淮南麦区小麦赤霉病抗性鉴定及其在育种中的应用

张安存 王先如 陈次娥 丁文凯 蔡秋峰

摘    要：为筛选淮南麦区抗赤霉病优异种质，进一步丰富抗赤霉病育种亲本材料，以苏麦3号、扬麦158和安农8455分别作为抗、中抗和感病对照，2020—2021年采用病麦粒土表接种从198个小麦育成品种（系）中初步筛选出10个抗赤霉病材料，连续两年对31份主栽小麦品种赤霉病抗性进行鉴定，发现了7个品种表现抗赤霉病，其中自育品种华麦2号、华麦6号、华麦7号抗性好，其病情指数均在5%左右，且抗性比较稳定，部分小麦品种的抗性鉴定结果与江苏省区域试验结果较为一致，但部分材料在不同年度间表现出较大的差异，抗性稳定材料较少。小麦赤霉病的发生受天气条件和品种生育期迟早影响，影响鉴定的准确性。要获得具有良好、稳定抗性的抗赤霉病材料，需要连续多年在不同环境下进行抗病性鉴定。

关键词：小麦;赤霉病;抗性鉴定;育种

文章编号：1005-2690（2021）20-0001-03       中国图书分类号：S512.103       文献标志码：B

小麦赤霉病（Head Scab）又名烂麦头，是麦类作物上的一种气候性疾病，是由多种镰孢属（Fusarium graminearum Schw）真菌侵染而引起的一种流行性小麦疾病，多发生在穗期多雨季节和气候潮湿地区。赤霉病于19世纪80年代在英格兰首次报道，到20世纪在世界各地区均有发生，特别是美国在1990年间因赤霉菌损失高达30亿美元。

在我国，赤霉菌病主要在南方长江流域麦区大面积流行。小麦赤霉病不但影响小麦的产量，还可引起小麦籽粒的腐烂变质，小麦赤霉病流行与小麦品种也有重要关系，改变耕作制度和栽培技术难以解决病害的侵染和蔓延， 依赖化学防治虽然对控制赤霉病的大发生和大流行有一定效果，但无法避免成本增加和环境污染。培育和利用抗病品种是防治病害的最有效、最符合农业可持续发展要求的措施。

本研究采取田间撒培养的赤霉病病粒（土表接种法），辅助喷水增加田间湿度相结合的方法进行田间赤霉病抗性鉴定，探究其抗性水平与抗性类型，为创制抗赤霉病新种质及新品种生产应用提供参考。

1   材料与方法

1.1   供试材料

供试的鉴定材料主要包括小麦育成品种（系）、江苏淮南区试材料和淮南麦区主栽品种，苏麦3号为抗病对照品种，扬麦158为中抗对照品种，安农8455为感病对照品种。

1.2   赤霉病鉴定地点及接种方法

10月30日左右播种，每品种种植3行，行长1 m，每行50粒种子，基本苗设置在17万穗/667 m2。只防治虫害和草害，其他病害均不防治。在抽穗前20 d将赤霉病病粒撒到地里，间隔7 d再撒1次，每次撒病粒3～4 kg/667 m2，每次撒完要喷水保湿7 d（以田间湿度大，但地面无积水为宜），待抽穗后再喷雾保湿7～10 d。每日喷雾保湿4次以上，以保证发病环境的湿度。

1.3   赤霉病抗性调查与记载

每品种随机取150穗，记录每穗的赤霉病严重度，计算病情指数。

严重度分级标准为：1级，发病小穗数不足全穗的1/4;2级，发病小穗数占全穗的1/4～1/2; 3级，发病小穗数占全穗的1/2～3/4;4級，发病小穗数占全穗的3/4以上。

具体计算公式如下：

病株率（%）=病株数÷调查总株数×100            （1）

平均严重度=各级病穗数×相对级数值÷调查总穗数                                                                               （2）

病情指数=（各级病穗数×相对级数值）÷（调查总穗数×4）×100                                                          （3）

抗性评价标准为：①抗（R），病情指数<（苏麦3号的平均病情指数+标准差）;②中抗（MR），（苏麦3号的平均病情指数+标准差）≤病情指数<（扬麦158的平均病情指数+标准差）;③中感（MS），（扬麦158的平均病情指数+标准差）≤病情指数<（安农8455的平均病情指数+标准差）;④感（S），病情指数（安农8455的平均病情指数+标准差）。

1.4   统计分析

利用DPS7.05对不同环境、不同年份小麦赤霉病病小穗率进行基本数据统计分析和相关分析。利用Microsoft Excel 2016进行数据整理分析。

2   结果与分析

2.1   小麦品种（系）田间对赤霉病的抗性病情指数

2020—2021年度通过土表接种鉴定调查结果如图1所示，小麦品种（系）间具有不同的赤霉病抗性水平，对照抗病品种苏麦3号平均病情指数4.0，对照中抗品种扬麦158平均病情指数8.9，对照中感品种安农8455平均病情指数29.3。

2.2   小麦品种（系）田间对赤霉病的抗性鉴定

根据病情指数对供试小麦品种（系）进行抗赤霉病分级结果如表1所示，达中抗以上小麦新品系38个，其中抗品系10个， 占全部品种5.05%;中抗品系28个，占供试品种（系）的14.14%;大多数为感病品种（系），占80.81%。

2.3   2020—2021年小麦品种（系）田间赤霉病的抗性

从表2可以看出，31份小麦品种（系）中，供有7个材料表现抗赤霉病，其中自育品种华麦2号、华麦6号、华麦7号抗性好，其病情指数均在5%左右，连续两年10个材料抗性比较稳定，其中有6个材料表现抗赤霉病。苏麦3号最为稳定，抗性最好。感病品种镇麦168两年平均发病小穗率63%，平均病情指数46.67，2021年所有小麦品种（系）平均发病小穗率、严重度、病情指数略高于2020年。

2.4   不同年份小麦品种（系）田间对赤霉病的抗性

从表3可以看出，2020年抗性鉴定结果与省区试结果基本一致，其中自育品种华麦1430抗性好，且抗性比较稳定，大部分中感材料两年鉴定相对较稳定，但部分鉴定为中抗品种（农麦156、扬14-88、宁麦1627），也有可能连续鉴定为中感或感病。

其对照品种苏麦3号抗性稳定。

3   讨论

本研究共筛选出的10份抗病品系，但部分材料在不同年度表现出较大的差异，抗性稳定材料很少。原因是小麦赤霉病属于气候型病害，极易受到当年天气条件影响，抽穗、扬花灌浆期间的温度、湿度和降水量是赤霉病发生轻重的主要原因。一般认为在小麦开花灌浆期、平均温度15 ℃以上、平均相对湿度80%～85%、持续时间10 d以上，就会导致赤霉病的中等或重度发生[1]。因此，不同品种抽穗扬花期与气候条件基本吻合，发病可能性较大。要获得具有良好、稳定抗性的抗赤霉病材料，需要连续多年在不同环境下进行抗病性鉴定，并且设置适宜的抗感病對照来评价材料的抗性，以保证获得的抗病具有可靠性。

土表接种法对供试品种（系）的赤霉病抗性进行鉴定，其反映的是品种（系）抗侵染和抗扩展的综合能力，一致性和稳定性也较差，只能用于群体材料的初步筛选和鉴定[2]。

从结果分析，育成品系经多年鉴定后最好选择抗病以上品系，其抗性稳定，也较为持久;最好不要选择中抗或中感材料，其稳定性、风险性也较大。

参考文献：

[1]余华.小麦抗赤霉病鉴定技术及其在育种中的应用[J].麦类作物学报，1997，17（3）：22-24.

[2]朱靖环，王其飞，华为，等.小麦种质材料赤霉病抗性鉴定及遗传多样性分析[J].麦类作物学报，2004，40（12）：1461-1471.