213份燕麦种质的白粉病抗性评价

引用本文

赵峰, 郭满库, 郭成, 尚新新, 赵志鹏, 赵桂琴. 213份燕麦种质的白粉病抗性评价. 草业科学, 2017,34(2):331-338
Zhao Feng, Guo Man-ku, Guo Cheng, Shang Xin-xin, Zhao Zhi-peng, Zhao Gui-qin. Powdery mildew resistance evaluation of 213 oat germplasm resistance to powdery mildew. Pratacultural Science,2017,34(2): 331-338 复制到剪切板

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《草业科学》编辑部

213份燕麦种质的白粉病抗性评价

赵峰¹, 郭满库¹, 郭成¹, 尚新新², 赵志鹏², 赵桂琴²

1.甘肃省农业科学院植物保护研究所,甘肃兰州 730070

2.甘肃农业大学草业学院,甘肃兰州 730070

通信作者:郭成(1985-),男,甘肃会宁人,助理研究员,在读博士生,主要从事植物病害及抗病性鉴定研究。E-mail:gsguoch@126.com赵桂琴(1970-),女,甘肃天水人,教授,博士,主要从事草种质资源及育种工作。E-mail:zhaoguiqin1970@163.com

第一作者:赵峰(1981-),女,甘肃民勤人,助理研究员,本科,主要从事杂粮作物抗病性鉴定研究。 E-mail:zhaofeng0935@sohu.com

收稿日期: 2016-04-05

基金: 国家现代农业产业体系(nycytx-14); 甘肃省农牧厅生物技术研究与应用开发项目(GNSW2014-16); 甘肃农业科学院中青年基金项目(2014GAAS25)

摘要

为明确不同燕麦种质资源抗白粉病差异,于2012-2014年采用田间自然感病法对213份燕麦( Avena sativa)种质进行了由禾布氏白粉菌燕麦专化型( Blumeria graminis f.sp. avenae)引起的燕麦白粉病的田间抗性筛选和评价。结果表明,在供试材料中未监测到免疫材料;12份材料青永久420、青永久316、青永久9、青永久252、青永久98、青永久180、青永久479、青永久25、青永久87、永118、青永久304和五燕6号表现高抗(HR);199、青永久164、青永久237、青永久260、青永久83、青永久49、青永久016、青永久94、青321、青永久154、原45、永73-1、83-27、S20-36-6、保罗、330、原15和白苏鲁2055共18份材料表现中抗;其余183份表现中感、高感和极感,分别占供试材料的5.6%、8.5%和85.9%。获得的这些有效抗病种质,可为品种的合理布局及抗病育种提供核心抗源。

关键词: 燕麦种质; 燕麦白粉菌; 抗性评价

中图分类号:S435.126 文献标志码:A 文章编号:1001-0629(20176)2-0331-08 doi: 10.11829/j.issn.1001-0629.2015-0734

Powdery mildew resistance evaluation of 213 oat germplasm resistance to powdery mildew

Zhao Feng¹, Guo Man-ku¹, Guo Cheng¹, Shang Xin-xin², Zhao Zhi-peng², Zhao Gui-qin²

1.Institute of Plant Protection, Gansu Academy of Agricultural Sciences, Lanzhou 730070

2.Pratacultural College, Gansu Agricultural University, Lanzhou 730070, China

Corresponding: Guo Cheng E-mail:gsguoch@126.com;Zhao Gui-qin E-mail:zhaoguiqin1970@163.com

Abstract

In order to confirm the difference of oat germplasm resistance to Blumeria graminis f. sp. avenae, the resistance of 213 oat germplasm to this pathogen were evaluated using the method of naturally infected under field conditions from 2012 to 2014. The results showed that there was no immune material. Twelve materials were high resistance, including Qingyongjiu 420, Qingyongjiu 316, Qingyongjiu 9, Qingyongjiu 252, Qingyongjiu 98, Qingyongjiu 180, Qingyongjiu 479, Qingyongjiu 25, Qingyongjiu 87, Yong 118, Qingyongjiu 304 and Wuyan No.6. Eighteen materials were middle resistance, for example, 199, Qingyongjiu 164, Qingyongjiu 237, Qingyongjiu 260, Qingyongjiu 83, Qingyongjiu 49, Qingyongjiu 016, Qingyongjiu 94, Qing 321, Qingyongjiu 154, Yuan 45, Yong 73-1, 83-27, S20-36-6, Paul, 330, Yuan 15 and Baisulu 2055. There were 5.6%, 8.5% and 85.9% of the left 183 materials were middle susceptible, high susceptible and extremely high susceptible, respectively. These evaluation can provide core resource for disease resistance breeding and varieties reasonable distribution.

Keyword: oat germplasm; Blumeria graminis f. sp. avenae; resistance evaluation

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燕麦(Avena sativa)在我国种植历史悠久, 遍及各山区、高原和北部高寒的冷凉地带^[1], 我国燕麦主要分布在内蒙古、河北、山西、甘肃、陕西、云南、四川、贵州和青海等省(区)^{[2, 3]}。作为粮饲兼用型作物, 具有极高的营养、医疗保健和饲用价值^{[4, 5, 6, 7]}。同时, 因其具抗寒、抗旱、耐瘠薄、适应性强等优点, 对草地退化治理及生态建设起着极其重要的作用^{[8, 9]}。然而, 目前燕麦生产中普遍存在品种退化、产量低、抗病性差、混杂、易倒伏等问题, 严重制约燕麦产业的健康发展^[10]。燕麦白粉病、坚黑穗病和红叶病是燕麦生产上的重要病害, 燕麦白粉病是由禾布氏白粉菌燕麦专化型(Blumeria graminis f. sp. avenae)引起的真菌性病害, 主要侵染叶片和叶鞘。该病害广泛流行于燕麦生产区^{[11, 12]}, 严重影响燕麦的产量和品质, 已成为燕麦生产上一个亟待解决的问题。

筛选和培育抗病品种是病害防治的有效手段, 而鉴定和评价种质资源的抗病性则是选育抗病品种和品种合理布局需要解决的首要问题。国内外有关燕麦种质抗白粉病鉴定与筛选鲜有报道^{[12, 13]}, 2009-2011年对128燕麦品种进行了抗白粉病鉴定与筛选, 其中两份表现高抗, 8份表现中抗, 其余118份表现中感、高感和极度感病^[12]。但具备突出抗白粉病特性的种质资源严重匮乏, 需要广泛发掘。在未来育种中可以利用的白粉病抗源仍是燕麦资源鉴定的重要工作之一。本研究在2012-2014年利用田间自然感病法对213份燕麦品种(系)进行抗白粉病鉴定, 旨在从中筛选出一批抗病种质资源, 为育种部门提供核心抗源及该病害的综合治理提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料

供试燕麦材料213份, 其中皮燕麦139份, 裸燕麦74份, 除裸燕麦保罗、Yy06-09和sps109-62由甘肃省白银市农业科学研究所提供外, 其余210份材料均来自甘肃农业大学草业学院。

1.2 试验方法

1.2.1 鉴定圃设计鉴定圃设在甘肃省天水市甘谷县新兴镇五甲村(甘肃省农业科学院植物保护研究所甘谷试验站), 年平均气温为9.5~10.9 ℃, 降水量480 mm左右, 无霜期180 d左右。于每年4月初进行田间春播, 行长1.0 m, 行距33 cm, 单行播种200粒, 供试材料按鉴定编号随机排列于田间, 鉴定圃四周设保护区。

1.2.2 病情调查在燕麦白粉病发病盛期进行病情调查, 每份材料随机调查30株, 逐叶记载发病的严重度, 病情指数计算公式为,

DI=[ $\begin{matrix} \overset{n}{\sum_{i = 1}} \end{matrix}$ (X_i× S_i)/( $\begin{matrix} \overset{n}{\sum_{i = 1}} \end{matrix}$ X_i× 9)]× 100 .

式中:DI为病情指数; i为病级数(1~n); X_i为病情为i级的单元数; S_i为病情为i级的严重度值。

1.2.3 病情分级和抗性评价标准燕麦成株期白粉病病情分级标准^[12], 0级:无病; 1级:病斑面积占整片叶面积的5%以下; 3级:病斑面积占整片叶面积的6%~15%; 5级:病斑面积占整片叶面积的16%~25%; 7级:病斑面积占整片叶面积的26%~50%; 9级:病斑面积占整片叶面积的50%以上。抗性分级标准中将极感“ VHS” 改为“ VHE” 。

抗性分级标准为0级:DI=0.0, 免疫(I); 1级:0.0< DI< 5.0, 高抗(HR); 3级:5.0≤ DI< 15.0, 中抗(MR); 5级:15.0≤ DI< 25.0, 中感(MS); 7级:25.0≤ DI< 50.0, 高感(HS); 9级:50.0≤ DI≤ 100.0, 极感(VHE)。

2 结果与分析

2.1 不同抗性类型的燕麦品种(系)所占比例

调查结果表明, 213份燕麦品种(系)均不同程度地感染白粉病, 未发现免疫材料, 其中, 高抗材料12份、中抗材料18份、中感材料26份、高感材料91份、极感材料66份, 分别占供试材料的5.6%、8.5%、12.2%、42.7%和31.0%(图1)。

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	图1 不同抗性类型的燕麦品种所占比例Fig.1 The proportion of different resistance types of oat cultivars

30份抗病材料中, 12份高抗材料的病情指数在1.11~4.68, 不存在显著性差异(P> 0.05), 但是王燕6号、青永久9、青永久98和青永久87与青永久252、青永久180和青永久25存在显著性差异(P< 0.05); 而18份中抗材料的病情指数在5.98~14.59, 存在差异; 其中白苏鲁2055、青永久154和S20-36-6间差异不显著(P> 0.05), 但与其它品种差异显著(P< 0.05)(表1)。

表1 30份抗病材料的病情指数差异 Table 1 Disease index difference of 30 resistant oat germplasm

2.2 皮燕麦种质对白粉病的抗性评价

调查结果表明, 在139份皮燕麦品种中未发现免疫材料(表2); 青永久420、青永久316、青永久9、青永久252、青永久98、青永久180、青永久479、青永久25、青永久87、永118、青永久304、五燕6号共12份, 病情指数在1.11~4.68, 表现高抗, 占8.6%; 199、青永久164、青永久237、青永久260、青永久83、青永久49、青永久016、青永久94、青321、青永久154、原45等16份, 病情指数在5.98~14.59, 表现中抗, 占11.5%; 青永久96、青永久149、青永久229、原94、青485、青380、青永久709、青23等19份, 病情指数在16.18~24.94, 表现中感, 占13.7%; 49、126、479、910、998、304、青永久31、青永久53、青永久55、青永久63、青永久82、冀引1号等60份, 病情指数在25.99~48.25, 表现高感, 占43.2%; 120、154、167、175、268、358、876、青永久262、DA92-1F4、DA92-2F4、青永久425、燕麦永久126等32份, 病情指数在51.06~82.95, 表现极感, 占23.0%。

表2 皮燕麦种质对白粉病的抗性类型 Table 2 Resistance of oat germplasm to powdery mildew

种质 Germplasm	病叶率 Disease leaf percentage/%	病情指数 Disease index	抗病类型 Type of resistance	种质 Germplasm	病叶率 Disease leaf percentage/%	病情指数 Disease index	抗病类型 Type of resistance
青永久420 Qingyongjiu 420	4.76	2.65	HR	青永久212 Qingyongjiu 212	75.81	37.46	HS
青永久316 Qingyongjiu 316	8.33	1.67	HR	青永久353 Qingyongjiu 353	50.00	27.41	HS
青永久9 Qingyongjiu 9	13.79	4.21	HR	青永久219 Qingyongjiu 219	70.00	42.59	HS
青永久252 Qingyongjiu 252	10.00	1.48	HR	青永久93 Qingyongjiu 93	51.16	31.01	HS
青永久98 Qingyongjiu 98	14.75	4.19	HR	青永久169 Qingyongjiu 169	71.93	41.52	HS
青永久180 Qingyongjiu 180	12.90	1.43	HR	青永久110 Qingyongjiu 110	61.02	25.99	HS
青永久479 Qingyongjiu 479	5.00	1.67	HR	青永久52 Qingyongjiu 52	67.86	30.95	HS
青永久25 Qingyongjiu 25	6.67	1.11	HR	青永久330 Qingyongjiu 330	51.67	31.30	HS
青永久87 Qingyongjiu 87	22.95	4.01	HR	青永久247 Qingyongjiu 247	54.39	26.71	HS
永118 Yong 118	7.14	2.70	HR	青永久120 Qingyongjiu 120	65.85	46.34	HS
青永久304 Qingyongjiu 304	5.06	1.97	HR	青永久181 Qingyongjiu 181	57.63	25.99	HS
五燕6号Wuyan 6	7.89	4.68	HR	青永久876 Qingyongjiu 876	78.95	34.50	HS
青永久164 Qingyongjiu 164	36.36	10.51	MR	139	82.14	34.13	HS
199	32.20	9.23	MR	原124 Yuan 124	67.96	40.78	HS
青永久237 Qingyongjiu 237	45.31	10.94	MR	331	65.79	29.34	HS
青永久260 Qingyongjiu 260	28.57	7.76	MR	青永久136 Qingyongjiu 136	84.62	49.57	HS
青永久83 Qingyongjiu 83	25.86	6.32	MR	美国黄燕麦 Yellow oat of American	65.31	40.82	HS
青永久49 Qingyongjiu 49	36.51	9.70	MR	青15 Qing 15	60.49	34.98	HS
青永久016 Qingyongjiu 016	41.67	9.44	MR	原64 Yuan 64	69.23	45.05	HS
青永久94 Qingyongjiu 94	43.10	11.30	MR	青358 Qing 358	73.49	44.85	HS
青321 Qing 321	12.09	5.98	MR	青永久440 Qingyongjiu 440	77.78	44.31	HS
青永久154 Qingyongjiu 154	29.47	14.04	MR	坝燕3号 Bayan 3	40.00	25.78	HS
原45 Yuan 45	18.92	9.91	MR	永55 Yong 55	46.24	33.81	HS
白苏鲁2055 Baisulu 2055	36.36	14.59	MR	青永久343 Qingyongjiu 343	72.32	48.51	HS
永73-1 Yong 73-1	19.35	9.32	MR	永41 Yong 41	32.10	25.79	HS
原15 Yuan 15	16.67	11.11	MR	7-50	47.67	27.00	HS
83-27	16.67	7.94	MR	青3115 Qing 3115	55.81	38.76	HS
S20-36-6	35.19	13.79	MR	美国白燕麦 White oat of American	61.39	38.72	HS
青永久149 Qingyongjiu 149	33.33	17.41	MS	燕麦2039 Oat 2039	47.83	26.18	HS
青永久229 Qingyongjiu 229	66.07	19.64	MS	格鲁莜麦gelu oat	59.73	26.17	HS
原94 Yuan 94	38.46	18.16	MS	H3582	45.90	25.14	HS
青485 Qing 485	44.44	22.90	MS	白燕6号 Baiyan 6	73.50	48.24	HS
青380 Qing 380	29.35	21.62	MS	白燕7号baiyan 7	55.17	37.39	HS
青永久709 Qingyongjiu 709	33.59	23.18	MS	白燕12号Baiyan 12	63.81	46.03	HS
青23 Qing 23	27.18	16.18	MS	Ca-1	47.12	27.46	HS
原28 Yuan 28	50.57	22.48	MS	BYKY-65-1	59.79	33.91	HS
7-20	44.44	24.94	MS	坝上野燕麦 Bashang wild oat	44.68	30.02	HS
青249 Qing 249	32.95	21.09	MS	120	96.04	61.28	VHE
美国燕麦American oat	27.71	22.09	MS	154	93.33	70.12	VHE
种质 Germplasm	病叶率 Disease leaf percentage/%	病情指数 Disease index	抗病类型 Type of resistance	种质 Germplasm	病叶率 Disease leaf percentage/%	病情指数 Disease index	抗病类型 Type of resistance
青280 Qing 280	30.85	19.03	MS	167	89.52	56.51	VHE
青191 Qing 191	32.56	18.09	MS	175	100.00	64.78	VHE
260	40.86	24.85	MS	268	100.00	62.46	VHE
盖密涅 Gaiminie	38.14	21.42	MS	358	91.96	55.65	VHE
原83-24 Yuan 83-24	42.48	20.85	MS	876	100.00	64.32	VHE
青永久96 Qingyongjiu 96	32.43	20.72	MS	青永久262 Qingyongjiu 262	90.38	51.92	VHE
原74 Yuan 74	48.00	24.22	MS	DA92-1F4	100.00	62.39	VHE
冀张燕3号 Jizhangyan 3	56.90	24.14	MS	DA92-2F4	94.12	57.08	VHE
49	68.75	36.11	HS	青永久425 Qingyongjiu 425	94.83	69.92	VHE
126	80.95	42.22	HS	燕麦永久126 Oat yongjiu 126	84.31	60.13	VHE
479	84.26	35.70	HS	新西兰New Zealand	85.44	60.84	VHE
910	90.09	48.25	HS	3605	84.88	58.27	VHE
998	79.05	39.89	HS	原18 Yuan 18	78.70	52.78	VHE
304	89.09	39.80	HS	永467 Yong 467	78.57	56.35	VHE
青永久31 Qingyongjiu 31	88.00	32.00	HS	青365 Qing 365	71.05	51.36	VHE
青永久53 Qingyongjiu 53	78.85	31.62	HS	青8 Qing 8	96.97	80.13	VHE
青永久55 Qingyongjiu 55	69.52	31.01	HS	Rigdon	82.98	51.06	VHE
青永久63 Qingyongjiu 63	77.06	33.64	HS	Wallaroo	96.59	82.95	VHE
青永久82 Qingyongjiu 82	75.73	28.69	HS	原44 Yuan 44	85.58	55.45	VHE
青永久108 Qingyongjiu 108	87.18	46.53	HS	原102 Yuan 102	81.82	62.83	VHE
青永久116 Qingyongjiu 116	78.76	37.46	HS	DA92-1	80.18	53.35	VHE
青永久227 Qingyongjiu 227	78.85	32.48	HS	青175 Qing 175	77.66	54.73	VHE
青永久353 Qingyongjiu 353	81.25	47.32	HS	青永久424 Qingyongjiu 424	76.84	56.02	VHE
青永久415 Qingyongjiu 415	88.99	41.90	HS	白燕14号Baiyan 14	84.00	60.44	VHE
青永久416 Qingyongjiu 416	83.96	45.60	HS	PJD-6	80.41	70.10	VHE
青永久421 Qingyongjiu 421	86.72	45.92	HS	冀张燕4号 Jizhangyan 4	90.43	77.66	VHE
青永久473 Qingyongjiu 473	84.31	39.22	HS	冀张燕5号 Jizhangyan 5	94.68	77.90	VHE
冀引1号 Jiyin 1	90.48	37.57	HS	蒙燕1号Mengyan 1	94.95	81.03	VHE
DA92-3F4	86.21	45.59	HS	定引1号 Dingyin 1	90.72	61.86	VHE
青永久97 Qingyongjiu 97	85.00	43.15	HS	定燕2号Dingyan 2	83.00	64.11	VHE
青永久335 Qingyongjiu 335	74.14	41.19	HS

Note: HR, MR, MS, HS, VHE indicate high resistance, middle resistance, middle susceptible, high susceptible and extremely high susceptible, respectively. The same below.

注:HR、MR、MS、HS和VHE分别表示高抗、中抗、中感、高感和极感, 下同。

表2 皮燕麦种质对白粉病的抗性类型 Table 2 Resistance of oat germplasm to powdery mildew

2.3 裸燕麦种质对白粉病的抗性评价

调查结果显示, 在74份裸燕麦品种中未发现免疫和高抗材料(表3); 保罗和330两份材料, 病情指数分别为9.26和11.21, 表现中抗, 占2.7%; 240、蒙燕8637、7914-5、坝筱5号、白燕1号、白燕9号和9641-6共7份材料, 病情指数在17.12~24.35, 表现中感, 占9.5%; sps109-62、内燕4号、9418、当地大莜麦、蒙燕7607、蒙燕H8313等31份材料, 病情指数在25.29~49.41, 表现高感, 占41.9%; 坝莜1号、定莜1号、定莜2032、定莜2033、燕2007等34份, 病情指数在50.41~84.44, 表现极感, 占45.9%。

表3 裸燕麦种质对白粉病的抗性类型 Table 3 Resistance of naked oat germplasm to powdery mildew

种质 Germplasm	病叶率 Disease leaf percentage/%	病情指数 Disease index	抗病类型 Type of resistance	种质 Germplasm	病叶率 Disease leaf percentage/%	病情指数 Disease index	抗病类型 Type of resistance
保罗 Paul	16.67	9.26	MR	200215-13-2-2	50.98	36.82	HS
330	31.82	11.21	MR	2002x2-2-5-1-5-16	44.09	29.75	HS
240	39.73	24.20	MS	品5号Pin 5	49.12	46.00	HS
蒙燕8637 Mengyan 8637	41.05	23.04	MS	坝莜1号Bayou 1	100.00	60.21	VHE
7914-5	32.69	17.74	MS	定莜1号Dingyou 1	92.73	61.21	VHE
坝筱5号Bayou 5	46.94	21.54	MS	定莜2032 Dingyou 2032	100.00	59.23	VHE
白燕1号Baiyan 1	36.17	24.35	MS	定莜2033 Dingyou 2033	100.00	59.62	VHE
白燕9号Baiyan 9	33.67	17.12	MS	和平1号Peace 1	80.00	52.67	VHE
9641-6	37.50	18.06	MS	小465 Small 465	93.18	73.74	VHE
sps109-62	82.46	31.77	HS	定系48号Dingxi 48	80.61	61.56	VHE
内燕4号Neiyan 4	62.50	34.95	HS	73-7	89.58	65.97	VHE
9418	64.29	44.10	HS	原67 Yuan 67	84.54	66.21	VHE
当地大莜麦 local big naked oat	64.62	36.24	HS	农牧4653 Nongmu 4653	74.68	53.31	VHE
蒙燕7607 Mengyan 7607	80.46	43.17	HS	84南31-20 84 nan 31-20	82.57	61.37	VHE
蒙燕H8313 MengyanH 8313	66.36	39.15	HS	73-1	83.16	56.49	VHE
8413-10	65.52	40.61	HS	农大360 Nongda 360	87.10	64.64	VHE
冀张筱4号Jizhangyou 4	80.85	49.41	HS	原20 Yuan 20	67.74	50.90	VHE
定系47号Dingxi 47	63.56	39.83	HS	定系49号Dingxi 49	76.04	56.83	VHE
8419-41	70.00	45.56	HS	7850-20-3	79.17	55.32	VHE
833-1-1	61.16	40.04	HS	坝选3号 Baxuan 3	83.51	59.68	VHE
原59 Yuan 59	66.06	44.44	HS	小繁25 Xiaofan 25	79.80	54.66	VHE
原128 Yuan 128	51.49	34.91	HS	定西R-30-21燕麦 Dingxi R-30-21 oat	80.81	70.03	VHE
定筱5号Dingyou 5	46.81	27.19	HS	原25 Yuan 25	78.63	54.13	VHE
蒙燕146 Mengyan 146	65.05	41.10	HS	367	76.34	55.32	VHE
品23 Pin 23	55.43	32.25	HS	原70 Yuan 70	78.51	50.41	VHE
白燕2号Baiyan 2	62.64	37.24	HS	白燕10号Baiyan 19	70.89	52.97	VHE
白燕3号Baiyan 3	58.44	37.95	HS	白燕13号Baiyan 13	82.46	70.76	VHE
白燕4号Baiyan 4	59.80	39.32	HS	07-21-7	81.74	65.70	VHE
白燕8号Baiyan 8	66.10	39.92	HS	蒙燕2号Mengyan 2	90.00	69.33	VHE
白燕11号Baiyan 11	39.66	25.29	HS	草筱1号Caoyou 1	61.34	51.26	VHE
白燕15号Baiyan 15	52.75	37.12	HS	燕科1号Yanke 1	82.76	70.11	VHE
A44	51.52	39.84	HS	定筱9号Dingyou 9	97.78	84.44	VHE
08行-171-22 08line-171-22	69.07	37.69	HS	坝燕6号Bayan 6	87.13	68.43	VHE
鉴44-625-52 Jian44-625-52	66.67	43.49	HS	坝筱9号Bayou 9	73.40	51.42	VHE
S20-171-9	67.01	36.54	HS	坝筱12号Bayou 12	81.48	69.34	VHE
内燕5号Neiyan 5	66.35	46.05	HS	Yy06-09	92.45	77.36	VHE
燕科2号Yanke 2	73.21	47.62	HS	燕2007 Yan 2007	89.13	80.43	VHE

表3 裸燕麦种质对白粉病的抗性类型 Table 3 Resistance of naked oat germplasm to powdery mildew

3 讨论与结论

种质资源的抗性鉴定对抗病育种起到了良好的作用, 应用抗病材料可拓宽抗病种质基础, 提高作物抗病水平, 从而减少化学农药的大量使用, 为病害绿色防控和生态环境保护提供技术支撑。本研究结果显示, 在213份皮燕麦和裸燕麦种质中, 表现抗病材料共有30份, 占14.1%。其中, 在139份皮燕麦品种中, 抗病材料共28份, 占20.1%, 其余111份均表现感病, 占79.9%; 74份裸燕麦中, 无免疫和高抗材料, 仅有两份材料保罗和330表现中抗, 占2.7%, 其余72份均感病, 占97.3%。研究结果进一步说明皮燕麦较裸燕麦抗白粉病能力强, 其抗性机理有待于进一步研究。

农作物品种的抗病性是由其抗病基因所决定。相关燕麦抗白粉病基因研究表明, 目前主要鉴定出5个抗性类群(OMR1-OMR5)和7个抗病基因(Pm1-Pm7)^{[13, 14, 15]}, 许多欧洲国家将Pm6, Pm1和Pm3作为燕麦抗白粉病育种的目标基因^{[16, 17, 18]}, 但研究发现在波兰含有这3个抗性基因的燕麦品种失去抗性, 而含有Pm4和Pm7抗性基因的品种表现高抗^[19]。通过20个菌株对5个不同基因型类型燕麦的67个品种进行了鉴定, 发现含有A. maroccana基因型的品种表现高抗, 含有A. murphi和A. sterilis基因型的品种也具有较好的抗性^[20]。本研究发现在55份青永久系列材料中, 10份种质表现高抗, 8份表现中抗, 占总鉴定出抗病材料的60.0%, 说明青永久系列材料可能蕴藏着宝贵的抗白粉病基因, 可利用分子生物学技术挖掘抗性基因, 从而合理布局抗病基因, 延缓品种抗性丧失速度来减轻和控制病害发生和流行。

气候条件及气候变化是影响年度间小麦白粉病发生程度轻重的最关键因素, 病害严重流行与一般发生年份以湿度为主的气象条件存在显著性差异^{[21, 22, 23]}。白粉病病菌对湿度的适应性相当广泛, 孢子萌发的湿度范围为0~100%, 相对湿度在70%以上有利于白粉菌孢子萌发和侵染^{[21, 24]}, 这与在燕麦生长季节甘肃省天水市甘谷县降水较多相一致。本研究筛选出的燕2007和白燕10号与郭斌等^[12]的鉴定结果一致, 然而白燕2号、白燕7号、白燕8号、白燕9号、品5号、青永久149的抗病性存在分歧。本研究与郭斌等^[12]2009-2011年所选试验地点相同, 通过分析2009-2014年5-6月份病害发生时期的气象资料, 发现除2014年平均温度为19.8 ℃外, 其余5年的平均温度在19.3 ℃, 而2009和2014年的相对湿度较低, 分别低于60%和45%, 其余4年相对湿度均在65%左右, 可能是造成鉴定结果出现偏差的主要原因。由此可见, 燕麦白粉病发生程度的轻重与以湿度为主的气象条件密切相关, 需开展深入研究。

本研究是在田间自然发病情况下对213份燕麦抗白粉病能力进行调查, 客观反映了燕麦品种的相对抗性。其中205份材料对白粉病的抗性水平属首次评价, 有待于对表现中抗以上的各品种进行可控条件下的温室接种鉴定, 以进一步研究其抗性表现。

The authors have declared that no competing interests exist.

参考文献

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2009

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... 燕麦(Avena sativa)在我国种植历史悠久,遍及各山区、高原和北部高寒的冷凉地带^[1],我国燕麦主要分布在内蒙古、河北、山西、甘肃、陕西、云南、四川、贵州和青海等省(区)^[2,3] ...

2014

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2012

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... 作为粮饲兼用型作物,具有极高的营养、医疗保健和饲用价值^[4,5,6,7] ...

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... 作为粮饲兼用型作物,具有极高的营养、医疗保健和饲用价值^[4,5,6,7] ...

2016

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... 作为粮饲兼用型作物,具有极高的营养、医疗保健和饲用价值^[4,5,6,7] ...

2016

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... 作为粮饲兼用型作物,具有极高的营养、医疗保健和饲用价值^[4,5,6,7] ...

2012

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... 同时,因其具抗寒、抗旱、耐瘠薄、适应性强等优点,对草地退化治理及生态建设起着极其重要的作用^[8,9] ...

2005

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... 同时,因其具抗寒、抗旱、耐瘠薄、适应性强等优点,对草地退化治理及生态建设起着极其重要的作用^[8,9] ...

2012

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... 然而,目前燕麦生产中普遍存在品种退化、产量低、抗病性差、混杂、易倒伏等问题,严重制约燕麦产业的健康发展^[10] ...

1988

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... 该病害广泛流行于燕麦生产区^[11,12],严重影响燕麦的产量和品质,已成为燕麦生产上一个亟待解决的问题 ...

2012

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... 该病害广泛流行于燕麦生产区^[11,12],严重影响燕麦的产量和品质,已成为燕麦生产上一个亟待解决的问题 ...

... 国内外有关燕麦种质抗白粉病鉴定与筛选鲜有报道^[12,13], 2009-2011年对128燕麦品种进行了抗白粉病鉴定与筛选,其中两份表现高抗,8份表现中抗,其余118份表现中感、高感和极度感病^[12] ...

... 3 病情分级和抗性评价标准燕麦成株期白粉病病情分级标准^[12],0级:无病 ...

... 本研究筛选出的燕2007和白燕10号与郭斌等^[12]的鉴定结果一致,然而白燕2号、白燕7号、白燕8号、白燕9号、品5号、青永久149的抗病性存在分歧 ...

... 本研究与郭斌等^[12]2009-2011年所选试验地点相同,通过分析2009-2014年5-6月份病害发生时期的气象资料,发现除2014年平均温度为19 ...

2000

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... 相关燕麦抗白粉病基因研究表明,目前主要鉴定出5个抗性类群(OMR1-OMR5)和7个抗病基因(Pm1-Pm7)^[13,14,15],许多欧洲国家将Pm6,Pm1和Pm3作为燕麦抗白粉病育种的目标基因^[16,17,18],但研究发现在波兰含有这3个抗性基因的燕麦品种失去抗性,而含有Pm4和Pm7抗性基因的品种表现高抗^[19] ...

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1997

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... sterilis基因型的品种也具有较好的抗性^[20] ...

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... 气候条件及气候变化是影响年度间小麦白粉病发生程度轻重的最关键因素,病害严重流行与一般发生年份以湿度为主的气象条件存在显著性差异^[21,22,23] ...

... 白粉病病菌对湿度的适应性相当广泛,孢子萌发的湿度范围为0~100%,相对湿度在70%以上有利于白粉菌孢子萌发和侵染^[21,24],这与在燕麦生长季节甘肃省天水市甘谷县降水较多相一致 ...

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