小麦茎基腐病抗性鉴定方法研究进展

小麦茎基腐病抗性鉴定方法研究进展一文创作于：2023-08-16 04:34:55，全文字数：27012。

小麦茎基腐病抗性鉴定方法研究进展

41-42]进行接种,这些研究为建立标准的接种方法奠定了良好基础。

植株培养条件:植物培养条件是影响病害发展的重要因素。培养温度、湿度以及光照时间等因素都需要标准化。国内外学者对此也进行了不少研究。如研究发现,最适培养温度为24～27 ℃时[24,27],适度的缺水会加剧植物茎基腐病的发生,增加植株死亡率[54]。一般在接种前期保持湿润、而后期出现萎蔫现象时才浇水,可促进茎基腐病的发展[34,36]。Mitter等[5]优化了接种后适宜茎基腐病发展的培养条件,即白天(光照)12 h,25 ℃,相对湿度60%;晚上(黑暗)12 h,15 ℃,相对湿度80%。多名学者均采用了这一培养程序[23,31,44,46]。

评价标准:目前,叶鞘发病级别[5,31,37,45]、病蘖率[4,29,37,48]、白穗率[4,7,30,42]、产量损失率[7,48]等都可以作为评价茎基腐病抗性的依据,尚无统一标准。因为苗期接种后症状主要表现在第1～3叶鞘,不同叶鞘发病程度也有差异[5,31,39,45],所以,苗期抗性主要依据叶鞘发病等级计算的病情指数进行评价。叶鞘发病级别的三种记载方法(茎基腐症状分级、严重度指数、叶鞘症状得分和)都能显著的区分抗、感品种(P值在0.000 3～0.026 5之间),且鉴定结果高度相关(相关系数在0.86～ 0.92之间)[43,46],其中,以茎基腐症状分级的记录方法最节约时间,其所用时间是严重度指数的50%,叶鞘症状得分和的70%[46]。苗期鉴定标准方法的建立要充分考虑接种均匀性、培养条件、记载时间与标准的一致性,以增强鉴定结果的稳定性与可靠性。

4.2 加强成株期抗性鉴定的研究

受气象因素等诸多因素的限制,小麦茎基腐病成株期抗性鉴定方法的研究很少,急需建立标准的鉴定方法。

在茎基腐病发生严重的地块,进行自然病圃鉴定[43]是可行的办法,但由于茎基腐病受气象因子的影响较大,导致鉴定结果在年度间存在较大差异。另外,由于致病菌分布不均匀或不充分,导致发病率低或者部分植株“避病”,这对检测纯系品种抗性时所受影响较小,然而在育种或基因定位中往往需要对分离群体进行鉴定、尤其是F2群体抗性鉴定时,每个单株的鉴定结果可能不一样,而“避病”现象对鉴定结果的影响很大[48]。所以,应对接种时期、接种方式及保湿方法等重要因素进行探究,建立标准鉴定方法。

接种时期:Moyano等[55]研究认为,小麦最易感茎基腐病的时期是抽穗期和扬花后期,提前接种会导致灌浆和扬花期延长,使病害加重。Dodman等[48]对出苗期、拔节期、抽穗期、乳熟期接种的结果也表明,接种时间越早、病情越严重。目前采用病谷粒法接种的大田抗病性鉴定一般在播种时将病谷粒洒在种子上方或与土混匀后播种[4,45-46],但播种时接种会导致严重的幼苗枯死现象[6,48],因此应开展不同生育期进行接种鉴定的研究,以明确接种的关键期。

接种方法:Dodman等[48]认为播种时将病谷粒施入土壤中是一种合适的方法,可以提高病害水平,这也是目前常用的大田鉴定接种方法[4,45-46]。基于此,Dodman等[48]建立了大田接种鉴定的标准方法,即种植时将病谷粒粉(病大麦与小麦粒晾干磨碎过筛后1∶1混合)施入土壤中中,1行1 m的施用量为3.0 g)。

记录方法及评价标准:成株期的评价指标较多,主要有病蘖率、茎秆症状严重程度、白穗率、产量损失率[4,30,37,48]等。白穗率是评价茎基腐病抗性的快速方法,然而,白穗发育也受环境因素影响,多种病害如根腐病、赤霉病、纹枯病都能引起白穗,故不适宜作为常规指标用于茎基腐病的抗性鉴定[48]。产量是小麦生产者最感兴趣的部分,茎基腐病对产量有显著影响[6],然而产量的影响因素很多,也不适宜作为茎基腐病成株期抗性的唯一指标。有研究者发现,产量损失与病蘖率之间存在显著的相关性[48],因此,病蘖率可以作为评价茎基腐病抗性的可靠指标。从目前的研究结果看,病蘖率结合茎秆症状严重程度可以作为成株期抗性评价的指标,如果想了解品种对茎基腐病的耐受性,则要结合产量、白穗率等进行综合判定。

总之,对于大量材料,可以先进行苗期鉴定、然后对初筛过的材料再进行大田成株期抗性鉴定,以减少工作量。另外,小麦茎基腐病和赤霉病都是由镰刀菌属真菌引起的病害,抗赤霉病有抗侵入(Type I)、抗扩展(Type II)、抗毒素积累(Type III)、低病粒率(Type IV)、寄主耐病性(Type V)等五种抗病类型[56],茎基腐病抗性可能也有不同类型,如在Dodman等[48]将孢子液接种在茎表面时,抗病品种(Gala)的症状显著低于感病品种(Gamut)(抗侵入);但是当将孢子液注射进茎中时,抗感品种间差异不显著(抗扩展)。不同抗性鉴定方法各具特色,天然培养基接种法比较适合大量育种材料或遗传群体的鉴定[32,39];茎基部滴注法有助于研究茎组织上病害的生物学和发展过程[46];小烧杯法、套菌碟法和棉球接种法则适用于病原菌的致病力检测[3,24,35]。根据不同的研究目的,建立快速、高效、简便、重复性高的标准鉴定方法,是进行小麦茎基腐病抗性鉴定、抗性位点检测及抗病机制研究的基础。

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