麦类赤霉病研究进展
农作物病虫害研究的现状与展望
04
农作物病虫害研究发展趋势
跨学科研究趋势
生物学
研究病虫害的生物学特性，包括 繁殖、传播、侵染机制等，为防 治策略提供科学依据。
环境科学
研究病虫害与环境的关系，探索 气候变化、土壤条件等因素对病 虫害发生的影响。
信息技术
利用遥感、GIS等技术进行病虫害 监测与预测，提高预警和防治的 时效性。
绿色防控趋势
02
农作物病虫害研究技术
生物技术应用
基因编辑技术
利用基因编辑技术如CRISPR-Cas9系统，对农作物进 行基因改造，以提高抗病性和耐虫性。
抗病抗虫育种
通过基因工程和分子标记辅助育种，培育具有抗病抗 虫特性的新品种。
生物农药开发
利用微生物、植物提取物等生物资源，开发高效、低 毒、环保的生物农药，替代传统化学农药。
这三种病害是水稻种植中常见的病虫 害，对水稻的产量和品质影响较大。
玉米种植中常见的虫害，对玉米的产 量和品质产生影响。
小麦锈病、赤霉病
小麦种植中常见的病害，对小麦的生 长和产量也有较大影响。
病虫害发生情况
由于气候变化、种植结构调整等因素，农作物病虫害的发生情况也在不断变化。 例如，一些原本在南方地区发生的病虫害逐渐向北方地区扩散，一些原本次要的 病虫害逐渐成为主要的病虫害。
果和降低环境污染。
农药残留检测
利用化学分析手段，对农 作物中的农药残留进行检
测，确保农产品安全。
农药使用技术优化
通过研究农药的理化性质 和作用机制，优化农药的 使用方法和剂量，提高防 治效果并减少对环境的负
面影响。
03
农作物病虫害防治技术展望
生物防治技术展望
生物防治技术
利用天敌、微生物农药等生物资源来防治农作物病虫害，具有环保、可持续的优点。未来生物防治技术将更加注重研 发高效、低毒的生物农药，提高防治效果，降低对环境的负面影响。
小麦赤霉病的发生规律及防治策略
小麦赤霉病的发生规律及防治策略李进永张大友许建权王荣道郭红刘志生（江苏省盐城市盐都区农业科学研究所２２４０１１）小麦赤霉病就是世界温暖干燥和半干燥地区广为出现的一种毁灭性小麦病害，在我国长江流域及东北东部春麦区为主要小麦病害，危害十分轻微。
近年来随其气候的变化，小麦赤霉病已向淮河和黄淮流域扩散拓展。
小麦赤霉病在江苏省淮南、淮北地区近年也出现较轻，通常小盛行年（病穗率５０％以上，减产２０％～５０％）和中等盛行年（病穗率２０％～４０％以上，减产１０％～２０％）每２～３年出现一次，且几乎每年都存有轻微出现。
“十五”期间长江中下游麦区的小麦产量与“九五”较之上升４．９１％，导致这一结果非常大程度上依赖于２００２，２００３年连续两年小麦赤霉病在长江中下游地区中等流行。
赤霉病不仅导致轻微减产，而且还大大降低小麦品质和畜肉价值，另外母舒氏麦粒所含毒素，严重影响人畜身心健康。
为了搞好赤霉病预防工作，笔者融合生产实际，探索出来一套卓有成效的赤霉病预防办法，现概述如下。
病原、危害症状及发生规律１．１小麦赤霉病的病原菌主要就是玉蜀黍赤霉菌，属于子囊菌亚门，子囊壳散生或聚集在病组织或其它基物表面，对寄主造成危害。
赤霉病菌的生长发育需要高温、高湿的条件，菌丝体发育适温为２２～２８℃，最适相对湿度为８０％一１００％。
子囊孢子和分生孢子萌发温度相似，适温为２５～３０＂ｃ，但子囊孢子在高湿度无水滴的情况下也可萌发，而分生孢子则必须在有水滴的条件下才萌发良好。
小麦赤霉病菌寄主范围较广，包括多种栽培作物和野生植物，如小麦，大麦、水稻等作物及稗草、狗尾草等杂草。
１．２危害症状小麦赤霉病从苗期至穗期均可出现，引发苗腐、基腐，秆腐和穗腐，其中以穗腐危害最大。
穗腐一般于小麦扬花后６～ｌｏｃｉ出现症状，最初在小穗和颖壳上呈现水渍状褐色斑点，后逐渐扩展至全部小穗，穗颈或穗轴受害时，病都呈圆形褐色或青黄色，被害处的以上部分全部枯黄而死去。
在田间高温高湿条件下颖壳边缘和小穗基部会产生粉红色霉层（分生孢子），发病后期病部出现黑色粒状物（病原菌的子囊壳）。
浅析小麦赤霉病的发病原因与防治措施
农 艺性 状也 与赤 霉病 发生 有关 ， 如抽 穗是 否整 齐 、 植 株高 矮 、 齐穗 时间 的长短 、 浆速 度快 慢及 花药 残存 灌 时 问长短 等 都有 一定关 系。
１ ． 其 它 因 素 ５
氮肥 使用 过量 ， 可加 重病 害 。 田间地势 低洼 ， 也 排
引起 呕吐 、 泻 、 晕及 发 烧 等 中毒 症 状 ， 重 影 响 免 腹 眩 严
疫 能力 和生 育能力 等 。据 报道 小麦 赤霉 病 一般 可导 致 减产 ２ ％左 右 ，大 面积 发 病 时可 减 产 ５ ％ ～６ ％， ０ ０ ０ 甚
至造 成绝 收 。 因此 ， 高度 重视 小麦 赤霉 病 的 防治 。 应
１ ． 品 种 因 素 ３
潮湿 地 区 。赤霉病 于 １ 纪 ８ ９世 ０年 代在 英 格兰 首次 报 道， ２ 到 ０世纪 在 世 界各 地 区 均有 发 生 ， 别 是 美 国 在 特 １９ ９ ０年 间因赤 霉 菌使 美 国损 失 高达 ３ ０亿 美元 。在 我 国 ，赤 霉 菌病 主要 在南 方 长 江流 域 麦 区 大 面积 流 行 。 但 近年来 ， 华北 和西 北小 麦种 植 区也有 发 生 ， 且 呈 在 并 上 升趋 势 。小 麦 赤霉 病 不 但影 响 小 麦 的产 量 ， 可 引 还
水不良， 土壤 偏黏 及 密度过 大 ， 也容 易发候 中 的决定 因 素是湿 度 。若小 麦 在抽 穗扬 花期 时遇 到三 四 天连 阴雨 天气 ， 相对 湿度 又长期 ≥８ ％， ５ 子 囊 孢 子 成熟 并 散 落在 花 药 上 ， 药丝 侵 染 小 穗 即 可发 经 病 流行 。 另外 ，赤 霉 病 菌 发 育 最 适 宜 的 温 度 为 ２ ４～ ２ ８℃，最低 为 ８℃ ，最高 为 ３ ２℃；最适 相 对 湿 度在 ８ ％ ～１ ０ 发病 的起 始 温度 为 １ ０ ０ ％。 ５℃， 随着 温度 的升 高 ， 菌侵 入 的速度 不 断加快 ， 囊壳 和 子囊孢 子 最适 病 子
小麦抗赤霉病育种研究进展
小麦病 害 ， 几乎 每年 都 在 美 国 的一 些 地 区造 成 严 重危
害 。过 去 １ ０年 间 ， 霉病 在 伊利 诺州 、 赤 印第安 纳 州 、 密
分 化 、 病 机制 、 源 筛 选 和 鉴定 、 抗 抗 抗病 基 凶的 分 子标 记 和 克 隆 以及 抗 赤霉病 育 种 ５ 方 面概述 ｃ 国小 麦抗 个 ｔ ｌ
道 ， １ ￣２ ￣ 件下 ， 对湿 度低于 ９ 子囊 孢子 不 在 ８ ０ Ｃ条 相 ５
能释 放 ； 相对 湿度 达 ９ 以上时 开始有 少 量释放 ， ５ 饱和
湿 度下释 放 量最 多 。 囊孢 子对 低温 的抵抗 力很 强 ， 子 在 我 国东 北 及西 北 各地 ， 残 体 上 子囊 壳 内的子 囊 孢 子 病 均 能 顺利 越 冬 。带 菌 残体 内的 菌丝体 不论 在室 内和室
Ｄ Ｊｌ ． ９ ９ｊｉ ｎ １ ０ ２ ０ ２ １ ． ３ ２ Ｏ ：０３ ６ ／． ｓ ． ０ １５ ８ ． ０ １ ０ 。 ４ ｓ
Ａｄｖ ｃ ｓ ｉ ｈ ｔＢｒ ｅ ｎ ｎ Ｓｃ ｂ Ｒｅｓｓ ａｎ ｅ ａｎ ｅ ｎ Ｗ ｅａ ｅ ｄｉ ｇ Ｏ ａ ｉｔ ｃ
Ｌ ｉｏ ｘ ｎ，ＧｕＮ ｉ ｉ Ｉ ａ —ｕ Ｘ ａ － ｅ，Ｚ ａ ｇ Ｙ － ｏ ｇ ｊ ｈ ｎ ｕｓ ｎ
收稿 日期 ：０ ０１ —１ ２ １— ２２ 作 者 简介 ： 李小 勋 （９ ９ ） 男， １ ７ 一 ， 河北 沧 州人 ， 长期从 事农
业技术推广工作 。
赤霉 病 育 种研 究进 展 ， 讨 目前 小麦抗 赤 霉 病 育 种 巾 探
存 在 的 问题 ， 对其 发展 前 景进行 展望 。 并
２１ 年 第 ２ ０１ ５卷 第 ３期
小麦新品系的赤霉病抗性及分子标记分析王紫檀 李浩阳 赵文莎 宋鹏博 孙道杰_冯 毅 张玲丽
麦类作物学报 ２０２３，４３（１０）：１２７３－１２８１ＪｏｕｒｎａｌｏｆＴｒｉｔｉｃｅａｅＣｒｏｐｓｄｏｉ：１０．７６０６／ｊ．ｉｓｓｎ．１００９ １０４１．２０２３．１０．０７网络出版时间：２０２３ ０９ ２０网络出版地址：ｈｔｔｐｓ：／／ｌｉｎｋ．ｃｎｋｉ．ｎｅｔ／ｕｒｌｉｄ／６１．１３５９．Ｓ．２０２３０９１８．１６０１．００８小麦新品系的赤霉病抗性及分子标记分析王紫檀，李浩阳，赵文莎，宋鹏博，孙道杰，冯毅，张玲丽（西北农林科技大学农学院，陕西杨凌７１２１００）摘 要：为有效降低赤霉病对我国黄淮麦区小麦生产的影响，培育抗赤霉病小麦新品种，以自主创制的１３个抗赤霉病稳定的小麦新品系为材料，利用赤霉病菌地表接种和单花滴注法接种鉴定、分子标记检测等技术，鉴定其抗病性、主要农艺性状及赤霉病抗性相关的遗传基础。
结果表明：（１）品系Ｘｎ１２ ２和Ｘｎ１３ ２对赤霉病表现为抗，平均病小穗率为１１．５％和１３．４％，严重度为１．９；其余１１个品系表现中抗，平均病小穗率均小于３０％，严重度均小于３．０，其中４个品系（Ｘｎ１２ ２、Ｘｎ１０ ２、Ｘｎ１２ ３和Ｘｎ１２ ７）兼抗条锈病；（２）参试新品系的越冬抗寒性较好，株高较矮（６７～８２ｃｍ），穗较长（９．６～１１．３ｃｍ），千粒重高（３９．２～５０．２ｇ）；（３）１１个品系携带有苏麦３号的Ｆｈｂ１基因，部分品系兼具苏麦３号的Ｆｈｂ２、Ｆｈｂ５或犙犉犺狊．犮狉犮 ２ＤＬ位点的优异等位变异。
综上所述，参试部分品系不仅具有良好的赤霉病和条锈病抗性，其主要农艺性状基本满足黄淮南部麦区的主要育种目标要求，可作为小麦抗赤霉病改良的材料。
关键词：小麦；赤霉病；农艺性状；抗赤霉病基因／ＱＴＬ；分子标记中图分类号：Ｓ５１２．１；Ｓ３３０ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００９ １０４１（２０２３）１０ １２７３ ０９犚犲狊犻狊狋犪狀犮犲狋狅犉狌狊犪狉犻狌犿犎犲犪犱犅犾犻犵犺狋犪狀犱犕狅犾犲犮狌犾犪狉犕犪狉犽犲狉犃狀犪犾狔狊犻狊狅犳犖犲狑犠犺犲犪狋犔犻狀犲狊犠犃犖犌犣犻狋犪狀，犔犐犎犪狅狔犪狀犵，犣犎犃犗犠犲狀狊犺犪，犛犗犖犌犘犲狀犵犫狅，犛犝犖犇犪狅犼犻犲，犉犈犖犌犢犻，犣犎犃犖犌犔犻狀犵犾犻（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＡｇｒｏｎｏｍｙ，ＮｏｒｔｈｗｅｓｔＡ＆ＦＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｙａｎｇｌｉｎｇ，Ｓｈａａｎｘｉ７１２１００，Ｃｈｉｎａ）犃犫狊狋狉犪犮狋：ＴｏｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙｒｅｄｕｃｅｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆＦｕｓａｒｉｕｍｈｅａｄｂｌｉｇｈｔ（ＦＨＢ）ｏｎｗｈｅａｔｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｉｎＹｅｌｌｏｗａｎｄＨｕａｉＲｉｖｅｒＶａｌｌｅｙｓＷｈｅａｔＺｏｎｅａｎｄｔｏｄｅｖｅｌｏｐｎｅｗｗｈｅａｔｖａｒｉｅｔｉｅｓｒｅｓｉｓｔａｎｔｔｏＦＨＢ，ｔｈｉｓｓｔｕｄｙｕｓｅｄ１３ｌｏｃａｌｌｙｂｒｅｄｗｈｅａｔｌｉｎｅｓｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｔｏＦＨＢａｓｍａｔｅｒｉａｌｓ，ｔｈｅｉｒｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｔｏｄｉｓｅａｓｅ，ｍａｉｎａｇｒｏｎｏｍｉｃｔｒａｉｔｓａｎｄｇｅｎｅｔｉｃｂａｓｉｓｏｆｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｔｏＦＨＢｗｅｒｅｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄｂｙｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｕｓｅｏｆｓｕｒｆａｃｅｉｎｏｃｕｌａｔｉｏｎａｎｄｓｉｎｇｌｅ ｆｌｏｗｅｒｄｒｉｐｉｎｏｃｕｌａｔｉｏｎｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ，ｍｏｌｅｃｕｌａｒｍａｒｋｅｒｄｅｔｅｃｔｉｏｎａｎｄｏｔｈｅｒｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ．Ｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔ：ｔｈｅｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｌｅｖｅｌｏｆｌｉｎｅｓＸｎ１２ ２ａｎｄＸｎ１３ ２ｒｅａｃｈｅｄｔｈｅｌｅｖｅｌｏｆｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｔｏＦＨＢ，ｗｉｔｈａｎａｖｅｒａｇｅｄｉｓｅａｓｅｄｓｐｉｋｅｌｅｔｒａｔｅｏｆ１２．４％ａｎｄａｓｅｖｅｒｉｔｙｏｆ１．９．Ｔｈｅｏｔｈｅｒ１１ｌｉｎｅｓｄｉｓｐｌａｙｅｄｍｏｄｅｒａｔｅｌｙｒｅｓｉｓｔａｎｔ，ｓｕｃｈａｓｔｈｅａｖｅｒａｇｅｄｉｓｅａｓｅｄｓｐｉｋｅｌｅｔｒａｔｅｏｆｌｅｓｓｔｈａｎ３０％ａｎｄｔｈｅｓｅｖｅｒｉｔｙｏｆｌｅｓｓｔｈａｎ３．０．ＦｏｕｒｌｉｎｅｓＸｎ１２ ２，Ｘｎ１０ ２，Ｘｎ１２ ３ａｎｄＸｎ１２ ７ｗｅｒｅａｌｓｏｒｅ ｓｉｓｔａｎｔｔｏｓｔｒｉｐｅｒｕｓｔ．Ｔｈｅｔｅｓｔｅｄｌｉｎｅｓｈａｄｂｅｔｔｅｒｃｏｌｄｔｏｌｅｒａｎｃｅ，ｌｏｗｅｒｐｌａｎｔｈｅｉｇｈｔ，ｌｏｎｇｅｒｐａｎｉｃｌｅ，ａｎｄｈｉｇｈｅｒ１０００ ｇｒａｉｎｗｅｉｇｈｔ．Ｔｈｅｒｅａｒｅ１１ｏｆｔｈｅｌｉｎｅｓｃａｒｒｙｉｎｇｔｈｅＦｈｂ１ｇｅｎｅｌｏｃｕｓｏｆＳｕｍａｉ３，ａｎｄｓｏｍｅｏｆｔｈｅｌｉｎｅｓｈａｄｅｘｃｅｌｌｅｎｔａｌｌｅｌｅｓｏｆｔｈｅＦｈｂ２，Ｆｈｂ５ｏｒ犙犉犺狊．犮狉犮 ２ＤＬｍａｒｋｅｒｌｏｃｕｓｏｆＳｕｍａｉ３．Ｔａｋｅｎｔｏｇｅｔｈｅｒ，ｗｅｓｕｇｇｅｓｔｅｄｔｈａｔｓｏｍｅｏｆｔｈｅｔｅｓｔｅｄｌｉｎｅｓｎｏｔｏｎｌｙｈａｄｇｏｏｄｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｔｏＦＨＢａｎｄｓｔｒｉｐｅｒｕｓｔ，ｂｕｔａｌｓｏｂａｓｉｃａｌｌｙｍｅｔｔｈｅｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｏｆｍａｉｎｂｒｅｅｄｉｎｇｏｂｊｅｃｔｉｖｅｓｉｎｔｈｅｓｏｕｔｈｅｒｎｗｈｅａｔａｒｅａｏｆＨｕａｉＲｉｖｅｒＶａｌｌｅｙｓｉｎｔｈｅｉｒｍａｉｎａｇｒｏｎｏｍｉｃｔｒａｉｔｓ．Ｔｈｉｓｓｔｕｄｙｐｒｏｖｉｄｅｄａｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｂａｓｉｓｆｏｒ收稿日期：２０２２ １２ １２ 修回日期：２０２３ ０１ ３１基金项目：陕西省重点研发计划项目（２０２２ＮＹ １７７）；杨凌种业创新中心重点研发项目（Ｙｌｚｙ ｘｍ ０４）第一作者Ｅ ｍａｉｌ：Ｗｚｔ１３８３６８６７８４０＠１６３．ｃｏｍ通讯作者：张玲丽（Ｅ ｍａｉｌ：ｚｈａｎｇｌｉｎｇｌｉ＠１２６．ｃｏｍ）Copyright©博看网. All Rights Reserved.ｆｕｒｔｈｅｒｓｅｌｅｃｔｉｏｎａｎｄｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｅｌｉｔｅｗｈｅａｔｌｉｎｅｓ．犓犲狔狑狅狉犱狊：Ｗｈｅａｔ；Ｆｕｓａｒｉｕｍｈｅａｄｂｌｉｇｈｔ；Ａｇｒｏｎｏｍｉｃｔｒａｉｔｓ；ＦＨＢｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｇｅｎｅ／ＱＴＬ；Ｍｏｌｅｃｕｌａｒｍａｒｋｅｒ 小麦赤霉病（Ｆｕｓａｒｉｕｍｈｅａｄｂｌｉｇｈｔ，ＦＨＢ）是由禾谷镰孢菌（犉狌狊犪狉犻狌犿犵狉犪犿犻狀犲犪狉狌犿Ｓｃｈｗ．）等引起的一种真菌病害。
新型杀菌剂氟唑菌酰羟胺对小麦赤霉病的防治效果
新型杀菌剂氟唑菌酰羟胺对小麦赤霉病的防治效果小麦赤霉病是由赤霉菌引起的一种重要的病害，其严重危害了小麦的生长和产量。
为了有效地防治小麦赤霉病，科研人员们一直在不断地探索新的防治方法。
在近年来，新型杀菌剂氟唑菌酰羟胺成为了研究的热点之一。
本文旨在通过对氟唑菌酰羟胺对小麦赤霉病的防治效果进行研究和分析，探讨其在小麦生产中的应用前景。
一、小麦赤霉病病原菌赤霉菌简介小麦赤霉病是由镰刀菌属真菌赤霉菌引起的一种重要的小麦病害，常见于我国长江中下游及以南地区。
该病在小麦生长期间高温多雨的气候条件下易于发生，尤其是在开花后雨水过多的情况下容易造成病害的暴发，给小麦的产量和品质造成极大的损害。
赤霉菌在大气中随风飘播，主要以小麦叶片和鞘片为害，对小麦的影响主要表现为减产和降质。
而赤霉病叶斑病斑以及小麦测瘦等病害症状则会引起小麦叶片和鞘片的褐变，在最终导致减产和降质的情况下则会降低小麦的产量和品质。
在我国，小麦赤霉病已经成为了小麦生产中的一大隐患。
二、新型杀菌剂氟唑菌酰羟胺简介氟唑菌酰羟胺是一种新型的广谱抗真菌剂，具有优异的杀菌活性和防效。
它属于三唑类杀菌剂，具有强大的内吸作用和可逆特性，并能在病菌体内抑制三唑类杀菌剂靶点—细胞色素P450酶，从而抑制真菌的生长和繁殖。
氟唑菌酰羟胺在杀菌范围和抗性上都优于传统的三唑类杀菌剂，且对环境和人体无毒无害，是一种理想的杀菌剂。
在小麦赤霉病的防治中，氟唑菌酰羟胺具有广泛的应用前景。
通过对其在小麦赤霉病的防治效果进行研究和实验，可以为小麦赤霉病的防治提供新的方向和思路。
1. 实验材料和方法本实验选择了小麦生长期间受到赤霉病侵染的病株作为实验材料，使用氟唑菌酰羟胺进行防治。
实验方法包括喷雾和浸种两种，分别通过喷洒和种子处理的方式进行防治。
2. 实验结果经过对实验结果的观察和统计，发现经过氟唑菌酰羟胺防治后，小麦叶片和鞘片的褐变症状明显减轻，病斑面积显著减小，小麦的产量和品质也得到了明显的提高。
小麦赤霉病和DON毒素研究进展
谷镰刀菌菌株 的真 菌又被 确认 分为 ２个 新种——， ｒ ｍ “ｏ
ｖｒｓ 和 Ｆ ｓｒ ｍ ｇ ｄ ｃｉ 。 ｏ ｉ ｏｉ ｕａｉ ｅ ａ ｈｉ ｕ
１ ２ 发 生 流行 规律 ．
和湿度对病菌侵染和病害发展至关重要…。
个 阶段。第一 阶段 在小麦抽穗前 ， 天气条件主要影响赤霉病
菌 子囊 和 子 囊 孢 子 的形 成 和 积 累。 第 二 阶段 在 抽 穗 一开 花 期， 天气 条 件尤 其 是 温 湿度 直 接 与 子 囊 孢 子 的 扩 散 和 侵 染 有 关 。第 三 阶段 在 开花 之 后 ， 候 影 响 到 病 害 的 发 展 程 度 。 其 气
ｌｍ）、 麦镰 刀 菌 （ ｕａｉｍ ａｅａｅｍ）梨 孢 镰 刀菌 （ ｕａ— ＇ ｕ 燕 Ｆ ｓｒ ｖ ｃｕ 、 ｕ ｎ Ｆ ｓｒ ｉ ｏｅ 和雪 腐镰 刀 菌 （ ｉ ｏｏｈｕ ｉ ｌ） 其 中 最 重要 的 ｕ ａ） ｍｐ Ｍｃ ｄｃｉｍ ｎ ａ ， ｒ ｖｅ 病原 菌 是禾 谷镰 刀菌 和 黄 色 镰 刀 菌 … 。 在 我 国 ， 谷 镰 刀 菌 禾 （ ｇａ ｉｅｒｍ） ｒｍ ｎａｕ 占小 麦 赤 霉 病 病 原 菌 的 ９ ． ％ 。 近 年 ４５ 来 ， 关 小 麦赤 霉病 的分 类 又有 了新 的发 现 ， 经被 鉴 定 为禾 有 曾
摘要 ： 综述了小麦赤霉病 的发生流行规律 ， 主要 病原菌 、 如 传播途 径和环境 条件对小 麦赤霉病发 生流行 的影 响
等 。并 阐述 了小 麦 赤霉 病 菌 分 泌 产生 的主 要毒 素 脱 氧 雪 腐 镰 刀 菌烯 醇 （ Ｏ 的 毒 理 ， 国 赤 霉 病 菌 分 泌 Ｄ Ｎ 毒 素 Ｄ Ｎ） 我 Ｏ 的差 异 和分 布 ， 麦 品种 抗 性 对 Ｄ Ｎ 毒素 产 生 的 影 响等 。 小 Ｏ
湖北省66份小麦品种(系)赤霉病抗性鉴定与分子检测
麦类作物学报 2024,44(4):432-441J o u r n a l o fT r i t i c e a eC r o ps d o i :10.7606/j.i s s n .1009-1041.2024.04.04网络出版时间:2024-03-19网络出版地址:h t t ps ://l i n k .c n k i .n e t /u r l i d /61.1359.S .20240319.0900.002湖北省66份小麦品种(系)赤霉病抗性鉴定与分子检测收稿日期:2023-09-18 修回日期:2023-12-22基金项目:国家自然科学基金(青年)项目(32101803);湖北省农业科学院粮食作物研究所创新基金(2022Z Z C X 001)第一作者E -m a i l :395045924@q q .c o m (徐晴)通讯作者E -m a i l :d o n g j i n gs i r 061@163.c o m (董静)徐晴1,郑丹2,许甫超1,秦丹丹1,董建辉3,葛双桃1,朱展望1,董静1(1.湖北省农业科学院粮食作物研究所/种质创新与遗传改良湖北省重点实验室,湖北武汉430064;2.湖北省农业科学院农业质量标准与检测技术研究所,湖北武汉430064;3.湖北省农业科学院,湖北武汉430064)摘 要:赤霉病是由禾谷镰刀菌引起的小麦穗部病害,严重危害小麦生产,抗赤霉病品种选育是减轻其危害的重要途径之一㊂本研究以湖北省不同时期审定的59个小麦品种和选育的7份优异品系为材料,采用喷雾接种对其进行田间赤霉病抗性鉴定,并利用抗性基因F h b 1功能性分子标记和主效抗性基因(F h b 2㊁F h b 4㊁F h b 5和Q F h s .c r c -2D L )连锁分子标记对供试材料进行检测,分析其遗传分布和利用状况;同时分析湖北小麦品种(系)赤霉病抗性㊁株高和小穗密度等性状年代间的差异㊂结果表明,16份供试材料赤霉病抗性水平达到中抗,占比24.2%,以810619品系抗性最好,病情指数略低于苏麦3号;42份材料达到中感,占63.6%㊂分子检测结果显示,仅鄂T 45048携带F h b 1;鄂麦11㊁鄂麦18和810619等29份材料(43.9%)可能携带F h b 5和Q F -h s .c r c -2D L 单个或2个抗性基因,说明这2个抗性基因在湖北小麦赤霉病抗性育种中得到了较多应用㊂赤霉病抗性与株高的相关性分析结果显示,近15年湖北小麦品种株高持续降低,但其与赤霉病抗性无显著相关㊂研究结果为明确湖北小麦品种赤霉病抗性水平和分子遗传基础提供了参考㊂关键词:小麦;赤霉病抗性鉴定;分子检测;株高中图分类号:S 512.1;S 330 文献标识码:A 文章编号:1009-1041(2024)04-0432-10F u s a r i u m H e a dB l i g h tR e s i s t a n c eE v a l u a t i o na n dM o l e c u l a rC h a r a c t e r i z a t i o n o f 66W h e a tM a t e r i a l s f r o m H u b e i P r o v i n c eX U Q i n g 1,Z H E N GD a n 2,X UF u c h a o 1,Q I ND a n d a n 1,D O N GJ i a n h u i 3,G ES h u a n g t a o 1,Z H UZ h a n w a n g 1,D O N GJ i n g1(1.F o o dC r o p I n s t i t u t e o fH u b e iA c a d e m y o fA g r i c u l t u r a l S c i e n c e s /H u b e iK e y L a b o r a t o r y o f F o o dC r o p G e r m p l a s m s a n dG e n e t i c I m p r o v e m e n t ,W u h a n ,H u b e i 430064,C h i n a ;2.I n s t i t u t e o fA g r i c u l t u r a lQ u a l i t y S t a n d a r d s a n dT e s t i n g T e c h n o l o g y R e s e a r c h ,H u b e iA c a d e m y o fA g r i c u l t u r a l S c i e n c e sW u h a n ,H u b e i 430064,C h i n a ;3.H u b e iA c a d e m y o fA gr i c u l t u r a l S c i e n c e s ,W u h a n ,H u b e i 430064,C h i n a)A b s t r a c t :F u s a r i u mh e a db l i g h t (F H B )i s a s e r i o u s s p i k e d i s e a s e c a u s e db y Fu s a r i u m g r a m i n e a r u m i n w h e a t ,s e r i o u s l y a f f e c t i n g t h e p r o d u c t i o no fw h e a t .T h e a p pl i c a t i o no f r e s i s t a n t c u l t i v a r i s o n eo f t h e c r u c i a lw a y s t o r e l i e v e t h e d a m a g e o f t h e d i s e a s e .I n t h i s s t u d y ,59w h e a t c u l t i v a r s a n d 7e l i t e b r e e d i n gl i n e sw e r eu s e d t o i n v e s t i g a t e t h eF H Br e s i s t a n c e i n f i e l db y s p r a y i n o c u l a t i o n ,a n d t h em a jo r r e s i s t -a n c e g e n e s a n d g e n e l o c i ,s u c h a s F h b 1,F h b 2,F h b 4,F h b 5a n d Q F h s .c r c -2D L w e r e d e t e c t e db y f u n c -t i o n a l o r c l o s e l y l i n k e dm a r k e r s .B e s i d e s ,t h e d i f f e r e n c e s o f F H Br e s i s t a n c e a n d p l a n t h e i gh t b e t w e e n t h ew h e a t v a r i e t i e sr e l e a s e d i n2008o re a r l i e ra n dt h ev a r i e t i e sr e l e a s e d i n2009o r l a t e rw e r ec o m -pa r e d .T h e r e s u l t s s h o w e d t h a t 16w h e a tm a t e r i a l sw e r e i d e n t i f i e da sm o d e r a t e r e s i s t a n c e ,w h i c ha c -c o u n t e d f o r 24.2%.S p e c i f i c a l l y ,t h e l i n e 810619s h o w e d t h e l o w e s t d i s e a s e i n d e x a m o n g al l t h e e v a l u -a t e d l i n e s ,a n dw a s o n l y a l i t t l eb i th i g h e r t h a nt h e r e s i s t a n c e c o n t r o l v a r i e t y ofS u m a i 3.T h e r e f o r et h e l i n e810619c a nb e c o n s i d e r e da sa ne l i t en e ws o u r c e f o rF H Bb r e e d i n g.M o r e o v e r,42m a t e r i a l s w e r e i d e n t i f i e da sm o d e r a t es u s c e p t i b i l i t y t oF H B,w h i c hc o u n t e df o r63.6%o f t h e t o t a l e x a m i n e d m a t e r i a l s.M o l e c u l a rm a r k e ra n a l y s i ss h o w e dt h a to n l y T45048c o n t a i n e dt h e F h b1r e s i s t a n c e g e n e, w h e r e a s29w h e a tm a t e r i a l s s u c ha sE m a i11,E m a i18,a n d810619c o n t a i n e d i n d i v i d u a l o rb o t ho f t h e t w o r e s i s t a n c e l o c i F h b5a n d Q F h s.c r c-2D L,s u g g e s t i n g t h a t t h e s e t w o l o c iw e r em o r e f r e q u e n t l y u s e d i n t h e F h b r e s i s t a n c e b r e e d i n g p r o g r a mi nH u b e i P r o v i n c e.C o r r e l a t i o n a n a l y s i s b e t w e e n t h e F H B d i s e a s e i n d e xa n d p l a n t h e i g h t o f t h e t e s t e dw h e a t l i n e s f r o md i f f e r e n t y e a r s s h o w e d t h a t e v e n t h o u g h t h e p l a n t h e i g h t c o n t i n u o u s l y d e c r e a s e du p o nt h e t i m e,t h eF H Bs e v e r i t y w a sn o t i n c r e a s i n g s i g n i f i-c a n t l y.N os i g n i f i c a n tc o r r e l a t i o n w a so b s e r v e db e t w e e nt h eF H Bs e v e r i t y a n d p l a n th e i g h t i nt h e w h e a t v a r i e t i e s s i n c e2009.T h i ss t u d yp r o v i d e sn e wi n s i g h t s f o ru n d e r s t a n d i n g t h eF H Br e s i s t a n c e a n dm o l e c u l a r b a s i s o f t h e c u l t i v a r s b r e d i nH u b e i P r o v i n c e.K e y w o r d s:W h e a t;F H Br e s i s t a n c e e v a l u a t i o n;M o l e c u l a r d e t e c t i o n;P l a n t h e i g h t赤霉病(F u s a r i u m h e a db l i g h t)主要是由禾谷镰刀菌引起的小麦真菌病害,温暖湿润的气候条件利于病害的发生,特别是小麦扬花期若遇阴雨天气,病原菌可在麦穗上迅速侵染和扩展,给小麦生产带来灾难性威胁[1-2]㊂中国长江中下游麦区和东北春麦区是赤霉病的重发区[3]㊂近年来,受气候变化和秸秆还田等耕作措施影响,赤霉病的发生范围逐渐扩大,已成为黄淮麦区和北方麦区小麦生产的重要威胁[4]㊂中国赤霉病流行年份的发生面积可达300多万h m2,2016和2018年发生面积分别为680万h m2和570万h m2[5]㊂赤霉病发生除造成严重的产量损失外,病原菌侵染还可产生脱氧雪腐镰刀菌烯醇(D O N)等真菌毒素,降低籽粒品质,威胁食品安全[6]㊂虽然使用化学药剂和栽培措施等可以降低病害风险,但是抗性品种利用是减轻小麦赤霉病危害最绿色环保的措施[7]㊂根据抗性类型的不同,小麦赤霉病抗性可以分为5类[8-10]㊂第一类为抗侵染(T y p e I:r e s i s t-a n c e t o i n v a s i o n),反映植株抵抗病原菌初始侵染的能力,通常采用喷雾接种,以病穗率或病情指数表示;第二类为抗扩展(T y p eⅡ:r e s i s t a n c et o s p r e a d i n g),反映病害在穗部侵染后扩展程度,采用单花滴注方式接种鉴定,以病小穗率表示;第三类为抗毒素积累能力(T y p eⅢ:r e s i s t a n c e t o t o x-i n s a c c u m u l a t i o n),一般指降解毒素的能力,通过测定染病籽粒中毒素含量进行评价;第四类为籽粒抗感染能力(T y p eⅣ:r e s i s t a n c e t ok e r n e l i n-f e c t i o n),一般用病粒率(F D K:f u s a r i u m-d a m a g e d k e r n a l s)表示;第五类为耐病性(T y p e V:t o l e r-a n c e),以产量损失进行评价㊂鉴于抗性鉴定的复杂性,目前研究以前3种抗性类型研究居多㊂开展小麦种质抗性评价是赤霉病抗性育种的前提㊂胡文静等[11]利用单花滴注的方法对93份小麦栽培及地方品种(系)的赤霉病抗扩展能力进行评价,筛选出可用于赤霉病育种的扬麦23等9份综合性状优异的材料㊂蒋正宁等[12]对扬麦系材料进行赤霉病抗扩展鉴定,并利用相关分子标记推测了扬麦系小麦品种抗性分子基础,为合理利用赤霉病抗源提供了参考㊂由于赤霉病抗性是多基因控制的数量性状,抗性鉴定易受环境条件影响,其抗性分子遗传解析和基因克隆进展缓慢㊂目前被正式命名的赤霉病抗性基因有8个(F h b1 ~F h b8)㊂F h b1和F h b2分别位于3B和6B染色体,为抗扩展类型基因,在苏麦3号等抗性品种中发现[13-14];F h b4和F h b5分别位于4B和5A染色体,为抗侵染类型基因,在地方品种望水白中发现[15-16]㊂F h b3㊁F h b6和F h b7来源于小麦近缘属物种大赖草㊁日本披碱草和长穗偃麦草[17-18]㊂F h b8来源于望水白,位于7D染色体,与籽粒病粒率抗性相关[19]㊂这些基因中,仅F h b1和F h b7被克隆,F h b1编码一个富含组氨酸的钙结合蛋白T a H R C[20-21](h i s t i d i n e-r i c h c a l c i u m-b i n d i n g);F h b7编码谷胱甘肽转移酶基因[22]㊂F h b1是目前在育种应用最多的抗性基因[23]㊂此外,对赤霉病抗性种质的遗传解析定位到数百个赤霉病抗性相关Q T L,多数位点由于遗传效应有限,尚未在生产上得到广泛应用[24]㊂武汉1号㊁扬麦158等品种中定位到Q T L位点Q F h s.c r c-2D L,是目前长江中下游麦区小麦育种中应用较多的抗性位点[23,25-28]㊂在小麦品种冀5265中定位到另一个位于2D染色体的Q T L位点,表型贡献率高达㊃334㊃第4期徐晴等:湖北省66份小麦品种(系)赤霉病抗性鉴定与分子检测30%,也具有较高育种利用潜力[29]㊂这些基因位点的发掘极大地丰富了小麦赤霉病抗性基因资源㊂湖北省地处长江中游,小麦扬花期易遭遇阴雨天气,是小麦赤霉病的重发区,但同时也蕴含着丰富的小麦赤霉病抗性资源,育成品种常具有较好的赤霉病抗性[30]㊂本研究收集湖北省历年审定小麦品种及选育高代品系66份,采取喷雾接种对供试材料进行田间赤霉病抗性鉴定,筛选优异抗性种质;利用赤霉病主效抗性基因功能性分子标记和连锁标记对供试材料进行分子检测,解析其抗性遗传位点组成;同时分析不同年代间小麦品种(系)赤霉病抗性㊁株高和小穗密度等性状的差异,为湖北省小麦抗赤霉病育种提供参考㊂1材料与方法1.1试验材料供试材料为湖北省不同时期审定小麦品种59份及选育优异高代品系7份㊂苏麦3号㊁鄂恩1号和安农8455分别为高抗㊁中抗和高感赤霉病对照品种㊂抗性鉴定所用赤霉病菌株为保存于湖北省农业科学院植保土肥所的 黄冈1号 ㊂1.2田间种植供试小麦材料分别于2021-2022和2022-2023年度在湖北省农业科学院南湖试验田种植㊂播种日期分别为2021年10月31日和2022年11月2日㊂试验采用完全随机区组设计,2次重复,每小区行长1m,行距0.25m,每行播种65粒㊂1.3赤霉病抗性鉴定赤霉病抗性鉴定依据‘中华人民共和国农业行业标准N Y/T2954-2016:小麦区域试验品种抗赤霉病鉴定技术规程“实施㊂每试验小区开花期标记10个始花麦穗,使用浓度为1ˑ105个㊃m L-1分生孢子液对标记穗子进行喷雾接种㊂从接种后到调查结束采用弥雾装置进行增湿处理以保证发病充分㊂接种后21d,调查标记麦穗的发病穗数及每个病穗发病小穗数和总小穗数,计算病情指数(d i s e a s e i n d e x,D I)㊂其中,发病率=发病穗数/调查总穗数;严重度=发病总小穗数/总小穗数;病情指数=发病率ˑ严重度ˑ100㊂根据病情指数对供试小麦品种抗性进行划分(表1)㊂1.4D N A提取及分子标记分析苗期取植株幼嫩叶片,采用C T A B法提取植物基因组D N A[31]㊂F h b1基因检测采用朱展望等[32]设计的诊断性H i s-I n D e l标记,F h b2(Wm c398和G w m644)[15]㊁F h b4(G w m149和G w m513)[33]㊁F h b5(X b a r c180和G w m186)[34]和Q F h s.c r c-2D L(G w m539和Wm c41)[25]检测根据文献报道采用上述紧密连锁S S R标记,引物序列来源于网站h t t p://202.194.139.32/[35]㊂其中,苏麦3号为F h b1基因阳性对照,望水白为F h b2㊁F h b4和F h b5阳性对照,武汉1号为Q F h s.c r c-2D L位点阳性对照㊂P C R反应体系为20μL,2ˑT a q M a s t e rm i x(P C0902,北京艾德莱生物科技有限公司)10μL,上下游引物(10μm o l㊃L-1)各1.2μL,D N A模板(50n g㊃μL-1)2μL,d d H2O 5.6μL㊂P C R扩增程序:94ħ预变性3m i n;94ħ变性30s,55ħ退火30s(退火温度根据不同引物确定),72ħ延伸1m i n(延伸时间由片段大小确定),35个循环;72ħ延伸8m i n,4ħ保存㊂除F h b1基因用1%琼脂糖电泳检测外,其余S S R 标记P C R产物均采用8%(W/V)的非变性聚丙烯酰胺凝胶检测,1ˑT B E缓冲液180V电压下电泳1.5~2h,然后银染显色检测㊂当目标基因条带与阳性对照一致时,认为该品种(系)可能含有该基因㊂表1小麦赤霉病喷雾接种抗性鉴定标准T a b l e1E v a l u a t i o n c r i t e r i a u s e d f o r t h e r e s i s t a n c ec l a s s i f i c a t i o nb y s p r a y i n o c u l a t i o n病情指数D i s e a s e i n d e x抗性评价R e s i s t a n c e e v a l u a t i o nD I=0免疫I mm u n i t y(I)0<D IɤD I C K-R抗病R e s i s t a n c e(R)D I C K-R<D IɤD I C K-M R中抗M o d e r a t e r e s i s t a n c e(M R) D I C K-M R<D IɤD I C K-S中感M o d e r a t e s u s c e p t i b i l i t y(M S)D IȡD I C K-S高感H i g h s u s c e p t i b i l i t y(S)1.5数据分析采用S P S S软件进行数据统计和方差分析㊂2结果与分析2.1供试材料赤霉病抗性鉴定与评价供试小麦材料赤霉病抗性鉴定结果显示,抗性对照苏麦3号病情指数最低,2年平均值为0.79;中抗对照鄂恩1号和感病对照安农8455分别为14.03和44.82㊂2021-2022年度不同品种(系)病情指数范围为0.17~66.16,2022-2023年度病情指数范围为1.41~75.00,两年度病情指数平均值范围为0.79~64.87(表2)㊂根据对照品㊃434㊃麦类作物学报第44卷表2供试小麦材料不同年份的赤霉病抗性鉴定结果T a b l e2F H Br e s i s t a n c e o f t h e e v a l u a t e dw h e a tm a t e r i a l s i nd i f f e r e n t y e a r s编号C o d e材料名称M a t e r i a l病情指数D i s e a s e i n d e x20222023平均M e a n抗性类型R e s i s t a n c et y p e1苏麦3号S u m a i3(C K)0.171.420.79R 28106192.512.692.60M R 3长辐麦22C h a n g f u m a i222.328.165.24M R 4华麦8号H u a m a i82.9910.586.78M R 5鄂麦14E m a i144.719.797.25M R 6鄂麦12E m a i126.5810.548.56M R 7金乐1号5.9012.619.26M R 8鄂2133E21331.1618.439.79M R 9荆州66J i n g z h o u6616.174.1210.14M R 10710818-10.6310.63M R 11鄂T45048E T4504812.029.3710.69M R 12鄂麦21E m a i2115.916.4311.17M R 13汉麦008H a n m a i00812.0210.9011.46M R 14荆麦103J i n g m a i1032.5023.4012.95M R 15鄂麦007E m a i00713.0313.1413.09M R 16鄂麦11E m a i119.8717.3413.61M R 17鄂恩6号E e n618.119.9714.04M R 18鄂恩1号E e n1(C K)10.4017.6814.04M R 19鄂麦17E m a i1722.396.8914.64M S 20鄂麦9号E m a i932.323.4417.88M S 21龙麦30L o n g m a i3016.3920.6918.54M S 22鄂麦170E m a i17015.8521.9118.88M S 23鄂麦398E m a i39816.2222.2519.23M S 24宜麦1号Y i m a i116.0722.6019.34M S 25鄂麦596E m a i59622.6816.6519.66M S 26鄂麦006E m a i00616.0223.4719.75M S 27华1609H u a160918.7221.4620.09M S 28810148-20.2320.23M S 29郑麦9023Z h e n g m a i902319.8820.6520.26M S 30华麦211H u a m a i21133.188.3120.75M S 31鄂麦23E m a i2319.6422.2720.96M S 32华麦2668H u a m a i266819.6622.5921.12M S 33鄂T81855E T8185522.7319.9021.31M S 34襄麦D51X i a n g m a iD518.8535.2422.05M S 35810145-22.3622.36M S 36鄂麦805E m a i80526.9218.9022.91M S 37荆州47J i n g z h o u4726.1020.5223.31M S 38鄂恩4号E e n439.028.8923.96M S 39鄂麦580E m a i58028.1720.1524.16M S 40华麦1223H u a m a i122319.9528.4424.20M S 41华1369H u a136917.6830.7224.20M S 42华1337H u a133737.3113.6225.46M S 43鄂麦803E m a i80327.8123.1825.49M S 44鄂麦18E m a i1832.4618.6725.57M S ㊃534㊃第4期徐晴等:湖北省66份小麦品种(系)赤霉病抗性鉴定与分子检测(续表2C o n t i n u e d t a b l e2)编号C o d e材料名称M a t e r i a l病情指数D i s e a s e i n d e x20222023平均M e a n抗性类型R e s i s t a n c et y p e45鄂麦6号E m a i625.6027.1126.35M S 46扶麦1369F u m a i136922.4630.2626.36M S 47鄂麦590E m a i59034.5518.8426.69M S 48襄麦25X i a n g m a i2525.0033.3529.18M S 49龙麦176L o n g m a i17642.4016.7229.56M S 50鄂麦608E m a i60837.3422.0029.67M S 51川麦1566C h u a n m a i156629.6230.2329.93M S 52豫麦51Y u m a i5142.7518.5930.67M S 53宛麦369W a n m a i36934.7727.9431.35M S 54鄂麦25E m a i2545.2320.5132.87M S 55鄂麦572E m a i57228.1639.0033.58M S 56鄂麦15E m a i1551.7419.7735.76M S 57G21658.4721.4539.96M S 58荆麦202J i n g m a i20243.5540.2241.88M S 59华麦2152H u a m a i215237.9549.9743.96M S 60襄麦35X i a n g m a i3556.1431.8243.98M S 61安农8455A n n o n g8455(C K)42.9746.6844.82S 62鄂麦426E m a i42644.8046.3245.56S 63鄂麦24E m a i2452.1947.6149.90S 64鄂麦352E m a i35250.3350.7250.53S 65鄂麦251E m a i25152.3354.1953.26S 66鄂麦22E m a i2266.1642.2254.19S 67鄂麦174E m a i17460.8759.4160.14S 68华1607H u a160748.5775.0261.80S 69810416-64.8764.87S -代表无数据;M R㊁M S㊁S㊁R同表1㊂-r e p r e s e n t sm i s s i n g d a t a.M R,M S,S,a n dRa r e t h e s a m e i n t a b l e1.种病情指数,对供试材料进行抗性划分,810619㊁长辐麦22和华麦8号等16个材料抗性达到中抗水平,占比24.2%;鄂麦17㊁鄂麦9号和龙麦30等42个材料(63.6%)赤霉病抗性水平为中感;抗性水平低于感病对照安农8455的品种(系)有8个(12.1%);没有发现抗性水平高于苏麦3号的材料㊂不同类型抗性材料之间病情指数差异达极显著水平(图1)㊂供试材料赤霉病病情指数年度间相关系数为0.58㊂方差分析结果(表3)表明,环境㊁基因型以及环境与基因型互作对该地区赤霉病病性指数的影响均达到显著水平㊂2.2赤霉病抗性相关基因的分子检测分子标记检测结果表明(表4,图2),66份供试小麦材料中,仅T45048携带F h b1;鄂麦18㊁鄂麦398和鄂麦426等18个材料可能携带F h b5基因;鄂麦11㊁鄂麦12和810619等15个材料可能 **表示不同抗性类型间赤霉病病情指数差异极显著(P< 0.01)㊂**r e p r e s e n t ss i g n i f i c a n td i f f e r e n c eb e t w e e nt h e g r o u p s w i t hd i f f e r e n tF H Br e s i s t a n c e(P<0.01).图1供试材料赤霉病不同抗性类型病情指数差异F i g.1D i s e a s e i n d e xd i f f e r e n c e s a m o n g t h eg r o u p sw i t hd i f f e r e n t F H Br e s i s t a n c e㊃634㊃麦类作物学报第44卷表3供试小麦材料在不同年份赤霉病抗性方差分析T a b l e3A n a l y s i s o f t h eF H Br e s i s t a n c e o f t h e s e l e c t e dw h e a tm a t e r i a l s i nd i f f e r e n t y e a r s源S o u r c eⅢ型平方和S u mo f s q u a r e s自由度D e g r e e o f f r e e d o m均方M e a n s q u a r e F值F v a l u e 差异显著性S i g n i f i c a n c e环境E n v i r o n m e n t850.001850.007.620.01基因型G e n o t y p e53505.1369775.446.950.00环境ˑ基因型E n v i r o n m e n tˑG e n o t y p e13239.9763210.161.880.00误差E r r o r14949.02134111.56表4供试材料赤霉病抗性相关基因分子标记检测结果T a b l e4M o l e c u l a r a n a l y s i s o f t h eF H Br e s i s t a n c e g e n e s i n t h e t e s t e dw h e a tm a t e r i a l s基因G e n e/Q T L品种c u l t i v a r sF h b1T45048,苏麦3号,望水白T45048,S u m a i3,W a n g s h u i b a iF h b2苏麦3号,望水白S u m a i3,W a n g s h u i b a iF h b4望水白W a n g s h u i b a iF h b5鄂麦18,鄂麦398,鄂麦23,鄂麦25,豫麦51,金乐1号,华1369,鄂麦426,龙麦176,荆麦202,龙麦30,华1609,荆州47,鄂2133,810619,710818,810148,810145,武汉1号,望水白E m a i18,E m a i398,E m a i23,E m a i25,Y u m a i51,J i n l e1,H u a1369,E m a i426,L o n g m a i176,J i n g m a i202, L o n g m a i30,H u a1609,J i n g z h o u47,E2133,810619,710818,810148,810145,W u h a n1,W a n g s h u i b a iQ F h s.c r c-2D L 鄂麦11,鄂麦12,鄂麦398,鄂麦14,鄂麦22,荆麦103,襄麦D51,汉麦008,川麦1566,华麦211,华麦211,长辐麦22,鄂麦6号,鄂麦9号,810619,710818,苏麦3号,武汉1号E m a i11,E m a i12,E m a i398,E m a i14,E m a i22,J i n g m a i103,X i a n g m a i D51,H a n m a i008,C h u a n m a i1566,H u a-m a i211,C h a n g f u m a i22,E m a i6,E m a i9,810619,710818,S u m a i3,W u h a n1携带Q F h s.c r c-2D L基因㊂其中,华麦211㊁810619和710818等3个材料同时携带F h b5和Q F h s.c r c-2D L基因㊂鉴定为中抗的16个材料中,75%(12个)至少携带1个抗性基因㊂仅鄂麦007㊁鄂麦21㊁华麦8号和鄂恩6号没有检测出已知抗性基因㊂2.3不同年份选育小麦品种(系)赤霉病抗性与株高和小穗密度的相关性分析株高和小穗密度是影响小麦赤霉病抗性的重要农艺性状㊂将供试材料根据选育年份进行划分,分析年代间选育小麦品种(系)株高㊁赤霉病病情指数和小穗密度的变化趋势,以及赤霉病抗性与株高和小穗密度的相关性㊂结果显示,2008年以前选育品种(系)平均株高95.7c m,2009年及以后选育品种(系)株高显著降低,平均株高为81.5c m;赤霉病病情指数和小穗密度年代间差异不显著(表5)㊂性状相关性分析结果显示(表5),2008年以前选育小麦品种(系)赤霉病病情指数与株高呈显著负相关(-0.52),2009年以后选育小麦品种(系)赤霉病病情指数则与株高和小穗密度没有显著相关性㊂以上结果表明,湖北省不同年代间小麦品种(系)小穗密度对赤霉病抗性影响不大㊂小麦株高虽然近15年来显著降低,但是其对赤霉病抗性的影响却并未显著增加㊂表5不同年份供试小麦材料赤霉病病情指数与株高和小穗密度的相关性分析T a b l e5C o r r e l a t i o n s a n a l y s i s b e t w e e nF H Bd i s e a s ei n d e x a n d p l a n t h e i g h t o r s p i k e c o m p a c t n e s s项目I n t e m赤霉病病情指数D i s e a s ei n d e x株高P l a n th e i g h t/c m相关性C o r r e l a t i o n小穗密度S p i k ec o m p a c t n e s s相关性C o r r e l a t i o n2008年及之前品种(系)C u l t i v a r(l i n e)b r e de a r l i e rt h a n20082009年及之后品种(系)C u l t i v a r(l i n e)b r e dl a t e rt h a n200919.6895.7-0.52**2.09-0.0826.0681.5-0.022.1-0.29**表示显著相关(P<0.01)㊂**r e p r e s e n t s s i g n i f i c a n t c o r r e l a t i o n(P<0.01).㊃734㊃第4期徐晴等:湖北省66份小麦品种(系)赤霉病抗性鉴定与分子检测(1)F h b 1基因标记H i s -I n D e l 检测结果;(2)和(3)分别为Q F h s .c r c -2D L 基因位点连锁标记G w m 539和Wm c 41检测结果;(4)和(5)分别为F h b 5基因位点连锁标记G w m 186和X b a r c 180检测结果㊂箭头为目标条带位置㊂T h e a m p l i f i c a t i o n s a r e d e r i v e d f r o m (1)F h b 1a m p l i f i e dw i t hm a r k e r H i s -I n D e l ;(2)a n d (3)f o r Q F h s .c r c -2D L a m pl i f i e dw i t hm a r k -e r s G w m 539a n d Wm c 41,r e s p e c t i v e l y ;(4)a n d (5)f o r F h b 5a m p l i f i e dw i t hm a r k e r s G w m 186a n d X b a r c 180,r e s p e c t i v e l y.A r r o w i n d i -c a t e s t h e t a r ge t b a n d .图2 部分参试材料分子标记检测结果F i g .2 M o l e c u l a r d e t e c t i o n f o r F h b 1,QF h s .c r c -2D L a n d F h b 5g e n e s i n s o m e o f t h e t e s t e dw h e a tm a t e r i a l s ㊃834㊃麦 类 作 物 学 报 第44卷3讨论3.1赤霉病抗性鉴定赤霉病抗性是典型的数量性状,抗性鉴定易受环境影响㊂本研究于2021-2023两年度对湖北省不同时期审定的59份小麦品种和7份高代品系进行田间赤霉病抗性鉴定,供试材料年度间赤霉病病情指数显著相关(相关系数0.58,P<0.01),说明本试验参试材料抗性较为稳定,受环境影响有限,抗病对照和感病对照鉴定结果与预期一致,说明试验结果有效㊂本研究筛选出810619㊁长辐麦22等中抗赤霉病材料16份,占比24.2%;鄂麦17等中感材料42份,占比63.6%;感病水平材料8份,占比12.1%,说明湖北省历史和当前主要小麦品种(系)赤霉病抗性水平主要介于中抗到中感之间㊂虽然没有鉴定到赤霉病抗性超过苏麦3号的高抗材料,但是810619㊁长辐麦22和华麦8号等材料的赤霉病病情指数仅略低于苏麦3号,这些材料可作为赤霉病抗性种质进行育种利用㊂3.2抗赤霉病基因/Q T L分析小麦赤霉病抗性受多基因控制,F h b1是目前已知遗传效应最大的抗性基因,已在育种中得到广泛应用,但有研究表明其抗性遗传效应受遗传背景影响㊂本项目对湖北省主要审定品种(系)的F h b1基因进行检测,结果显示仅T45048含有该基因,说明湖北省小麦育种中对F h b1基因的利用并不广泛,不同于扬麦系列品种,其赤霉病抗性可能由其它抗性基因决定㊂对F h b2㊁F h b4㊁F h b5和Q F h s.c r c-2D L位点的检测结果显示鄂麦18号㊁鄂麦398等18份材料(27.2%)可能携带F h b5基因位点;鄂麦11等15个材料(22.7%)可能携带Q F h s.c r c-2D L抗性基因位点,说明这2个基因可能在湖北省小麦的赤霉病抗性育种中得到了较多应用;没有检测到携带F h b2和F h b4位点的材料,说明这2个基因在湖北小麦育种中利用有限㊂进一步分析发现,同时携带F h b5和Q F h s.c r c-2D L 基因位点的3份材料中,2份为中抗(810619和710818),1份为中感(鄂麦398);仅携带F h b5位点的小麦材料有3份材料鉴定为感病,说明不同遗传背景下抗性基因遗传效应的差异,因此,赤霉病抗病育种中,要充分考虑亲本材料的遗传背景,当背景材料抗性较差时,聚合多个抗性基因可能才能达到预期的育种目标㊂同时,本研究鉴定为中抗的16份小麦材料中,75%至少携带一个已知抗性基因(位点),仅鄂麦007㊁鄂麦21㊁华麦8号和鄂恩6号等4份材料没有检测到已知抗性基因,推测可能含有新的抗性基因位点㊂3.3抗性品种(系)抗性来源分析系谱分析结果显示,中抗品系810619和710818均为 扬辐麦5号/荆麦103 杂交组合后代,其亲本之一荆州103在本研究中赤霉病抗性鉴定为中抗;分子标记检测结果显示810619和710818携带F h b5和Q F h s.c r c-2D L基因位点;而荆州103被检测出携带Q F h s.c r c-2D L位点,推测810619和710818携带的Q F h s.c r c-2D L位点可能来自于荆麦103,根据荆州103(扬麦158/90-309)的系谱,其抗性基因可能源于扬麦158㊂鄂麦12系谱为 750025-12/鄂麦6号 ,本研究检测出其携带抗性位点Q F h s.c r c-2D L,与鄂麦6号分子检测结果一致,鄂麦6号赤霉病抗性鉴定为中感,因此鄂麦12的抗性及抗性基因位点可能来源于鄂麦6号㊂汉麦008为 扬麦15/华2566 杂交系选后代,携带Q F h s.c r c-2D L位点,其抗性及抗性基因可能源于扬麦15㊂华麦8号(南大2419/ B91-80//华早2号)和鄂2133(毛颖阿夫/宜麦1号)2个中抗品种的系谱分析显示,华麦8号亲本含有南大2419,鄂2133的亲本之一宜麦1号为南大2419系选品种[36]㊂已有研究表明,南大2419在2B染色体上存在一个稳定的抗赤霉病位点[37],因此这两个品种抗性可能与南大2419相关㊂鄂麦14㊁鄂麦007㊁鄂麦21和鄂恩6号等中抗品种因亲本材料抗性不明,无法推测其抗性来源,需要进一步的遗传研究㊂系谱分析结果说明湖北省赤霉病抗性较好品种(系)以江苏材料和湖北省早期育种材料抗性来源为主,辅以未知抗性新基因㊂3.4赤霉病抗性与农艺性状相关性株高和小穗密度是影响小麦赤霉病抗性的重要农艺性状,高秆和较稀小穗密度可以降低小麦赤霉病的发生,为小麦避病性状[38]㊂现有研究表明,小麦株高与赤霉病抗性呈显著负相关,大约40%的株高Q T L与赤霉病抗性相关Q T L共定位,目前利用较多的矮秆基因R h t-B1㊁R h t-D1㊁R h t8和R h t24中,仅R h t24矮秆基因被报道对赤霉病抗性无负效应[39]㊂徐晴等[40]对中国不同麦区小麦品种矮秆基因分布及其与赤霉病抗性关系的研究中发现,携带R h t2和R h t8矮秆基因的小麦材料赤霉病抗性显著低于不带有该位点的小麦㊃934㊃第4期徐晴等:湖北省66份小麦品种(系)赤霉病抗性鉴定与分子检测材料㊂本研究根据选育年代对供试小麦材料进行划分,比较不同年代间赤霉病病情指数㊁株高和小穗密度的变化,结果显示近15年来湖北省小麦品种株高显著降低,平均降低14.2c m,赤霉病病情指数和小穗密度年代间变化不大㊂对不同年代间选育品种的株高与赤霉病抗性相关性分析结果显示,较早期选育小麦品种(2008年及以前)赤霉病病情指数与株高呈显著负相关,而2009年及以后选育小麦品种(系)株高和赤霉病抗性间则没有显著相关性,这种差异说明近十多年来湖北省小麦品种改良可能利用了不同的降秆基因,这些矮秆基因对赤霉病抗性没有或者仅有较小负遗传效应,进一步挖掘这些株高控制基因将为小麦抗赤霉病育种提供帮助㊂参考文献:[1]B A IG.S c a bo fw h e a t:P r o s p e c t s f o r c o n t r o l[J].P l a n tD i s-e a s e,1994,78(8):760.[2]P A R R 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小麦抗赤霉病研究进展
的一类毒 素 是脱 氧雪 腐镰 刀菌 烯 醇 （ ｅｘｎｖｌｎｌＤ Ｎ） ｄｏｙ ｉ ｅｏ， Ｏ 。 ａ
如何 防止赤霉病及降低镰刀菌毒素对食 品与饲料 的污染 已受 到世界各 国广泛 的关注和重视 。本研究从小麦赤霉病的发生 与危害 、 性类 型 、 抗 抗源的鉴定和筛选 、 抗性遗 传和 Ｑ Ｌ定 位 Ｔ
的粮食 由于 被单端 孢霉烯 族毒 素 （ｆ ｈｔｅｅ ｅ， ｔｃ ｏ ｃｎ ｓ单族 毒 素） ｉ ｈ 污染而影响小麦 品质和商用价值 ， 危害人畜健康 ， 中最主要 其
害造成产量损失 ２０万 ～ ０ ０ ３ ０万 ｔ ， 中长江 中下游麦区是 其 小麦 赤 霉病 重发 区 ， 通年 份赤 霉病 危 害造成 产 量损 失达 普 １ ％ 一１ ％ ， ０ ５ 赤霉病大流行年份减产甚 至达 ５ ％ Ｊ ０ 。感 赤霉
界 温 暖潮 湿 和半 潮 湿 地 区 小 麦 的 重 要 病 害 之 一 ， 我 国 主 要 在
在任何部位均可萌发 ， 在寄主体表生长扩展后产生入侵菌丝 ， 以直接入侵 的方式侵入寄主组织体 内， 这一发现也证 明， 病菌 可不经 由残 留花药而直接侵染小麦穗部 组织 引致病 害 。 中国是世界上小麦赤霉病 危害最 大的 国家 ， 每年 受害 面
等又发 现另 外 ３种 抗性 类 型 ｔ ｃ ｘｎａｃｍ ｌｔ ｎ 、 子 抗 性 （ｙ ｅ１ ｒｓ ｔ Ｉ ｒ ｉａ ｅｔ ｔ ｉ ｃｕ ｕａ ｏ ） 种 １ ｅ ｓｎ ｏｏ ｉ ｔ ｐ Ｖ，ｅｉ— ｓ
生长到达麦芒和颖 片基部 ； 花药 内的菌丝通过花 丝“ 垂直 ” 向
少 ， 去种用 和工业价值 ； 失 另外 人们更 为关注 的是病麦粒含有 多种真菌毒素 ， Ｄ Ｎ可 引起 人、 急性 中毒 。可见小 麦赤 如 Ｏ 畜 霉病对小麦的产量 、 品质 和食 品安全等方面有多重的威胁 。
30%唑醚·戊唑醇悬浮剂不同时期预防小麦赤霉病药效试验
30%唑醚·戊唑醇悬浮剂不同时期预防小麦赤霉病药效试验最近，针对小麦赤霉病的防治问题，研究人员进行了一项名为【30%唑醚·戊唑醇悬浮剂不同时期预防小麦赤霉病药效试验】的药效试验，旨在寻找一种高效的防治小麦赤霉病的药剂。
小麦赤霉病是由真菌引起的一种重要的小麦病害，严重影响小麦产量和品质。
寻找一种对小麦赤霉病具有良好预防效果的药剂至关重要。
本次试验选用了30%唑醚·戊唑醇悬浮剂作为试验药剂，并对不同施药时期的预防效果进行了深入研究。
30%唑醚·戊唑醇悬浮剂是一种广谱杀菌剂，对多种真菌具有很好的杀菌效果，因此被广泛应用于农作物的病害防治中。
本次试验采用的是悬浮剂制剂，这种制剂使用方便，能够有效提高药剂在植物表面的附着力和持久性。
试验共设置了5个处理组，包括前期预防组、拔节期预防组、拔节-赤霉病初发期预防组、赤霉病初发期预防组和对照组。
在不同的施药时期进行处理，并对小麦植株的生长情况、病害发生情况、产量等指标进行了详细的观测和记录。
试验结果显示，在不同的施药时期预防小麦赤霉病的效果存在差异，前期、拔节期和拔节-赤霉病初发期的预防效果明显优于赤霉病初发期。
前期预防组和拔节期预防组的预防效果最佳，小麦生长良好，病害发生率较低，产量较高。
试验结果还发现，30%唑醚·戊唑醇悬浮剂对小麦植株的生长并无明显影响，施药后小麦植株健康生长。
对对照组进行观测后发现，对照组小麦植株病害发生率高，生长状况差，产量明显低于处理组。
本次试验证实了30%唑醚·戊唑醇悬浮剂在不同施药时期对小麦赤霉病的预防效果，特别是在前期和拔节期的预防效果明显。
通过本次试验，为今后小麦赤霉病的防治提供了一种新的思路和方法。
以后在实际的生产中，可以根据不同的气候、土壤和小麦品种等因素，合理选择施药时期，以取得最佳的预防效果。
虽然尚需进一步的研究和验证，但本次试验结果为小麦赤霉病的防治提供了重要的参考，也为30%唑醚·戊唑醇悬浮剂在小麦防病治病领域的应用奠定了基础。
小麦赤霉病生物防治研究进展
小麦赤霉病生物防治研究进展1. 引言1.1 小麦赤霉病生物防治研究进展的意义小麦赤霉病是小麦生产中的一种常见病害，其对小麦产量和质量造成了严重影响。
为了有效防控小麦赤霉病，生物防治研究逐渐成为研究的热点和重点。
小麦赤霉病生物防治研究的意义在于探索一种有效、环保的防治方法，从而降低化学农药的使用量，减少对环境和人体健康的影响。
通过生物防治，可以促进土壤健康，提高小麦产量和质量，保障粮食安全。
小麦赤霉病生物防治研究还有助于促进农业可持续发展，调整农业生态结构，提高生态系统的稳定性。
通过深入研究小麦赤霉病生物防治，在加强农业生产的也能够保护和改善环境质量，实现生态与经济效益的双赢。
加强小麦赤霉病生物防治研究进展的意义重大，有助于推动我国农业向绿色、可持续的方向发展。
1.2 小麦赤霉病的危害小麦赤霉病是由麦秆镰刀菌和其他赤霉科真菌引起的一种病害，主要危害小麦的种子和幼苗。
在小麦生长期间，赤霉病会导致小麦受害部位产生黑色霉菌，使小麦受损逐渐扩大，严重影响小麦的正常生长发育和产量。
赤霉病的病害部位会释放出毒素，对人畜健康也构成一定的威胁。
赤霉病还容易造成小麦秆折折倒，增加小麦收获的困难和成本，严重影响小麦生产的正常进行。
小麦赤霉病的危害不仅仅是直接造成小麦减产甚至歉收，还会间接对农民的经济收入和生活质量造成严重的影响。
为了有效防治小麦赤霉病，加强生物防治研究是十分重要的。
生物防治方法不仅可以降低农药使用量，减少对环境的污染，还能提高小麦的产量和质量，保障农民的经济利益和人们的健康。
1.3 小麦赤霉病生物防治的必要性小麦赤霉病是由赤霉菌引起的一种严重的病害，对小麦的产量和质量造成了严重的影响。
传统的防治方法主要是化学农药，但是长期大量使用化学农药不仅给环境带来污染，也容易导致病菌产生抗药性，使得防治效果逐渐减弱。
生物防治成为解决小麦赤霉病防治难题的重要途径之一。
生物防治能够有效地控制小麦赤霉病的发生，而且对环境友好，不会对土壤和周围生态系统造成污染。
【农业】小麦赤霉病全解
小麦赤霉病全解
小麦赤霉病别名麦穗枯、烂麦头、红麦头，是小麦的主要病害之一。
小麦赤霉病在全世界普遍发生，主要分布于潮湿和半潮湿区域，尤其气候湿润多雨的温带地区受害严重。
从幼苗到抽穗都可受害，主要引起苗枯、茎基腐、秆腐和穗腐，其中为害最严重的是穗腐。
典型症状
枯穗症状由顶部向下发展
病菌分离【培养】
稻桩、玉米杆上赤霉病菌子囊壳
当前，在农业部获得防治麦类及小麦赤霉病登记的
药剂共299个（截止2017年3月）。
农药名称登记证
件个数
备注
多菌灵165个其中93个登记证为多菌灵单
剂；35个登记证为多·酮，剩余
为多菌灵与其它制剂的混配登记
证
甲基硫菌灵72个其中55个登记证为甲基硫菌灵
单剂，剩余为甲基硫菌灵混剂登
记证
福美双37个福美双单剂登记证
从表中可以看出：登记数量最多的是多菌灵、甲基硫菌灵、福美双，以及相关的复配证件，占到了总
登记证数量的91.6%。
登记防治药剂涉及到十几种成分，分别为：多菌灵、甲基硫菌灵、低聚糖素、福美双、三唑酮、硫磺、己唑醇、烯肟菌酯、烯唑醇、戊唑醇、井冈霉素、蜡芽菌、咪鲜胺、氟环唑、氨基寡糖素、氰烯菌酯。
防治赤霉病要掌握好防治时期，若抽穗期遇到连阴
雨，有流行可能时，喷药时间宁早勿晚，在10%小
麦抽穗至扬花初期进行第一次喷药，间隔5-7天，
进行第二次用药。
喷药时要重点对准小麦穗部均匀
喷雾，如遇喷药后下雨，则需雨后补喷。
小麦赤霉病的微生物防治研究进展
括适当轮作 、 施肥 和杂草控制 ） 培育抗病 品种 以及抑 杀病 原 、 菌等措施 。仅靠 田间管理 的方法难 以有效控 制小麦 赤霉病 ，
育种需要较长 的时间周期 ， 目前 尚无 突破性进展 ； 采用化学农 药进行 防治是最常用 的措施 ， 赤霉病 的发生 和流行受气 候 但
旭
（． １ 南京师范大学生命科学学院 ， 江苏南京 ２ ０４ ； ． １ ０６ ２ 江苏省农业科学 院农业生 物技术研究所 ， 江苏南京 ２ ０ １ ） １０ ４
摘要 ： 小麦赤 霉病 是一种世界流行性病害 ， 该病可导致减 产 ， 同时在小 麦 中残 留真菌 毒素 ， 麦生 产存在 巨大 对小
Ｘ ２ ２— ３对 所有 指示 菌如 水 稻纹 枯 病 、 稻瘟
病 、 稻恶苗病 、 水 小麦赤霉病 、 油菜菌核病 以及 水稻 白叶枯病
等多种病原菌均具有强烈的拮抗作用 。郑秀丽等从 土壤 中分
离到 １株 新 的 几 丁 质 酶 产 生 菌 和 生 防 菌 浅 黄 金 杆 菌 （ ｕｅｂｃ ｒ ｍｆａｅｃ ｓ ， Ａ ｒｏａｔ ｉ ｌ ｖｓ ｎ ） 经平 板抑 菌测定 发 现 ， ｅｕ ｅ 该菌 株 对
时减少脱氧雪腐镰刀菌烯醇毒素 的首次报道 。
１２ 真 茵 对 小麦 赤 霉 病 的 防 治 ．
诱导抗性是指利用物理 的、 化学的以及生物 的方法 ， 预先 处理植物 ， 诱导植物启动 自身的防御系统 ， 对后续病原菌增强 抵抗力 。一些 细菌 能诱 导宿 主植 物产 生诱 导 系统抗 性 （ｎ ｉ— ｄ ｃ ｙｔ ｔ ｅｉａ ｃ ，Ｓ ， ｕ ｅｓｓ ｍａ ｃｒｓ ｔ ｅＩＲ） 主要 表现在诱导 宿主细胞 壁 ｅ ｉ ｓｎ 增厚形成乳突、 细胞壁 中木质素含量增加、 细胞壁机械强度增 强等 ， 以及病程相关蛋 白的积累 、 植保素 以及其他次生代谢物 质的合成、 水解酶 和氧化酶 的产生等 。Ｊｃｕ ｏｈ ｍ等发现 ， 产酶溶杆菌菌株（ ｙｏａｔ ｎｙ ｏｅｅ） ３通过分 解酶 和诱 Ｌ ｓｂｃ ｒｅ ｍ ｇｎｓ ｃ ｅ ｚ 导抗性成为拮抗剂 ， 而对 热稳定 的诱 导子产生 的诱 导抗性 在 ｃ ３的小麦赤霉病生物防治中起重要作用 ｊ 。 ２ ３ 生态位点和 营养物质的竞争 ． 生物生存 需要一定 的空 间和营养物质 ， 微生物 在植物体
小麦赤霉病发生规律
小麦赤霉病发生规律一、引言小麦作为世界上最重要的粮食作物之一，在全球范围内广泛种植。
然而，小麦赤霉病是小麦生产中一种严重的病害，能够造成庄稼的大面积损失。
了解小麦赤霉病的发生规律对于预防和控制该病害具有重要意义。
本文将探讨小麦赤霉病的发生规律，以期提供参考和指导。
二、小麦赤霉病的病原菌小麦赤霉病的病原菌是一种真菌，被称为赤霉菌。
该菌会寄生在小麦植株的叶片、茎秆和麦穗等部位，通过产生毒素对小麦植株造成伤害。
这种病原菌可以通过空气和种子传播，以及经土壤、工具和农业废弃物等途径长期存在。
特定的气候条件和土壤环境对于赤霉菌的发生和传播具有重要影响。
三、气候条件的影响1. 温度：小麦赤霉病的发生与温度密切相关。
赤霉菌适宜的生长温度范围为12°C到30°C，其中以20°C至24°C为最适宜。
在这个温度范围内，赤霉菌的孢子萌发和菌丝生长速度较快，病害发展较为严重。
2. 湿度：湿度是小麦赤霉病发生的另一个重要因素。
赤霉菌对湿度的要求较高，相对湿度超过85%时，病害易于发生和传播。
雨水、露水以及高湿环境有利于病原菌的繁殖与侵染。
四、土壤环境的影响1. pH值：小麦赤霉病在不同的土壤pH值下表现不同。
研究发现，在6.0至8.0的pH范围内，赤霉菌的生长最为适宜。
过酸或过碱的土壤条件都会降低赤霉菌的侵染能力。
2. 土壤养分：养分丰富的土壤有助于小麦生长，但同时也提供了赤霉菌生长的条件，因此过度施肥可能增加小麦赤霉病的发生风险。
合理施肥、调整土壤养分平衡可以减少病害发生的可能性。
五、种植措施1. 种植品种选择：选择抗病性强的小麦品种是预防小麦赤霉病的重要措施。
培育和推广抗赤霉菌品种，减轻病害的影响。
2. 疏植与适时播种：通过适当的疏植和适时播种，可以减少小麦植株间的竞争，增加透气性和阳光照射，有利于减少赤霉菌的繁殖和传播。
3. 病害监测与防治：定期巡视农田，发现病害的早期症状，及时采取防治措施。
小麦赤霉病生物防治研究进展
小麦赤霉病生物防治研究进展【摘要】小麦赤霉病是小麦生长过程中常见的病害，给农民的生产造成了一定的损失。
为了寻找更有效的防治方法，研究人员开始致力于小麦赤霉病的生物防治研究。
本文从生物防治方法、生物防治菌剂的研究、生物防治的应用技术、生物防治的效果评价和生物防治发展趋势等方面进行了详细的介绍。
通过对研究背景和意义的分析，可以看出小麦赤霉病生物防治有着广阔的发展前景，但同时也存在着生物防治技术的不足之处。
未来的研究需要致力于解决这些技术问题，探索更加有效的生物防治方法，为小麦生产提供更好的保障。
【关键词】小麦赤霉病、生物防治、生物防治菌剂、应用技术、效果评价、发展趋势、前景、不足之处、未来研究方向。
1. 引言1.1 研究背景赤霉病是小麦上最为常见的病害之一，造成了严重的经济损失和粮食安全问题。
传统的防治方法主要包括化学农药喷洒和耕种方式，然而随着环境污染和食品安全问题的加剧，生物防治技术成为了一种越来越受关注的方法。
小麦赤霉病的生物防治研究起步较晚，但在近年来得到了迅速发展。
生物防治通过利用有益微生物、生物农药等生物资源，实现对赤霉病病原菌的控制，减少农药残留对环境和人体健康的影响，符合可持续农业发展的要求。
加强对小麦赤霉病生物防治方法的研究，对降低农业生产成本、提高农产品质量、保障粮食安全具有重要的意义。
目前，关于小麦赤霉病的生物防治方法的研究日益深入，不断有新的生物防治菌剂被发现，生物防治应用技术不断提升，生物防治的效果评价标准也在逐步完善。
在这一背景下，小麦赤霉病生物防治的前景十分广阔，但也面临着一些挑战和技术不足之处，需要进一步加强研究探索。
1.2 研究意义小麦赤霉病是小麦主要的真菌病害之一，严重影响了小麦的产量和品质。
随着化学农药使用的日益增加，对环境和人体健康造成了一定的影响，因此研究小麦赤霉病的生物防治方法具有重要的意义。
生物防治方法对小麦种植的可持续发展起着至关重要的作用。
通过引入具有拮抗作用的微生物，可以有效地控制小麦赤霉病的发生，减少对化学农药的依赖，降低农药残留的风险，保护农田生态环境的健康。
小麦赤霉病的发生与防治
向空 中释放 子囊 孢子 ， 动释 放 的高度 为 ３ ５ｃ 可 通过 风 主 — ｍ，
雨 等途 径传 播 到麦 穗 上 。 在适 宜 的环 境条 件下 ， 孢子 即可 萌 发 并侵 入花 器 ， 入小 穗 内部 的路 径 主要从 花药 经 过花 丝 。 侵 子 囊孢 子还 可 以残 存于 小麦 颖壳 内 的花粉 囊 作 为侵入 的繁
ｉ ｏｍ ｌ． ， 顶 镰 孢 （ ． ｕ ｎ ｔｍ（ Ｌ 。ｔ ｖ Ｗｒ） ， ｌ ｒ ｅｓｅｄ ）锐 ｉ ｆ Ｆａ ｍｉａｕ Ｅ Ｌｅ． ） ．等 ｃ Ｅ
都 属于 半知 菌 亚门 真菌 。 优势 种 为禾谷 镰孢 ， 其大 型分 生 孢
霉 层及 培 养基 。 风 雨 的传 播 ， 引起 再 侵染 。 般 多 雨 龅 经 可 一
防 治提 供 参考 。 关键词 小 麦赤霉 病 ； 原 ； 状 ； 病 症 侵染循 环 ； 治措 施 防
中图分 类号 ￥ ３ ．２ ． ４ ５１ １ ４ 文 献标 识码 Ｂ 文章 编 号 １０— ７９ ２ １）１０ ９一 １ ０７ ５３ （０ １１— １８Ｏ
赤霉 病 是 小 麦 的重 要病 害之 一 ， 麦 赤霉 病 又名 红 头 小 瘴 、 麦头 ， 全 国各 麦 区都 有发 生 。 其是 长江 下游 地 区 ， 烂 在 尤
般 植 物 残 体 上 的 子 囊 孢 子 （ 数 为 分 生 孢 子 ） 土 表 少 、
的 带菌 作物 可 引起 麦类 赤霉病 ， 为穗 腐 的初次 侵染 源 ， 其 主
要 来 自于玉米 及 稻麦 轮作 区 、 麦 一 熟区 。 小 春季 散落 在 田间
所 增加 ， 获 后 的面 粉 商 品价值 降低 ， 收 具体 表现 为 ： 质量 差 、 色泽 灰暗 、 出粉 率低 、 筋含量 减少 。 面
小麦赤霉病来袭“麦田喜？”解密高效预防
：
结论 伞…农技推广中 二 ｌ 屿服务
中心经过 ２ ０ １ ５ ｑ： ｇｌ ２ ０ １ ６ 年全 匆 、 多
县 ）植 保站麦 田喜 试验 示范实 验报 告结 果表 省试验示范结粜认为， ６ ０～ｌ （ ２ Ｘ ￣ｎ Ｉ ． １ ５ ％
７ ４ ｌ 农 瓷 与 市 场 ． 农 药 版 ． ２ ０ １ ７ １ ０ ２
新 品０
■＿ ■ ｎ ｅｗ ｐ ｒ ｏ ｄｕｃ ｔ
巫… ⑧除有效防治小麦赤 病之外， 对 同时期的小麦白粉病 、 锈病具有良好的预防效果 ，可 喷多防， 高效＿ 更
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贵州道元生物技 术有限公司销俦负责人张智能给 记者洋细介绍了这款产品，“ 麦ｆ 开群⑩”——ｌ Ｓ ％丙疏唑 ‘ 伐唑牌 怂浮剂 由南京农业大学周明国教授丰导开发的新一代小麦病害管理产品，针对小麦赤 病ｌ 仃较高的防治效 果，兼 瀹小 粉病和条锈病，由 该 产 有丙硫唑 “ 硫基团”调节生长和莆药助剂促进光合ｆ 蚁 作用凶子．罔而对小
丙硫唑． ｊ 戈唑酣怂浮剂在小麦齐穗后扬 花期使用安全，防效稳定，与对照药
ｆ Ｉ 酱的 保 健效 果 ，从 而 为小 麦优 质 高 产提 供 保 障 。
／ Ｉ ： 他用 ， 张哿能特别指出， 麦ｆ ⑩的最佳用药时间为， 征小 扬花初到和杨化盛驯 ， 推荐使用量为： ６ ０～ｌ Ｏ Ｏ ｍ Ｌ ／
亩，均 匀Ｉ 喷雾。同时，不可与强碱 、强酸性农药或铜制剂混用， 午 ｌ １ 点 ，下午 ４点后 药效果为 子 。
表现如有表 ：
１ ０ ０ ０倍
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黄淮南部麦区小麦品种赤霉病抗性的快速改良
麦类作物学报 2023,43(12):1543-1551J o u r n a l o fT r i t i c e a eC r o ps d o i :10.7606/j.i s s n .1009-1041.2023.12.06网络出版时间:2023-10-24网络出版地址:h t t ps ://l i n k .c n k i .n e t /u r l i d /61.1359.S .20231023.1157.004黄淮南部麦区小麦品种赤霉病抗性的快速改良收稿日期:2023-05-17 修回日期:2023-08-30基金项目:河南省重大科技专项(201300110800);河南省重点研发与推广专项(222102110034);河南省农业科学院优秀青年科技基金项目(2022Y Q 18);河南省农业科学院杰出青年科技基金项目(2023J Q 01);河南省农业科学院自主创新项目(2023Z C 096)第一作者E -m a i l :z h a n g yu 6786@s i n a .c o m 通讯作者:胡琳(h u l i n 209@163.c o m )张煜,韩留鹏,李正玲,常莹莹,张弯弯,昝香存,许为钢,胡琳(河南省作物分子育种研究院/河南省小麦生物学重点实验室/神农种业实验室,河南郑州450002)摘 要:小麦赤霉病已发展成为危害黄淮南部麦区小麦生产的主要病害,快速提高黄淮南部麦区小麦品种的赤霉病抗性是解决赤霉病问题的重要途径㊂本研究采用回交和分子标记辅助选择技术,将抗赤霉病主效基因F h b 1和F h b 7导入黄淮南部麦区3个优异小麦品种中㊂结果发现,在基本保持原有丰产性和品质特性的基础上,3个小麦品种回交后代群体的赤霉病抗性提高了38.38%~52.87%㊂通过对主要农艺性状和抗病性选择,从以郑麦1860为受体亲本的回交后代群体中,选育出6个与受体亲本产量水平相当㊁主要品质特性相似㊁赤霉病抗性显著提高的小麦新品系㊂在回交过程中采用人工气候室加代技术加快育种进程,每世代平均需要112d㊂本研究的育种方法可用于今后黄淮南部麦区小麦品种的赤霉病抗性快速改良㊂关键词:小麦;赤霉病;黄淮南部麦区;分子标记辅助选择;快速育种中图分类号:S 512.1;S 330 文献标识码:A 文章编号:1009-1041(2023)12-1543-09R a p i d I m p r o v e m e n t o fR e s i s t a n c e t oF u s a r i u m H e a dB l i g h t o f t h eW h e a t V a r i e t i e s i n t h e S o u t h e r nH u a n gh u a iW h e a t Z o n e Z H A N GY u ,H A NL i u p e n g ,L IZ h e n g l i n g ,C H A N GY i n g y i n g,Z H A N G W a n w a n ,Z A NX i a n g c u n ,X U W e i g a n g,H UL i n (H e n a nA c a d e m y o fC r o p sM o l e c u l a rB r e e d i n g /K e y L a b o r a t o r y f o rW h e a tB i o l o g y o fH e n a nP r o v i n c e /S h e n n o n g L a b o r a t o r y ,Z h e n gz h o u ,H e n a n450002,C h i n a )A b s t r a c t :F u s a r i u mh e a db l i g h t (F h b )h a s b e c o m e t h em a i n d i s e a s e t h a t h a r m sw h e a t pr o d u c t i o n i n t h e s o u t h e r n H u a n g h u a i w h e a t z o n e .I t i s a n i m p o r t a n tw a y t o s o l v e t h e p r o b l e mo f F h bb y r a p i d l y i m pr o -v i n g t h er e s i s t a n c eo fw h e a tv a r i e t i e s .I nt h i ss t u d y,b a c k c r o s sa n d m a r k e r -a s s i s t e ds e l e c t i o nt e c h -n i q u e sw e r e u s e d t o i n t r o d u c e F h b 1a n d F h b 7,t h em a jo r g e n e s f o r r e s i s t a n c e t oF h b ,i n t o t h r e ew h e a t v a r i e t i e s o f t h es o u t h e r n H u a n g h u a iw h e a t z o n e .T h e r e s i s t a n c e t oF h bo f t h e t h r e ew h e a tv a r i e t i e s w a si n c r e a s e d b y 38.38% 52.87%,w i t ht h ea g r o n o m i ca n d q u a l i t y t r a i tb a s i c a l l y m a i n t a i n e d .T h r o u g ht h es e l e c t i o no f a gr o n o m i c t r a i t a n dt h er e s i s t a n c e t oF h b ,s i xn e w w h e a t l i n e sw e r eb r e d f r o mt h eb a c k c r o s so f f s p r i n g w i t hZ h e n g m a i 1860a s t h er e c i p i e n t p a r e n t ,a n dt h e y h a dt h es i m i l a r y i e l d ,m a i n q u a l i t y t r a i t s a n d s i g n i f i c a n t l y i m p r o v e d r e s i s t a n c e t oF h b ,c o m p a r e d t oZ h e n gm a i 1860.T h e r a p i db r e e d i n g t e c h n o l o g y o fm u l t i pl e g e n e r a t i o n s a y e a r i n a r t i f i c i a l c l i m a t e c h a m b e rw a s u s e d i n t h i s s t u d y ,a n d t h e a v e r a g e t i m e o f e a c h g e n e r a t i o nw e r e a b o u t 112d a y s .T h i s s t u d y c a n p r o v i d e a r e f -e r e n c e f o r r a p i d i m p r o v e m e n to fF h br e s i s t a n c eo fw h e a tv a r i e t i e s i nt h es o u t h e r n H u a n gh u a iw h e a t z o n e .K e y w o r d s :W h e a t ;F u s a r i u m h e a db l i g h t ;S o u t h e r n H u a n g h u a iw h e a tz o n e ;M a r k e r -a s s i s t e ds e l e c -t i o n ;R a p i db r e e d i n g t e c h n o l o g y黄淮南部麦区是中国重要的小麦生产区,涵盖河南绝大部分地区,以及安徽皖北㊁江苏苏北和陕西关中地区的常年小麦种植面积866.7万h m2,约占全国小麦种植面积40%[1],该麦区小麦生产对保障国家粮食安全具有非常重要的意义㊂近年来,受气候及农田耕作方式变化等因素影响,小麦赤霉病在黄淮南部麦区逐步由偶发病害发展成为了常发病害,发病严重的年份可达到333.3万h m2[2-3]㊂赤霉病不仅会造成小麦大面积减产,更大的威胁在于受赤霉病菌感染的籽粒会积累呕吐毒素等真菌毒素,进入食物链后能够抑制人和动物细胞蛋白质的合成,破坏造血系统和免疫系统,严重威胁食品安全和人体健康[4]㊂种植抗病品种和适时采用药剂防治是遏制小麦赤霉病发生的主要办法㊂黄淮南部麦区抗赤霉病小麦育种起始于20世纪80年代,因当时赤霉病的偶发性,仅有西北农林科技大学等少数几个单位开展抗赤霉病小麦育种[5-6]㊂进入21世纪后,赤霉病发生频率和危害程度提高,黄淮南部麦区许多育种单位将抗赤霉病列为主要育种目标,建立了具有保湿功能的赤霉病抗性育种圃,开展了大规模抗性种质资源鉴定筛选,形成了适宜黄淮南部麦区生态类型的抗性育种技术体系㊂尽管如此,中国黄淮南部麦区小麦抗赤霉病育种仍处于起步阶段,一些问题尚待解决㊂小麦赤霉病抗性是受多基因控制的数量性状,目前正式命名的抗赤霉病基因有7个,其中F h b1㊁F h b2㊁F h b4和F h b5来自于普通小麦[7-11], F h b3㊁F h b6和F h b7分别来自于大赖草㊁披碱草和长穗偃麦草[12-15]㊂这些抗赤霉病主效基因在黄淮南部麦区小麦品种中的利用频率普遍较低,其中利用最多的是F h b1,也仅为8.15%,其他抗性基因鲜有利用[16]㊂限制抗赤霉病主效基因在黄淮南部麦区抗赤霉病育种中大规模使用的主要原因是这些基因来自长江中下游麦区抗性种质材料或小麦近缘属种,其生态类型㊁株叶型㊁产量水平等性状与黄淮南部麦区小麦品种存在较大差异,作为育种亲本使用只能采取复交或多次回交的方法进行改良,而此方法的育种难度大㊁周期长[17]㊂本研究将多次回交的育种过程转移至人工气候室中进行,并采用分子标记辅助选择技术对回交后代进行选择,从而实现缩短育种周期,快速将抗赤霉病主效基因转移至黄淮南部麦区生态类型的优异小麦品种中,为黄淮南部麦区优异小麦品种的赤霉病抗性快速改良提供借鉴参考㊂1材料与方法1.1试验材料郑麦7698㊁郑麦1860㊁郑麦1342是分别于2012年㊁2019年和2020年通过国家审定的小麦品种,具有高产广适优质等优良特性,但均易感赤霉病㊂山农079-8是山东农业大学孔令让教授通过普通小麦与十倍体长穗偃麦草杂交获得的小麦-长穗偃麦草染色体片段易位系,同时含有抗赤霉病主效基因F h b1和F h b7㊂本研究以山农079-8为抗赤霉病基因供体亲本,将抗赤霉病主效基因F h b1和F h b7分别导入到郑麦7698㊁郑麦1860和郑麦1342中㊂1.2试验种植1.2.1人工气候室种植本研究的杂交和3次回交均是在人工气候室进行㊂待播种子用0.5%双氧水浸泡48h,出芽后用清水冲洗3~5遍,种于营养土中,在低温春化间4ħ春化35d,每天光照12h㊂春化结束后移栽到人工气候室中,18ħ/16ħ(16h/8h)蹲苗7~10d,随后温度逐渐提高到25ħ/22ħ(20 h/4h),在籽粒灌浆阶段温度提高到28ħ/25ħ(20h/4h),光照始终为20h㊂在移栽后的第3天施用少量M S营养液,移栽后第7天㊁14天施用少量尿素,在灌浆初期喷施少量磷酸二氢钾㊂1.2.2田间种植本研究回交后代材料的自交和选择是在大田同步进行㊂试验地位于河南省农业科学院现代农业研究开发基地(新乡市原阳县,113ʎ42'4ᵡE㊁35ʎ0'17ᵡN),试验田土壤为沙壤土,中高肥力水平,前茬作物为玉米㊂B C3F1和B C3F2以单株形式种植和选择,种植行长2m,行距0.23m,株距0.1 m㊂B C3F3以株行形式种植和选择,种植行长为4 m,行距0.23m,株距0.07m㊂对于以郑麦1860为受体亲本选育出的6个携带2个抗赤霉病主效基因的优异新品系,经夏季在人工气候室进行种子扩繁后,稀播种植成小区以鉴定其产量及相关性状,每个小区面积为30m2,种植密度为120万株㊃h m-2㊂所有材料均于10月中旬播种,次年6月初收获,试验田管理措施同高产田㊂1.3分子标记检测在各材料的苗期每株取2c m长的叶片装入96孔深孔板,放入冷冻干燥机(宁波新芝,S c i e n t z㊃4451㊃麦类作物学报第43卷-30N D)冻干48h,盖上胶盖,用研磨仪(德国R e t s c h,MM400)研磨至粉末,用高通量核酸提取仪(英国L G C,O k t o p u r e)采用C T A B法提取样品D N A,用微量分光光度计(美国T h e r m o F i s h-e r,N a n o D r o p2000)测定D N A浓度和纯度㊂以山农079-8为对照,采用F h b1功能标记和F h b7连锁标记对各样品进行检测,P C R扩增体系和程序同张煜等[16],用1%琼脂糖凝胶电泳检测P C R产物㊂1.4赤霉病抗性鉴定采用单小花滴注接种的鉴定方法对B C3F1㊁B C3F2和B C3F3后代群体中同时携带2个抗性基因材料的赤霉病抗性进行鉴定,其中B C3F1和B C3F2以单株为单位进行鉴定,每单株接种2穗;B C3F3以株行为单位进行鉴定,每株行接种10穗㊂单小花滴注接种鉴定方法参考张彬等[18]的方法,发病程度调查是在开花后21d调查各材料的病小穗数和总小穗数,计算病小穗率,以单株或株行的平均病小穗率评价该材料的赤霉病抗性㊂采用孢子悬浮液喷雾接种方法同时对6个小麦新品系及其受体亲本的赤霉病抗性进行鉴定,鉴定方法同王震等[19],发病程度调查是在小麦乳熟期调查各材料的病穗率和严重度,并计算病情指数㊂病情指数=ð(各级病穗数ˑ相应病级数)/ (调查总穗数ˑ最高病级数)1.5主要农艺性状调查对于以单株种植的材料,以播种到植株一半麦穗开花的天数为开花期㊂在各材料成熟后,整株拔起,用直尺测量植株茎秆基部至麦穗顶部(不包括麦芒)的长度计为该植株的株高,同时记载该植株的分蘖数和结实小穗数㊂以株行种植的材料,测定方法同单株种植的材料,仅是以该行所有单株测定结果的平均值为该株行的结果㊂对于以小区种植的材料,以播种到小区一半麦穗开花的天数为开花期㊂在花后30d,每小区选取3个1m2的样区,调查样区内的麦穗数量,取平均值为该小区的单位面积穗数㊂在成熟期,拔取10株具有代表性的植株,用于测定株高㊁结实小穗数㊁穗粒数和千粒重,取10个植株的平均值代表该小区的相应结果,同时每小区选取3个1m2的样区,收获后脱粒计产㊂1.6主要品质指标测定按照昝香存等[20-21]的方法,根据籽粒水分含量和硬度计算润麦加水量,将样品的水分含量调整至16%㊂按照A A C C26-20方法,用3皮3心的布勒实验磨制粉㊂出粉率控制在60%~70%之间㊂将所得面粉装入保鲜袋,放置2周后进行品质测定㊂蛋白质含量按照N Y/T3-1982方法测定,用面筋自动分析仪(瑞典P r e t e n,G l u t o m a t-i c2200)按G B/T5506.2-2008方法测定湿面筋含量,用粉质仪(德国B r a b e n d e r,F a r i n o g r a p h)按G B/T14614-2006方法测定吸水率㊁稳定时间等粉质参数,用拉伸仪(德国B r a b e n d e r,860700)按G B/T14615-2006方法测定能量和最大拉伸阻力,用分光测色计(柯尼卡美能达,C M-5)测定面粉亮度L*㊁红绿值a*和黄蓝值b*㊂2结果与分析2.1抗性基因转移与后代选择分别以郑麦1860㊁郑麦7698㊁郑麦1342为受体亲本,以山农079-8为抗赤霉病基因供体亲本,杂交后连续回交3次,再自交2~3次㊂杂交和回交在人工气候室中进行,回交过程中采用分子标记辅助选择技术,选择同时携带2个抗赤霉病基因F h b1和F h b7的单株进行回交㊂连续回交3次后,将B C3F0种子播种于大田,经过分子标记㊁综合农艺性状和赤霉病抗性选择,收获同时携带2个抗赤霉病基因㊁抗性较受体亲本有显著提高且其他农艺性状优良的单株,下年度继续播种于大田进行选择(图1)㊂在人工气候室中,每一世代均要经过种子发芽㊁低温春化㊁蹲苗㊁快速生长等阶段,平均需要112d,从受体和供体亲本发芽开始,获得B C3F0种子大约需要14.9个月㊂3个受体亲本的B C3F1代同时携带2个抗赤霉病基因的单株比例为21.43%~24.91%,平均为23.52%,双基因与非双基因单株的比值接近理论值1ʒ3㊂B C3F2代同时携带2个基因的单株比例分别为43.50%㊁48.05%和47.63%,略低于理论值56.25%㊂经过分子标记㊁抗病性和综合农艺性状选择,收获B C3F2代优株种成株行,每行检测10个单株,以10个单株均携带2个抗性基因为判定标准,在571个B C3F3株系中有220个株系同时携带2个抗性基因,占比38.53%(表1)㊂以郑麦1860为对照,通过对以其为受体创制的同时携带2个抗赤霉病基因的后代群体连续3年的赤霉病抗性鉴定和综合农艺性状选择,选育出4700-3-2㊁4700-3-7㊁4700-8-2㊁4701-2-3㊁4701-2-6㊁㊃5451㊃第12期张煜等:黄淮南部麦区小麦品种赤霉病抗性的快速改良图1郑麦1860㊁郑麦7698和郑麦1342赤霉病抗性改良的育种流程图F i g.1F l o wc h a r t o f t h e i m p r o v e m e n t o f r e s i s t a n c e t oF u s a r i u mh e a d b l i g h t o f Z h e n g m a i1860,Z h e n g m a i7698a n dZ h e n g m a i1342表1不同世代种植单株数和同时携带F h b1㊁F h b7两个抗赤霉病基因单株数T a b l e1N u m b e r o f p l a n t s o f d i f f e r e n t g e n e r a t i o n s a n d t h e n u m b e r o f p l a n t s c a r r y i n g F h b1a n d F h b7世代G e n e r a t i o n郑麦1860后代Z h e n g m a i1860o f f s p r i n g总株数P l a n tn u m b e r携带2个抗性基因单株数N u m b e r o fp l a n t s c a r r y i n gF h b1a n d F h b7比例R a t i o/%郑麦7698后代Z h e n g m a i7698o f f s p r i n g总株数P l a n tn u m b e r携带2个抗性基因单株数N u m b e r o fp l a n t s c a r r y i n gF h b1a n d F h b7比例R a t i o/%郑麦1342后代Z h e n g m a i1342o f f s p r i n g总株数P l a n tn u m b e r携带2个抗性基因单株数N u m b e r o fp l a n t s c a r r y i n gF h b1a n d F h b7比例R a t i o/%B C1F1661522.73611524.5942921.43 B C2F12857124.91811923.4635822.86 B C3F13317622.9647611524.161874624.60 B C3F21777743.5043520948.0535917147.63 B C3F3571*220*38.53*表示株系数,B C3F3以株系为单位进行选择,每个系检测10个单株的基因型,同时携带两个抗性基因则判定该株系为双基因株系㊂*m e a n s t h e n u m b e r o f l i n e s.B C3F3w a s s e l e c t e d i n l i n e s,w i t h10p l a n t s d e t e c t e d i na l i n e,a n d t h e l i n e s o f t h e10p l a n t s c a r r y i n g t h e t w o g e n e sw e r e s e l e c t e d.4701-2-7等6个综合农艺性状与受体亲本相似㊁赤霉病抗性有明显提高的小麦新品系,这些品系正在参加产量比较试验和区域适应性试验㊂2.2赤霉病抗性鉴定对同时携带2个抗赤霉病基因的B C3F1和B C3F2单株㊁B C3F3株系及其受体亲本的赤霉病抗性进行鉴定,结果显示携带2个抗赤霉病基因的后代群体的抗病性较其受体亲本均有明显提高㊂其中,以郑麦1860为受体亲本的携带2个抗赤霉病基因单株或株系的平均病小穗率为41.36%~47.23%,赤霉病抗性较受体亲本提高了38.38%~45.08%㊂以郑麦7698为受体亲本的携带2个抗赤霉病基因单株或株系的平均病小穗率为45.43%~48.67%,赤霉病抗性提高了48.94%~52.87%㊂以郑麦1342为受体亲本的携带2个抗赤霉病基因单株或株系的平均病小穗率为44.04%~48.76%,赤霉病抗性提高了25.28%~34.68%(表2)㊂在两个环境下,对以郑麦1860为受体亲本㊁携带2个抗赤霉病基因的6个小麦新品系进行赤霉病抗性鉴定,受体亲本郑麦1860均表现出较为严重的赤霉病症状,平均病小穗率为79.89%,病情指数为50.36㊂抗性基因供体亲本山农079-8表㊃6451㊃麦类作物学报第43卷现出较好的赤霉病抗性,平均病小穗率为21.31%,病情指数为26.55㊂6个新品系的抗病性与抗性基因供体亲本接近,平均病小穗率为25.28%~34.68%,病情指数为15.57~27.85,发病程度分别比受体亲本降低了62.74%和54.53%,6个新品系的赤霉病抗性得到了显著提高(图2)㊂2.3 主要农艺性状表现通过比较携带2个抗赤霉病基因的后代群体与受体亲本的开花期㊁株高㊁分蘖数及结实小穗数,发现后代单株或株系在这些性状上与其受体亲本没有显著差异(表3)㊂ 对郑麦1860和以其为受体亲本选育出的6个携带2个抗赤霉病基因小麦新品系的主要农艺性状进行鉴定,除新品系4700-3-2的千粒重与郑麦1860有显著差异外,其他品系在株高㊁开花期㊁单位面积穗数㊁穗粒数㊁千粒重㊁单位面积产量上与郑麦1860均无显著性差异(图3)㊂2.4 品质相关性状表现对郑麦1860和以其为受体亲本选育出的6个携带2个抗赤霉病基因小麦新品系的粗蛋白质含量㊁湿面筋含量㊁吸水率㊁稳定时间㊁最大拉伸阻力和拉伸面积等主要品质性状理化指标进行检测,结果表明6个新品系的主要品质性状理化指标与郑麦1860差异不大,参照‘主要农作物品种审定标准(国家级)“的品质划分标准,6个新品系和郑麦1860均能达到中强筋小麦品种品质水平(表4)㊂表2 携带2个抗赤霉病基因后代群体的赤霉病抗性表现T a b l e 2 R e s i s t a n c e t oF u s a r i u mh e a db l i g h t o f t h e p l a n t s c a r r y i n gt w o r e s i s t a n c e g e n e s 世代G e n e r a t i o n后代群体病小穗率R a t i oo f d i s e a s e ds p i k e l e t o f o f f s p r i n g/%受体亲本病小穗率R a t i oo f d i s e a s e d s pi k e l e t o f r e c i pi e n t p a r e n t /%抗性改良率R a t i oo f r e s i s t a n c ei m pr o v e m e n t /%郑麦1860B C 3F 1Z h e n g m a i 1860B C 3F 141.36ʃ24.1567.13ʃ10.6638.38郑麦1860B C 3F 2Z h e n g m a i 1860B C 3F 241.86ʃ26.6976.23ʃ12.3845.08郑麦1860B C 3F 3Z h e n g m a i 1860B C 3F 347.23ʃ22.0179.89ʃ7.5440.89郑麦7698B C 3F 1Z h e n g m a i 7698B C 3F 145.43ʃ19.8296.39ʃ3.6952.87郑麦7698B C 3F 2Z h e n g m a i 7698B C 3F 248.67ʃ25.5495.32ʃ6.6648.94郑麦1342B C 3F 1Z h e n g m a i 1342B C 3F 144.04ʃ13.7191.89ʃ7.8252.07郑麦1342B C 3F 2Z h e n g m a i 1342B C 3F 248.76ʃ21.3896.83ʃ5.2149.641860:郑麦1860;079-8:山农079-8;下同;**代表该品种测定值与郑麦1860测定值的差异达到极显著水平㊂1860:Z h e n g m a i 1860;079-8:S h a n n o n g 079-8;T h es a m eb e l o w ;**i n d i c a t es i gn i f i c a n td i f f e r e n c eb e t w e e nt h ec u l t i v a ra n d Z h e n gm a i 1860a t 0.01l e v e l .图2 6个小麦新品系及其亲本的单小花滴注接种鉴定(A )和喷雾接种鉴定(B )结果F i g .2 I d e n t i f i c a t i o no f t h e d i s e a s e d s p i k e l e t s o f t h e s i xw h e a t l i n e s a n d t h e i r p a r e n t s b y s i n gl e f l o r e t d r o p i n o c u l a t i o n (A )a n d s p r a yi n o c u l a t i o n (B )㊃7451㊃第12期张煜等:黄淮南部麦区小麦品种赤霉病抗性的快速改良表3受体亲本及携带2个抗性基因后代群体的农艺性状表现T a b l e3A g r o n o m i c t r a i t s o f p l a n t s c a r r y i n g t w o r e s i s t a n c e g e n e s a n d t h e i r r e c i p i e n t p a r e n t s世代G e n e r a t i o n播种至开花时间T i m e f r o ms o w i n g t o a n t h e s i s/d株高P l a n t h e i g h t/c m分蘖数N u m b e r o f t i l l e r s结实小穗数N u m b e r o f f e r t i l e s p i k e l e t s郑麦1860Z h e n g m a i186019375.1ʃ1.2211.8ʃ2.3821.7ʃ1.03郑麦1860B C3F1Z h e n g m a i1860B C3F1192.7ʃ2.7772.2ʃ8.2614.1ʃ5.7821.1ʃ2.81郑麦1860B C3F2Z h e n g m a i1860B C3F2192.6ʃ0.5272.6ʃ5.2712.0ʃ4.6021.0ʃ2.35郑麦1860B C3F3Z h e n g m a i1860B C3F3192.9ʃ0.5678.5ʃ5.059.1ʃ3.1621.6ʃ1.88郑麦7698Z h e n g m a i769819071.7ʃ2.0910.2ʃ3.8218.3ʃ0.98郑麦7698B C3F1Z h e n g m a i7698B C3F1189.2ʃ3.0974.9ʃ7.0211.3ʃ6.9819.4ʃ4.05郑麦7698B C3F2Z h e n g m a i7698B C3F2190.4ʃ0.6172.8ʃ4.9412.2ʃ4.7119.6ʃ1.69郑麦1342Z h e n g m a i134219274.3ʃ2.2513.6ʃ2.1420.8ʃ1.54郑麦1342B C3F1Z h e n g m a i1342B C3F1191.8ʃ2.8472.0ʃ8.6913.8ʃ6.9621.1ʃ2.35郑麦1342B C3F2Z h e n g m a i1342B C3F2191.6ʃ0.4974.7ʃ3.0412.3ʃ5.2521.2ʃ3.63表46个小麦新品系和受体亲本面粉的主要理化指标及色泽的测定结果T a b l e4R e s u l t o f t h em a i n p h y s i c o c h e m i c a l i n d i c e s a n d f l o u r c o l o r o f t h e s i xw h e a t l i n e s a n d t h e i r r e c i p i e n t p a r e n t材料名称N a m e o fw h e a t l i n e o r v a r i e t y蛋白质(干基)含量P r o t e i n c o n t e n t(d r y)/%湿面筋含量W e t g l u t e nc o n t e n t/%吸水率W a t e ra b s o r p t i o n/%稳定时间S t a b i l i t yt i m e/m i n最大拉伸阻力M a x i m u mt e n s i l er e s i s t a n c e/E U能量E n e r g y/c m2亮度L*(D65)B r i g h t n e s s红绿值a*(D65)R a d g r e e nr a t i o i n d e x黄蓝值b*(D65)Y e l l o wb l u er a t i o i n d e x郑麦1860Z h e n g m a i186013.931.860.17.23938693.850.508.45 4700-3-213.128.560.07.83608693.460.4813.21 4700-3-713.429.760.68.13688894.110.4514.60 4700-8-214.432.663.58.839710293.090.5715.18 4701-2-313.428.561.19.23999092.880.5716.93 4701-2-613.430.359.58.24038893.280.4013.65 4701-2-713.128.561.89.53978693.200.4615.61对郑麦1860及6个新品系的面粉色泽进行测定,6个新品系的面粉亮度和红绿值与郑麦1860差别不大,但在黄蓝值上差异显著(图4),6个新品系的黄蓝值较郑麦1860提高了0.56~1.03倍(表4)㊂3讨论当前黄淮南部麦区抗赤霉病小麦品种选育主要采取两种技术途径,一是聚合黄淮麦区中抗或中感赤霉病种质资源的抗性基因,二是将抗性较好的长江中下游麦区小麦种质材料或小麦近缘属种的抗性基因导入黄淮麦区小麦背景㊂采用分子标记辅助选择技术将抗赤霉病主效基因导入黄淮南部麦区小麦背景,已育成徐麦D H9㊁百农4299等小麦品种(系)[22-24],其目标基因均是来自普通小麦的抗赤霉病基因㊂本研究将来自普通小麦抗赤霉病基因F h b1和来自长穗偃麦草的抗赤霉病基因F h b7同时转入黄淮南部麦区小麦背景中,并在分子标记辅助选择的基础上采用快速育种技术,加速抗性改良过程,实现了黄淮南部麦区小麦品种赤霉病抗性的快速改良㊂本研究分别以3个不同背景的黄淮南部麦区优异小麦品种为受体亲本,3个后代群体中同时携带2个抗性基因的单株或株系的赤霉病抗性较受体亲本都有明显提高,说明抗赤霉病基因F h b1和F h b7在黄淮南部麦区不同背景小麦中均可发㊃8451㊃麦类作物学报第43卷**代表该品种测定值与郑麦1860测定值的差异达到极显著水平㊂**i n d i c a t e s s i g n i f i c a n t d i f f e r e n c e b e t w e e no f t h e c u l t i v a r a n dZ h e n gm a i 1860a t 0.01l e v e l .图3 6个小麦新品系及受体亲本的株高(A )㊁播种至开花时间(B )㊁穗数(C )㊁穗粒数(D )㊁千粒重(E )㊁单位面积产量(F)的调查结果F i g .3 P l a n t h e i g h t (A ),t i m e f r o ms o w i n g t o a n t h e s i s (B ),s pi k e n u m b e r (C ),k e r n e l n u m b e r p e r s p i k e (D ),t h o u s a n dk e r n e l w e i gh t (E ),a n d g r a i n y i e l d (F )o f t h e s i xw h e a t l i n es 图4 郑麦1860(左)和以其为受体亲本的抗赤霉病基因导入系4701-2-3(右)的籽粒和制作面条的对比图F i g .4 K e r n e l s a n d n o o d l e s o f t h e l i n e 4701-2-3(r i g h t )c a r r y i n g F h b g e n e s a n d i t s r e c i p i e n t p a r e n t Z h e n gm a i 1860(l e f t )挥提高赤霉病抗性的作用㊂3个后代群体中同时携带2个抗赤霉病基因单株或株系的平均病小穗率为41.36%~48.76%,6个优系的平均病小穗率28.81%~34.68%,参照国家农业行业标准‘小麦区域试验品种抗赤霉病鉴定技术规程“[25]的指标要求,这些材料的赤霉病抗性尚未达到高抗赤霉病水平,因此通过导入更多不同类型的赤霉病抗性基因来进一步提高小麦品种的赤霉病抗性十分必要㊂3个受体亲本回交后代单株同时携带2个抗赤霉病基因的比例平均为23.52%,与理论值㊃9451㊃第12期张煜等:黄淮南部麦区小麦品种赤霉病抗性的快速改良25%接近㊂而回交后自交F2代单株同时携带2个抗赤霉病基因的比例平均为46.39%,低于理论值56.25%,推测可能与在田间对自交F1代进行了农艺性状选择有关,部分携带2个抗性基因的单株同时携带了一些连锁的不利基因,从而影响了其综合农艺性状表现而未中选㊂然而,本研究通过分子标记选择㊁田间农艺性状选择和抗病性接种鉴定,选育出6个与受体亲本郑麦1860产量水平相当㊁主要品质特性相似㊁赤霉病抗性显著提高的小麦新品系,表明通过多次回交和田间综合农艺性状选择,可以打破抗性基因与这些不利基因的连锁,获得保持受体亲本优良农艺性状而赤霉病抗性提高的小麦新品系㊂郑麦1860于2019年通过国家黄淮南部麦区小麦品种审定,具有高产优质节肥等特点,适合制作优质面条和优质馒头,当前播种面积已超过1000万亩㊂本研究以郑麦1860为受体亲本选育的6个携带2个抗赤霉病基因的优异小麦新品系的籽粒均表现为黄色角质,面粉也表现为亮黄色,与受体亲本有显著差异㊂这是由于来自长穗偃麦草的抗赤霉病基因F h b7与一个黄色素基因紧密连锁,本研究所使用的抗性基因供体同时含有这一对连锁基因㊂经第三方检测机构检测,部分携带F h b7的小麦新品系的总黄酮含量和游离态黄酮含量较受体亲本均有显著提高(未发表数据),这也为黄亮型优质营养面条小麦品种选育提供了新的思路㊂致谢感谢山东农业大学孔令让教授为本研究提供抗赤霉病基因供体材料和基因检测标记及对本研究的技术指导㊂参考文献:[1]欧行奇,王玉玲.黄淮南片麦区小麦耐倒春寒育种研究初探[J].麦类作物学报,2019,39(5):560.O U X Q,WA N G Y L.P r e l i m i n a r y s t u d y o n w h e a 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小麦近缘属野生植物抗赤霉病及远缘杂交技术研究进展
小麦近缘属野生植物抗赤霉病及远缘杂交技术研究进展袁谦;甄士聪;赵永涛;张锋;张中州【摘要】小麦赤霉病是我国小麦主产区的重要病害之一,能造成小麦产量降低和品质下降.其抗性属于数量性状遗传,能直接应用于生产的抗源较少,亟需寻找新的抗源.目前小麦近缘属野生植物抗赤霉病研究及远缘杂交技术已经取得了一定的进展,这对小麦抗赤霉病育种具有深远的意义.为此,对小麦近缘属野生植物抗赤霉病研究情况及远缘杂交技术进行综述,并对小麦抗赤霉病育种进行展望.【期刊名称】《大麦与谷类科学》【年(卷),期】2016(033)004【总页数】5页(P1-5)【关键词】小麦;赤霉病;鹅观草属;赖草属;黑麦属;偃麦草属;远缘杂交【作者】袁谦;甄士聪;赵永涛;张锋;张中州【作者单位】漯河市农业科学院,河南漯河 462300;漯河市农业科学院,河南漯河462300;漯河市农业科学院,河南漯河 462300;漯河市农业科学院,河南漯河462300;漯河市农业科学院,河南漯河 462300【正文语种】中文【中图分类】S432;S326小麦赤霉病是由玉蜀黍赤霉(Gibberella zeae Schwein)引起的小麦产区普遍发生的灾害性病害[1]，不仅降低小麦产量、影响品质[2]，而且所产生毒素严重威胁人及动物的健康[3]。
防治赤霉病最有效的手段就是培育抗病品种，从而限制赤霉病菌的生长和毒素的积累[4]。
小麦赤霉病的抗性属于数量性状遗传，抗性遗传复杂，抗性表达和脱氧雪腐镰刀菌烯醇(deoxynivalenol, DON)水平易受遗传背景影响，遗传力低[5]。
目前，农业生产能直接利用的小麦赤霉病抗源很少，主要是苏麦3号、望水白和他们的衍生系，且在应用过程中其抗性和丰产性负相关关系一直未得到很好的解决。
丰富赤霉病抗源多样性，发掘新的更好用的小麦赤霉病抗源，并将他们更好地应用于生产，是使小麦抗赤霉病育种再上一个台阶的关键。
小麦近缘属野生植物具有较强的抗逆性和抗病性，遗传资源丰富，从中发掘新的赤霉病抗源，是小麦抗赤霉病育种的有效途径。
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化。我国学者普遍认为禾谷镰刀菌（Ｆ．ｇｍｍｉ，ｌ∞一
分为Ａ型和Ｂ型毒素。Ａ型和Ｂ型毒素原始区 分是因为它们在薄层色谱板上在长波长的紫外 光照射下表现出不同的颜色，Ａ型毒素发出天蓝 色荧光，而Ｂ型毒素显现褐色。Ａ型毒素包括 ＨＴ－２毒素、Ｔ－２毒素、二醋酸熏草镰刀菌烯醇 （ＤＡＳ）和新茄病镰刀菌烯醇（ｎｅｏＳｏｌａｎｉ０１），Ｂ型毒 素主要是镰刀菌烯醇（ＮＩＶ）和脱氧镰刀菌烯醇 （Ｄ（）Ｎ）。同一个镰刀菌种或同种中的不同菌株
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
菌（Ｆ．ｇｍｍｉ疗阳九耽）是河南麦区的主要菌原，占
８８％；四川的小麦赤霉病菌原较复杂，除了亚细亚镰
刀菌和禾谷镰刀菌外，还有燕麦镰刀菌（Ｆ．口醒撒一
ｃＰ跏）和南半球镰刀菌（Ｆ．打圮，．纠ｉｏ船比），所占比例
分别８％和１％。在重庆、湖北、河南、安徽和江苏采 到的３３个菌株尚不能鉴定到种（喻大昭等，未发 表）。 对上述采集的菌群进行毒素化学型ＰＣＲ检测，
和动物产仔数下降等。伏马毒素引起动物的晕 倒症，发病后２～３ ｄ即可死亡。单端孢霉烯是一
种引起呕吐和拒食的毒素。单端孢霉烯毒素可
烯生物合成基因簇和Ｆ．ｇ，ｎ棚ｎ船ｒ聊中
合成镰刀菌烯醇（ＮｌＶ）以及脱氧镰刀菌烯醇 （Ⅸ）Ｎ）的菌株的基因簇
万方数据
・４・
艋扬镰靠
２００９
与毒素生物合成相关基因的明确使毒素的分子
ｗｈｅａｔ
ｔｕｒｅ，ｐ鬯廿幻ｇ锄ｒｅｓｉｓｔａｎｏｅ ｔ０
ｗ倪‘凼
ｆｕＩ唱酗ｄｅｓ，ｅ画ｄ咖糊嚼∞ｌ ｆｏＩ伐ａｓｔｉｌ】ｇ
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ｏｆ ｗｈｅａｔ ａｎｄ ｋｄｅｙ．
ｂａｒｌｅｙ；ｊ‰船一。∞ｚ ｈｅａｄ ｂｌｉｇｈｔ
赤霉病是世界潮湿、半潮湿地区大麦、小麦、黑 麦和裸大麦（青稞）以及玉米等禾本科作物上的一种 重要病害。该病１８８４年在英格兰首次报道，至２０ 世纪在亚洲、欧洲、北美、南美相继报道发生。２０世 纪９０年代，大、小麦赤霉病在美国引起的产量和质 量损失达３０亿美金［１］。麦类赤霉病是我国长江流 域、南方麦区和东北三江平原春麦区的重大流行病 害，由其引起的严重产量和品质损失，导致２０世纪 ９０年代后国家不再以保护价收购南方麦区和长江 流域麦区小麦，使南方小麦播种面积急剧下降，有的 地区停止小麦种植［２１；东北三江平原春麦面积也急 剧下降，被种植水稻所替代。近年来，由于全球气候 变化和某些耕作制度的调整，赤霉病的发生在我国 有北移的趋势，山东、河南和陕西等麦区小麦赤霉病 的流行频率有所增加，发生程度加重。麦类赤霉病 近些年也是世界麦类病害研究的热点之一。
计出来的。Ｐ哪等用随机扩增多态性ＤＮＡ分析筛
表２能进行分子鉴定的镰刀菌种、专化性引物序列和Ｐ（ｍ产物大小
万方数据
３５卷第３期
喻大昭：麦类赤霉病研究进展
・３・
２赤霉病菌毒素化学型及分子鉴定
赤霉病除了引起重大产量损失外，由于镰刀菌 能产生多种毒素而在田间和贮藏期导致作物品质损 失。最初因人畜食用赤霉病菌污染的谷物或饲料后 引发了一些莫名病症，才使人们对镰刀菌毒素有所 关注。１９３２年，俄罗斯科学家描述了在俄罗斯和哈 萨克斯坦以及其他中亚国家农村暴发一种神秘的疾 病，轻患者恶心、呕吐、腹泻并伴有白细胞和其他血 细胞减少，重者出现严重的皮疹，胃肠道和其他器官 出现坏死斑。医生检查病部，发现这种神秘的病不 是传染病，而是与吃了冬天留在田里春天才收回的 谷物（主要是小麦、大麦和小米）关系密切，当轻患者 不食用那些食物时，症状很快消失。前苏联卫生部 称这种病为食物中毒性白细胞缺乏症。１９３４—１９３５ 年冬天，在美国伊利诺伊由于草料受到镰刀菌污染， 马食用后引起震颤、抽搐和麻痹，导致５ ｏｏｏ匹马死 亡。就在这先后几年，在日本、美国和其他一些国家 都暴发人中毒事件且与吃了有红色霉状物的大麦、 小麦等谷物有关［１１｜。
系统发育生物学“种”的界限，且具有明显的地理分
布叫。在此基础上划分出９个独立的进化型“种” （表１）。
表ｌ禾谷镰刀菌族的９个进化型种及其分布
病原物的鉴定是病害防治的基础，如品种抗性鉴 定需要正确的菌种，不同病原物对不同药剂的敏感性 不同，选择药剂需要明确病原菌种。由于麦类赤霉病 可以由多种镰刀菌引起，因而鉴定镰刀菌种是一个基 础工作。镰刀菌的形态学分类需要很强的分类学知 识和技能，而且费时费事。随着分子生物学技术的发
枉扬镊力２００９，３５（３）：卜６
Ｐ缸耐Ｐ阳￡盯￡ｉ鲫
麦类赤霉病研究进展
喻大昭
（湖北省农业科学院，武汉４３００６４） 摘要 由镰刀菌引起的麦类赤霉病是大麦和小麦最重要的病害之一。本文综述了近年来在麦类赤霉病致病病原菌
种及分子鉴定、瘸原菌产毒及毒素化学型分子检测、大、小麦赤霉病病原菌种群结构、病原菌抗药性及新药剂研发、 病害流行预测和品种抗病性研究等方面的进展。 关键词麦类作物； 中图分类号： 赤霉病 文献标识码：
醇（ＤＯＮ）、镰刀菌烯醇（ＮＩＶ）、用Ｔｒ毋基因设计出 检测３一乙酰一脱氧镰刀菌烯醇（３一ＡＤＯＮ）和１５一乙酰
检测成为可能。现已用ｎ缮、ｎ巧和而６基因设
计出Ａ型毒素和Ｂ型毒素的ＰＣＲ检测专化性引
脱氧镰刀菌烯醇（１５一ＡＤＯＮ）的专化性引物，部分引
物见表３［１３—１ ８』。
物，用肼７和Ｔｒｉｊ３基因设计出检测脱氧镰刀菌烯
心仇）是我国麦类赤霉病的主要致病种。 然而，近年来国外学者就全球收集的禾谷镰刀 菌进行了包括交配型位点在内的１１个核基因（总长 度为７．１ ｋｂ）的ＤＮＡ区段的系统发育学分析，发现 原来生物学分类上划为一个独立的生物学“种”的禾
１麦类赤霉病致病菌原与镰刀菌种的分子
鉴定
很多镰刀菌（Ｆ”ｓ口订跏ｓｐｐ．）都是麦类赤霉病
所有采样省市都有分布，禾谷镰刀菌和南半球镰刀
菌只在四川、重庆和湖北的大麦种植区采到，Ｆ．
户ｒＤｆ玎舢ｚ跏只在湖北大麦种植区采到［２１。２００８
年湖北省农业科学院植保土肥研究所对四川、重庆、 湖北、安徽、江苏和河南６省市小麦赤霉病病穗进行
了大量采样，经单孢分离获得４３４个菌株。菌种 ＰＣＲ鉴定结果表明，亚细亚镰刀菌在河南没有采
具有很明显的地域分布特点，长江上中游以镰刀菌 烯醇（ＮＩＶ）为主，下游麦区以脱氧镰刀菌烯醇 （ＤＯＮ）为主［２］。引起小麦赤霉病的亚细亚镰刀菌 中产生脱氧镰刀菌烯醇（ＤＯＮ）的菌种以３一乙酰脱 氧镰刀菌烯醇（３一ＡｃＤＯＮ）化学型为主，而禾谷镰刀 菌中产生的脱氧镰刀菌烯醇则以１５一乙酰脱氧镰刀 菌烯醇（５一ＡｃＤＯＮ）为主（喻大昭等，未发表）。
选了Ｆ．加伽的特征Ｐ（、Ｒ产物，对其进行克隆并测序 获得了能鉴定该镰刀菌种的种专化性引物。杨立军 等在研究大麦赤霉病菌原时用禾谷镰刀菌族中氨基 连接酶２基因（ａｍｍｏｎｉａ ｌｉｇａｓｅ
２
ｇｅｎｅ口阳Ｓ２）和翻译
延长ｌａ基因（ｔ姗ｓｌａｔｉｏｎ
１１下１ａ）在种间的单核苷酸多态性（姗ｓ）设计出了禾
谷镰刀菌族（Ｆ．窖磁砌脚，．柳ｚ ｃｌａｄ）中的Ｆ．打埘谢ｉ０，ｚ一
收稿日期：２００９一０５一０５ 基金项目：
谷镰刀菌（Ｆ．ｇｍｍｉｎｅ口九锨）并非一个种，而是一个
国家现代农业产业技术体系建设专项资金；公益性行业科研专项（３—１５）｝国家“十一五”科技支撑计划（２００６Ｂ』锄８Ａ０５）
万方数据
・２・
妞绚绦靠
２００９
进化族群（Ｆ．ｇｒ口优ｉ咒Ｐ口，．聊２ ｃｌａｄ），它存在着清晰的
・
５・
于多菌灵的长期使用，赤霉病的病原菌对其抗药性 逐渐上升。作者对２００８年采自四川、湖北、河南、安 徽和江苏的２８６个小麦赤霉病单孢菌株进行抗多菌 灵测定，２个来自江苏的菌株ＥＣ５０超过ｌＯ ｐｇ／ｍＬ，１ 个菌株超过４．６ ｐｇ／ｒｎＬ。９０％的菌株Ｅｃ５。分布在 Ｏ．３～Ｏ．６ ｐｇ／ｍＬ。马中华监测了长江下游安徽、江 苏和浙江稻桩和小麦上的赤霉病菌对多菌灵的抗药 性，发现江苏和浙江有５％～１０％的菌株出现抗药 性，而安徽样本中只有ｏ．１％具有抗药性。对苯并咪 唑产生抗药性的菌株其ｐ一微管蛋白基因发生点突 变，从而导致和苯并咪唑结合的氨基酸序列改变。 马中华还根据这种点突变设计出抗药性菌株的 ＰＣＲ分子检测引物（未发表，私人通信）。作者用其
ｍｏｎｉｓｉｎｓ）、链珠镰刀菌素（ｍｏｎｉｌｉｆｏｍｉｎ）、镰刀菌
素（ｆｕｓａｕｒｉｎ）和单端孢霉烯（ｔｒｉｃｈｏｔｈｅｃｅｎｅ）等毒素 类型。玉米赤霉烯酮是非类固醇类毒素，它能导 致类似雌性激素引起的症状，如乳腺增大、流产
Ｆ
脱氧镰刀菌烯醇（Ⅸ）Ｎ）的菌株中投有功能的基因
图ｌ在Ｆ．ｓｐｏ阳ｔ陬ｄ西诳ｅｓ中单端孢霉
（Ｆ．口ｓ缸￡ｉｆ彻ｚ），４５个为禾谷镰刀菌（Ｆ．ｇｍ优ｉ规阳一
ｒ￡伽），２７个为南半球镰刀菌（Ｆ．艘ｒｉｄｉＤ觚比），７个
为Ｆ．户ｒｏｚｉ＾ｒ口￡绷仉，６８个属于禾谷镰刀菌家族菌， 但不能鉴定到种，４１个菌株既不属于禾谷镰刀菌家 族又不属于所用引物能鉴定的种。亚细亚镰刀菌在
结果表明两个年度大麦赤霉毒素和小麦赤霉毒素都
计出了能鉴定１６个镰刀菌种的专化性引物，其中有 的能鉴定到变种［２—１０］（表２）。
ｅｌｏｎｇａｔｉｏｎ １ａ ｆａｃｔｏｒ ｇｅｎｅ
展，基于Ｐ（、Ｒ的镰刀菌分子鉴定技术近年来也快速
发展。镰刀菌种的专化性ＰＣＲ引物一般都是从ｎ
ＮＡ的内部转录间隔区或者从种专化性的ＤＮＡ区设
口如和Ｆ．ｎｓ缸如￡舰的种专化性引物［２｜。目前已经设
可以产生不同的毒素，如黄色镰刀菌（Ｆ．ｃ“‰一
九‘ｍ）、木贼镰刀菌（Ｆ．叼Ｍ矗ｓＰ“）和禾谷镰刀菌 （Ｆ．ｇｍｍｉ竹∞似ｍ）都能既产生单端孢霉烯，又产 生玉米赤霉烯酮。不同镰刀菌种也可产生同种