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黄淮南部小麦品种(系)的赤霉病抗性评价及抗源浅析

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  摘要:本研究以204个小麦品种(系)为试验材料,分析黄淮南部试验品种(系)对赤霉病的抗性及抗性来源。结果表明,参试材料中没有对赤霉病抗性在高抗及以上的品种,中抗及中感的品种也较为匮乏。将27个对赤霉病表现为中抗及中感的参试材料进行系谱分析,发现其抗源主要来自阿夫及其衍生系、意大利“St”、辉县红及其衍生系、八倍体小偃麦及其衍生系。因此,黄淮南部麦区参试品种(系)对赤霉病抗性普遍较差,且抗源较为单一,建议通过筛选赤霉病抗病新种质,挖掘抗赤霉病新基因,加快黄淮南部麦区抗赤霉病品种培育进程。
  关键词:小麦;赤霉病;抗性;抗源;黄淮南部
  中图分类号:S435.121.4+5   文献标志码: A  文章编号:1002-1302(2020)17-0113-03
  小麦赤霉病是由禾谷镰刀菌引起的对小麦生产具有毁灭性的严重病害,常发生于抽穗扬花期,是最重要的穗部病害之一[1-4]。我国长江中下游冬麦区为其主要流行区域,随气候变暖及秸秆还田不彻底,田间病原菌量增多,小麦赤霉病向黄淮麦区蔓延,且病害流行日渐频繁,逐年加重。它不仅使小麦产量损失严重,产生的毒素(尤其是DON毒素)会降低小麦的品质,严重影响人畜健康[1-5]。
  小麦赤霉病可通过田间综合防控技术和培育抗病品种来解决[5-6]。田间综合防控主要是在小麦抽穗扬花期结合化学药剂进行,但只能防不能治,时机也不好把握;而种植对赤霉病抗性较好的品种防治效果会更好。因此,培育和种植对赤霉病抗性较好的品种,是相对安全又经济有效的方法[4-7]。本研究通过分析黄淮南片试验品种(系)对赤霉病的抗性及抗性来源,为培育抗赤霉病品种提供参考。
  1 材料和方法
  1.1 试验材料
  选用293个(因有89个品种连续参加2年区试,因此共有204个品种)2014—2018年国家冬小麦品种试验黄淮南片试验品种(系)为试验材料。
  1.2 试验方法
  以2014—2018年国家冬小麦品种试验黄淮南片试验品种(系)对赤霉病抗性鉴定结果为依据。
  1.3 试验数据处理
  用Microsoft Excel 2007进行数据统计分析。
  2 结果与分析
  2.1 参试品种的赤霉病抗性水平
  由表1可以看出,结合区域试验结果,2014—2018年共鉴定小麦品种(系)293个,没有对赤霉病抗性在高抗及以上的品种;中抗品种4个,占1.37%;中感品种38个,占12.97%。
  2014—2018年,中感赤霉病的品种数量有所增加,比例有所提高;高感赤霉病的品种数量相对减少。可见,黄淮南部育种工作者已将赤霉病抗性育种作为主要目标。
  因对赤霉病抗性达中抗及以上品种太少,在育种中可以作为亲本利用的材料不多。中感赤霉病的抗性水平虽然不是很理想,但在小麦扬花期配合药剂进行防治,仍可以满足小麦生产需求。
  2.2 各省参试品种的赤霉病抗性水平
  由表2、图1可以看出,山东省和陕西省的参试品种中,中抗赤霉病品种各有1个,占比分别为16.67%、9.09%;江苏省、安徽省、河南省参试品种中均无中抗赤霉病品种,中感赤霉病品种分别有5、11、4个,占比分别为33.33%、40.74%、3.33%。
  山东、陕西、江苏、安徽、河南5省的中抗、 中感赤霉病品种较少,江苏省、安徽省中感赤霉病品种所占比例比山东省、陕西省、河南省高。其中,河南省作为黄淮南部小麦主产区,于2014—2018年参试品种120个,数量最多,但中感赤霉病品种所占比例却最小。因此,加大抗赤霉病品种的选育应引起河南省育种工作者的重视。
  2.3 抗源分析
  由表3、图2可以看出,小麦赤霉病达中感及中抗的参试品种共有27个,结合其亲本组合,根据系譜追溯抗源,这些品种大部分有豫麦13号、郑引1号、周8425B、周麦9号、豫麦2号的血统,其赤霉病抗源主要来自阿夫及其衍生系、意大利“St”、辉县红及其衍生系、八倍体小偃麦及其衍生系[8-15]。
  其中,作为瑞华1101的亲本,郑麦9023组合为[83(2)3-3/84(14)43//小偃6号/西农65]F3/3/陕213[16]。关于瑞华1101对赤霉病的抗性来源说法不一,相关文献指出其赤霉病抗性部分来源于长穗偃麦草[17],但也有相关研究表明其抗性来源不清楚[18]。因此,瑞华1101对赤霉病虽表现为中感,但其抗性来源不确定。
  3 结论与讨论
  3.1 结论
  黄淮南部麦区小麦品种(系)的亲本取材较为狭窄,且赤霉病抗源较为单一。因此,加快黄淮南部麦区抗赤霉病品种培育进程的主要途径有:尝试从黄淮麦区小麦品种(系)中筛选赤霉病抗病新种质,挖掘抗赤霉病新基因;长江中下游麦区小麦品种中积累了不少赤霉病抗性基因,可以尝试将其转移到黄淮南部丰产性、综合性状好的品种中。
  3.2 讨论
  赤霉病抗病基因受数量性状控制,品种抗病性有可能不受抗源控制[19]。2个感病品种的杂交也可以获得抗病品种,如由“阿夫×台湾小麦”育成高抗品种苏麦3号,由“复穗黄×友谊麦”育成中抗品种镇74-85,由“毛颖阿夫×宜麦1号”育成中抗品种华中2133等。但更多研究表明,抗病亲本间杂交,其后代抗病性较强,而感病亲本间杂交,后代多为感病[20-23]。
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