國內外青稞材料白粉病田間抗性鑒定

旺 姆，楊春葆，原紅軍

（西藏自治區農牧科學院農業研究所/省部共建青稞和牦牛種質資源與遺傳改良國家重點實驗室，西藏 拉薩 850002）

青稞（Hordeum vulgareL.var.NudumHook.f.）又稱裸大麥、無殼大麥，屬于禾本科大麥屬。青稞是高原谷類作物，對于西藏及周圍高海拔地的糧食安全具有重要的意義。青稞的作用不只作為糧食食用，也在陸續開展青稞酒等青稞特色產品研發。其低糖低脂且高β-葡聚糖的特性，使青稞食品具有一定的保健功能，對中國居民合理膳食、預防高血脂等疾病也具有重要作用［1-2］。

危害青稞的病蟲害眾多，白粉病作為青稞的主要病害之一，制約青稞產量和品質提高［3］。隨著近年來西藏地區氣候的變化，西藏白粉病發病的地區逐年增加，主要集中在拉薩、林芝、山南、昌都等地，其中以林芝、拉薩地區尤為嚴重。有研究表明，白粉病對于青稞的產量減產率為10%～30%不等，嚴重發病的地塊甚至能夠減產50%以上［4］。

目前對于青稞的白粉病防治工作主要是早期預防為主，通過土地深翻清除病株殘體等物理措施和使用烯唑醇或醚菌酯等化學藥劑進行化學防治，但是實際效果并不明顯，且因相關優勢小種變化而產生耐藥性［5］，青稞抗白粉病機理和相應育種方面研究仍顯得薄弱。大麥白粉病的抗病基因及抗性材料的選育研究已經廣泛開展，雖然青稞屬于大麥屬，但由于種植條件和區域問題，區外大麥白粉病抗性品種研究并不能代表和解決西藏青稞白粉病抗性品種選育問題。目前，抗白粉病青稞材料較大規模田間篩選工作進行較少，各地篩選的抗白粉病青稞材料總數不足400 份，且多為西藏本地材料［6-7］。

青稞白粉病的防治，最根本手段就是培育高抗白粉病的青稞品種。分子育種技術日益成熟，但相關分子標記的開發利用依然要依托大量具有抗病特異性的作物材料。因此無論是作物育種還是抗逆境生理變化研究，抗性特異性作物材料的篩選都是必不可少的。本研究利用西藏自治區農牧科學院和中國農業科學院作物科學研究院所提供的2 006份青稞材料，在田間進行白粉病抗性鑒定，并初步完成這些青稞材料的白粉病抗性分級。

1 材料與方法

1.1 材料來源及種植方法

青稞材料：2006 份青稞材料，由西藏自治區農牧科學院農業研究所青稞育種栽培研究室提供。

種植方法：田間抗病鑒定在西藏自治區林芝市巴宜區玉榮增村進行，該地在青稞生長期間氣候濕潤氣溫適中，為青稞白粉病高發區。供試材料于2022年3月6日播種，每個材料1行，每行長1 m，行距0.25 m，行播種量40粒，設置3次重復。

1.2 白粉病接種

誘發材料為白粉病高感材料“藏青13 號”。每一列供試材料間隔0.50 m作為誘發行，誘發行每隔0.50 m 播種20 ?！安厍?3 號”。白粉病為氣傳病害，在適宜的條件下，可通過高感材料誘發試驗材料自然感病。

2.3 病情調查

在青稞成株期，采用墨西哥“玉米小麥改良中心”的禾谷類作物葉部病害“0～9 級法”（簡稱“0～9級法”）［8］對每個供試材料按試驗重復順序進行白粉病病情調查，根據調查結果對青稞材料進行白粉病抗性分級（表1）。

2 結果分析

2.1 供試材分布

供試青稞材料2 006 份，其中國外材料277 份，國內材料1 729份。國外材料分布在亞洲、歐洲、北美洲、澳洲以及非洲部分國家。國內材料主要來自青藏高原，少部分來自云貴川、東北及東南沿海地區。種質材料來源表2所示。

表2 種質材料分布

2.2 抗病性鑒定結果

2.2.1 全部材料抗病性評價結果

對2 006份種質材料進行白粉病田間抗性鑒定后，得到結果如表3 所示。其中免疫（IM）材料511份，占總數的25.47%；高抗材料（HR）72 份，占總數的3.59%；中抗材料126 份，占總數的6.28%；中感材料449 份，占總數的22.38%；高感材料838 份，占總數的41.77%，極感材料（VHS）10 份，占總數的0.50%。在所有材料中，抗性材料占總數的29.06%，高感、極感材料占總數的42.27%。

表3 種質材料抗病性評價及占比

2.2.2 國外材料抗病性評價結果

國外材料合計277份，來自于26個國家。其中免疫（IM）材料102 份，占總數的36.82%；高抗材料（HR）15 份，占總數的5.42%；中抗材料11 份，占總數的3.97%；中感材料54 份，占總數的19.49%；高感材料94 份，占總數的33.94%，極感材料（VHS）1 份，占總數的0.36%。在所有材料中，抗性材料占總數的46.21%，高感、極感材料占總數的53.79%（表4）。

表4 國外種質材料抗病性評價及占比

2.2.3 國內材料抗病性評價結果

國內的材料共1 729 份，來自11 個省份，主要西藏1 591 份，來自其他省份的材料138 份。其中免疫（IM）材料409 份，占總數的23.66%；高抗材料（HR）57份，占總數的3.30%；中抗材料115份，占總數的6.65%；中感材料395 份，占總數的22.85%；高感材料744 份，占總數的43.03%，極感材料（VHS）9份，占總數的0.52%。在所有材料中，抗性材料占總數的46.21%，高感、極感材料占總數的53.79%（表5）。

表5 國內材料抗病性評價及占比

2.2.4 皮大麥材料抗病性評價結果

在所有材料中，皮大麥共63 份。其中免疫（IM）材料39 份，占總數的61.9%；高抗材料（HR）6份，占總數的9.52%；中抗材料1 份，占總數的1.59%；中感材料7 份，占總數的11.11%；高感材料10 份，占總數的15.87%，極感材料（VHS）0 份，占總數的0%。在所有材料中，抗性材料占總數的73.02%，高感材料占總數的15.87%（表6）。

表6 皮大麥材料抗病性評價及占比

2.2.5 青稞材料抗病性評價結果

在所有材料中，青稞材料一共1 944 份。其中免疫（IM）材料472 份，占總數的24.28%；高抗材料（HR）66份，占總數的3.40%；中抗材料125份，占總數的6.43%；中感材料442 份，占總數的22.74%；高感材料892 份，占總數的42.64%，極感材料（VHS）10 份，占總數的0.51%。在所有材料中，抗性材料占總數的34.10%，高感、極感材料占總數的65.90%（表7）。

表7 青稞材料抗病性評價及占比

3 討論與結論

經過本次青稞材料白粉病抗性田間調查分析，對參試青稞材料白粉病抗性分布情況有了初步了解，白粉病免疫材料511份，占比25.47%，極感材料10 份，占0.50%。在田間進行白粉病抗性鑒定試驗，病害的傳播接種存在一定的環境干擾。本研究通過設置誘發行，使用極感材料誘導發病，誘發材料正常發病且評價為白粉病免疫型的青稞材料并不集中在一起，說明本次試驗已將環境影響誤差降低到最小。

在2 006 份材料中，青稞白粉病抗性材料583份，高感及極感材料848 份。目前，在大麥抗逆性研究方面，對于白粉病的研究相對深入，國內外研究中發現多個白粉病抗性基因［9-13］?，F階段分子輔助育種技術日趨成熟，主要通常分子標記和田間抗病性調查結合對作物材料進行抗病性鑒定，青稞相應的分子標記還有待開發［14］。在大麥基因研究方面，已報到了分布在不同染色體上的22 個?；灾餍О追鄄】共』蛭稽c［15］。

青稞是大麥屬大麥種作物，但主要分布在青藏高原等高海拔地區，與平原地區的大麥對比，其抗白粉病機理及相關抗病主效基因是否相同仍未可知。專屬于青稞變種的特異性白粉病抗性基因分子標記研究仍處于空白階段。作物田間抗性鑒定是分子輔助育種的基礎，工作量大且結果易受環境影響。本次青稞田間白粉病抗性鑒定工作為青稞優異種質創制、抗病育種提供參考親本，并為研究青稞白粉病抗病機理和相關基因分子標記開發提供材料支撐。接下來將對本次篩選出的白粉病抗性特異性青稞材料繼續進行田間鑒定及實驗室定量白粉病接菌試驗，通過驗證獲得白粉病抗性核心種質資源，進一步開展青稞白粉病抗性研究。