分享

山西省小麦品种对白粉病的抗性鉴定与评价

 新用户4406D4GU 2023-01-08 发布于河南

各位老师、专家新年好!

我是“一麦众承”第1组“育麦传奇”组员程天灵,在山西农业大学农学院从事小麦遗传育种工作。我们组长是李伟老师,组员还有欧行奇老师,牛新印老师、孙旭亮老师、王延训老师、丁长生老师、李绍祥老师、王小兵老师、张庆琛老师、王华生老师、郄彦敏老师和马永周老师。按照李伟老师的安排,今天代表小组值日。非常感谢“一麦众承”这个集小麦育种、生产、推广等经验交流的平台,让大家可以畅聊、分享小麦各个方面的经验,本人也得以有更多的机会向各位老师学习。我今天交流的题目是“山西省小麦品种对白粉病的抗性鉴定与评价”,不足之处请各位老师批评指正。

由小麦白粉菌引起的小麦白粉病是一种流行性病害,是我国小麦生产上的主要病害之一。据农业农村部全国农业技术推广服务中心统计,2015年全国小麦白粉病发生面积达842.1万hm2。小麦白粉病在苗期和成株期均可发生并产生危害,小麦白粉病侵害小麦植株地上部各器官,以叶片为主,发病严重时还可危害茎秆和穗部,在流行年份可造成5%~34%的产量损失。小麦是山西省第二大粮食作物,常年播种面积66.7万hm2,山西省小麦的主要病害有条锈病、叶锈病、白粉病、纹枯病和赤霉病,其中白粉病常年发生面积最大,2011—2018年年均发生20.2万hm2,约占小麦播种面积的30%,其中2016年偏重发生,发病面积为28.0万hm2。小麦白粉病已成为影响山西省小麦高产、稳产的主要病害之一。

大量的研究表明,培育和种植抗病品种是防治小麦白粉病最经济、有效和安全可靠的途径,而品种的抗病性鉴定和抗源的筛选是品种推广和抗白粉病研究的基础。研究人员先后开展了对山东、贵州、新疆、河南、陕西、甘肃等地的小麦推广品种、区域试验品种和小麦品系的白粉病抗性鉴定,并进行了白粉病抗性基因推导、分子标记检测和抗病新基因的挖掘与利用。在山西,原宗英等鉴定表明,参加2014—2015年度山西省小麦区域试验的品种全部感白粉病,迫切需要培育抗病品种。

山西省小麦种植区划分南部中熟冬麦区(属黄淮北片冬麦区)和中部晚熟冬麦区(属北部冬麦区),进一步按水旱地划分,山西省冬小麦品种区域试验对应设有南部中熟冬麦区水地组(南部水地)、南部中熟冬麦区旱地组(南部旱地)、中部晚熟冬麦区水地组(中部水地)和中部晚熟冬麦区旱地组(中部旱地)4个区组,2020年新增南部中熟冬麦区节水组。本研究通过对上述4个生态区组(不包含南部节水组)山西省主栽小麦品种、小麦区域试验品种苗期和田间成株期白粉病抗性鉴定和评价,旨在了解山西小麦品种的白粉病抗性水平,为品种推广和小麦抗白粉病育种中亲本的选择、挖掘抗病新基因提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试小麦品种共117份,其中包括山西省主栽小麦品种28份、山西省小麦区域试验品种89份,均由山西农业大学农学院优质团队提供。

1.2 白粉病菌株

试验所用白粉病菌株为混合菌株,含E09菌株以及笔者所在课题组收集自介休市、晋中市、黎城县、长子县等麦区的白粉病菌株,其中,华北地区流行的小麦白粉菌菌株E09由中国农业科学院植物保护研究所周益林研究员提供。

1.3 白粉病抗性鉴定方法

1.3.1苗期白粉病抗性鉴定

将供试小麦品种(系)种在9cm×9㎝营养钵,小麦感病对照品种为京双16,每钵播种10粒,营养钵放入周转箱置于培养室,自然光照,温度为18~20℃。当第1张叶完全展开后,用扫拂法充分接种在感病品种辉县红上繁殖白粉菌分生孢子,接种后盖塑料膜保湿24h,待感病品种充分发病后,按盛宝钦的0~4级标准调查记载病情反应型,其中0级为免疫,1级为高抗,2级为中抗,3级为中感,4级为高感。评价时,以0~2级为抗病,3~4级为感病。

1.3.2 成株期白粉病抗性鉴定

试验在山西农业大学榆次东阳试验基地(东经112°40′,北纬37°32′)进行。试验材料人工开沟种植,每个品种种1行,行长1.5m,行距25㎝,每行播种量为50粒,每隔20行种1行感病对照品种京双16,同时,鉴定圃四周种植京双16做诱发行,在4月中旬下午(小麦拔节期)在诱发行上接种混合菌株,同时将菌苗就地定植,之后立即盖塑料布保湿过夜,接种后根据天气情况每10d浇水1次,以利于充分发病。在5月31日(小麦灌浆期)采用0~9级标准调查记载病情,其中0级为免疫,1~2 级为高抗,3~4 级为中抗,5~6 级为中感,7~9 级为高感。评价时,以0~4级为抗病,5~9级为感病。

2 结果与分析

2.1 山西省主栽小麦品种白粉病抗性鉴定

由表1可知,苗期28个山西省小麦主栽品种中,没有免疫和高抗品种,仅运黑28表现中抗,占主栽品种的3.57%;27个品种表现感病(96.43%),其中,包括7个中感品种(25.00%)和20个高感品种(71.43%)。按生态区组看,南部旱地品种抗性最差,全部高感白粉病。

成株期白粉病抗病性鉴定结果表明,运黑28(免疫)、良星99(高抗)、济麦22(中抗)、鑫麦296(中抗)和山农22(中抗) 5个品种表现抗病,占17.86%;冀麦325、临汾8050和临远8号等14个品种表现中感,占50.00%;鲁原502、尧麦16和晋麦47等9个品种表现高感,占32.14%。按生态区组看,南部水地主栽品种抗病性相对较好,抗病和感病品种比例分别为45.45%、54.55%;中部水地、南部旱地和中部旱地品种均为感病品种,其中,中部水地和中部旱地主栽品种全部表现中感,南部旱地品种中,中感、高感品种分别占30.00%、70.00%。

综合来看,仅运黑28品种表现苗期和成株期均抗病。

表1山西省主栽小麦品种苗期和成株期白粉病抗性表现

图片

注:数字表示病级,括弧内英文缩写表示抗病类型,其中IM表示免疫,HR表示高抗,MR表示中抗,MS表示中感,HS表示高感。表2同。

2.2 山西省小麦区域试验品种白粉病抗性分析

由表2可知,苗期仅圣麦104和舜麦186表现中抗,占区试品种的2.25%,87个品种表现感病,占97.75%,其中,包括29个中感品种(32.58%)和58个高感品种(65.17%)。按生态区组看,南部旱地品种抗性最差,高感品种占82.61%。

成株期白粉病抗病性鉴定结果表明,运黑14207表现免疫,占1.12%;尧丰1000和伊麦158 2个品种表现高抗,占2.25%;表现中抗的有临6308、临Y8012、轮选149和圣麦116等17个品种,占19.10%;ZM148、嘉麦168和京麦1768等58个品种表现中感,占65.17%;MY5859、京麦5381和沃麦611等11个品种高感白粉病,占12.36%。综合看,抗病和感病品种所占比例分别为22.47%、77.53%。按生态区组看,南部水地主栽品种抗病性相对较好,抗病品种所占比例由大到小依次为南部水地(47.06%)>南部旱地(8.70%)>中部旱地(6.67%)>中部水地(5.88%)。抗病品种数量依次为南部水地(16个)>南部旱地(2个)>中部水地(1个)=中部旱地(1个),且免疫和高抗品种均为南部水地品种。

苗期和成株期均表现抗病的品种有圣麦104和舜麦186,仅占2.25%。

表2 山西省小麦区域试验品种苗期和成株期白粉病抗性表现

图片
图片

3 讨论与结论

本研究利用白粉病混合菌株对117个山西省小麦品种进行了抗性鉴定,结果表明,品种间存在较大差异,苗期和成株期均表现抗病的品种有运黑28、圣麦104和舜麦186 3个品种,仅占2.56%。供试的28个主栽品种的成株期抗性多数表现较差,感病品种占参试主栽品种的82.14%,仅运黑28、良星99、济麦22、鑫麦296和山农22 5个品种表现抗病,占17.86%,而且,上述抗病品种均为南部水地品种。中部水地、南部旱地和中部旱地品种中均没有发现成株期抗病品种,其中中部水地和中部旱地品种全部表现中感,而在南部旱地中高感品种占比达70.0%,会造成在丰水年旱地品种因高感白粉病,导致小麦严重减产。因此必须加快抗病品种的培育,减少感病主栽品种种植,从而实现减少农药用量,降低生产成本,保护环境,保证山西小麦的可持续生产。

山西省区域试验品种中成株期白粉病免疫、高抗、中抗、中感、高感品种分别占鉴定品种的1.12%、2.25%、19.10%、65.17%和12.36%,其中来自南部水地的运黑14207、尧丰1000和伊麦158表现免疫或高抗,4个区组中临6308、临Y8012和轮选149等17个表现中抗,抗病品种所占比例由大到小依次为南部水地(47.06%)>南部旱地(8.70%)>中部旱地(6.67%)>中部水地(5.88%)。上述抗病品种可作为育种亲本加以利用,同时有希望从后备品系中育成中抗白粉病小麦品种。

具有优良性状大面积推广的品种良星99、济麦22和婴泊700对山西省小麦白粉病混合菌株表现成株期抗病,说明良星99的抗白粉病基因Pm52、济麦22上的2BL抗病基因、婴泊700含有Pm2基因座的等位基因均为有效抗病基因。具有白粉病成株期抗性的2个品种(运黑28和运黑14207)籽粒粒色都为蓝粒,说明其所携带的控制蓝粒染色体片段或基因可能有成株期抗白粉病新基因,值得深入研究。同时,笔者所在团队在多年研究中也发现育成的具有中间偃麦草血缘的蓝粒品系,成株期高抗白粉病。由于抗病鉴定中菌种、接种鉴定时期、评价方法和环境因素等差异导致部分品种与品种审定公告或山西省小麦区域试验品种抗性鉴定单位(山西农业大学植物保护学院负责)的鉴定结果不一致。

小麦白粉病菌生理小种多,毒性变异快,品种抗性易丧失。在我国的抗白粉病育种中,Pm1、Pm3、Pm5、Pm8 等抗病基因对我国现在流行的白粉病菌株已经丧失了抗性,Pm4a在我国的大部分地区仍然有较高的抗性,可以应用在生产上。来源于簇毛麦的Pm21是目前对小麦白粉病抗性最强、抗谱最广的基因,已作为抗源选育出一批高抗白粉病的新品种和新品系。因此,必须聚合不同抗性基因,培育抗谱更广、特别是兼抗多种病害的小麦新品种。

今后将利用与抗白粉病基因共分离或紧密连锁的分子标记,检测小麦品种(系)相关抗白粉病基因的组成,明确上述117个小麦品种(系)的抗病基因多样性,为分子标记辅助选择方法高效利用抗病基因、快速聚合主效基因以及培育多抗小麦新品种提供科学参考。

作者简介:程天灵,副研究员,硕士生导师,山西农业大学农学院。从事小麦遗传育种工作。审定“晋太”系列小麦品种15个,获得植物新品种保护权2个,荣获山西省科技进步一等奖1项。电话:18035150840

优质高产稳产小麦新品种齐民17号

各位专家老师大家好,我是“一麦众承”(2)群第1小组的马甲良。我们组员还有张灿老师、袁玉老师、杨学举老师和张传月老师。非常感谢陈红敏老师创建“一麦众承”交流平台和公众号以及各位专家老师分享的宝贵工作经验。今天我值日的文章题目是“优质高产稳产小麦新品种齐民17号”,不当之处,请各位专家老师批评指正。

齐民17号是淄博禾丰种业科技股份有限公司以SN5843与千禾麦17杂交,后代采用赵檀方教授独创的改良系谱法选育而成的高产稳产的冬小麦新品种,参加山东省和国家黄淮北片区试代号SH9315,2020年通过山东省农作物品种审定委员会审定,审定编号为鲁审麦20200003;2022年完成国家黄淮北片生产试验程序;2022年参加冀中北水地组生产试验。已申请植物新品种保护,公告号为CNA043359E。中国种子集团有限公司买断齐民17号山东省生产经营权。

1.选育经过

2010年5月,根据育种目标,杂交组配组合(SN5843/千禾麦17),收获杂交种子。

2010年10月初,将杂交种子秋播,获得F1代杂种。

2011年10月,将F1代种子秋播,中选了一些F2代优良单株。

2012年将中选的F2优良单株秋播,2013年6月中选若干F3优良株系。

2013年将中选的F3株系秋播,2014年6月进行综合鉴定和测产,中选若干F4优良株系。

2014年将中选的株系秋播,同时进行高肥和旱地比较试验,2015年6月综合鉴定和测产,149315行表现突出。

2015-2016年度,对149315株行进行高肥和旱地品系比较试验,综合性状好。

2016年秋,将149315品系编号为SH9315,申报参加山东省小麦区域试验,2020年11月通过山东省审定,定名为齐民17号(鲁审麦 20200003)。2019年被推荐参加国家黄淮北片区试,2022年完成黄淮北片生产试验。

2.特征特性

齐民17号半冬性,幼苗半匍匐,株型半紧凑,叶色浓绿,叶片上冲,抗倒性好,熟相好。两年区域试验结果平均:生育期232天,熟期与对照济麦22相当;株高76. 6厘米,亩最大分蘖100.7万,亩有效穗46. 6万,分蘖成穗率47.2%;穗长方形,穗粒数33.5粒,千粒重45.5克,容重791.4克/升;长芒、白壳、白粒,籽粒硬质。

3.产量表现

在2017 - 2019年山东省小麦品种高产组区域试验中,两年平均亩产615.3公斤,比对照济麦22增产5.2%;2019 - 2020年高产组生产试验,平均亩产588.3公斤,比对照济麦22增产6.0%。

2019–2021年度参加黄淮北片水地组区试,两年区试汇总,平均亩产585.5kg,比对照济麦22增产5.60%,共汇总42点,增产点率92.9%,39点比对照济麦22增产≥2.0%,比对照济麦22增产≥2.0%点率92.9%。2021–2022年度生产试验,平均亩产 648.8kg,比对照济麦22增产5.20%,居7个参试品种第2位。13点汇总,增产点率92.3%,比对照济麦22增产≥2.0%点率84.6%。

2022年6月16日,山东省农业厅组织专家对淄博市临淄区的齐民17号实打验收,实收面积3.02亩,平均亩产803.18公斤。

4.抗性表现

4.1 抗病性

2019年中国农业科学院植物保护研究所接种鉴定结果:慢条锈病,中感白粉病,高感叶锈病、赤霉病和纹枯病。

4.2 抗寒性

2019–2020年度区试抗寒性鉴定,抗寒性1级,抗寒性评价为好;2020–2021年度(本年度出现极寒天气)区试抗寒性鉴定,抗寒性2级,抗寒性评价为较好;2021–2022年度生试抗寒性鉴定,抗寒性级别1级,抗寒性评价好。

4.3 节水鉴定

2019–2020年度节水鉴定,节水指数0.77;2020–2021年度节水鉴定,节水指数0.826;两年鉴定,平均节水指数0.798。

5.品质性状

2017 - 2019年区域试验统一取样经农业部谷物品质监督检验测试中心(泰安)测试结果平均:籽粒蛋白质含量12.7%,湿面筋33.1%,沉淀值30.5ml,吸水率64. 8ml/100g,稳定时间2. 6min,面粉白度73. 7;2019–2020年度黄淮北片区试品质分析,容重814g/L,籽粒蛋白含量(干基)13.54%,湿面筋含量(14%湿基)31.7%,吸水量61mL/100g,稳定时间3.8min;2020–2021年度黄淮北片区试品质分析,容重806g/L,籽粒蛋白含量(干基)13.28%,湿面筋含量(14%湿基)30.9%,吸水量62mL/100g,稳定时间3.3min,品质分类为中筋小麦。属于优质中筋小麦。

6.栽培技术

适宜播期10月5 ~ 10日,每亩基本苗15万左右。注意防治叶锈病、赤霉病和纹枯病。其它管理措施同一般大田。

7.适宜区域

适宜于山东省全部、河北省保定市和沧州市的南部及其以南地区、山西省运城和临汾市的盆地灌区种植。

作者简介:马甲良,2007年毕业于山东农业大学种子科学与工程专业,主要从事小麦、玉米育种及试验示范工作。自2010年5月以来,在赵檀方教授的指引和带领下,参与选育的山农28号等4个小麦品种通过国家审定,齐民6号等16个小麦品种通过山东省审定。参与审定的小麦品种在黄淮地区累计推广面积超过6000多万亩,累计为社会增产粮食36亿多公斤,增加社会经济效益超过72亿元。获得淄博市农业丰收奖、淄博市科学技术奖十余项,2022年获得临淄区最美科技工作者荣誉称号。发表科普论文十余篇。现任中国种子集团有限公司山东分公司生产质控经理。

    本站是提供个人知识管理的网络存储空间,所有内容均由用户发布,不代表本站观点。请注意甄别内容中的联系方式、诱导购买等信息,谨防诈骗。如发现有害或侵权内容,请点击一键举报。
    转藏 分享 献花(0

    0条评论

    发表

    请遵守用户 评论公约

    类似文章 更多