小麥近緣屬種及抗線種質(zhì)資源對河南省兩種禾谷孢囊線蟲的抗性分析.pdf

1、小麥禾谷孢囊線蟲病是一種重要的世界性土傳病害，已嚴重威脅到我國小麥的安全生產(chǎn)。目前，已在我國河南、河北、安徽等16個省（市）均有發(fā)現(xiàn)。該病由禾谷孢囊線蟲(cerealcyst nematode，CCN)引起，河南省小麥產(chǎn)區(qū)已發(fā)現(xiàn)有燕麥孢囊線蟲（Heterodera avenae）和菲利普孢囊線蟲（H.filipjevi）兩種禾谷孢囊線蟲造成危害，小麥發(fā)病面積達170萬hm2，而且呈不斷加重趨勢，對小麥生產(chǎn)帶來了巨大的經(jīng)濟損失。選育和種植

2、抗病品種是防治小麥禾谷孢囊線蟲病的最經(jīng)濟、有效的方法。但小麥屬中缺乏有效的抗性資源，而在小麥近緣屬種中蘊含著豐富的抗CCN資源，且具有小麥所需的多種優(yōu)良目標性狀。為從小麥近緣屬種中篩選出新的抗性資源，采用相對抗病指數(shù)法，在室內(nèi)人工接種條件下分析了:(1)山羊草屬的34份卵穗山羊草材料，(2)中國春-卵穗山羊草易位系、附加系材料，(3)中國春-簇毛麥易位系材料，(4)中國春與易變山羊草、擬斯卑爾脫山羊草、尾狀山羊草、長穗偃麥草的附加系材料

3、對H.filipjevi許昌群體和H.avenae鄭州群體的抗性，并對抗性基因的定位進行初步分析;在室內(nèi)和田間病圃條件下，采用相對抗病指數(shù)法對26份抗線種質(zhì)資源對H.filipjevi許昌群體和H.avenae鄭州群體的抗性進行鑒定。主要研究結(jié)果如下:
　　1.34份卵穗山羊草材料對H.filipjevi許昌群體和H.avenae鄭州群體抗性反應(yīng)差異很大，未發(fā)現(xiàn)免疫材料，但是發(fā)現(xiàn)在卵穗山羊草中部分材料表現(xiàn)出較好的抗性。對H.fil

4、ipjevi許昌群體，達到抗性水平的材料占總鑒定材料的47.06％，其中一份材料(P1542187)表現(xiàn)高抗(HR)，平均單株白雌蟲數(shù)為4.1個，相對抗病指數(shù)（RRI）為0.91;對H.avenae鄭州群體，抗性材料數(shù)量明顯多于H.filipjevi許昌群體的抗性材料數(shù)量，其中92％的材料表現(xiàn)高抗水平(HR)，相對抗病指數(shù)在0.95～0.99之間。
　　2.卵穗山羊草附加系材料對H.filipjevi許昌群體表現(xiàn)良好抗性，該抗性可

5、能與卵穗山羊草3Ug、7Ug和5Mg染色體有關(guān)。卵穗山羊草5Mg染色體易位系材料中，5Mg464、5Mg466、5Mg457、5Mg508、5Mg510、5Mg511共6份易位系材料表現(xiàn)抗病，證明在卵穗山羊草5Mg染色體上存在抗病基因，并將抗病基因初步定位在5Mg長臂非末端區(qū)域。卵穗山羊草可作為抗禾谷孢囊線蟲新資源在小麥育種中加以利用。
　　3.對易變山羊草(Ae.peregrina)、擬斯卑爾脫山羊草（Ae.speltoides

6、）、尾狀山羊草(Ae.caudata)、長穗偃麥草（Ag.elongatum）的附加系材料進行H.filipjevi許昌群體和H.avenae鄭州群體抗性鑒定，初步推測在這4種小麥近緣屬種中存在對H.filipjevi的抗性基因。其中Ae.peregrina的抗H.filipjevi基因可能位于3SV、4UV、6UV染色體上，相對抗病指數(shù)分別為0.86、0.88、0.73; Ae.speltoides的抗H.filipjevi基因可能與

7、7S染色體有關(guān)，平均單株白雌蟲數(shù)為3.10個，其RRI為0.92; Ae.caudata的抗H.filipjevi基因可能存在于C＃1和E＃1染色體上，其RRI分別為0.78、0.75;Ag.elongatum附加系1E和4E對H.filipjevi的RRI依次為0.81、0.89，其抗性可能與1E、4E染色體有關(guān)。對簇毛麥（D.villosum）兩套易位系材料對H.filipjevi許昌群體的抗性進行鑒定，且兩年結(jié)果一致;第一套易位系

8、材料中只有6VL易位系表現(xiàn)抗性;第二套6VL易位系材料中HN9、HN10、HN11、HN14、HN15共五份材料表現(xiàn)抗性，RRI在0.70～0.81之間;由此推測在6VL上存在抗性基因，其抗病性可能與這6份材料有關(guān)。
　　4.連續(xù)兩年通過室內(nèi)孢囊接種法和田間自然病圃鑒定法，鑒定了26份抗線種質(zhì)資源對H.filipjevi許昌群體和H.avenae鄭州群體抗性。在室內(nèi)接種孢囊條件下，供試材料對H.filipjevi許昌群體抗性鑒定結(jié)

9、果顯示，鑒定材料中無免疫和高抗材料，其中XD11-2、XD11-8、XD11-9等共11個品種表現(xiàn)抗病，占鑒定品種總數(shù)的42.31％; XD11-4、XD11-5、XD11-14共3個品種表現(xiàn)高感，占鑒定品種總數(shù)的11.54％;其余12份材料分別表現(xiàn)中感和感病，占鑒定品種總數(shù)的46.16％。室內(nèi)接種孢囊條件下，XD11-5、XD11-14、XD11-16、XD11-36、XD11-37、XD11-38共6個品種對H.avenae鄭州群體

10、表現(xiàn)高抗，占鑒定品種總數(shù)的23.08％; XD11-1、XD11-2、XD11-3等共14個品種，達到抗病水平，占鑒定品種總數(shù)的53.84％;其余材料6份材料表現(xiàn)不同程度的感病，占鑒定品種總數(shù)的23.08％。在所鑒定的材料中，對H.avenae鄭州群體的抗性材料數(shù)量要多于對H.filipjevi許昌群體的抗性材料。
　　26份抗線種質(zhì)資源對H.filipjevi許昌群體的田間抗性鑒定結(jié)果顯示:XD11-1、XD11-2、XD11-

11、8等共7個品種，表現(xiàn)抗病，占鑒定品種總數(shù)的26.92％; XD-11、XD11-16、XD11-17、XD11-18共4個品種，表現(xiàn)高感，占鑒定品種總數(shù)的15.38％;其余15份材料表現(xiàn)中感和感病，占鑒定品種總數(shù)的57.69％;其抗性類型比例明顯低于室內(nèi)接種鑒定抗性品種比例(42.31％)。對H.avenae鄭州群體的田間抗性鑒定結(jié)果顯示:表現(xiàn)抗性的材料占總鑒定材料的76.92％，其中XD11-1、XD11-5、XD11-11、XD11

12、-14、XD11-36、XD11-37、XD11-38共7個品種，表現(xiàn)高抗，占鑒定品種總數(shù)的26.92％; XD11-2、XD11-3、XD11-6等共13個品種，表現(xiàn)抗病，占鑒定品種總數(shù)的50.00％;其余材料6份材料則表現(xiàn)中感、感病或高感，占鑒定品種總數(shù)的23.08％;與室內(nèi)鑒定結(jié)果較為一致。
　　5.作為外源基因轉(zhuǎn)移載體的普通小麥品種中國春(CS)，對H.avenae鄭州群體表現(xiàn)出穩(wěn)定的抗性，多次鑒定結(jié)果中其RRI處于0.7