甘肃省麦类作物对禾谷孢囊线虫的抗性鉴定

刘霞霞 龙维丽 李惠霞

收稿日期：2024 - 02 - 20

作者简介：刘霞霞（1988 — ），女，甘肃天水人，农艺师，主要从事农作物种植及技术推广。Email： 1255861163@qq.com。

通信作者：李惠霞（1972 — ），女，甘肃秦安人，教授，博士生导师，主要从事植物线虫病害、植物真菌病害及其发生规律和综合治理等方面的研究。Email：lihx@gsau.edu.cn。

摘要：禾谷孢囊线虫是麦类生产上的重要线虫。为筛选抗禾谷孢囊线虫的小麦和燕麦种质资源，以甘肃孢囊线虫群体为测试对象，采用室内接种法，通过测定单株白雌虫及孢囊数，对燕麦和小麦品种进行抗性分析。结果表明，在供试燕麦品种中无免疫品种，1个高抗品种（陇燕3号），12个中抗品种。同样，在参试的小麦品种中无免疫品种，其中7个品种表现为中抗，包括定丰12号、西旱3号、武春8号等。可将高抗燕麦品种陇燕3号作为抗病亲本，用来培育和选择具有持久抗禾谷孢囊线虫的优良品种。

关键词：禾谷孢囊线虫；燕麦品种；小麦品种；抗性评价

中图分类号：S512             文献标志码：A             文章编号：2097-2172（2024）04-0371-05

doi：10.3969/j.issn.2097-2172.2024.04.013

Resistance Evaluation of Cereal Crops to Heterodera avenae

in Gansu Province

LIU Xiaxia 1， LONG Weili 1， LI Huixia 2

（1. Lanzhou New Area Qinchuan Agricultural Investment and Development Co.， Ltd.， Lanzhou Gansu 730300， China;

2. College of Plant Protection， Gansu Agricultural University， Lanzhou Gansu 730070， China）

Abstract： Cereal cyst nematodes （Heterodera avenae） is an important nematode in cereal crop production. In order to screen the germplasm resources of wheat and oat resistant to cereal cyst nematodes， the population of Gansu province cereal cyst nematodes was selected as experiment object， and the resistance of oat and wheat varieties was analyzed by measuring the number of white female and sporocysts per plant by indoor inoculation method. The results showed that there were no immune varieties in the oat varieties， 1 high resistant variety （Longyan 3） and 12 medium resistant varietieswere detected. Similarly， there were no immune varieties in the wheat varieties， and 7 varieties showed moderate resistance， including Dingfeng 12， Xishan 3 and Wuchun 8， etc. The high resistance oat cultivar Longyan 3 can be used as the disease-resistant parent to breed and select excellent varieties with persistent resistance to cereal cyst nematodes.

Key words： Heterodera avenae; Oat varietiy; Wheat variety; Resistance evaluation.

禾谷孢囊线虫（Cereal cyst nematode，CCN）是一类危害禾谷类作物和多种禾本科牧草的世界性植物寄生病害［1 - 2 ］，包括12个有效种，其中危害我国小麦生产的主要是燕麦孢囊线虫（Heterodera avenae）和菲利普孢囊线虫（Heterodear filipijevi）［3 - 5 ］。禾谷孢囊线虫最早于1874年在德国发现，目前分布于全球40多个国家［6 - 7 ］。我国自1989年在湖北省天门市首次发现禾谷孢囊线虫以来，其分布已遍及16个省市，给我国农业生产及粮食安全带来了极大的威胁［8 - 9 ］。禾谷孢囊线虫地理分布非常广泛，轮作、化学农药、生物防治等方式可以在一定程度上减轻其危害，但这些措施的效果往往受到客观条件的限制而不能充分发挥。因此，培育和种植抗病品种是防治禾谷孢囊线虫最经济有效的方法［10 ］。澳大利亚、瑞典和法国等国家已经培育出一些抗孢囊线虫的种质资源，并且通过推广种植有效控制了禾谷孢囊线虫的危害［11 - 12 ］。李秀花等［13 ］测试了27份国内冬小麦品种和1份饲用小麦品种对禾谷孢囊线虫的抗病性，发现参试的小麦品种在室内和田間测定中均表现为高感。侯生英等［14 ］通过室内二龄幼虫接种的方法鉴定了88份国内春小麦种质资源和21个青海省主栽小麦品种对禾谷孢囊线虫的抗性，发现所有供试小麦品种均表现出不同程度感病。说明我国的抗性品种选育工作还处于起步阶段，目前还缺乏较好的抗病材料。彭德良等［15 ］于2007年首次报道了甘肃省小麦孢囊线虫病的发生。研究人员对甘肃省小麦和燕麦主产区进行了调查，在冬小麦、春小麦、大麦和燕麦上均发现了禾谷孢囊线虫，说明禾谷孢囊线虫在甘肃省普遍发生，部分地区发生严重，且虫源基数超过了已有报道的经济阈值［16 - 18 ］，对我省的小麦安全生产构成了严重的威胁［19 ］。目前甘肃省大面积推广生产的麦类品种对禾谷孢囊线虫的抗性尚不明确，本研究对甘肃省内的16个燕麦品种和来自甘肃省和宁夏回族自治区的21个小麦品种进行了抗禾谷孢囊线虫的室内鉴定，以期寻求适应本地种植的抗性品种。

1   材料与方法

1.1   供试麦类品种及来源

供试燕麦品种16个，供试小麦品种21个，详细信息如表1。

1.2   供试禾谷孢囊线虫群体

于2022年12月中旬在甘肃省永登县民乐乡采集禾谷孢囊线虫发生严重的田间病土，带回实验室置于4 ℃冰箱保存备用。采用漂浮过筛法分离土样中的孢囊［20 ］，经形态学观察，明确供试线虫群体为禾谷孢囊线虫。使用0.5% NaClO将分离得到的孢囊表面进行消毒3～5 min，无菌水冲洗数次后，置于4 ℃冰箱中低温处理56 d以上备用。

1.3   线虫卵悬液制备

将分离收集到的大量孢囊置于200目网筛中，用橡皮擦将孢囊挤破，在600目网筛上收集禾谷孢囊线虫卵制成悬浮液，将浓度调整为6 000粒/mL。

1.4   播种与接种

将供试燕麦和小麦种子于25 ℃恒温催芽，长出约2 cm的胚根后播种于盛有灭菌砂壤土的PVC管中（直径×长度为5 cm×30 cm），覆土约1 cm。待幼苗生长10 d左右，在每管幼苗根茎周围用移夜器接入混匀后的卵悬浮液1 mL（约含6 000粒卵），再覆土约1 cm，每个品种5次重复。将幼苗置于16 ℃的光照培养箱中30 d，每天光照/黑暗时间为14 h/10 h。之后将幼苗置于温度20±2 ℃温室内，每天光照14 h。接种75 d后，小心清洗植株根系，检查并记录单株根系白雌虫和孢囊数量。

1.5  白雌虫和孢囊数量测定

白雌虫即禾谷胞囊线虫在发育过程中雌虫发育前期，呈白色。孢囊指雌虫死亡后形成的褐色虫体，柠檬型，深褐色，阴门锥为两侧双膜孔型，无下桥，下方有许多排列不规则泡状突。具体检测方法：取单株植株根系及根际土，清洗后过80目网筛收集，在显微镜下检查雌虫和孢囊数量。

1.6   抗性分级标准

分级标准参照Andersen等［21 ］关于麦类作物对禾谷孢囊线虫抗/感性划分的标准并略作调整：单株白雌虫数0.1～5.0为高抗（HR），5.1～10.0为中抗（MR），10.1～20.0为中感（MS），大于20.0为高感（HS）。

1.7   数据处理

试验数据利用SPSS 11.5软件进行统计分析，所有数据均用平均值加标准误。

2   结果与分析

2.1   不同燕麦品种（系）对禾谷孢囊线虫的抗性鉴定

如图1所示，供试的16个燕麦品种根系均被禾谷孢囊线虫侵染，发育形成孢囊。不同燕麦品种抗感性测定结果如表2所示。单株白雌虫及孢囊数为0.1～5.0的仅有陇燕3号，表现为高抗（MR），占供试品种的6.25％；单株白雌虫及孢囊数为5.1～10.0的有12个，分别为青引2号、黄燕麦、白燕2号、白燕10号、丹麦444、定莜6号、陇燕1号、坝莜3号、白燕7号、甜燕麦、燕科1号、定燕2号，表现为中抗（MR），占供试品种数的75.00％；单株白雌虫及孢囊数为10.1～20.0的有3个，分别为白燕9号、陇燕2号、青引1号，表现为中感（MS），占供试品种数的18.75％。说明甘肃省主栽燕麦品种中，对禾谷孢囊线虫高抗的仅有陇燕3号，可作为抗病亲本的来源，有望培育和选择具有持久抗禾谷孢囊线虫的优良品种。

2.2   不同小麦品种（系）对禾谷孢囊线虫的抗性鉴定

不同小麦品种对禾谷孢囊线虫的抗性测定结果如表3所示。供试小麦品种无免疫和高抗品种，单株白雌虫及孢囊数为5.1～10.0个的有7个品种，分别为定丰12号、西旱3号、武春8号、武春121、天选50、张春21、定西42号，表现为中抗（MR），占供试品种数的33.30％；单株白雌虫及孢囊数为10.1～20.0个的有11个品种，分别为定西38号、宁春4号、陇春22号、定丰10号、兰094、宁冬11号、宁春2038、陇鉴108、陇鉴386、宁春50号、长武131，表现为中感（MS），占供试品种数的52.38％；单株白雌虫及孢囊数大于20的有3个品种，分别为兰天30、兰天20、宁冬13号，表现为高感（HS），占供试品种数的14.29％。说明供试小麦品种（系）中对禾谷孢囊线虫无高抗品种，生产中應加强抗病品种筛选。

3   讨论与结论

近年来，禾谷孢囊线虫陆续在我国小麦主产区发生和蔓延，造成了严重的经济损失，甘肃省小麦主产区及农牧区都发现有禾谷孢囊线虫的危害［19， 22 ］。培育和种植抗病或免疫品种是防治线虫危害最经济有效的途径［23 ］，而我国的抗病资源十分缺乏，因此需要加强种质资源的鉴定和挖掘，扩大抗源的选择范围。

杨卫星等［24 ］2007年对黄淮麦区主要小麦品种和国外小麦品种研究发现，无论田间病害自然鉴定还是室内接种鉴定，不同小麦品种对禾谷孢囊线虫病的抗性存在显著差异，说明利用品种抗性控制该病是可行的。我国各地禾谷孢囊线虫病的病原线虫种类和致病型存在显著差异［25 - 27 ］，一些当地主栽品种对当地生理小种的抗性报道不多。禾谷孢囊线虫病是土传病害，有效防控难度较大，大面积推广小麦与非寄主植物轮作在我国小麦主产区无法实施。生物防治时效太长，化学防治成本高昂且容易污染环境，选育和推广抗病品种被认为是防治小麦孢囊线虫病最经济有效的方法，且在澳大利亚、法国等国家已取得了成功，而我国对禾谷孢囊线虫病研究起步较晚，尚缺乏较好的抗病材料［28 ］。

本试验通过对16个燕麦品种和21个小麦品种进行了禾谷孢囊线虫抗性鉴定，发现只有燕麦品种陇燕3号表现为高抗，说明甘肃省燕麦和小麦品种的抗禾谷孢囊线虫的种质资源缺乏，该结论与前人的研究一致［29 - 31 ］。在目前抗病品种缺乏的情况下，为有效控制孢囊线虫的危害，今后的研究工作应加强抗病品种的保护、利用及抗源筛选工作。同时，建议将高抗品种陇燕3号作为抗病亲本培育和选择具有持久抗禾谷孢囊线虫的优良品种，为进一步加强麦类作物种质资源对禾谷胞囊线虫病的鉴定和评价工作提供依据［32 ］，以减轻孢囊线虫对麦类作物生产造成的损失，为麦类作物安全生产提供保障。

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