植物遗传资源科学(Joural of Plant Genetic Resources)


 

 

优异大麦种质资源的抗性鉴定和评价

 

张万霞1 孙立军1 张 京1 翁跃进1 陈宣民2 马俊虎3

(1中国农业科学院作物品种资源研究所,北京 100081)

(2浙江省农业科学院植保所,杭州 310021;3上海市农业科学院作物所,上海 201106)

 

摘要 1998~1999年,将1997年筛选出的191个农艺性状表现优良的大麦品种进行大麦黄花叶病、大麦白粉病、大麦赤霉病、大麦条纹病及耐盐等抗性的鉴定评价,结果表明,抗及高抗大麦黄花叶病品种60份,抗大麦赤霉病品种59份,高抗大麦条纹病品种89份,抗大麦白粉病品种19份,芽期耐盐品种17份,苗期耐盐品种2份。 关键词 大麦;优异资源;抗病性;耐盐性

 

中国大麦有多种病害,每年因各种病害而造成的减产占大麦总产量的10%~30%[1],尤其是黄淮流域和长江中下游麦区,是大麦黄花叶病、大麦条纹病、大麦赤霉病和大麦白粉病的易发流行区,流行年份频度较高,危害特别严重。我国现存的栽培大麦资源达16240份,这些资源中蕴藏着丰富的抗病基因,在鉴定和评价优良农艺性状的基础上,挖掘优良种质中的抗病基因,对优良种质的有效利用具有重要意义。“九五”期间,中国农业科学院作物品种资源研究所主持并组织了对优异大麦种质资源的抗性鉴定。抗黄花叶病的鉴定由上海市农业科学院作物所承担,抗赤霉病、抗条纹病、抗白粉病鉴定由浙江省农业科学院植保所承担,耐盐鉴定由中国农业科学院品资所抗逆室承担,实验结果汇总到中国农科院品资所麦类研究室,对优良种质的抗性进行综合评价,并将鉴定评价结果输入数据库进行编目,以供深入研究和利用。

1 材料和方法

1.1 参鉴品种来源

中国农科院品资所从已编目的16240份栽培大麦资源中筛选出具有大粒、早熟、矮秆等优良性状的品种290个,于1997年在北京进行农艺性状初步筛选鉴定,选出191个优良种质,由中国农科院品资所统一提供种子给各参加单位,进行抗性鉴定。

1.2 各项抗性鉴定方法及评价标准

1.2.1 大麦黄花叶病 采用病圃诱发鉴定,出苗后自当年12月至翌年3月分6次调查发病情况。根据病斑大小和黄化程度,将参鉴品种的抗性分为四级:无病斑为高抗(HR);有病斑,但不黄化为抗(R);出现病斑且黄化为感病(S);出现病斑,黄化且矮缩或死亡为高感(HS)。

1.2.2 大麦赤霉病 试验材料采用顺序排列,土表撒带菌麦粒接种,辅以穗部喷雾孢子液接种,并适当灌水或连续喷水保湿,以利发病。抗性评价标准分6级:病穗率0为免疫(IM);病穗率<5%为抗病(R);病穗率5%~10%为中抗(MR);病穗率11%~15%为中感(MS);病穗率16%~20%为感病(S);病穗率>20%为高感(HS)。

1.2.3 大麦条纹病 用培养好的菌液拌种,将带菌种子播种于鉴定圃内,大麦孕穗前调查发病情况,根据发病株数确定抗性等级。参鉴品种的抗性评价标准分5级:株发病率小于5%为抗(R);株发病率6%~10%为中抗(MR);株发病11%~15%为中感(MS);株发病16%~20%为感(S);株发病率>20%为高感(HS)。

1.2.4 大麦白粉病 在鉴定畦内,纵向种植一行接种行,在大麦拔节前后,将混和菌种接种于接种行内,配合高水肥田间管理,使其充分发病。白粉病抗性评价标准为5级:植株无病斑为免疫(IM);病斑小于1mm,透绿,为高抗(HR);病斑小于1mm,不透绿,为中抗(MR);病斑大于1mm,病斑多,不连片,为中感(MS);病斑大于1mm,病斑连片,为高感(HS)。

1.2.5 耐盐鉴定 耐盐鉴定分芽期和苗期,芽期以2%NaCl盐溶液为胁迫处理,正常水溶液为对照,20℃发芽1周后统计相对发芽率,以相对发芽率=胁迫发芽率/对照发芽率×100%分为1、2、3、4、5级;苗期鉴定是在3~4叶期,浇灌40~45ds/m的咸水,1周后调查盐害反应。盐害评价标准:反应正常为1级;上部叶片有青枯为2级;上部叶片有青枯、下部叶片变黄为3级;大部分叶片黄化、失绿,60%死亡为4级;全部死亡或接近死亡为5级。

2 鉴定结果

2.1 大麦黄花叶病鉴定

在参鉴的191个种质中,高抗大麦黄花叶病的品种有30份。在这些高抗种质中,兼抗另一种病害的品种有13个,其中兼抗大麦赤霉病的品种有西海皮47号、Suyin12、Suyin27、Suyin31、Suyin32、四国裸87、杂38;兼抗大麦条纹病的品种有六担准、8-2、莆3024、倍取10号、四R系48;兼抗大麦白粉病的品种是行幸大麦。兼抗另两种病害的品种有8份,其中兼抗大麦白粉病和大麦赤霉病的品种有Suyin21、Suyin24、吉8701、HDE 087-3354;兼抗大麦赤霉病和大麦条纹病的品种有通鉴43、上虞早大麦、嵊县红茎四棱大麦、040542。这些具有多抗性的品种是我国宝贵的种质资源,具有重要的研究和利用价值。

2.2 大麦赤霉病鉴定

191个品种都不同程度地感染了赤霉病,没有完全免疫的品种,抗及中抗品种较多,分别有59和69份,比率达67%。因此,进一步筛选和挖掘高抗赤霉病品种,是我们今后工作的重点。 在筛选出的抗病品种中,也有些品种表现出较强的抗性,穗发病率仅为2%(病指=0.5),如Suyin24、安吉落芒毛大麦、上虞老落须白大麦、Muanbori、西海皮45号、西海皮47号、Encino“s”、老脱穗,这些品种仍不失其利用价值。

2.3 大麦条纹病鉴定

经鉴定,筛选出抗病品种89个,占参鉴品种的46.6%;其中株发病率为0的品种有81个,且多数具有2种以上抗性,在这些品种中,二棱品种蒲829019、S-096、PLD10342//Cr115/Por/3/Bahtim9/4和多棱品种78W40794、Cr270.2.3等具有大粒性状,单2、Harrington、单6等品种具有浸出率高、农艺性状好等优良性状,有很好的利用前景。

2.4 大麦白粉病鉴定结果

经鉴定,参鉴品种多数对白粉病感病,感及高感的品种达160个,所占比率为83.8%,免疫、抗病品种只有31个,比率为16.2%;对白粉病表现免疫的10个品种是Suyin21、Suyin24、吉8701、匈牙利大麦、83055、ZF2488、ZF2510、ZF2578、ZF2652、ZF2786,其中Suyin21、Suyin24不仅兼抗黄花叶病和赤霉病,而且还具有早熟、大粒、丰产等优异农艺性状,是难得的宝贵资源。

2.5 耐盐鉴定

191个品种多数耐盐性较差,芽期1~2级耐盐的品种有17个,占8.9%,代表品种有莆3024、ZF2618、宽颖裸麦、黄长光大麦;苗期1~2级耐盐品种只有2个,占1.0%,品种是088-50(WDM3551)和Emir//Arabi Abiad*2(WDM4548)。

3 小结与讨论

经过抗性鉴定和评价,筛选出多抗品种63个,其中HD087-3354、Suyin21、Suyin24、如东87-14-48、库巴涅奇(原苏联)、ZF2488(法国)、上虞早大麦、嵊县红茎四棱大麦、040542(日本)、九州二条9号(日本)、四国裸86号(日本)、西海皮45号(日本)、光头麦、四国裸89号(日本)、Triton(瑞士)、吉8701、通鉴43等17个品种兼抗3种病害;同时,优中选优,筛选出多抗、品质优良、农艺性状好的品种16个(表1),提供生产、育种及深入研究利用。

综合各项抗性鉴定结果,191个品种中,抗大麦赤霉病品种128个,抗大麦条纹病品种95个,抗大麦黄花叶病品种60个,抗性品种出现的频率分别是67.0%、49.7%、31.4%;抗大麦白粉病和耐盐品种出现的频率较低。通过多抗性鉴定评价,可以看出,在我国丰富的大麦种质资源中,尤其是在具有丰产、早熟、优质等优异资源中,虽然抗大麦赤霉病品种较多,但高抗品种贫乏,遗传基础薄弱;在大麦白粉病鉴定中,抗白粉病品种较少,抗性基因比较单一,遗传基础比较狭窄;而高耐盐的优异种质资源更为缺乏,因此,应尽快组织多学科合作,有计划地大量、快速、准确地鉴定和筛选高抗大麦赤霉病和白粉病、高耐盐品种,发掘新的抗性基因,提供研究和利用,是十分必要的,也是十分迫切的。

 

参考文献

1 卢良恕.中国大麦学.北京:中国农业出版社.1996

2 吴全安.粮食作物种质资源抗病虫鉴定方法.北京:中国农业出版社.1991,22~28

 

 

Evaluation of disease resistance and salt tolerance

for barley superior germplasm

 

ZHANG Wanxia1 SUN Lijun1 ZHANG Jing1

WONG Yuejin1 CHEN Xuanmin2 MA Junhu3

 

(1 Institute of Crop Germplasm Resources,CAAS,Beijing 100081

2 Institute of Plant Protection,ZAAS,Hang zhou 310021

3 Crop Research Institate,SAAS,Shanghai 201106)

 

Abstract One hundred and ninety one accessions with superior agronomic characteristics of barley germplasm were evaluated for salt-tolerance and resistance to diseases of yellow mosaic, powdery mildew, barley scab and stripe in 1998 to 1999. The results indicated that among evaluated accessions, the number of the accessions resisting to yellow mosaic, powdery mildew, barley scab and stripe were 60, 59, 89 and 19 respectively. Salt-tolerance evaluation was undertaken during bud stage and seedling stage. The number of accessions tolerating to salt was 17 in bud stage and 2 in seedling stage.

Key words Barley; Superior germplasm; Disease resistance; Salt tolerance