2013—2021 年河北省審冬小麥品種抗病性分析

董策 張希太 藺桂芬 肖磊 李炎艷 謝淑芹 裴艷婷 路其祥

摘要：為了解河北省小麥品種抗病性水平，對2013—2021 年河北省審定的212 個冬小麥品種白粉病、條銹病和葉銹病3 種病害的抗性進行了分析。結(jié)果表明，審定品種對條銹病整體抗性水平較好，抗性品種占審定品種的53.78%；審定品種對葉銹病和白粉病抗性水平較差，但年際間波動較大，其中2014 年審定小麥品種抗葉銹病最好，抗病品種占比100%，2016、2018、2021 年抗病品種占比分別為3.44%、6.67% 和11.11%，其余年份表現(xiàn)抗病的品種占當年審定品種的比例變幅為22.23%～36.36%；2014、2016、2020 年審定小麥品種抗白粉病相對較好，抗性品種占比分別為33.33%、24.14% 和29.72%，其余年份審定品種的抗病性占比均小于20%，對葉銹病和白粉病表現(xiàn)抗病的品種分別有37、35 個，抗性品種占審定品種的17.45% 和16.50%；兼抗2 種以上病害的品種偏少，其中兼抗條銹病和葉銹病的品種占比為7.08%，無兼抗葉銹病和白粉病的品種，兼抗條銹病和白粉病的品種占比為4.72%，兼抗3 種病害的品種占比為4.72%。對葉銹病和白粉病表現(xiàn)高抗以上品種的親本來源進行系譜分析發(fā)現(xiàn)，河北省小麥抗病育種的抗源主要來自山東省，河北當?shù)乜共》N質(zhì)資源相對匱乏。該研究結(jié)果進一步說明，對河北省引進和創(chuàng)制小麥抗病種質(zhì)資源十分緊迫，同時小麥生產(chǎn)應(yīng)做好主要病害的監(jiān)測和防控工作，確保河北小麥穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)。

關(guān)鍵詞：冬小麥；抗病性；系譜分析；河北省

中圖分類號：S512.1+1文獻標識碼：A文章編號：1002?2481（2023）03?0306?07

小麥是我國的主要糧食作物，對國民經(jīng)濟的發(fā)展發(fā)揮著重要作用[1]。河北是我國小麥的種植大省，地處黃淮北片麥區(qū)，常年種植面積穩(wěn)定在235 萬hm2 左右，年產(chǎn)量達140 多億kg，約占全國小麥播種面積和總產(chǎn)量的1/10，僅次于山東、河南兩省，位居第3[2]，對保障國家糧食安全具有重要作用。近年來，隨著氣溫的逐年升高，某些病原菌生理小種不斷滋生，引發(fā)小麥的一些主要病害（白粉病、條銹病和葉銹?。┏Ｄ臧l(fā)生，成為制約小麥產(chǎn)量提高和品質(zhì)改善的重要障礙因素[3]。小麥葉銹病又稱黃疸病，是由小麥隱匿柄銹菌（Puccinia triticina）侵染引起，以危害小麥葉片，產(chǎn)生皰疹狀病斑為主要癥狀，具有發(fā)病早、危害時期長的特點[4]。小麥條銹病是由小麥條銹菌（Puccinia striiformis f. sp.tritici）引起，以侵害葉片為主，具有暴發(fā)性、傳播快和危害重等特點，小麥感病后， 一般會造成減產(chǎn)10%～20%，嚴重時減產(chǎn)超過50%，甚至?xí)斐山^收[1]。小麥白粉病是由?；图纳婢←湴追劬˙lumeria graminis f.sp.tritici）引起[5]，以侵害小麥葉片和葉鞘為主，發(fā)病嚴重時穎殼和芒也可受害，一般小麥受害后會造成減產(chǎn)5%～10%，嚴重時減產(chǎn)超過20%[6-7]。20 世紀50—70 年代，小麥銹病是河北省小麥生產(chǎn)上的主要病害，曾經(jīng)對小麥生產(chǎn)造成嚴重威脅，20 世紀80 年代以后，小麥白粉病逐漸上升為主要病害，曾多次暴發(fā)流行，且常年均會侵害小麥[8-9]。在當前小麥生產(chǎn)上，銹病和白粉病仍然是常發(fā)性病害，幾乎河北省的所有市、縣均會發(fā)生[3，9]。實踐證明，選育和推廣抗病小麥品種是防治病害最經(jīng)濟、有效，且對環(huán)境友好的安全途徑[10-11]。

分析審定品種的抗病水平是小麥抗病育種工作不可缺少的環(huán)節(jié)。劉敏捷等[12]研究了2015—2018 年度山西省小麥區(qū)域試驗品種及育種材料抗病性水平，發(fā)現(xiàn)供試材料的抗病性水平較差。朱玫等[13]對2011—2016 年36 個國審小麥品種的抗病性進行了評價，認為抗病小麥品種占比較少。原宗英等[14]采用人工接菌方法，對2014—2015 年度山西省冬小麥區(qū)域試驗品種進行了抗病性鑒定，發(fā)現(xiàn)抗病品種偏少，小麥抗病育種工作亟待加強。劉太國等[15]對1999—2014 年度國家小麥區(qū)域試驗品種（系）進行成株期人工接種抗性鑒定，認為抗源缺乏是誘發(fā)供試材料抗病性水平差的關(guān)鍵因素。近年來，國內(nèi)外許多學(xué)者盡管在品種抗病性鑒定與評價方面的研究比較深入，但有關(guān)審定小麥品種抗病性分析，尤其是針對河北省審定小麥品種的抗病性分析的研究少見報道。

本研究擬通過對2013—2021 年河北省審定小麥品種的抗病性進行系統(tǒng)分析，以期為小麥抗病育種、新品種推廣以及病害綜合防控提供參考。

1材料和方法

1.1 試驗地概況

品種抗病性鑒定點位于河北省保定市徐水縣新農(nóng)村（N39.09°、E115.49°），土壤為黏性壤土，前茬作物為玉米。

1.2 試驗材料

供試品種：2013—2021 年通過河北省品種審定委員會審定的冬小麥品種，根據(jù)河北省農(nóng)作物品種審定委員會公告，此階段共審定冬小麥品種231 個，由于自主試驗審定品種產(chǎn)量水平相對較低，種植面積也較小，高產(chǎn)品種石農(nóng)952、輪選103、石4366 的相關(guān)信息沒有查到，因此，只分析了212 個審定品種的抗病性狀。

供試菌株：條銹菌為條中29 號、條中30 號、條中31 號、水源11-3 等；葉銹菌使用葉中1 號、葉中2 號、葉中3 號、洛10 類群等。

1.3 試驗方法

品種的抗病性鑒定由河北省農(nóng)林科學(xué)院植物保護研究所主持完成，病害為河北省小麥品種審定鑒定病害，主要包括條銹病、葉銹病和白粉病，抗病鑒定方法參照《小麥抗病蟲性評價技術(shù)規(guī)范》標準（NY/T 1443—2007）[16]。每個品種均進行連續(xù)2 a抗病性鑒定評價，每種病害的鑒定結(jié)果依據(jù)發(fā)病最重年份為準。

條銹病每年設(shè)置小種圃以及各小種近等量混合小種圃，葉銹病采用近等量混合小種圃，白粉病選用河北省多點采集的混合小種接種。供試小麥材料于10 月初播種，采用穴播法，品種順序排列，每隔19 個品種設(shè)置1 個對照品種，每個品種設(shè)置3 個重復(fù)。

1.4 數(shù)據(jù)分析

利用Excel 2003 對數(shù)據(jù)進行處理和分析。

2結(jié)果與分析

2.1 參試品種抗條銹病分析

從表1 可以看出，在2013—2021 年河北省審定的212 個小麥品種中，對條銹病表現(xiàn)抗病的品種有114 個，占審定品種總數(shù)的53.78%。其中，冀星868、科騰麥9 號、泰田麥118 和邯麥20 等4 個品種表現(xiàn)免疫，石農(nóng)086 等61 個品種表現(xiàn)高抗，石麥22等49 個品種表現(xiàn)中抗，分別占審定品種總數(shù)的1.89%、28.78% 和23.11%。從年際間抗病性表現(xiàn)來看，2016 年審定小麥品種當中，對條銹病表現(xiàn)抗病的品種占比為6.9%，是近幾年表現(xiàn)抗病品種占當年審定品種比例最低的一年；其次為2015 年，占比為27.27%；2014 年和2021 年相同，占比均為33.33%；其余年份表現(xiàn)抗病的品種占當年審定品種的比例均大于50%?？傮w來看，2013—2021 年河北省審定小麥品種對條銹病的抗性水平相對較好，但年際間波動較大。

2.2 參試小麥品種抗葉銹病分析

由表2 可知，在審定小麥品種中，對葉銹病表現(xiàn)抗病的有37 個品種，占審定品種總數(shù)的17.45%。其中，僅有農(nóng)大212 表現(xiàn)免疫，石農(nóng)086 等6 個品種表現(xiàn)高抗，冀麥585 等30 個品種表現(xiàn)中抗，分別占審定品種總數(shù)的0.47%、2.83% 和14.15%。從年際間抗病性表現(xiàn)來看，2014 年審定小麥品種抗葉銹病最好，抗病品種占比100%，2016、2018、2021 年是近幾年表現(xiàn)抗病性最差的年份，抗病品種占比分別為3.44%、6.67% 和11.11%，其余年份表現(xiàn)抗病的品種占當年審定品種的比例變幅為22.23%～36.36%?？傮w來看，2013—2021 年河北省審定小麥品種對葉銹病的抗性水平相對較差，且年際間波動較大。

2.3 審定小麥品種抗白粉病分析

從表3 可以看出，2013—2021 年河北省審定小麥品種中，對白粉病表現(xiàn)抗病的有35 個品種，占審定品種總數(shù)的16.50%。其中，表現(xiàn)免疫的品種只有1 個，為石農(nóng)086，表現(xiàn)高抗的品種為河農(nóng)128和馬蘭2 號，表現(xiàn)中抗的品種有河農(nóng)7069 等11 個品種，分別占審定品種總數(shù)的0.47%、0.94% 和15.09%。從年際間抗病性表現(xiàn)來看，2014、2016、2020 年審定小麥品種抗白粉病相對較好，抗性品種占比分別為33.33%、24.14% 和29.72%，其余年份審定品種的抗病性占比均小于20%?？傮w來看，2013—2021 年河北省審定小麥品種對白粉病的抗性水平相對較差，且年際間波動較大。

2.4 審定冬小麥品種兼抗病害分析

由表4 可知，在分析的212 個品種中，河農(nóng)7069等15 個品種對條銹病和葉銹病表現(xiàn)兼抗，占審定品種總數(shù)的7.08%；未出現(xiàn)兼抗葉銹病和白粉病的小麥品種；輪選266 等10 個品種對條銹病和白粉病表現(xiàn)兼抗，占審定品種總數(shù)的4.72%；對條銹病、葉銹病和白粉病3 種病害均表現(xiàn)抗病的品種有10 個，為河農(nóng)7069等品種，占審定品種總數(shù)的4.72%。從年際間抗病性表現(xiàn)來看，在2013—2021 年審定小麥品種中，2014、2016 年未出現(xiàn)兼抗條銹病和葉銹病品種，其余年份均出現(xiàn)兼抗條銹病和葉銹病品種，表現(xiàn)兼抗的頻率在2.22%～18.18% 波動；2018、2019、2020 年均出現(xiàn)兼抗條銹病和白粉病品種，占比分別為10.00%、8.89% 和8.11%，其余年份未出現(xiàn)兼抗品種；2015—2018 年未出現(xiàn)兼抗3 種病害品種，其余年份均出現(xiàn)兼抗3 種病害品種，表現(xiàn)兼抗的頻率在4.44%～33.33% 波動。由此可見，此階段河北省審定小麥品種兼抗2 種以上病害的品種數(shù)偏少。

2.5 2013—2021 年河北省審定抗病小麥品種系譜分析

為了進一步揭示河北省審定抗病小麥品種的抗性來源，選擇抗病級別達高抗或免疫的品種對其親本來源及親本的抗病性進行分析。由于近年來河北省審定小麥品種抗條銹病水平相對較高，因此只分析了審定品種對白粉病和葉銹病的抗性，結(jié)果如表5 所示，抗白粉病小麥品種有石農(nóng)086、河農(nóng)128 和馬蘭2 號等3 個品種，其親本魯麥14、良星99和濟麥22 均具有抗白粉病特性。進一步分析發(fā)現(xiàn)，這3 個品種均來自于山東省的育種單位，而河北省育種單位選育的邯6172 和金禾9123 對白粉病表現(xiàn)感病特性；石農(nóng)086、農(nóng)大212、河農(nóng)130、捷麥19、金瑞20、科騰麥2 號和萬豐505 等7 個品種對葉銹病表現(xiàn)抗病性，進一步分析發(fā)現(xiàn)，親本材料魯麥14 表現(xiàn)中抗特性，而河北省育種單位選育的親本材料邯6172、石4185 和石新616 均對葉銹病表現(xiàn)感病特性。說明河北省的抗白粉病、葉銹病種質(zhì)資源主要是通過引進的方式，而本省的抗白粉病、葉銹病種質(zhì)資源相對匱乏。

3結(jié)論與討論

3.1 2013—2021 年河北省審定小麥品種抗病性分析

曹廷杰等[11]研究發(fā)現(xiàn)，2011—2020 年河南省審定小麥品種對條銹病抗性相對較好，對葉銹病和白粉病的抗性相對較差。本研究結(jié)果表明，河北省審定的小麥品種對條銹病的抗性水平相對較好，對葉銹病和白粉病的整體抗性水平均較差，與前人研究結(jié)果一致。河北省審定小麥品種抗白粉病水平較差，這與馬金娟等[17]和馮家春等[18]的部分結(jié)論一致，均認為供試品種抗白粉病水平較差。河北省審定小麥品種抗葉銹病水平較差，這與劉敏捷等[12]和朱玫等[13]的部分結(jié)論一致，均認為供試品種抗葉銹病水平較差。朱高紀等[19]對河南省主推小麥品種及區(qū)試參試品系綜合抗病性進行鑒定，發(fā)現(xiàn)小麥品種抗白粉病和葉銹病的效果較好，與本研究結(jié)果不一致，這可能與研究材料和生態(tài)環(huán)境條件不同有關(guān)。本研究進一步分析河北省審定小麥品種抗病性水平，認為河北省小麥品種抗條銹病較好，而抗葉銹病和白粉病較差的原因可能是小麥條銹病曾在河北省有多次大流行，其中比較嚴重年份有1950、1964、1975、1990、2002 年，曾引起河北省的小麥大幅減產(chǎn)，許多育種者以抗條銹病育種作為小麥抗病育種的首要目標，而忽視了葉銹病和白粉病的危害。

3.2 河北省抗病小麥品種系譜分析

種質(zhì)資源是小麥抗病性狀改良的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，也是開展小麥育種抗病基因的重要來源。劉太國等[15]研究認為，抗源缺乏是誘發(fā)供試材料抗病性水平差的關(guān)鍵因素。張華崇等[20]研究發(fā)現(xiàn)，近20 a來湖北省審定小麥品種抗白粉病遺傳基礎(chǔ)較狹窄，阻礙了抗病育種的發(fā)展。而本研究結(jié)果顯示，河北省抗白粉病和葉銹病種質(zhì)資源相對匱乏成為制約小麥抗病育種的關(guān)鍵因素，與前人研究結(jié)果一致。進一步分析發(fā)現(xiàn)，河北省抗葉銹病和白粉病小麥品種的親本材料主要來自于山東省。因此，今后河北省應(yīng)引進新抗病種質(zhì)資源，尤其是抗白粉病和葉銹病種質(zhì)資源，并在品種選育過程中加大抗病性選擇壓力，創(chuàng)制新種質(zhì)資源，聚合不同抗病基因，篩選并培育兼抗多種病害的小麥新品種。

3.3 加強病害防控工作

總體來看，2013—2021 年河北省審定冬小麥品種整體抗葉銹病和白粉病水平較差，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上種植感病品種勢必會增加潛在發(fā)病風(fēng)險，給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成經(jīng)濟損失。因此，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上應(yīng)做好病害防控工作：一是監(jiān)測病害發(fā)生規(guī)律，做好預(yù)測預(yù)報工作。邯鄲市地處河北省的南部，因獨特的地理位置和生態(tài)環(huán)境，成為多種病害的適發(fā)區(qū)。相比其他地市，邯鄲市春季氣溫回升快，會給病害營造適宜的發(fā)生條件。因此，許多病害首先在這里發(fā)生，生產(chǎn)上應(yīng)密切做好該區(qū)域的病害監(jiān)測、預(yù)報工作，將會對整個河北省小麥病害的防控起到重要的指導(dǎo)意義[7]。二是針對病害的危害程度、發(fā)病規(guī)律和氣候條件等，在小麥揚花期前和揚花期后及時做好小麥病害綜合防治，堅持早防早治，有效地防治小麥病害，實現(xiàn)統(tǒng)防統(tǒng)治。

4結(jié)論

2013—2021 年河北省審定冬小麥品種整體抗條銹病水平較好，抗葉銹病和白粉病水平較差。兼抗2 種以上病害的品種偏少，無兼抗葉銹病和白粉病的品種。對葉銹病和白粉病表現(xiàn)高抗以上品種的親本來源進行系譜分析發(fā)現(xiàn)，河北省小麥抗病育種的抗源主要來自于山東省，而河北當?shù)乜共》N質(zhì)資源相對匱乏成為制約抗病育種的關(guān)鍵因素。綜合分析認為，河北省引進和創(chuàng)制小麥抗病種質(zhì)資源十分緊迫，同時小麥生產(chǎn)應(yīng)做好主要病害的監(jiān)測和防控工作，確保河北小麥穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)。

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