楊永乾,王樹杰,郜戰(zhàn)寧,馮 輝,薛正剛
(駐馬店市農(nóng)業(yè)科學(xué)院,河南 駐馬店 463000)
大麥具有抗旱性、耐貧瘠和耐鹽性等特點(diǎn),主要應(yīng)用于釀酒、牲畜飼料和食用,在世界范圍內(nèi)廣泛種植,種植面積僅次于小麥、水稻和玉米,居第4 位[1]。在大麥生產(chǎn)中,條紋病時(shí)有發(fā)生。大麥條紋病屬系統(tǒng)侵染性真菌病害,該病害由麥類核腔菌引起,主要為害植物的葉片、葉鞘和莖稈。在我國長江流域的江蘇、上海、浙江等省、市大麥條紋病為害較重,重病地區(qū)的植株死亡率可達(dá)30%~40%[2]。大麥條紋病的防治主要有藥劑防治和抗病品種選育2 種途徑,前人大多研究的是藥劑防治[3-6],然而藥劑防治會(huì)造成環(huán)境污染,因此抗大麥條紋病品種選育是最經(jīng)濟(jì)有效的防治途徑??共⌒澡b定是抗病育種的基本前提。本研究采用自然發(fā)病的方法,對16 個(gè)大麥品種的抗條紋病情況進(jìn)行分析,以期為大麥育種中抗條紋病親本的選擇及抗條紋病新種質(zhì)的培育提供一定的理論依據(jù)。
供試大麥品種材料為來自湖北省農(nóng)科院、安徽省農(nóng)科院、上海市農(nóng)科院及華中農(nóng)業(yè)大學(xué)等11 個(gè)單位的12 個(gè)品種和駐馬店市農(nóng)業(yè)科學(xué)院培育的4 個(gè)品種系,詳見表1,其中以駐大麥4 號(hào)作為對照。
表1 供試大麥品種系材料
本試驗(yàn)于2020—2022 年在駐馬店市農(nóng)業(yè)科學(xué)試驗(yàn)站試驗(yàn)田進(jìn)行,試驗(yàn)地前茬作物是大豆,地勢平坦,搭建簡易塑料大棚,以提供相對適宜發(fā)病的較穩(wěn)定小環(huán)境。每個(gè)小區(qū)種植1 個(gè)品種,6 行,行長1 m,行間距0.23 m,3 次重復(fù),隨機(jī)排列。以發(fā)病盛期條紋病調(diào)查結(jié)果作為抗病性分析的主要依據(jù)。
大麥成株后期出現(xiàn)條紋病典型癥狀后,以株為單位,采用5 點(diǎn)取樣法,每個(gè)樣點(diǎn)取樣20 株,調(diào)查發(fā)病株率,計(jì)算病情指數(shù),見下式。
條紋病分級標(biāo)準(zhǔn)如下[7],0 級:無發(fā)病株;1 級:發(fā)病率在5%以下;2 級:發(fā)病率在5%~10%;3 級:發(fā)病率在11%~15%;4 級:發(fā)病率在15%以上??剐澡b定等級劃分參考Pecchioni N 等(1999)[8]的方法,分為5 個(gè)等級:無感病植株為免疫,0<發(fā)病率≤5%為高抗,5%<發(fā)病率≤15%為抗病,15%<發(fā)病率≤50%為感病,發(fā)病率>50%為高感。
采用Microsoft Office 2007 對數(shù)據(jù)進(jìn)行初步整理和統(tǒng)計(jì)分析。
分析16 份試驗(yàn)大麥材料的抗條紋病鑒定結(jié)果發(fā)現(xiàn),不同種質(zhì)材料的抗病性存在明顯差異,發(fā)病率介于0~65.3%。其中,表現(xiàn)免疫的材料有6 份,高感的有1 份,感病的有4 份,抗病的有2 份,高抗的有3 份。
由表2 可知,揚(yáng)農(nóng)啤10 號(hào)的發(fā)病率最高,達(dá)65.3%,病情指數(shù)0.583,高于對照駐大麥4 號(hào)的發(fā)病率和病情指數(shù),為高感條紋病品種;華大麥17 號(hào)、單誘09-41、駐4-238 和駐大麥4 號(hào)表現(xiàn)為感病,病情指數(shù)分別為0.171、0.333、0.208 和0.500;川農(nóng)飼麥5 號(hào)和皖飼14008 表現(xiàn)為抗病,病情指數(shù)為0.033 和0.054;保大麥14 號(hào)、鳳大麥14 號(hào)和浙皮10 號(hào)的發(fā)病率都不超過5%,表現(xiàn)為高抗,病情指數(shù)分別為0.017、0.017 和0.025;鄂大麥105、駐07048、蘇啤3 號(hào)、云啤15 號(hào)、鹽03174 和駐04097的發(fā)病率均為0,表現(xiàn)為免疫。
表2 自然發(fā)病條件下不同大麥品種的條紋病抗性評價(jià)
種質(zhì)資源是育種的原始材料,又稱遺傳資源、品種資源、基因資源等,是能將親代基因傳遞給子代的載體,是作物新品種培育的先決條件,是育種工作的前提和基礎(chǔ),其利用與創(chuàng)新對選育高產(chǎn)(超高產(chǎn))、優(yōu)質(zhì)、抗病蟲及抗逆新品種意義重大。具有抗病特性的種質(zhì)材料是抗病育種的關(guān)鍵前提,對不同大麥種質(zhì)材料進(jìn)行條紋病抗性鑒定,選擇抗性好的材料應(yīng)用于大麥抗病種質(zhì)的培育具有現(xiàn)實(shí)意義。大麥條紋病抗性的鑒定有2 種方法比較常用,一為人工接種鑒定,二為本試驗(yàn)采用的田間自然發(fā)病鑒定。郭銘等(2022)對91 份大麥材料通過人工接種鑒定進(jìn)行抗性評價(jià),共鑒定出4 份免疫材料、6 份高抗材料、33 份抗病材料、43 份感病材料和5 份高感材料。晏立英等(2019)[9]綜合利用人工接種和自然發(fā)病的方法對10 個(gè)花生新品系進(jìn)行抗白絹病鑒定,獲得了1 份耐病材料16-A13440。閆佳會(huì)等(2018)[10]認(rèn)為,人工接種鑒定因室內(nèi)試驗(yàn)環(huán)境穩(wěn)定更加利于大麥條紋病發(fā)生。經(jīng)艷等(2020)[11]對桂糖甘蔗新品系黑穗病抗性進(jìn)行鑒定,發(fā)現(xiàn)人工接種更能準(zhǔn)確評價(jià)甘蔗品種抗黑穗病的水平。自然發(fā)病鑒定有其不足,如易受發(fā)病條件(溫度、光照、濕度等)的影響,進(jìn)而影響最終的抗性分析結(jié)果。然而,侯琿等(2017)[12]研究蘋果枝干輪紋病發(fā)現(xiàn),自然發(fā)病的田間鑒定與人工接種調(diào)查結(jié)果的一致率會(huì)隨著種植年限的增加而逐漸增高。秦蕾等(2017)[13]發(fā)現(xiàn),辣椒TMV 田間成株自然發(fā)病病情指數(shù)與苗期人工接種鑒定病情指數(shù)的相關(guān)系數(shù)r=0.789,呈極顯著相關(guān)。另外,段燦星等(2022)[14]運(yùn)用自然發(fā)病方法對2 004 份遺傳背景廣泛的玉米種質(zhì)進(jìn)行了多年多點(diǎn)抗性鑒定,初步篩選出抗莖腐病或綜合性狀優(yōu)良的代表性種質(zhì),明確了在田間自然發(fā)病條件下這些種質(zhì)對玉米莖腐病的不同抗性水平。李廣勝等(2022)[15]通過對水稻稻瘟病抗性結(jié)果的比較分析,認(rèn)為不管是哪一種方法,只要水稻品種表現(xiàn)感病,說明該品種對稻瘟病存在著抗性風(fēng)險(xiǎn)。因此,采用自然發(fā)病的條件鑒定大麥條紋病抗性具有切實(shí)的可行性和可靠的借鑒意義。
本研究通過自然發(fā)病的方法,對16 個(gè)不同來源的大麥品種條紋病抗性情況進(jìn)行田間調(diào)查和統(tǒng)計(jì)分析,發(fā)現(xiàn)各品種間的大麥條紋病抗性差異顯著,11 個(gè)大麥品種對大麥條紋病具有抗性,尤其鄂大麥105、駐07048、蘇啤3 號(hào)、云啤15 號(hào)、鹽03174和駐04097 這6 個(gè)品種表現(xiàn)免疫,可作為抗條紋病種質(zhì)資源加以利用。