小麦抽穗期与赤霉病抗性关系的研究

董连生 绍辉

摘 要：通过对2017年的171份、2018年的219份小麦材料的赤霉病抗性鉴定分析，研究小麦抽穗期与赤霉病抗性的相关性。结果表明：抽穗期与自然诱发条件下鉴定的赤霉病抗侵染能力没有相关性，赤霉病的抗侵染能力不受小麦抽穗期早晚的影响;但目测赤霉病抗侵染级别受小麦抽穗期的影响较大，目测的赤霉病侵染级别与小麦抽穗期呈显著负相关，抽穗期晚的材料抗侵染能力强。抽穗期与人工接种条件下统计的赤霉病平均严重度相关不显著，自然诱发条件下的赤霉病抗侵染能力与接种条件下的赤霉病抗扩展能力呈显著正相关。

关键词：小麦;赤霉病;鉴定;抽穗期

中图分类号 S332.2文献标识码 A文章编号 1007-7731（2019）21-0091-03

赤霉病（Fusarium head blight）是全球小麦生产上最主要的病害之一[1]，是一种由多种镰刀菌引起的世界范围毁灭性的真菌病害[2]。我国是全球小麦赤霉病受害面积最大的国家之一，主要发病区域为南方麦区，尤其是长江中下游冬麦区、华南冬麦区和川滇冬麦区等。近年来，由于全球气候变化和耕作制度的调整，小麦赤霉病发病范围有不断扩大和北移的趋势，尤其在2012年，赤霉病不仅在我国长江流域和南方部分小麦种植区域发生严重病害，而且在河南省、山东省菏泽、滕州等地区爆发，对我国小麦生产和粮食安全造成了严重威胁[3]。而且，更需要关注的是北方冬麦主产区赤霉病发生频率己有明显提高[4]。

关于小麦赤霉病抗性与农艺性状的关系研究较早但较少，特别是与抽穗期的关系研究就更少。早在上世纪70年代就已有人开始研究，但是得到的结果不尽一致[5]。小麦赤霉病的抗性机理可以分为形态机制和生理机制，形态抗性机制是被动的，株高、抽穗期、花期长短、花药挤出程度、有芒无芒、穗长、穗密度、颖壳张开程度和穗部蜡质程度等形态特征均可能与赤霉病抗侵染特性有关[6]。小麦在开花期最容易感染赤霉病[7]，从苗期至穗期均可发生，引起苗腐、基腐、秆腐和穗腐，其中以穗腐危害最大。田间自然诱发鉴定赤霉病发现，抽穗迟的小麦品种似乎对赤霉病的抗侵染有一定的作用。本试验通过分析2016—2017、2017—2018年2年不同时间田间自然诱发鉴定及接种鉴定的抗性结果与抽穗期的关系，探索小麦抽穗期与赤霉病抗性的相关性，进一步优化小麦品种赤霉病抗性的鉴定效果。

1 材料与方法

1.1 材料来源 材料来源于安徽农业大学小麦育种课题组的高代品系，鉴定材料系黄淮南片半冬性高代材料，其中，2016—2017年171份，2017—2018年219份。

1.2 调查方法 2016—2017年5月6日记载（目测自然诱发）的赤霉病侵染级别记为CC1;2016—2017年5月12日记载（目测自然诱发）的赤霉病侵染级别记为CC2;2016—2017年5月9日统计（接种）的赤霉病平均严重度记为CC3;2016—2017年抽穗期记为SS1。2017—2018年5月8日统计（接种）的平均严重度记为C1;2017—2018年5月6日记载（目测自然诱发）的赤霉病侵染级别记为C2;2017—2018年5月18日统计（自然诱发）的赤霉病平均严重度记为C3;2017-2018年抽穗期记為S4。

2 结果与分析

2.1 小麦抽穗期与赤霉病抗性的相关性 2017年小麦抽穗期与赤霉病的感病程度的相关性分析结果如表1所示。由表1可知，5月6日和5月12日2次目测赤霉病感病级别与抽穗期的相关系数分别为-0.368和-0.760，均为负相关，且达极显著水平;人工接种条件下统计的赤霉病平均严重度与小麦抽穗期的相关系数为0.052，相关性未达极显著水平。说明自然诱发条件下，目测的赤霉病感病级别受抽穗期的影响较大，且抽穗期晚的材料表现出较好的赤霉病抗性;而人工接种条件下统计的赤霉病感病级别受抽穗期的影响不大，可能是人工接种鉴定的赤霉病抗性表现为抗扩展特性。

2018年小麦抽穗期与赤霉病的感病程度的相关性分析结果如表2所示。由表2可知，5月6日目测赤霉病感病级别与小麦抽穗期的相关系数为-0.506，负相关性达到极显著水平;人工接种条件下统计的赤霉病平均严重度与小麦抽穗期的相关系数为-0.017，相关性未达到极显著水平;自然诱发条件下统计的赤霉病平均严重度与小麦抽穗期的相关系数为-0.045，相关性同样未达到极显著水平;结果与2017年一致。自然诱发条件下，目测的赤霉病感病级别受抽穗期的影响较大，且抽穗期晚的材料表现出较好的赤霉病抗性;而人工接种条件下统计的赤霉病感病级别受抽穗期的影响不大。自然诱发条件下统计的赤霉病感病级别与抽穗期相关但未达到极显著水平，可能是统计的时间较晚，抽穗晚的材料已充分扩展了赤霉病。

2.2 自然诱发与接种鉴定赤霉病抗性的相关性 由表3可知，2017年接种鉴定的赤霉病抗扩展能力与自然诱发条件下5月6日、5月12日目测的赤霉病抗侵染能力的相关系数分别为0.257和0.181，相关性分别到达了极显著和显著水平。2018年接种鉴定的赤霉病抗扩展能力与自然诱发条件下5月6日目测、5月18日统计的赤霉病抗侵染能力的相关系数分别为0.150和0.229，相关性分别到达了显著和极显著水平;说明赤霉病的抗扩展能力与抗侵染能力显著相关。

2.3 自然诱发鉴定小麦不同抽穗期赤霉病抗性的表现 不同抽穗期赤霉病的表现如图1所示。由图1可见，2017年抽穗较早的2个材料，在5月6号目测、5月12号目测与5月9日接种鉴定，安农1677赤霉病抗性表现为“抗-抗-抗”，安农16111表现为“感-感-感”;这说明抽穗早的材料，如果在刚开始侵染的时候表现为抗病（感病），那么在一定时间后会继续表现抗病（感病）。抽穗较晚的3个材料，在5月6号目测、5月12号目测与5月9日接种鉴定，安农16146、安农16118和安农1629的赤霉病抗性分别表现为“抗-感-感”、“抗-抗-抗”和“感-感-感”;说明开始侵染表现抗的材料，在经过一段时间后会表现感病或者继续保持抗病;但是开始侵染表现感的材料，在经过一段时间后会一直保持感病状态;2018年的结果与2017年的一致。

3 结论与讨论

通过对2017和2018年2年的小麦赤霉病鉴定和抽穗期的数据进行分析，结果表明，小麦抽穗期与自然诱发条件下鉴定的赤霉病抗侵染能力没有相关性，赤霉病的抗侵染能力不受小麦抽穗期早晚的影响;但目测赤霉病抗侵染级别受小麦抽穗期的影响较大，目测的赤霉病侵染级别与小麦抽穗期呈显著负相关，抽穗期晚的材料抗侵染能力强。抽穗期与人工接种条件下统计的赤霉病平均严重度相关不显著，自然诱发条件下的赤霉病抗侵染能力（包括目测的赤霉病侵染级别和统计的赤霉病平均严重度）与接种条件下的赤霉病抗扩展能力呈显著正相关。

虽然目测的赤霉病抗侵染能力受抽穗期的影响较大，抽穗晚的材料一般具有较强的抗赤霉病侵染能力，但是这种关系不是绝对的。分析抽穗较早（晚）材料的赤霉病抗侵染能力时发现，抽穗早的材料前期若表现抗病，后期也会表现一定的抗侵染;前期若表现感病，后期一定会表现出感侵染。抽穗晚的材料，前期若表现感侵染，后期一定会表现感病;前期若表现抗侵染，后期会出现感或抗侵染2种结果;因此，抽穗晚的材料，前期表现抗赤霉病侵染不能说这个材料就抗赤霉病侵染，后期也可能会表现出感病。

小麦赤霉病抗侵染能力的鉴定难度较大，受到各种因素的影响。每年符合赤霉病侵染条件的时间是1个或多个时间段，这些时间段的长短和数量是不固定的;鉴定材料的抽穗期也不同，群体材料的抽穗期跨度或大或小。如果符合赤霉病侵染条件的时间段覆盖了鉴定材料抽穗期的时间段，那么鉴定结果具有一定的可靠性;如果符合赤霉病侵染條件的时间段没有覆盖（错开）鉴定材料抽穗期的时间，那么有些材料就会因为抽穗期的问题错过符合赤霉病侵染条件的时间，对群体材料的鉴定结果就会产生一定的影响。因此，小麦赤霉病抗侵染能力鉴定需要多年多点且1年间多次，通过目测赤霉病侵染级别和统计赤霉病平均严重度相结合的方法，进行赤霉病侵染能力的鉴定，才能获得抗赤霉病侵染和扩展的优质育种材料。

参考文献

[1]杨玉靖.小麦赤霉病及其影响因子关系的探究[D].合肥：安徽农业大学，2016.

[2]李嫒嫒.小麦赤霉病扩展抗性接种鉴定新方法及其应用[D].扬州：扬州大学，2017.

[3]赵兰飞.小麦赤霉病Ⅱ型抗性机理研究及相关基因的功能鉴定[D].泰安：山东农业大学，2016.

[4]柴广懋.小麦抗赤霉种质的拓选及其生理生化特性研究[D].杨凌：西北农林科技大学，2006.

[5]陈楚和.小麦抗赤霉病遗传的研究[J].浙江农业大学学报，1983，9（2）：115-126.

[6]刘易科，佟汉文，朱展望，陈泠，邹娟，张宇庆，高春保.小麦赤霉病抗性机理研究进展[J].中国农业科学，2016，49（08）：1476-1488.

[7]万育民，乔伟.小麦赤霉病的发病原因与防治措施[J].种子科技，2012（6）：45-46.

（责编：张宏民）