河南省60个小麦品种(系)对茎基腐病的抗性鉴定与评价

赵 凯 徐 飞 宋玉立 王俊美 张姣姣 韩自行

（河南省农业科学院植物保护研究所/农业部华北南部作物有害生物综合治理重点实验室，郑州 450002）

小麦是河南省重要的粮食作物，常年种植面积540万hm2，年总产量3329.0万t，面积和产量分别约占全国的22.5%和26.4%[1]。小麦根和茎基部受病原菌侵染引起的多种根基部病害[2-3]，目前在全国范围内普遍发生，其中由小麦茎基腐病造成的危害范围不断扩大，而且发病程度有加重的趋势[4-5]。徐飞等[4]在2016年调查河南省63块麦田发现，由小麦茎基腐病引起的病田率高达65.1%，当发病田块白穗率在13.6%～36.1%时，产量损失可达38.0%～63.1%。小麦茎基腐病主要由假禾谷镰孢（Fusarium pseudograminearum）引起，病菌可以在土壤中病残体上长期存活，直接侵染小麦根系，造成根和茎基部枯死和腐烂，从而影响地面植株生长，造成枯白穗和子粒秕瘦等[6]。对小麦茎基腐病的防治十分困难，田间发现病情时已经为时过晚。因此，利用抗病品种是防治小麦茎基部病害经济有效的途径。本试验采用滴注法接种小麦苗，对河南省60个小麦品种（系）进行小麦茎基腐病的抗性鉴定，为抗病品种选育、利用以及病害防治提供可靠依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料 供试60个小麦品种（系）为河南省推广品种和后备品种（系）（表1），分别由供种单位提供，河南省农业科学院植物保护研究所小麦病害课题组收集保存。供试菌株14LY24-2，系从河南省洛阳市田间采集的小麦茎基腐病标样，经分离后获得的致病力强的优势菌株，经形态和分子鉴定后确认为假禾谷镰孢，由河南省农业科学院植物保护研究所小麦病害课题组保存。

表1 供试60个小麦品种（系）名称及提供单位

1.2 小麦茎基腐病抗性鉴定 将小麦茎基腐病菌株14LY24-2活化后，在马铃薯葡萄糖琼脂（PDA）培养基平板上培养7d，用直径为0.5cm打孔器把菌块均匀打碎，在无菌操作台中将其挑入100mL浓度为4%的绿豆汤培养基中，随后转入150r/min、25℃振荡培养72h，然后过滤掉残渣，吸取菌液到血球计数板上，将孢子浓度调节成100万个/mL悬浮菌液[7]，备用。

通过室内盆栽苗人工接种方法进行小麦茎基腐病抗性鉴定，接种参照 V.Mitter等[8]的方法进行。将不同品种小麦催芽后种于12cm×13cm营养钵中，每钵约225g无菌土，每钵均匀播种7粒饱满无病小麦种子，覆土1cm，3次重复。出苗后10d，吸取10µL孢子浓度为100万个/mL的悬浮菌液，在距离土壤表面约0.5cm的小麦幼苗茎基部点上菌液，呈水珠状，然后用塑料薄膜将搪瓷盘和麦苗包裹，黑暗条件下保湿2d，然后置于白天25℃、夜间15℃条件下生长。

1.3 病害调查和统计方法 病害调查和统计方法参照V.Mitter等[8]的方法进行。接种后35d将麦苗轻轻拔出，冲洗干净，测量株高及腐烂长度，查看腐烂层数。病害分级标准如下：无病为0级；第1层叶鞘褐枯占叶鞘长度小于10%为1级；第1层叶鞘褐枯占叶鞘长度11%～25%为2级；第1层叶鞘褐枯占叶鞘长度26%～50%为3级；第2层叶鞘有明显褐枯为4级；第3层叶鞘有明显褐枯或枯死为5级。按照方中达[9]的方法计算病情指数：病情指数=100×Σ（病级×该级株数）/（最高级×总株数）。依据调查将小麦茎基腐病抗病类型划分为4个级 别：病 情 指 数 ＜10为 高 抗（HR）；病 情 指 数10.01～20.0为中抗（MR）；病情指数 20.01～30.0为中感（MS）；病情指数 ＞30.01 为高感（HS）。

2 结果与分析

幼苗接种10d时，所有植株都能正常生长，但茎基部的胚芽鞘上残留菌液斑点，表现出浅褐色。接种20d时，叶片卷曲，在周围环境温度为25℃、湿度为90%时，所有品种（系）的茎基部均有大量的白色菌丝层缠绕，尤其是凭心1号表现最为严重，直接从小麦茎基部断折。接种35d时，表现中抗的品种，如豫农054（图1A）、天民008，植株茎基部出现浅褐色，但第2层叶鞘未变色，根系健全。表现中感的品种，如郑麦366、望水白、国麦301等，第1层叶鞘表现褐色，第2层叶鞘出现零星褐变。表现高度感病的品种（系）随病情指数增高植株受浸染程度加重，矮抗58（图1B）表现出茎节发黑发褐，根系显现不发达，第1层叶鞘褐变明显；开麦21（图1C）植株变褐部位上升至茎秆与叶片交汇处，根系减弱；部分品种（系）如周麦22（图1D）、郑麦9023、许科718等，茎基部完全变成“酱油秆”，腐烂长度明显，叶片稍有发黄；高度感病的品种（系）如豫保1号（图1E）、驻6097、周麦31等，表现叶片瘦弱细长，叶色发黄，干枯死亡，根部直接残留在土壤中，在根部和茎部的接口处呈现深褐色，出现断节现象；少数品种（系）如郑麦99379（图 1F）、兰考 008、周 99233、凭心 1号、植保273，其第2、3叶鞘遭受侵染，腐烂为褐色，茎节和茎秆也表现深褐色，叶片干枯，整个植株死亡。

图1 接种35d时不同品种的症状表现

试验结果表明（表2），供试的60个品种（系）的小麦茎基腐病平均病情指数在15.29～75.52之间，不同品种（系）间病情指数有明显差异。根据上述抗感分级标准，供试60个小麦品种（系）中无免疫和高抗品种（系），表现中抗的有豫农054和天民008共2个品种，占供试品种（系）3.33%；表现中感的有郑麦366、望水白、国麦301和国麦206共4个品种，占供试品种（系）6.67%；表现高感的有植保273、郑麦99379、凭心1号等54个品种（系），占供试品种（系）90.0%。

将病情指数与平均株高、腐烂长度和腐烂层数进行相关性分析，结果表明，供试的60个小麦品种（系）的平均株高在24.31～45.45cm之间，株高与病情指数呈负相关，其相关系数R=－0.13（P＜0.05）；平均腐烂长度在0.50～4.60cm之间，平均腐烂长度与病情指数呈正相关，其相关系数R=0.84；平均腐烂层数在0.50～2.67层之间，平均腐烂层数与病情指数呈正相关，其相关系数R=0.66。相关性结果分析表明株高、腐烂长度与腐烂层数可以作为小麦抗茎基腐病的辅助指标，其中腐烂长度与茎基腐病病情指数的相关系数的绝对值最高，可作为小麦抗茎基腐病的最佳辅助指标。

3 讨论

对于小麦茎基腐病抗性鉴定，在国外已有研究报道，已建立了相关的评价指标和抗性鉴定方法，并筛选出抗性较好的种质资源[7]。但在国内，对于由假禾谷镰孢引起小麦茎基腐病研究还处于刚起步阶段，杨云等[10]运用温室盆栽苗方法对88份黄淮麦区主推小麦品种进行苗期抗性鉴定，本研究抗性鉴定结果与其品种抗性相近，但抗病品种所占比例高于其研究结果，可能是鉴定方法和评价标准不一样所导致。本试验鉴定方法严格按照V.Mitter等[8]方法进行的，其结果认为苗期鉴定与田间鉴定具有高度的相关性，因此这些材料还需要在大田试验中进行验证，以便筛选出抗病性强且稳定的材料。

本研究对河南省60个小麦推广品种和后备品种（品系）的茎基腐病抗性鉴定中，尚未发现能够免疫及高抗的品种，只有少数中抗品种（3.33%）和中感品种（6.67%），大部分（90.0%）表现为高感品种（系）。试验结果可以看出：（1）河南省在当前小麦生产中缺乏对茎基腐病的抗病品种，是近几年发病重的主要原因。鉴于茎基腐病发生与危害逐年加重，建议把抗茎基腐病作为小麦抗病育种目标之一。（2）试验结果表明，尽管缺少抗病品种（系），但不同品种（系）间抗性还是有明显差异的。生产实际中，发病特别严重的地区，尽量选用抗性相对较好的中抗至中感品种，从而减轻或延缓发病，结合加强田间管理和药剂防治，控制茎基腐病危害。（3）下一步工作要扩大鉴定和筛选小麦品种的范围，评价主推品种的抗病性，筛选抗性好的品种和抗源材料，为抗病品种培育和利用提供依据。

表2 60个小麦品种（系）对茎基腐病的抗性表现

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