小麥赤霉病擴展抗性接種鑒定新方法及其應用.pdf

1、小麥赤霉病(Fusarium head blight，F(xiàn)HB)是世界溫暖潮濕和半潮濕地區(qū)廣泛發(fā)生的一種小麥毀滅性病害，培育和推廣抗病品種是最有效的防治方法。對小麥材料進行赤霉病抗感表型的準確評價對基因精細定位和培育抗病品種至關重要。目前報道的赤霉病抗性評價方法有自然鑒定法、孢子迷霧鑒定法、土表接種法、組織葉片離體鑒定法和單花滴注法。這些方法在一定程度上都有著缺陷和不足，其中單花滴注法(簡稱SFI)是目前用于赤霉病抗性接種鑒定最為常見的方

2、法。我們發(fā)展了一種新的接種鑒定方法“基部穗軸注射法”（簡稱BRDI）。BRDI法是在小麥抽穗后，將赤霉菌孢子液注射到穗基部節(jié)間內(nèi)部，根據(jù)第1病小穗出現(xiàn)的時間以及接種后第22-25天的病小穗率，綜合評價小麥的赤霉病擴展抗性。
　　本研究主要是在溫室和大田條件下，在Fhb1近等基因系、已知抗感品種和重組近交系群體中驗證優(yōu)化后的BRDI方法的可行性，從感染率、病小穗率、毒素含量、侵染路徑等方面與傳統(tǒng)的單花滴注法進行比較，旨在進一步提高赤

3、霉病表型評價方法的可靠性。
　　對溫室條件下種植的近等基因系和不同抗感品種用兩種接種方法的分析比較發(fā)現(xiàn)，BRDI法接種的成功率高達88.2％-100％，SFI法的成功率為30％-77.8％。如果是抗性品種，從接種之日到鑒定之時只有穗軸褐化，但無小穗出現(xiàn)感病癥狀;如果是感病品種，則在接種后8-12天出現(xiàn)明顯可見的感病小穗，但出現(xiàn)的時間因品種而異。BRDI法在判定品種的抗感性上總體優(yōu)于SFI法，但缺點是無法將抗病品種不同抗性水平的嚴重

4、度進行分級，而SFI接種方法易出現(xiàn)假抗性（假陰性）結(jié)果。BRDI法不能完全替代單花滴注，而是與單花滴注法有很好的互補性，用兩種方法同時接種可以大大增加表型鑒定的可靠性。
　　經(jīng)過對大田RIL群體和回交群體用兩種接種方法的分析比較發(fā)現(xiàn)，BRDI法的鑒定結(jié)果與Fhb1位點標記基因型吻合度都高于SFI法，則BRDI法相較于SFI法更可以有效明確的鑒定該品系是否攜帶Fhb1或者攜帶與Fhb1具有相似的功能基因。
　　經(jīng)過對SFI和B

5、RDI兩種不同接種方法下DON濃度和病小穗率差異及其相關性的分析，我們發(fā)現(xiàn)BRDI方法下的總體病小穗率低于或顯著低于SFI法，但BRDI接種條件下籽粒中仍然積累較高的DON毒素，推測穗軸可能是誘導毒素產(chǎn)生的重要組織，進一步說明病小穗率低的品種，毒素含量未必一定低;進一步以籽粒中DON含量與病小穗率最低、抗性最好的品種NP-77(BSYH)為對照（標準），綜合考慮BRDI和SFI兩種接種方法下的DON含量與病小穗率，采用基于馬氏距離的綜合

6、評價方法，分析各個品種與對照之間的差異，實現(xiàn)了對各個品種的綜合評價，并篩選到DON含量和病小穗率在兩種接種方法下表現(xiàn)為雙低型的品種，其中NP-154、NP-89、NP-90、NP-70與NP-77的總體抗性優(yōu)于蘇麥3號。
　　為了了解抗病和感病品種（系）在BRDI法接種下的侵染過程，我們采用帶GFP熒光的赤霉菌孢子液接種，結(jié)合徒手切片和激光共聚焦技術(shù)，觀察比較BRDI法侵染抗、感品種（系）的侵染的時空差異，發(fā)現(xiàn)皮層細胞在小麥防御反

7、應中可能起重要的作用。
　　BRDI方法最大的優(yōu)點是不論在大田或溫室環(huán)境，接種后均無需采取保濕措施，發(fā)病的濕度條件由植株自身體內(nèi)水分來保證，解決了傳統(tǒng)單花滴注法鑒定需要套袋或噴霧、噴水等保濕的問題。同時，單花滴注一般只在揚花期進行，需要接種的時間比較集中，勞動強度大;穗軸注射法在小麥抽穗后-揚花期-灌漿早期（揚花后10天內(nèi)）均可進行，且不會改變評價結(jié)果，因此可接種時間彈性大，可有效緩解勞動力緊張等因素。與傳統(tǒng)單花滴注法相比，穗軸注