青稞種質資源對條紋病的抗性鑒定

康勝華 侯璐

摘要

條紋病是青藏高原青稞生產上的重要種傳病害之一，常采用藥劑拌種防治，但培育和推廣抗病品種是防控該病害最經濟有效的措施。為發掘抗條紋病的優良青稞種質資源，本研究以田間鑒定和利用2個菌株室內人工接種鑒定相結合的方法，對231份青稞種質資源進行了抗條紋病評價，獲得免疫性遺傳資源材料20份，高抗類型材料18份，中抗類型材料44份，分別占鑒定總資源數的8.7%、7.8%、19.1%;其他149份青稞資源材料對條紋病表現為感病，其中36份材料為中度感病類型，113份材料為高度感病類型，感病材料占總鑒定材料的64.5%。

關鍵詞

大麥;?條紋病;?抗病性評價

中圖分類號：

S?435.123

文獻標識碼：?A

DOI：?10.16688/j.zwbh.2022742

Disease?resistance?identification?of?hulless?barley?germplasm?accessions?to?leaf?stripe

KANG?Shenghua，?HOU?Lu*

（Academy?of?Agriculture?and?Forestry?Sciences?of?Qinghai?University，?Qinghai?Academy?of?Agriculture?and?Forestry?

Sciences，?Key?Laboratory?of?Agricultural?Integrated?Pest?Management?of?Qinghai?Province，?Key?Laboratory?of?

QinghaiTibetan?Plateau?Biotechnology?（Qinghai?University），?Ministry?of?Education，?Xining?810016，?China）

Abstract

Stripe?disease?is?one?of?the?important?seedborne?diseases?in?the?production?of?hulless?barley?on?the?QinghaiTibet?Plateau，?and?it?is?often?controlled?by?medicinal?seed?dressing.?However，?the?cultivation?and?promotion?of?diseaseresistant?varieties?is?the?most?costeffective?measure?to?prevent?and?control?the?disease.?In?order?to?explore?the?excellent?hulless?barley?germplasm?resources?resistant?to?stripe?disease，?231?hulless?barley?germplasm?resources?were?evaluated?against?stripe?disease?by?combining?field?identification?and?indoor?identification?with?two?strains.?Twenty?immune?germplasms，?18?highly?resistant?germplasms?and?44?medium?resistant?germplasms?were?obtained，?accounting?for?8.7%，?7.8%?and?19.1%，?respectively.?The?rest?149?hulless?barley?germplasms?showed?susceptibility?to?stripe?disease，?among?which?36?germplasms?were?moderately?susceptible?and?113?were?highly?susceptible，?accounting?for?64.5%.

Key?words

barley;?leaf?stripe;?disease?resistance?evaluation

在青藏高原，裸大麥Hordeum?vulgare?L.var.?nudum?被稱作青稞，是禾本科Poaceae大麥屬Hordeum一年生草本植物，具有生長期短、產量高、適應高寒氣候能力強的特點，其富含多種營養物質，是青藏高原唯一廣泛栽培的主糧作物［1］。條紋病是由麥類核腔菌Pyrenophora?graminea?Ito?&?Kuribayashi侵染引起的種傳病害，其無性世代是禾內臍蠕孢Drechslera?graminea（Rabenh.）Shoemaker。它是青稞生產上的常發性重要病害之一，年均產量損失約10%左右，嚴重時高達25%，病害發生時青稞品質也會受到較大的影響［2］。研究表明，條紋病是種傳病害且病原菌絲體潛伏時間較長，選用抗病品種、種子處理和加強田間栽培管理是非常重要的防治措施［34］。但青藏高原地區生態環境復雜，需要嚴控農藥化肥用量，種植抗病主栽品種是防治條紋病等病害最有效、經濟和環保的措施［5］。Elsayed等［6］對120份大麥品種進行了分析，其中16份品種在苗期表現出抗性，18份在成株期表現出抗性，只有7份品種在2個時期均表現出抗性;張宇等［7］對100份大麥材料進行抗性鑒定，篩選出免疫材料1份，高抗材料10份，抗病材料22份;張調喜等［8］對297份青稞種質資源進行抗病性鑒定，初步發現在鑒定中表現免疫的資源有102份，表現高抗的資源29份，中抗資源56份。目前已在大麥抗條紋病基因定位方面開展了大量工作，?Biselli等［9］通過SSR分子標記定位了抗條紋病基因Rdg1a位于2H染色體上;Tacconi等［10］利用抗病親本‘Thibaut’×感病親本‘Mirco’雜交群體，在7H染色體上定位到抗條紋病基因Rdg2a;司二靜等［11］利用7H染色體上17對在抗感親本間表現多態性的SSR標記引物掃描F2代分離群體，結合F2代分離群體?276?株單株表型和分子標記基因型，在7H染色體短臂上定位到抗病基因?Rdg3;楊雪［12］?通過高通量基因組測序技術（BSRseq）對青稞‘昆侖?14?號’（抗）בZ1141’（感）構建雜交群體進行初步定位，通過?RTqPCR?技術對候選基因進行篩選，推測HvnWAK（6H）和HvnRGA（5H）基因在抗條紋病侵染過程中發揮著重要作用。

本研究中，2019年-2022年4次田間重復鑒定了231份青稞種質資源對條紋病抗性和室內人工接種鑒定，明確其抗病類型和抗性水平，為青海省青稞抗病育種提供優良抗條紋病種質資源奠定基礎。

1?材料與方法

1.1?試驗材料

供試種質資源：231份青稞種質資源由國家農作物種質資源復份庫（西寧）提供，具體如表1，其中編號1～129為西藏的野生資源，130～231為國外青稞資源，‘柴青1號’為感病對照。

供試菌株：FS18，分離自2020年青海省西寧市農林科學院青稞試驗田帶菌病葉;L7，分離自2021年青海省貴南縣過馬營鎮青稞田帶菌病葉。2個菌株都進行了柯赫氏法則的鑒定，確定分離的病原菌為條紋病菌。

1.2?試驗方法

1.2.1?田間抗性鑒定

2019年-2022年對供試種質資源進行田間條紋病的抗性鑒定，在青海省西寧市農林科學院青稞試驗田進行。每年3月下旬到4月初將供試種質資源等行距條播，每個資源材料撒播1行，每行20粒種子，每20行設感病對照品種‘柴青1號’，并種植保護行。按大田生產進行正常的田間管理，田間自然狀態下發病，7月初待對照組發病充分時進行各種質資源發病率的調查。

1.2.2?室內抗性鑒定

室內人工接種抗病性鑒定，采用侯璐等［13］的液體侵染鑒定法。將接菌處理的種子移栽至苗盆中，每個苗盆15粒種子，3個重復，置于光周期L∥D=12?h∥12?h，晝夜溫度20℃/12℃的人工智能培養箱中培養，設‘柴青1號’為感病對照，定期澆水，觀察發病狀況，培養?45?d左右待發病完全時進行發病率的調查。

1.2.3?病害調查

參考馬啟龍等［14］的大麥條紋病抗病類型劃分標準并略微改動，將條紋病的抗性類型劃分為5個等級：

0?級（免疫，I）：無發病株;1?級（高抗，HR）：0<病株率≤5%;2?級（中抗，MR）：5%<病株率≤10%;3?級（中感，MS）：10%<病株率≤15%;4?級（高感，HS）：病株率?15%以上。

病株率=（發病株數／調查總株數）×100%。

2?結果與分析

2.1?田間抗病性鑒定

對231份青稞種質資源的條紋病抗性鑒定結果表明，不同品種對青稞條紋病抗性表現不同，如表1所示。

綜合4年田間抗性鑒定，以發病最嚴重的調查結果為最終統計結果。其中免疫類型138份，占鑒定資源總數59.7%;高抗類型38份，占鑒定資源總數的16.5%;中抗類型18份，占鑒定資源總數的7.8%;中感類型7份，占鑒定資源總數的3.0%;高感類型30份，占鑒定資源總數的13.0%（表2）。從各年的抗性鑒定結果中發現，2019年的發病率偏高，且相較于其他3年2019年高感資源數最多，免疫資源數最少（表3）。

對231份青稞種質資源進行了田間的抗病性鑒定，結果發現不同種質資源對條紋病的抗性差異較大，且同一種質資源不同年份田間抗性類型也有所差異。種質資源‘青永5520’‘浙0334’‘861030’‘861327’‘861861’在2019年均表現中抗，在2020年-2022年均未發病，表現免疫;種質資源‘861063’在2019年-2021年均表現中抗，在2022年表現免疫;種質資源‘青永3378’在2019年表現高抗，在2020年-2022均表現出高感。

2.2?苗期抗病性鑒定

對231?份青稞種質資源進行室內人工接菌抗性鑒定，結果表明：用FS18菌株侵染供試種質資源，其中對條紋病具有抗性的資源為148份，占總資源的64.1%，其中77份表現免疫，28份高抗和43份中抗；感病資源為83份，占總資源的35.9%，其中26份中感和57份高感。用L7菌株侵染供試種質資源，其中對條紋病具有抗性的資源為139份，占總資源的60.2%，其中83份免疫，22份高抗和34份中抗，感病資源為92份，占總資源的39.8%，包括26份中感和66份高感?（表4）。

2.3?種質資源抗性鑒定綜合分析

結合4年的田間抗性鑒定和2株菌株的室內抗性鑒定，以發病最嚴重的調查結果為最終統計，統計分析結果發現：‘青永5318’‘青永4462’‘青永0064’‘861360’‘青永5294’等20份青稞資源對條紋病表現免疫，占總資源的8.7%;‘青永0532’‘861858’‘青永4243’‘青永6063’等18份青稞資源對條紋病表現高抗，占總資源的7.8%;‘青永6316’‘861712’‘青永0367’‘青永6094’等44份青稞資源對條紋病表現中抗，占總資源的19.1%;‘青永6024’‘青永4772’‘青永5520’‘861063’‘青永3455’等36份青稞資源對條紋病表現中感，占總資源的15.6%;‘青永5303’‘青永3378’‘青永3383’‘861680’‘青永4750’‘青永4758’等113份青稞資源對條紋病表現高感，占總資源的48.9%（表5）。

3?結論與討論

大麥條紋病抗性鑒定方法常有2種：一為田間自然發病鑒定，二為三明治法種子幼芽接種鑒定［1416］，此外本課題組創新了一種抗性鑒定方法：液體侵染法種子幼芽接種鑒定［13］。液體侵染法通過種子的無菌化處理和控制發病條件（濕度、溫度、土壤、光照等），使菌株和植株在穩定的發病環境下生長，從而達到控制試驗誤差的效果，彌補了田間抗性鑒定的不足，且在和三明治法對不同條紋病菌進行青稞感病材料的人工接菌的試驗中，調查結果顯示，不同的菌株使用液體侵染法鑒定發病率顯著高于三明治法，且液體侵染法所需時間相較于三明治法大大縮短，加快試驗進程，縮短了試驗周期。

本研究采用液體侵染法和田間自然發病鑒定對231份青稞種質資源進行了系統的抗病性鑒定，共鑒定到免疫資源20份、高抗資源18份、中抗資源44份、中感資源36份、高感資源113份。在田間自然感病調查中發現，不同種質資源對條紋病的抗性差異較大，且同一種質資源不同年份田間抗性類型也有所差異。

導致這一差異的原因可能是試驗點每年的溫度、濕度及其他環境因素不同，從而對種質資源的抗性產生一定的影響。室內人工接種抗性鑒定與田間鑒定相比，感病資源明顯增多，且部分資源的發病率較田間更高。主要原因是室內人工接菌使種子的帶菌量增多，且培養環境中的溫度、濕度、光照等因素有利于病原菌的侵染，從而使發病植株增多，發病更充分。

種子帶菌量、供試土壤、植株生長環境中的溫濕度等因素的不同，是導致部分種質資源室內、室外抗性鑒定結果存在差異的主要原因。因此，對種質資源進行抗病性評價時，應進行多年的田間重復試驗和多菌的室內試驗，并綜合田間和室內抗性鑒定，使其鑒定結果更加準確可靠。

參考文獻

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（責任編輯：田?喆）