146个小麦品种(系)对小麦黄花叶病毒病的抗性分析

刘 迪，范志业，陈 琦，沈海龙，侯艳红，陈 莉，王文豪，李雷雷，张轶芳，郭 鸣，李世民

(1.漯河市农业科学院国家植物保护郾城观测实验站，河南漯河 462300；2.漯河市科学技术局情报研究所，河南漯河 462000；3.漯河市粮油饲料产品质量监督检验站，河南漯河 462000)

小麦黄花叶病毒病是危害我国冬小麦的一种重要病害，主要发生在我国黄淮、长江中下游等冬小麦种植区，会造成有病田块小麦减产甚至绝收[1-2]。小麦黄花叶病毒病是由小麦黄花叶病毒(wheat yellow mosaic virus.WYMV)引起的一种土传病害[3-5]。该病毒存在于禾谷多黏菌(polymyxa graminis)休眠孢子体内，而禾谷多黏菌休眠孢子堆壁厚，具有很强的抗逆性，可以持续十多年保持其侵染能力，一旦传入田间就很难彻底根除，目前唯一的有效防治方法是使用抗病品种[6]。温度是该类病害发展及症状表现的主要决定因素，而大面积连作感病品种是造成病害流行的主要原因[6]。近年来，由于气候条件的变化、土地流转进程的加快以及农户缺乏科学的田间管理能力，该类病害的蔓延和流行趋势加重，使得发病面积不断扩大，危害程度不断上升。

早在1986年，于善谦等[7]、秦家忠等[8]就已经明确了中国小麦黄花叶病毒粒体为线条状，并确定小麦品种对该病毒的抗性为细胞核遗传；2005年，陈剑平[6]对中国禾谷多黏菌传麦类病毒研究做了系统性的阐述；近年来，孙炳剑[9]、崔正勇等[10]、缪 倩等[11]的研究表明，小麦黄花叶病毒病可引起感病植株株高、分蘖数、穗粒数和千粒重降低，造成小麦减产。在小麦种质资源的小麦黄花叶病毒病抗性鉴定方面前人做了大量工作，孙炳剑等[12]对河南62个主推小麦品种进行抗性评价，筛选出10个抗病品种；刘利娟等[13]对145个黄淮地区小麦品种进行抗性评价，筛选出豫麦416、泛麦5号等70个免疫品种；吴 斌等[14]对山东省80个小麦生产品种进行了抗性鉴定，筛选出良星99、山农18等15个抗病品种，但目前生产上对抗病品种的需求仍然迫切。本研究拟于2016—2017年度分别在河南省漯河市前袁村和马店村的常年重病田块对146个小麦品种(系)进行小麦黄花叶病毒病的抗性鉴定，并对不同发病级别小麦的农艺性状进行分析比较，以为小麦抗黄花叶病毒育种提供参考。

1 材料与方法

1.1 材 料

供试小麦材料共146个，其中，黄淮麦区推广种植的小麦品种116个，参加黄淮麦区品种审定的品系材料28个，以及2个江苏省感病品种扬麦15和扬麦158。试验种子均由漯河市农业科学院小麦研究所提供。

1.2 试验设计

试验设置两个试验点，分别在漯河市源汇区空冢郭乡前袁村和马店村，为小麦黄花叶病毒病多年重病田，两田块直线距离3.5 km，每试验点占地约600 m2。田块平整，肥力均匀，周边无树木、建筑等遮荫物，前茬作物为玉米。

每个品种(系)种植2 m单行，每行种50粒，行距25 cm，每9个品种(系)间种1行感病对照开麦18[12]和1行抗病对照豫农416[15]。两个试验点均设3次重复。

2016年10月19日人工点播，播前撒复合肥(N∶P∶K=24∶15∶6)750 kg·hm-2，全生育期不喷施杀菌剂，其他管理同大田。播后20 d调查出苗率。2017年5月31日两点同时收获，6月12日—18日人工脱粒、考种。

1.3 检测项目与方法

1.3.1 发病情况调查

从小麦黄花叶病毒病显症初期开始，每7 d进行一次发病情况调查，逐株记录发病级别，最终以发病最重时的调查结果为判定依据。

小麦黄花叶病毒病严重度分级标准参照孙炳剑等[12]的方法：0级，无症状；1级，新叶出现褪绿条纹或黄花叶症状；2级，多数叶片出现褪绿条纹或黄花叶症状，有时会出现新叶扭曲，植株矮化不明显；3级，全株呈现严重花叶症状，老叶上出现坏死斑，植株明显矮化，部分分蘖死亡或全株 死亡。

采用相对抗病性方法评价材料的抗病程度，具体指标及其计算方法见公式1、2、3。品种抗性评价标准在李洪连等[16]、黎 菊等[17]以及孙炳剑等[12]的基础上加以调整，具体见表1。

由于该病害为土传病害，试验为田间自然发病，考虑实际土壤中病毒含量分布不均匀的情况，两个试验点的品种抗性判定以发病较重的试验点结果为准，例如某一品种两试验点结果分别为高抗和中感，则判定该品种为中感。

病情指数(DI)=

(1)

(2)

相对抗病性指数(RRI)=1-RDI

(3)

表1 小麦品种对小麦黄花叶病毒病抗性标准

1.3.2 农艺性状调查

在小麦苗期调查每行的出苗数。在小麦成株期，于每行长势一致处随机测量3株株高，计算平均数。在小麦成熟期调查每行的有效穗数(单穗结粒5粒以上为有效穗)；计算株成穗数(公式4)和各抗性级别较免疫组株成穗数减少的百分比(公式5)。

(4)

低于免疫组百分比=

(5)

收获期，每行选择均匀样段，随机收取两点，每点长度10 cm，剪下所有麦穗，晒干后调查穗粒数和千粒重。

以品种审定报告中的株高、穗粒数和千粒重数值为基准，计算不同抗性级别下各性状的偏离率(公式6)；在品种抗性分级结果的基础上，以免疫组即不发病组的偏离率为基准，计算不同抗性级别下各性状的校正偏离率(公式7)。

(6)

校正偏离率=

(7)

1.4 数据处理

采用Microsoft Excel处理数据及制图，采用DPS 7.05进行数据统计分析。

2 结果与分析

2.1 供试小麦材料对小麦黄花叶病毒病的抗性分级

由田间鉴定结果(表2)可知，按照相对抗病性指数，146个供试材料中有免疫品种(系)12个，占供试材料的8.2%；高抗品种(系)37个，占 25.3%；中抗品种(系)28个，占比为19.2%；中感品种(系)42个，占比为28.8%；感病品种(系)27个，占比为18.5%。

安科157、才智141、存麦16号等12个免疫品种(系)的相对抗病性指数为1，两试验点均无显症表现。

37个高抗材料的相对抗病性指数在0.9～1之间，病株率在15%以下，显症级别为1级。

28个中抗材料的相对抗病性指数在0.7～ 0.9之间，除中育1211在前袁村病株率为 58.33%外，其余材料病株率均在45%以下，显症级别为1级。

42个中感材料的相对抗病性指数在0.4～0.7之间，病株率在40%～85%，显症级别为1～2级。

27个感病材料的相对抗病性指数低于0.4，除百农4199在马店村病株率为59.69%外，其余材料病株率均在70%以上，且最高显症级别达到2～3级。

表2 不同品种(系)对小麦黄花叶病毒病的抗性评级

(续表2 Continued table 2)

(续表2 Continued table 2)

(续表2 Continued table 2)

2.2 小麦黄花叶病毒病对小麦株高的影响

有111个材料可查到品种审定报告，将其实测株高与审定报告中的株高进行比较。通过表3可知，各不同抗性组材料的审定株高间差异不显著，而实测株高则随抗性的下降呈下降趋势，各组之间的差异程度不尽相同，免疫、高抗、中抗和中感组间的差异均达极显著水平，感病组与中感组的差异不显著。免疫组和高抗组小麦株高低于审定值的品种数量分别占各自组别品种总数的 33.3%和31.4%；中抗组低于审定值的品种占该组品种总数的65.0%，中感组低于审定值的品种占该组品种总数的92.0%，感病组品种全部低于其审定值。

各抗性水平下的株高校正偏离率分别为0、-1.09%、-6.20%、-8.99%和-10.62%，除免疫组与高抗组差异不显著外，其他各组间的差异均达到极显著水平。推测黄花叶病毒病对免疫和高抗品种的株高无显著影响，对中抗、中感和感病品种影响较大。

2.3 小麦黄花叶病毒病对小麦产量性状的影响

各抗性级别供试小麦材料的单株成穗数、穗粒数和千粒重差异显著性比较见表4。

表3 不同抗性级别株高差异比较

表4 不同抗性级别产量性状差异性分析

单株平均成穗数从免疫组到感病组逐级减少，免疫组和高抗组的单株成穗数极显著高于中抗组，中抗组极显著高于中感组和感病组；各抗性级别较免疫组单株成穗数减少的百分比分别为0、4.01%、24.55%、33.41%和38.34%，可见中抗、中感和感病材料的单株平均成穗数较免疫材料极显著减少。

平均穗粒数从免疫组到感病组逐级减少，免疫组和高抗组极显著高于中抗、中感和感病组，中抗组和中感组极显著高于感病组；由高到低各抗性级别较免疫材料的校正偏离率分别为 -0.66%、-13.61%、 -23.33%和-26.40%，可见中抗、中感和感病材料的平均穗粒数均明显减少。

各抗性等级间小麦的平均千粒重均无显著差异。免疫组到感病组的千粒重校正偏离率分别为0、 -3.00%、-4.79%、-7.73%和 -8.83%，且免疫组显著高于中感组和感病组，极显著高于感病组，高抗组显著高于感病组。

可见三个产量性状中，受小麦黄花叶病毒病影响较大的是单株成穗数，其次是穗粒数，千粒重受影响最小。

3 讨 论

小麦黄花叶病毒病近年来在黄淮南部麦区有逐渐加重和扩散的趋势，而种植抗性品种是目前防治小麦黄花叶病毒病的最便捷有效的方法，因此对现有品种进行抗性评价对小麦黄花叶病毒病的防控有着重要意义。本试验对146个小麦品种(系)进行了抗病性鉴定，鉴定出了安科157、才智141、存麦16号、航麦386、济麦22、石家庄8号、皖垦麦1221、皖宿1313、小偃6号、豫麦18、豫农416、众麦7号共12个免疫品种(系)、37个高抗品种(系)、28个中抗品种(系)。

供试材料中，有关豫麦416、郑麦366、济麦22等24个品种(系)的抗性鉴定评级已有相关报道。由于本研究与前人的评价方法有所不同，因此对同一品种(系)的抗性评级有所差别，但对品种(系)的抗感性判断基本一致，如本研究将田间未显症品种如济麦22评价为免疫，而吴 斌等[14]则是将ELISA检测为阳性的未显症品种评价为抗病；本研究将品种抗性分为免疫、高抗、中抗、中感、感病5个级别，而孙炳剑等[12]、吴斌等[14]将抗性级别分为免疫、抗病、中抗、感病4个，如孙炳剑等[12]对郑麦366评价为抗病，本研究对其评价为高抗；本研究中的中感与感病品种和濮麦9号(中感)和周麦18(感病)在孙炳剑等[12]的研究中评级均为感病。

本试验结果表明，小麦黄花叶病毒病对小麦的株高、单株成穗数、穗粒数和千粒重均有影响。免疫和高抗品种在株高和产量性状方面受病害影响不显著，中抗、中感和感病品种(系)则出现了明显的植株矮化和各产量性状的降低，中感和感病品种(系)受病害影响尤为严重；三个产量性状中，以单株成穗数的减少最为明显，是小麦减产的主要影响因素。此结果与崔正勇等[10]、孙炳剑等[12]、吴 斌等[14]的研究结果一致。

小麦株高易受多种因素影响，调查中的误差也会导致数值有小幅波动，免疫组小麦株高低于审定值的品种有3个，分别低于审定值0.17 cm、0.33 cm、0.67 cm，可视为与正常株高无差异。考虑到实测株高的误差波动，另统计了抗性由高到低各组别实测株高低于审定株高1 cm以上的品种数量和占比分别为0(0)、9(26%)、9(45%)、19(76%)、22(100%)。

由于该试验种植密度小于常规大田，所以单株平均成穗数大于正常田间数值，穗粒数也显著高于审定值。因此，在分析各抗性级别农艺性状的差异时，引入了校正偏离率，该指标能够较直观准确的体现出株高、单株成穗数与穗粒数随感病加重而出现的变化趋势。

由于目前小麦黄花叶病毒病尚无明确统一的抗性评价方法，孙炳剑等[12]、吴 斌等[14]采用了严重度、病株率、ELISA检测相结合的方法进行小麦的抗性评价，黎 菊[17]采用发病率为抗病类型的划分标准，但孙炳剑等[12]研究发现，小麦黄花叶病毒病的发病率并不能完全代表病害的危害情况。本研究采用病情指数这一指标初步评价各品种(系)的发病情况，考虑不同地块或年份发病程度也会随着土壤中病毒含量和气象因素等的差异而有所不同，最终采用了相对抗病性指数的分级方法[17]，以发病最重品种的病情指数为基准，对各品种(系)病情指数进行了校正。该评价方法将发病严重度和病株率整合到一个指数当中，使得判定更加简捷直观，并排除了不同年份发病轻重不同的因素，使判定更加准确可靠。