大麦品种白粉病抗病性鉴定研究进展

2017-03-06 00:19雷雪萍
现代农业科技 2016年21期
关键词:研究进展

雷雪萍

摘要 大麦白粉病是世界各国大麦重要病害之一,严重影响大麦的产量、品质,进而影响大麦产业的发展。根据国内外相关研究报道,综述了大麦(青稞)白粉病抗病性鉴定方法及主要成果,以期为大麦(青稞)抗白粉病育种提供参考。

关键词 大麦白粉病;抗病性鉴定;研究进展

中图分类号 S435.123 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2016)21-0105-02

大麦系禾本科大麦属栽培大麦种,是一种禾谷类作物,因其内外颖壳分离,籽粒裸露,故又称裸大麦、元麦等,在青藏高原俗称青稞。在西藏,大麦是种植面积最大、产量最多、分布最广的农作物,大麦营养及药用价值较高,可以加工成青稞挂面、青稞馒头、青稞营养粉等食用,是酿造青稞酒的原料,其秸秆是牧区冬季牲畜饲料重要来源。随着人民生活水平的不断提高,大麦在食用和保健中的作用越来越受到人们的重视。然而大麦病害对大麦生产构成了严重威胁,严重影响其产量。

大麦白粉病是由布氏白粉菌大麦专化型Blumeria graminis f.sp.hordei(Bgh)引起的真菌病害,其病原菌是专性的活体寄生菌,属子囊菌纲白粉菌目,是世界各国大麦重要病害之一,严重影响大麦的产量、品质,进而影响大麦产业的发展,影响严重的年份产量损失可高达40%以上[1]。大麦白粉病在我国西南诸省及东南沿海麦区发生较为普遍[2]。现对大麦白粉病抗病性鉴定方法进行介绍,以供育种者参考。

1 鉴定方法

1.1 苗期人工接种鉴定

苗期接种在温室进行,于麦苗三叶期进行,接种方法一般选择用掸拂法或扫接法接种,保湿培养,经10、15 d,记载苗期反应型[3]。

1.2 自然诱发鉴定

若抗病鉴定圃(一般指温室鉴定圃)发病均匀充分,可以不接种而自然发病。每个被鉴定材料播1行,行长1 m,行距20~23 cm,顺序排列,3次重复(隔10行播种2行诱发行),1 m长播80~100粒种子。重施底肥,偏施氮肥。等充分发病后记载苗期反应型。

1.3 成株期鉴定

成株期鉴定主要是在苗期鉴定的基础上对大麦品种抗病性做进一步的评价。播种方式如下:田块切条,开沟行播,条宽2 m,行距28 cm,每个被鉴定材料播1行,每行播100粒种子。将供试材料随机编号,3次重复(每隔10行分别播1行感病和抗病对照)。试验材料四周播种感病品种,成株期遇旱时适当喷水灌溉确保病害的发生。至发病盛期(灌浆期)进行病情调查[4]。

2 鉴定标准

2.1 苗期鉴定标准

苗期鉴定标准参见盛宝钦[5]的方法,略有改动,分级标准见表1。

2.2 成株期鉴定标准

发病程度分为5级[6],每个重复随机调查20个茎,计算平均病情指数。计算公式如下:

植株病情指数(r)=[(各级病情级数 × 各级调查株数)] × 100/(最高病情级数 × 调查总株数)。

抗病性反应,高抗(HR):r≤5;抗(R):566。

3 抗病品种选育

欧洲对大麦抗白粉病抗原的筛选和抗病基因鉴定报道较多,目前有不少地方品种作为抗白粉病育种中重要的抗源利用如Knight(英国)、Vilmorin(法国)、Janas(波兰)和Ri-mpau(德国)[7]。

国内对大麦抗白粉病的研究相对较少,虽然也有一些品种被报道为中等抗性、耐病性、甚至高抗性,但未真正选育出能应用于生产的抗病品种。Kolster等[8]将24个抗病基因供体转育到感病亲本Pallas中,研制出一套25个“Pallas”近等基因品系,其中10个品系含有2个或多个抗病基因,15个品系含有单个抗病基因,目前主要利用该套近等基因系对大麦白粉菌群体毒性和致病型进行鉴定。朱靖环等[4]利用“Pallas”近等基因品系鉴定了7个生理小种,并对139份大麦种质材料进行了苗期和成株期抗白粉病7个生理小种鉴定评价。肖 猛等[9]对四川180份大麦种质资源材料(品种)进行了白粉病的田间抗性鉴定,初步鉴定出抗性种质资源材料6份,中抗性种质资源材料57份。陈炳坤等[10]利用罗马尼亚早熟品种与本地当家品种配置组合,育成抗白粉病品种莆大麦4号,针对莆大麦4号抗病性的减弱,通过木石港3号与莆大麦4号杂交育成品种莆大麦5号抗白粉病品种。王银松等[11]用植3作母本与85-10作父本进行有性杂交育成了二棱皮大麦莆大麦7号抗白粉病品种。陈德禄等[12]用植3和戈贝纳杂交育成了莆大麦8号抗白粉病品种。原红军[13]对西藏330份青稞材料白粉病抗性做了鉴定,筛选出7份高抗白粉病、12份抗性材料。

4 问题与展望

白粉病抗性鉴定是大麦抗白粉病育种的重要环节,一套简便、准确、实用、可靠的抗病鉴定方法可以提高抗病筛选效率,从而加速育种进程。目前,大麦白粉病抗病性资源的筛选方法中,仅采用田间鉴定筛选的学者较多,但此方法由于田间菌源不均匀等原因,鉴定出的抗病品种抗病性不稳定,不适宜用于抗病性鉴定。其次,在大麦白粉病抗病性鉴定时,不少学者[9,13-14]都选用混合菌株接种,由于不同地点或同一地点不同年份的大麦白粉菌生理小种和优势生理小种可能不同,因此鉴定出的抗病品种适应范围狭窄。鉴于此,在进行抗病性鉴定之前,应先对采集的大麦白粉菌进行生理小种鉴定,筛选出优势生理小种,再对不同的优势生理小种分别进行抗病性鉴定,进而筛选出有利用价值的抗大麦白粉病的资源。再者,大麦白粉菌基因组存在大量被称为“寄生基因”的转座子[15],使大麦白粉菌能够迅速地进化,进而适应植株的变化并破坏其免疫系统,即使经过鉴定的优势生理小种,也可能在几年之内发生变化,因而要获得持久抗病性的大麦品种需结合大麦抗白粉病基因分子标记和克隆。利用已發表的分子标记可定大麦抗白粉病基因,在育种中利用分子标记辅助选择可聚合不同的抗白粉病基因,从而培育具有持久抗病性的品种[16]。

5 参考文献

[1] YARWOOD C E.Powdery mildews[J].The Botanical Review,1957,23(4):235-301.

[2] 朱靖环,杨建明,汪军妹,等.大麦抗白粉病研究进展[J].大麦与谷类科学,2006(4):41-45.

[3] 周锡康,郭媛贞.大麦品种对白粉病抗病性鉴定及抗源筛选[J].植物保护学报,1997,24(1):39-43.

[4] 朱靖环,刘猛道,华为,等.139 份大麦种质材料苗期和成株期抗白粉病鉴定评价[J].麦类作物学报,2015,35(5):1.

[5] 盛宝钦.用反应型记载小麦苗期白粉病[J].植物保护,1988,1(989):14.

[6] 黄金堂,郭媛贞,陈德禄,等.我国栽培大麦白粉病抗性特点分析[J].麦类作物学报,2002,22(1):80-83.

[7] SIMMONDS N W,SEVILLA PANIZO R,S?魣NCHEZ CAMPOS H,et al.Principles of crop improvement[M].IICA,Quito(Ecuador).Programa Co-operativo de Investigación Agrícola para la Subregión Andina.Instituto Nacional de Investigación Agraria y Agroindustrial,Lima(Perú).,1979.

[8] K?覫LSTER P,MUNK L,ST?覫LEN O,et al.Near-isogenic barley lines with genes for resistance to powdery mildew[J].Crop Science,1986,26(5):903-907.

[9] 肖猛,王永康.四川大麦种质资源抗白粉病性鉴定[J].西南农业学报,2000,13(1):83-86.

[10] 陈炳坤,黄金堂.“莆大麦 5 号” 选育与大麦抗白粉病育种途径探讨[J].福建省农科院学报,1996,11(3):10-13.

[11] 王银松,黄金堂,陈炳坤.高产饲用大麦莆大麦 7 号的选育与栽培技术要点[J].福建农业科技,2001(2):9-10.

[12] 陈德禄,黄金堂,郭媛贞,等.大麦新品种莆大麦 8 号的选育与利用研究[J].大麦科学,2004(3):12-14.

[13] 原红军.西藏青稞种质资源材料白粉病抗性鉴定[J].大麦与谷类科学,2014(4):8-14.

[14] 陈升位,王楠,陈疏影,等.不同大麦品种的白粉病抗性鉴定和生态适应性评价[J].麦类作物学报,2013,33(2):600-603.

[15] 朱靖环,周益军,杨建明.大麦白粉病菌遗传学研究进展[J].植物保护学报,2014,41(1):109-117.

[16] 朱靖环,汪军妹,贾巧君,等.大麦白粉菌种群毒性监測及抗性材料鉴定[J].植物保护学报,2009(6):509-516.

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