国家现代农业产业技术体系四川创新团队信息服务平台
Information service platform for Sichuan innovation team of national modern agricultural industry technology system
小麦条锈病一直是威胁四川省小麦生产的最严重的病害;白粉病在盆周山区及在川东南常年发病均重,危害也大;小麦赤霉病在川东南及盆周潮湿多雨地区流行频率高,盆地内虽属于偶发性病害,但流行年份亦损失严重。实践证明,种植丰产抗病良种是最经济有效的措施,已成为目前小麦病害防治体系中最主要的手段之一。四川省种子管理站和小麦品审委员会也明确规定,凡是通过省区试的小麦品种(系),都必须有良好的抗病性,中感至高感条锈病以及连续两年高感白粉病的小麦品种不得通过审定。
2013~2014年,按照《四川省小麦抗条锈病性田间鉴定技术规范》和《小麦品种抗白粉病性田间鉴定技术规程》等相关技术措施要求,继续对各育种单位(公司)的小麦育种材料、高代品系以及国家小麦区试长江上游、中下游组、四川省小麦区试和凉山州小麦区试品种(系),进行抗条锈病、白粉病和赤霉病性鉴定评价。在此基础上筛选以抗条锈病为主,兼抗白粉病或耐赤霉病的品种(系),推荐参加省区域性试验或提供作为抗源材料,以加速四川省小麦抗病育种的进程,从而为持续稳定控制四川省小麦条锈病,减轻和缓解白粉病、赤霉病危害作出贡献。现将结果整理于后,供相关部门参考。
1 材料与方法
1.1 参试品种
A:育种材料 来自省内外各育种单位、公司和个人麦类品种(系)为1444份。
B:近等基因材料和观察品种 本项目组选留作为抗条锈病性变异监测的近等基因系材料共36份。
C:对照品种 另有对照及诱发品种5份,分别为:铭贤169、Sy95-71、辉县红、苏麦3号、绵麦37。
1.2 供试菌源
1.2.1 条锈菌
1.2.1.1自然菌 雅安市大兴镇、成都市九江镇、绵阳市松垭镇诱发的当地自然菌源;
1.2.1.2 人工接种菌 四川省农科院植保所和甘肃省农科院植保所提供的以条中33号及水源11类群、条中32号及Hybrid46类群、贵农22(V26)致病类型为主的条锈病优势混合菌系。
1.2.2 白粉菌 屏山县锦屏镇自然诱发菌源。
1.2.3 赤霉病菌 双流县九江镇诱发的自然菌源及由赤霉病病麦粒分离培养所得禾谷类镰刀菌。
1.3 病圃设置
试验地选择土质肥沃、肥力均匀、地势低湿、排灌方便、利于发病、平坦方正,有利于安排试验的田块。各试验点均于11月上旬播种,各参鉴品种每点播种1行,行长1~1.2米,行距0.27米,顺序排列,条播,设置重复1次。以最感条锈病铭贤169和高感白粉病的京双16作诱发接种行,诱发接种行播于病圃四周及裂区间。此外,每隔10行增设诱发行1行。大区间留走道0.5米,供调查记载之用。
1.4 试验地点及病菌接种
1.4.1 条锈病 鉴定圃设于条锈病常发重病区成都九江、雅安大兴和绵阳松垭。成都九江病圃人工接种当前流行已知优势混合菌系,绵阳松垭病圃和雅安大兴病圃采用自然诱发鉴定。
1.4.2 白粉病 鉴定圃位于宜宾屏山,自然诱发鉴定。
1.4.3 赤霉病 鉴定圃设于成都双流,自然诱发与人工接种相结合,每亩接种人工繁殖的病麦粒4kg,分两次接种鉴定。
1.5 病情调查记载
1.5.1条锈病 按照《四川省小麦抗条锈病田间鉴定技术规程》中关于小麦条锈病调查记载的记载要求,于小麦条锈病盛发高峰期调查记载病情1~2次,以最重一次为准。
1.5.2 白粉病 按照《四川省小麦抗白粉病性田间鉴定技术规程》中关于小麦白粉病调查记载的要求,于小麦抽穗期、灌浆和乳熟期分别调查病情一次,以最重结果为主。
1.5.3 赤霉病 根据反应型区分参鉴品种抗性类型,在小麦赤霉病充分显现且病情相对稳定的蜡熟期进行病情记载。
2 结果与分析
2.1 条锈病结果 全省大面积生产上和试验病圃条锈病发生均较重。本试验设置的抗病性鉴定病圃诱发品种发病严重度达到100,各参鉴品种均经受了大菌量重病下的严峻考验。对照品种SY95-71、铭贤169高感条锈病,绵麦37在成都、雅安和绵阳不同试点出现抗感差异。参试小麦育种材料共1444份,其中高抗条锈病的有580份,占40.2%;中抗417份,占28.9%;感条锈病的共447份,占31.0%,其中中感条锈病317份,占22.0%,高感条锈病130份,占9.0%。
2.2 白粉病结果 盆周山区、川东南及屏山县病圃白粉病均较重,参试各品种均经受了充分考验,对照品种辉县红高感白粉病,绵麦37高抗白粉病。参试品种(系)1444份,其中高抗白粉病有185份,占12.8%;中抗白粉病有235份,占16.3%;感白粉病共1024份,占70.9%,其中中感有432份,占30.0%;高感592份,占41.0%。
2.3 赤霉病结果 小麦整个生长季节雨水较少,不利赤霉病的产生、繁殖,大面积除盆周山区发病较重外,其余发病均轻。但病圃经接种和采用保湿措施,赤霉病发病仍然很充分,参鉴品种也经受了很好的考验。今年赤霉病参试材料共1444份,对照苏麦3号中抗赤霉病。参试品种中,高抗赤霉病的有5份,占0.4%;中抗赤霉病的有337份,占23.3%;感赤霉病的共1102份,占76.3%,其中中感607份,占42.0%;高感495份,占34.3%。
2.4近等基因系抗条锈性监测结果和部分观察品种抗性结果见附表B;四川省区试、国家区试和凉山州区试品种抗病性鉴定结果分别见附表C、D和E。
2.5 抗源材料的筛选 在高选择压力下,在明确各参鉴品种抗性的基础上,筛选出了以抗条锈病为主,兼抗白粉病或耐赤霉病的材料,供育种单位选用。如WJL13-411-415、K13-326、14J22、13品2、CD013J97、16891、5157、3295红品、14158、14159、F7-149、13品5-5、13品5-6、EW229、EW323、ym1402、ym1413等,限于篇幅,在此不一一列举,请联系相关供种单位和专家索取麦种材料。
3 小结与讨论
3.1条锈病等小麦病害发生较重
小麦是四川省的主要粮食作物之一,常年种植面积稳定在一千到两千万亩之间。而小麦条锈病一直是我省小麦生产上最具威胁性的病害,其发生面积大、范围广、流行成灾率高、为害严重。由于盆地内多地去冬今春的气温偏高,进入3月底4月份后,温度又有所下降,虽然雨量偏少,但雾露之湿度足以供条锈菌孢子萌发、侵染和和繁殖,因此,整个小麦生长季节都适宜条锈菌繁殖,为今年条锈病流行创造了极为有利的条件,同时也为强致病力菌系的变异创造了条件。小麦条锈病的流行是继2002年、2009年以来的又一次大流行年,往年抗病的川麦42、绵麦37以及部分内麦系品种均不同程度感染条锈病而造成减产。
首先是条锈病首现日期提早,四川省农业厅统计,去年入冬以来,我省气候条件适宜小麦条锈病的发生,小麦条锈病病情发展较快。截至今年1月16日,全省已有14个市(州)、37个县(市、区)发生小麦条锈病,发生面积2.58万亩,较2013年同期增加7个市(州)、20个县(市、区),发生面积增加1.68万亩,小麦条锈病呈现由发病中心向全田扩散、由点片向面上发展的态势。据四川绵阳市植保植检站统计,截止2014年2月12日,小麦条锈病在绵阳游仙、安县、平武外的其他6个县市区均有发生,发病面积达到2.3253万亩,与去年同期相比增加2.3万亩。与往年不同的是,今年小麦条锈病在当地呈现出发病早、个别地方发生异常重的特点。其中梓潼小麦条锈病始发病期较去年提前9天,而三台、盐亭两个县发病面积占全市总发病面积的98%。三台县大部分的发病田块已有传病中心,部分田块是全田感病。
从全国范围来看,四川地处我国西南地区,随着甘孜、阿坝和凉山等高海拔冷凉地区小麦面积的降低,四川小麦条锈越夏菌源输出减少,但甘肃西部新辟冬麦区越夏菌源增加显著,使得2014年条锈病流行前方菌源量增加。由全国农技中心组织相关专家开展的2013年我国小麦条锈病秋苗考察结果显示,甘肃省、青海省秋苗发病普遍,病田率在80%以上,加之当地土壤湿度大,雨水偏多,这些因素也对条锈病的侵染和发病起到了推波助澜的作用。
去冬今春的气候条件同样很适合白粉菌的侵染、繁殖和流行,因此今年四川省小麦白粉病的危害也相当严重。由于整个小麦生长季节雨水较少,对禾谷类镰刀菌的繁殖不利,稻桩带菌率较常年偏低,小麦开花期干旱少雨,因此今年我省小麦赤霉病多数地市较常年偏低。
3.2条锈近等基因系监测及品种抗性潜在风险增加
我们今年对小麦27个近等基因系材料的抗条锈性变异监测表明,目前对优势条锈病菌小种表现抗病的基因有Tatara、Yr10、Yr15、Seri、Opata、Superkau2、PBW343等,在抗病选育中是可以加以利用的;近几年表现感病的基因有AOC-YRA、AOC+YRA、Yr1、Yr2、Yr6、Yr7、Yr9、Yr17、YrSP、YrCV、Yr28、Yr29、等,在抗病选育中应注意避免;另有Yr5、Yr18、Yr27、YrSP、Pavon等基因的抗病性表现年度间存在差异,不太稳定,可能与不同年度间的气候差异和田间大环境中条锈菌优势小种的组成不同有关。从不同试验点的试验结果可以看出,成都、雅安两地试点的条锈菌菌系在优势小种组成上基本一致,只是菌系毒性强弱有所差异,如YrCV、YrSP、Yr26等,两地试点田间表现彼此互有强弱。
自2009~2013年,植保所对727份四川小麦条锈病标样进行毒性鉴定分析,观察到四川小麦条锈病菌群体优势类群由Hybrid46类群向水源11类群转变,优势小种条中32出现频率显著降低,但仍为优势小种,条中33出现频率占第二位,其毒性较条中32弱。病菌在越夏区和盆地内冬春流行区的生理小种毒性组成表明,盆地内病菌毒性受到来自陇南和四川西部越夏区菌源以及当地品种布局的共同影响,毒性类型较越夏区更丰富,且越夏区病菌毒性改变慢于流行区。2009年首次捕获到了病菌avrYr10/24/26/ch42突变体。新毒性突变体对目前在四川仍表现抗病的贵农22、川麦42、含有Yr10的近等基因系NILs12、Moro、含有Yr24的NILs16、以及含有Yr26的NILs17均具有毒性。avrYr10/24/26/ch42突变体对参试的39个四川小麦新品种中的38个具有毒性,能够引起四川大面积生产上83.26%田块种植的小麦发病。然而,该突变体对四川、甘肃、河南、湖北等地感病品种上普遍携带的Yr9没有毒性,减低了其在病菌群体中的竞争能力。故应尽量减少人为扩繁和扩散该类菌系突变体,特别是不要在自然界中人工接种该类稀有菌系突变体,以免把本身自然界中比例极低的毒性菌源人为变成优势菌系,造成生产上的风险蔓延。
3.3加强多点异地抗病性鉴定,防止条锈菌稀有小种扩散蔓延
由于气候条件适宜,越冬菌源量偏大,导致各小麦品种条锈病选择压力增加,今年省内大部分小麦试点条锈病发生较重,导致今年62个省区试参试品种中仅有四分之三的品种综合抗性达到中抗到高抗条锈病,这是近10年来抗病比例最低的一年。这也表明条锈病菌仍在不断演变,要继续寻找和筛选持久高效的新抗源,以加速抗病育种的进程,这给抗病育种带来极大困难。
抗源是选育抗病品种的重要条件。有了好的抗源,并不等于就可以选出好的抗病品种,因为品种间存在配合力与遗传力的差异,这种差异直接影响到抗性基因的表达。例如四川农大农学院用济宁14/R211//R210所做组合,提供的7个株系均抗条锈病,而同样含有R210的R210/川麦45//R210F4-19组合,提供的4个株系中有3个中感条锈病,分析原因,可能是R210中的抗病基因在不同组合中受到抑制与否,亦或者是R210是否抑制了组合中其他抗病基因的表达而造成的差异。
国际水稻所著名水稻病理学家欧世璜对抗病性鉴定曾经这样论述:“虽然各国都进行过很多试验,但只在有限的地理范围内,在少数季节测定了少数品种,因此,没有能够将品种暴露于更过的生理小种下。所选出的抗病品种并不真实地具有高度的抗病性。”因此,他建议还是进行自然有法鉴定为好。多点异地鉴定可使参鉴品种充分暴露在不同生态区经受多小种考验,鉴定点越多,则生理小种越多,接种体的代表性也越强,选择压力则越大,经受的考验将越充分。显然多点异地鉴定较偶发区接种少数几个小种准确可靠,筛选所得抗病品种抗性将更稳定持久。实践是检验真理的唯一标准,这已为我省小麦抗病性鉴定所证实。如果错把抗病品种鉴定为感病品种,或把感病品种鉴定为抗病品种,都将给抗病育种带来重大损失,抗病鉴定应力求准确可靠。
四川省同样由于小麦条锈病生态区的不同,各地条锈病菌优势小种存在差异,导致同一品种在不同地区的抗感性存在差异,所以对一个品种的抗病性,应进行多点异地综合评价。在多点异地抗病性鉴定中,需要引起注意的是,在自然界条锈菌源量足够且条锈病发生已很充分的地方,尽量不要人工添加和接种更多菌源以免引入局部地方的稀有菌源,人为提升希有小种在自然界中所占比例而影响结果的准确性;在越冬菌源量少,发病条件差或气候环境条件不适宜发病而需要人工接种条锈菌的地方,接种所采用的条锈菌菌系应该是当地大环境中所存在的优势混合小种,千万不要将个别地方的稀有条锈小种用于扩繁和接种,这样极易造成突变的强毒力小种由稀有小种变为优势小种,人为帮助条锈病菌加速变异和繁殖,助纣为虐,从而对科研和生产造成损失。
(四川省农业科学院植物保护研究所 夏先全 )
COPYRIGHT©四川省农业科学院农业信息与农村经济研究所 Add:成都市锦江区净居寺路20号附101号 蜀ICP备:20110305号 E-mail:scnycxtd@163.com建议使用chrome,firefox或者IE 11以上浏览器