38份燕麦种质抗坚黑穗病鉴定与评价

2018-09-10 07:41周天旺徐生军王春明郭成赵桂琴
甘肃农业科技 2018年7期

周天旺 徐生军 王春明 郭成 赵桂琴

摘要:为明确不同燕麦(Avena sativa ) 种质抗病性差异, 2015 — 2016年对38份燕麦种质进行了人工接种坚黑穗病菌(Ustilago segetum var avenae)田间抗性鉴定和评价。结果表明,在供试的38份燕麦种质中,17份材料对坚黑穗病表现为免疫,9份表现高抗,6份表现抗,6份表现中感,分别占供试材料的44.7%、23.7%、15.8%和15.8%。通过鉴定获得的有效抗坚黑穗病种质,可为品种的合理布局及抗病育种提供核心抗源。

关键词:燕麦种质;坚黑穗病菌;抗性鉴定

中图分类号:S435.121.4 文献标志码:A 文章编号:1001-1463(2018)07-0033-03

doi:10.3969/j.issn.1001-1463.2018.07.011

Abstract:In order to confirm the difference of oat germplasm resistance to Ustilago segetum var. avenae, the resistance of 38 oat germplasms was identified and evaluated by artificial inoculation under field condition from 2015 to 2016. The results show that 17 materials were immune, nine materials were highly resistant, six materials were resistant, and six materials were moderately susceptible, which accounted for 44.7%, 23.7%, 15.8% and 15.8% of 38 oat germplasms, respectively. Obtaining these effective resistance germplasms could provide core resistance source for breeding and reasonable layout of cultivars.

Key words:Oat germplasm;Ustilago segetum var. avenae;Resistance identification

燕麦属禾本科一年生草本植物,一般分为裸粒型的裸燕麦和带稃型的皮燕麦两大类[1 ]。我国作为燕麦的原产地之一,种植历史悠久,裸燕麦播种面积占90%以上[2 ]。我国燕麦的主产区有内蒙古、青海、陕西、山西、吉林和甘肃等地[3 ]。燕麦除了其饲用价值外,还具有极高的营养和保健价值[4 ]。近年来,随着科技的发展和人们对燕麦营养保健价值的认识不断深入,一些国家将其用于开发保健品和化妆品[5 ]。同时,由于燕麦的适应性强,耐寒、抗旱、耐土地瘠薄、耐适度盐碱、施肥少及农业风险系数低,已成为中国农业种植结构调整、西部开发及经济欠发达地区农民脱贫致富的重要作物[4 ]。然而,目前燕麦生产中普遍存在品种退化、产量低、抗病性差、混杂、易倒伏等问题,严重制约燕麦产业的健康发展[6 ]。

燕麥坚黑穗病是我国燕麦产区的主要病害,目前主要使用化学药剂进行防治,而化学农药的长期和大量使用而引起的农药残留环境污染和病虫的抗药性问题日益凸显[7 ],筛选和培育抗病种质是病害防治的最根本有效的手段,鉴定和评价种质资源的抗病性则是选育抗病品种和品种合理布局的首要工作。我们于2015 — 2016年对38份燕麦品种(系)进行了人工接种抗坚黑穗病鉴定与评价,旨在筛选出一批抗性种质,为育种工作提供核心抗源及品种的合理布局、更替提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料

供试燕麦材料38份,其中皮燕麦22份,裸燕麦16份,均由甘肃农业大学草业学院提供。

1.2 试验方法

1.2.1 鉴定圃设计 鉴定圃设在甘肃省天水市甘谷县新兴镇五甲村(甘肃省农业科学院植物保护研究所甘谷试验站),年平均气温为9.5~10.9 ℃,降水量为480 mm左右,无霜期为180 d左右。于每年4月初进行田间春播,行长1.0 m,行距25 cm,单行播种100粒。供试材料按鉴定编号随机排列于田间,鉴定圃四周设保护区,在初次鉴定中表现抗以上的品种,翌年重复鉴定,取两次鉴定发病重者为最终抗性。

1.2.2 坚黑穗病病原物接种体制备 将上年在病圃中采集的燕麦坚黑穗病病穗,用手充分碾碎,50目细箩过筛,除去杂物,使其成均一的菌粉,播种时接种使用。

1.2.3 坚黑穗病接种 菌土覆盖处理参照郭成等的方法[7 ]。每300 g菌粉拌100 kg过筛细土,反复搅拌,使菌粉与细土充分混合均匀,配制成含菌量0.3%的菌土,播种时接种菌土3~4 cm,覆盖田土耙耱。

1.2.4 病情调查 燕麦成乳熟期(6月中旬)进行,每份材料逐株调查,分别记载总株数、燕麦坚黑穗病病株数,计算病株率。

病情分级和抗性评价标准参照郭成等的方 法[7 ]。0级:病株率 = 0,免疫(IM);1级:0 < 病株率≤5.0%,高抗(HR);3级:5.0% < 病株率≤10.0%,抗(R);5级:10.0 % < 病株率≤30.0%,中感(MS);7级:30.0% < 病株率≤50.0%,感病(S);9级:50.0% < 病株率≤100.0%,高感(HS)。

2 结果与分析

2.1 燕麦品种对坚黑穗病的抗病性

2.1.1 对坚黑穗病不同抗性类型的燕麦品种(系)所占比例 在供试38份燕麦品种(系)中,对燕麦坚黑穗病表现为免疫的材料有17份,表现高抗的材料有9份,表现抗的材料6份,表现中感的材料6份,分别占供鉴材料的44.7%、23.7%、15.8%和15.8%,未鉴定出感病和高感材料,各抗性类型所占比例见图1。

2.1.2 供试皮燕麦品种(系)对坚黑穗病的抗病性评价 在供试的22份皮燕麦品种(系)中对坚黑穗病表现为免疫的材料有10份,分别是坝燕1号、坝燕4号、坝燕5号、坝燕6号、坝燕7号、伽利略、白燕7号、定燕2号、陇燕1号和陇燕2号,病株率均为0;表现高抗的材料有6份,分别是林纳、青海444、440、478、陇燕3号和陇燕 4号,病株率1.00%~3.90%;表现抗的材料有4份,分别是Magnum、SC、黄燕麦和409,病株率5.80%~8.70%;表现中感的材料有顶绿和坝上野燕麦有2份,病株率14.70%~17.20%。各抗性类型依次占供试材料的45.50%、27.30%、18.30%和9.00%。具体结果见表1。

2.1.3 供试裸燕麦品种(系)对坚黑穗病的抗病性评价 在供试的16份裸燕麦品种(系)中对坚黑穗病表现为免疫的材料有7份,分别是坝莜1号、坝莜3号、坝莜9号、坝莜18号、200919-7-1、200966-2-4-3和ZNY01,病株率均为0;表现高抗的材料有3份,分别是坝莜6号、坝莜14号和200733-20-4,病株率0.44%~1.60%;表现抗的有坝莜8号和冀张燕4号2份材料,病株率7.5%~8.3%;表现中感的材料有4份,分别是9646-1、坝莜12号、坝莜13号和833-1-1,病株率11.10%~26.60%。各抗性类型依次占供鉴材料的43.80%、18.70%、12.50%和25.00%。具体结果见表2。

3 小结与讨论

在供试的22份皮燕麦品种(系)中,10份表现免疫,有6份表现高抗,4份表现抗病,2份表现中感,各抗性类型依次占供鉴材料的45.5%、27.3%、18. 3%和9.0%,在供试的16份裸燕麦种质中,7份表现免疫,3份表现高抗,2份表现抗病,4份表现中感,各抗性类型依次占供试材料的43.8%、18.7%、12.5%和25.0%。

本研究发现,坝上野燕麦、坝莜9号、白燕7号和坝燕6号与郭成等[7 ]鉴定的抗性类型结果一致,坝燕1号的鉴定结果免疫与郭满库等[8 ]鉴定结果一致,但冀张燕4号和坝莜12号本次鉴定为抗病和中感,与郭成等[7 ]鉴定的免疫和高感有差异。坝莜3号和黄燕麦病株率较郭满库等[8 ]的结果有下降,但409、440和478病株率较郭满库 等[8 ]的结果有增加,病情加重,抗性水平下降,可能与播种时期的土壤温度、湿度、播种深度及菌土覆盖厚度相关,这与田绍义等[9 ]认为播种时的气温和苗期温度都可能影响坚黑穗病的观点相一致。通过本次鉴定获得的这些有效抗病种质,可为品种(系)的合理布局及抗病育种提供核心抗源。 参考文献:

[1] 李春杰,陈泰祥,赵桂琴,等. 燕麦病害研究进展[J]. 草业学报,2017,26(12):203-222.

[2] 章海燕,张 晖,王 立,等. 燕麦研究进展[J]. 粮食与油脂,2009(8):7-9.

[3] 郑殿升,张宗文. 中国燕麦种质资源国外引种与利用[J]. 植物遗传资源学报,2017,18(6):1001-1005.

[4] 李润枝,陈 晨,张培培,等. 我国燕麦种质资源与遗传育种研究进展[J]. 现代农业科技,2009(17):44-45.

[5] 赵秀芳,戎郁萍,赵来喜. 我国燕麦种质资源的收集和评价[J]. 草业科学,2007,24(3):36-39.

[6] 张向前. 燕麦种质农艺性状、耐盐和AFLP分子标记的遗传多样性分析[D]. 呼和浩特:内蒙古农业大学,2012.

[7] 郭 成,王 艳,张新瑞,等. 燕麦种质抗坚黑穗病鉴定与评价[J]. 草地学报,2017,25(2):379-386.

[8] 郭滿库,郭建国,郭 成,等. 燕麦种质对坚黑穗病的抗性筛选[J]. 植物保护学报,2012,39(6):575-576.

[9] 田绍义,李振树,高世金,等. 莜麦(裸燕麦)品种抗坚黑穗病的观察研究[J]. 河北农学报,1982(4):55-57.

(本文责编:陈 珩)