黄淮南片小麦新品种(系)抗病性综合评价及优异种质资源筛选.pdf
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1、【目的】综合评价黄淮南片小麦新品种(系)抗病性,并筛选优异种质资源,为黄淮南片小麦抗病育种及未来品种布局提供参考。【方法】以20212022年国家黄淮南片(统一试验)各级试验汇总的299个小麦新品种(系)为试验材料,对其抗病性鉴定结果进行赋值,分析其综合抗性,并结合农艺性状和品质性状筛选出抗病强的优异种质资源。【结果】参试品种(系)对条锈病和叶锈病的综合抗性评分分别为39.73和38.46,达慢病等级;对赤霉病、白粉病和纹枯病的综合抗性评分分别为16.96、20.40和21.24,在中感与高感之间。有192个品种(系)(64.2%)的条锈病抗性、182个品种(系)(60.9%)的叶锈病抗性、4
2、个品种(系)(1.3%)的赤霉病抗性、35个品种(系)(11.7%)的白粉病抗性和1个品种(系)(0.3%)的纹枯病抗性均达慢病以上抗性水平,但没有对赤霉病和纹枯病免疫或近免疫的品种(系)。参试品种(系)抗性评分范围为50230,中位数为130,其中149个品种(系)(49.8%)综合抗性评分高于中位数。品种(系)的综合抗性与有效穗数和稳定时间呈极显著负相关(P0.01,下同),与吸水量呈极显著正相关。不同病害抗病和感病品种(系)的表型性状表现不同,抗病品种(系)的株高较低、稳定时间较短,其中,抗条锈病品种(系)的蛋白质含量、湿面筋含量和吸水量较高,抗叶锈病品种(系)的产量、千粒重、容重和蛋白
3、质含量较高,抗赤霉病品种(系)的千粒重、蛋白质含量、湿面筋含量和吸水量较高,抗白粉病品种(系)的穗粒数、蛋白质含量、湿面筋含量和吸水量较高,抗纹枯病品种(系)的产量较高、生育期较长、有效穗数较多、千粒重、容重和湿面筋含量较高。综合抗性评价结果共筛选出29个综合抗病性较好,且丰产性和农艺性状优异的品种(系)。【结论】参试品种(系)条锈病和叶锈病的抗性相对较好,但对纹枯病、白粉病和赤霉病的抗性较差。抗病性好的品系产量、千粒重、蛋白质含量和吸水量更高,但株高、有效穗数、穗粒数、容重和稳定时间较低。筛选出的29个综合表现优异的品种(系)可作为抗病种质资源应用于今后小麦抗病育种。关键词:小麦新品种(系)
4、;黄淮南片;抗病性;综合评价;种质筛选中图分类号:S512.102.4文献标志码:A文章编号:2095-1191(2023)04-1065-12收稿日期:2023-02-08基金项目:国家现代农业产业技术体系建设专项(CARS-03)第一作者:李爱国(1981-),https:/orcid.org/0000-0003-3283-5144,副研究员,主要从事小麦新品种选育及利用研究工作,E-mail:南方农业学报Journal of Southern Agriculture2023,54(4):1065-1076ISSN 2095-1191;CODEN NNXAABhttp:/DOI:10.39
5、69/j.issn.2095-1191.2023.04.011Comprehensive evaluation of wheat disease resistance andscreening of excellent germplasm resources of new wheatvarieties(strains)in the south of Huanghuai regionLIAi-guo,FU Jia-feng,SONG Xiao-xia,ZHANG Wen-fei,WANG Gai-ge(LuoheAcademy ofAgricultural Science,Luohe,Henan
6、 462300,China)Abstract:【Objective】The purpose of the study was to comprehensively evaluate the disease resistance of new wheatvarieties(strains)in the south of Huanghuai region and screen excellent germplasm resources to provide a reference fordisease resistance breeding and future varieties layout
7、of wheat in the south of Huanghuai region.【Method】A total of 299new wheat varieties(strains)summarized at all levels of tests in 2021-2022 in the south of Huanghuai region of China(unified test)were used as test materials,and the results of their disease resistance identification were evaluated,ana-
8、lyzed for comprehensive resistance,and screened for excellent germplasm resources with strong resistance to the diseaseby combining agronomic traits and quality traits.【Result】The comprehensive resistance scores of the tested varieties(strains)to stripe rust and leaf rust were 39.73 and 38.46 respec
9、tively,reaching chronic disease level.The comprehensive54卷南 方 农 业 学 报 10660引言【研究意义】小麦(Triticum aestivum L.)是重要的粮食作物,其生产安全是关系国民经济发展、社会稳定的重大战略问题。黄淮南片冬麦区是我国的第一大麦区,横跨河南中北部、安徽北部、江苏北部、和陕西省中部,小麦播种面积、总产量和单产量均居全国前列(李爱国等,2013)。近年来,该区小麦生产中的主要病害有条锈病、叶锈病、白粉病、赤霉病、纹枯病、全蚀病和茎基腐病等,随着气候和耕作制度变化,病害发生规律出现新的变化,危害也愈来愈重。培育和
10、利用抗病品种是防控小麦病害最经济、环保的有效手段。因此,明确黄淮南片小麦品种(系)综合抗病现状,对指导该区域小麦育种和病害防控具有重要意义。【前人研究进展】马金娟等(2018)研究发现,20162017年陕西省区试的137个小麦品种(系)对条锈病的抗性整体较高,对白粉病和赤霉病的抗性相对较差,仅有2份材料兼抗条锈病、白粉病和赤霉病,6份材料兼抗条锈病和白粉病。李玮等(2020)研究表明,367个小麦品种(系)中有174个品种(系)至少携带1个多效抗病基因,8个品种(系)携带2个多效抗病基因,仅Aca801携带3个多效抗病基因。朱光等(2020)研究发现,2001年以来湖北省审定的46个小麦品种
11、和参加区域试验的447个小麦品种(系),对条锈病和白粉病的平均抗性在中抗与中感之间,对赤霉病和纹枯病的平均抗性在中感与高感之间。曹廷杰等(2021)研究发现,2011年以来河南省审定的302个品种(系)中,95%以上的品种(系)高感赤霉病,65%以上的品种(系)中感条锈病、叶锈病和纹枯病;仅2个品种兼抗3种病害,35个品种兼抗2种病害。齐双丽等(2022)分析了参加20172021年国家黄淮南片联合攻关生产试验38个品种(系)的抗病性,结果发现参试品系整体抗病性一般,且兼抗品系较少(宛1204表现为中抗条锈病、白粉病和赤霉病;郑麦6694表现为中抗条锈病和白粉病;安农1589表现为中抗条锈病、
12、叶锈病)。董策等(2022)研究认为,2020-2021年河北省审定的90个冬小麦品种(系)中,抗条锈病资源相对丰富,而抗白粉病和叶锈病的资源相对匮乏;抗条锈病、叶锈病和白粉病品种占比分别为26.67%、6.67%和4.44%。王重等(2022)研究表明,458份新疆小麦品种(系)中抗病基因分布频率较低,约为5%。此外,一系列研究对我国农家种、现有品系(种)和国外引进资源的条锈病(韩德俊等,2010,2012;管方念等,2020;习玲等,2021a,2021b)、叶锈病(黄瑾等,2020;王炜星等,2022;闫晓翠等,resistance scores to fusarium head bli
13、ght,powdery mildew and sharp eyespot were 16.96,20.40 and 21.24 respectively,which were between middle susceptible and high susceptible.There were 192 varieties(strains)(64.2%)with resistanceto stripe rust,182 varieties(strains)(60.9%)with resistance to leaf rust,4 varieties(strains)(1.3%)with resis
14、tance tofusarium head blight,35 varieties(strains)(11.7%)with resistance to powdery mildew,and 1 variety(strain)(0.3%)with resistance to sharp eyespot at the level of chronic disease resistance or above,but there were no varieties(strains)that were immune or near-immune to fusarium head blight and s
15、harp eyespot.The resistance score of the tested varieties(strains)ranged from 50 to 230 with a median of 130,of which 149 varieties(strains)(49.8%)had a comprehensiveresistance score higher than the median.The comprehensive resistance score of the varieties was extremely significantlynegatively corr
16、elated with the effective spike number and stability time(P抗叶锈病品种(系)数(182个)抗白粉病品种(系)数(35个)抗赤霉病品种(系)数(4个)抗纹枯病品种(系)数(1个),说明当前黄淮南片小麦新品种(系)对各病害的抗性由强到弱依次为:条锈病抗性叶锈病抗性白粉病抗性赤霉病纹枯病抗性。2.2综合抗性分析结果对参试品种(系)的抗性鉴定结果赋值求和得到综合抗性评分,如表3所示。参试品种(系)综合抗性评分最高为230,最低为50,中位数为130,众数为110,变异系数为26.4%。299个小麦新品种(系)有60种不同类型的抗病性组合。其中
17、,1中感4高感评分70的品种(系)有26个,1中抗1中感3高感评分120和1慢2中感2高感评分110的品种(系)均为19个,1高抗1中抗1中感2高感评分170的品种(系)16个,1慢1中感3高感评分100和2中感3高感评分90的品种(系)均为14个,1高抗1中抗2中感1高感评分190、1慢3中感1高感评分140和2慢1中感2高感评分130的品种(系)均为11个,其他抗性组合类型的品种(系)分别有19个。由表3还可知,抗病性综合评分最高(230)的7个品种(系)的抗性组合有4种类型,分别为2高抗1中抗1中感1高感的良科58(高抗叶锈和白粉病,中抗条锈病,中感赤霉病,高感纹枯病)、西农5189(高
18、抗条锈和叶锈病,中抗白粉病,中感赤霉病,高感纹枯病)和20Y111(高抗叶锈和白粉病,中抗条锈病,中感纹枯病,高感赤霉病);2高抗3中感的中育978(高抗条锈和叶锈病,中感白粉病、赤霉病和纹枯病);1高抗3中抗1高感的洛麦59(高抗叶锈病,中抗条锈、白粉病和赤霉病,高感纹枯病);1高抗2中抗2中感的中偃279和新麦78(高抗叶锈病,中抗条锈和描述统计指标Descriptive statistic index变幅 Range均值 Mean标准差 Standard error变异系数(%)CV众数 Mode众数品系数及占比(%)Mode varieties(strains)number and p
19、ercentage中位数 Median大于中位数品系数及占比(%)Varieties(strains)number greaterthan median and percentage条锈病Stripe rust109039.7316.3241.150102(34.1%)50127(42.5%)叶锈病Leaf rust1010038.4622.6558.94088(29.4%)4096(32.1%)赤霉病Fusarium head blight105016.9610.0959.510199(66.6%)10100(33.4%)白粉病Powdery mildew1010020.4016.6481.
20、610193(64.5%)10106(35.5%)纹枯病Sharp eyespot105021.2410.0747.430166(55.5%)301(0.3%)评分Score50230136.7940.8829.911033(11.0%)130149(49.8%)抗性等级Rank of diseaseresistance抗病 Disease resistance total(近)免疫Immune/near immune高抗 High resistance中抗 Middle resistance慢 Slow resistance感病 Disease susceptibility total中感
21、Middle susceptibility高感 High susceptibility条锈病Stripe rust数量Number192223102651076641占比(%)Percentage64.20.77.734.121.735.822.113.7叶锈病Leaf rust数量Number18217322861172988占比(%)Percentage60.90.324.47.428.839.19.729.4赤霉病Fusarium head blight数量Number400429596199占比(%)Percentage1.3001.398.732.166.6白粉病Powdery mi
22、ldew数量Number351122226471193占比(%)Percentage11.70.34.07.488.223.764.5纹枯病Sharp eyespot数量Number1001298166132占比(%)Percentage0.3000.399.655.544.1表 1黄淮南片小麦新品种(系)的抗病性描述统计Table 1Descriptive statistics of disease resistance of new wheat varieties(strains)in the south of Huanghuai region表 2黄淮南片小麦新品种(系)对不同病害的抗性
23、分析Table 2Disease resistance to different diseases of new wheat varieties(strains)in the south of Huanghuai region4期1069评分Score230230230230220210210210210200200200200190190190190190190180180180180180170170170170170170170160160160150150150150150150140140140130130130130130120120品种(系)数Variety(strain)num
24、ber3112111511112511122112523131615115615943175811438112519抗性组合类型Disease-resistance combination type2高抗1中抗1中感1高感2高抗3中感1高抗3中抗1高感1高抗2中抗2中感1高抗1中抗1慢2中感1免疫1高抗1中感2高感1高抗2中抗1中感1高感1高抗1中抗3中感3中抗2中感1免疫1慢2中感1高感2高抗1慢2高感1高抗1中抗1慢1中感1高感1高抗1慢3中感2高抗1中感2高感1高抗2中抗2高感1高抗1中抗2中感1高感1高抗2慢1中感1高感2中抗3中感3中抗1中感1高感1免疫1中抗3高感1高抗1中抗1慢2
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- 淮南 小麦 新品种 28 29 抗病性 综合 评价 优异 种质 资源 筛选
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