响的初步探讨

李　晶等

摘要：在温室条件下用铭贤169、吨半麦、成农4号3个小麦品种，研究了接种条锈菌条中32号小种前后UV—B辐射增强对小麦条锈病的影响。结果表明，接种前对小麦照射UV—B增强了品种铭贤169和吨半麦的病情指数，但对成农4号的病情指数没有影响。接种后照射UV—B对品种成农4号、铭贤169和吨半麦的病情指数均无显著影响，但却减少了条锈菌在品种铭贤169和吨半麦上的产孢期与产孢量。

关键词：UV—B辐射；小麦条锈病；病情指数；产孢面积；产孢量

中图分类号：S 435，121

随着大气污染的加剧，特别是氯氟烃浓度的不断增大，臭氧层逐年变薄，引起UV—B辐射(280—320 nm)增强。UV-B辐射的生物学效应已成为当今学术界研究的热点问题之一。国外已对200多种植物做过相关研究，发现2／3以上的植物受到了不同程度的伤害。

小麦是我国重要的粮食作物之一，近年来，国内外文献报道了很多关于UV-B辐射增强对小麦株高、叶面积、产量等生物学特性影响的研究。但是，UV-B辐射增强对小麦病害影响的相关研究却很少。小麦条锈病是影响小麦产量的一个重要病害，研究UV-B辐射增强对小麦条锈病流行的影响具有重要意义。本试验主要是在温室条件下初步研究UV-B辐射增强对小麦条锈病的影响。这一研究有助于认识未来UV-B增强条件下小麦条锈病的发生流行规律和正确评估其危害程度，同时可为大田研究提供一定的依据。

1、材料与方法

1.1试验材料

小麦品种为铭贤169、吨半麦、咸农4号；条锈小种采用条中32号(CY32)。3个小麦品种对CY32的抗性不同，铭贤169属于高度感病型，吨半麦属于中度感病型，咸农4号属于中度抗病型。供试紫外灯管为北京电光源研究所生产的UV308紫外灯，其光谱图见图1。

1.2试验方法

1.2.1接种前UV-B辐射处理

将小麦种子用37℃左右温水浸泡6～7 h，取出后用吸水纸吸干，放在纱布上催芽，24 h后，精选发芽良好的种子种植，每盆种40株左右，每5盆为1个重复，每处理3个重复。

待小麦种植5 d后，开始进行UV-B辐射。把紫外灯管悬挂在麦苗上方，根据UV-B灯管距离小麦高度的不同共设置50、60、70 cm 3个处理，其UV-B强度分别为22.6×10^-2W／m²、17.3×10^-2W／m²、13.5×10^-2W／m^-2，对照为温室内自然光线。辐射时间。9：00～15：00，7 d后停止照射。使用喷雾的方法进行均匀接种，接种浓度为0.3 mg／mL。

反应型及病情指数：接种10 d后，每隔2天测定1次各处理的病情指数并观察病斑反应型。同一品种各处理间病情指数差异显著性用T检验测试(p<0.05或p<0.01)。

1.2.2接种后UV-B辐射处理

小麦种植及接种方法同前。接种保湿后，将小麦置于紫外灯下照射，同样是每个品种设置3个UV-B辐射强度，设置方法同接种前UV-B辐射处理，辐射时间09：00～15：OO，所有调查结束后停止照射。

反应型及病情指数的测定方法同接种前UV-B辐射处理。

产孢能力：产孢期为接种叶孢子堆开始产孢到孢子堆停止产孢所经历的时间。产孢量系产孢期内单叶平均产孢重量(因咸农4号在苗期表现出的症状主要为坏死，几乎没有产孢，所以未测定其产孢能力)。

2、结果分析

2.1接种前UV-B辐射处理

病情指数及反应型：UV-B辐射加重了铭贤169和吨半麦的病情，并且，随着UV-B辐射强度的逐渐增大，两个品种的病情指数也逐渐增高，咸农4号各处理间的病情指数无显著差异(表1)。UV-B辐射对各品种的反应型均没有影响。

铭贤169、吨半麦的病情指数随时间的变化的情况见图2、3。

2.2接种后UV-B辐射处理

病情指数及反应型：接种后对小麦进行UV-B辐射对条锈病病情指数无显著影响(表2)；各品种的反应型也无显著变化。

产孢期及产孢量：接种后进行UV-B辐射，铭贤169和吨半麦的产孢期有缩短的趋势，且产孢量显著减少(表3)。

3、结论与讨论

接种前进行UV-B辐射处理的结果主要反映的是UV-B辐射对小麦抗病性的影响。本结果显示，UV-B辐射对小麦条锈病的影响有品种上的差异性。接种前进行UV-B辐射处理对咸农4号的病情没有显著影响，但加重了铭贤169和吨半麦的病情，其中铭贤169对UV-B辐射表现出更大的敏感性。做预备试验时，发现UV-B辐射强度过大(超过35×10^-2W／m²，照射时间6 h)会引起小麦叶片退绿，严重时甚至有枯斑出现，可见UV-B辐射对小麦的生长及各方面机能有一定的伤害作用，并可能导致小麦对条锈病菌抗性的减弱，这种作用在品种间存在一定的差异。Biggs等曾研究过UV-B辐射增强对小麦叶锈病的影响，发现增强UV-B辐射对抗性小麦品种Florida301的病害发生率几乎没有影响，但加重了感病品种Red Hart的病情。这和本文的研究结果相符。

接种后照射UV-B对小麦和条锈菌都有一定影响，从结果看，接种后进行辐射处理对条锈病的影响主要表现在产孢期和产孢量上，可见UV-B辐射对条锈菌的影响更加显著一些。井金学等也曾研究过紫外照射对小麦条锈菌存活、致病性等方面的影响，发现经紫外线照射后，夏孢子存活能力严重降低，致病性改变，潜育期延长，反应型降低，严重度减少，繁殖能力下降。

另外，在其他病害上也有一些这方面的研究，如Semeniuk和Stewart曾在玫瑰接种6～8 h增加4倍的UV-B辐射，结果降低了玫瑰黑斑病的病情，原因可能是UV-B辐射对分生孢子萌发管有害。Semeniuk的试验的处理和本试验的处理不同，本试验只是在接种前和接种后照射，接种保湿过程中是保持黑暗的，而Semeniuk的试验则恰恰是在这个过程中进行UV-B辐射。

UV-B对病害影响的机制比较复杂，各种影响因素也很多，设定的强度不同、在不同的阶段照射、所用材料不同，都可能会得出不同的结果。目前国内外相关的研究非常少，且多是一些早期的研究。由于各个研究的条件设置相差很大，研究对象也不同，所以很难对这些结果作系统的分析。本试验对此做了一些初步的探讨，后续还需要做很多的研究工作，希望通过一系列的努力能对UV—B辐射对小麦条锈病发病和流行的影响有一定的认识。