2021-2024年长江流域和黄淮海区国审小麦品种抗病性评价
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Disease Resistance Evaluation of Nationally Approved Wheat Varieties in the Yangtze River Basin and Huang-Huai-Hai Region from 2021 to 2024
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通讯作者:
收稿日期: 2025-02-24 修回日期: 2025-03-23 网络出版日期: 2025-10-11
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Received: 2025-02-24 Revised: 2025-03-23 Online: 2025-10-11
作者简介 About authors
张凡,主要从事小麦育种及种质资源评价研究,E-mail:
为明确国家审定小麦品种的抗性水平及不同区域间的抗性水平差异,基于2021-2024年国家审定的长江流域和黄淮海区的614个小麦品种,对其赤霉病、条锈病、叶锈病、白粉病、纹枯病和黄矮病6种病害的抗病性进行评价。结果表明,供试材料中未发现对赤霉病、纹枯病和黄矮病表现高抗的品种;90.0%以上的品种对赤霉病、白粉病、纹枯病和黄矮病表现中感或高感;72.6%的品种对条锈病表现中感或高感;84.9%的品种对叶锈病表现中感或高感;对单种病害具有抗病性的品种数量占供试材料的比例均低于10.0%。2个品种(宛1204和内麦416)兼抗3种病害,21个品种(川辐14、郑麦16和平安658等)兼抗2种病害。长江中下游地区抗赤霉病品种比例较高,长江上游冬麦区抗条锈病和白粉病品种比例较高,黄淮冬麦区南片水地组抗叶锈病品种比例较高,黄淮冬麦区北片水地组抗纹枯病品种比例较高,黄淮冬麦区旱肥组和旱薄组未发现抗黄矮病品种。综上,我国小麦抗病育种水平仍有待提高。
关键词:
To clarify the resistance levels of nationally approved wheat varieties and the differences in resistance levels between different regions, the resistance of 614 wheat varieties approved nationally from the Yangtze River Basin and Huang-Huai-Hai region from 2021 to 2024 to six diseases, including Fusarium head blight, stripe rust, leaf rust, powdery mildew, sheath blight, and yellow dwarf disease, was evaluated. The results showed that no variety with high resistance to Fusarium head blight, sheath blight, or yellow dwarf disease was found among the tested materials. More than 90.0% of the varieties exhibited moderate or high susceptibility to Fusarium head blight, powdery mildew, sheath blight, and yellow dwarf disease. 72.6% of the varieties exhibited moderate or high susceptibility to stripe rust, and 84.9% of the varieties exhibited moderate or high susceptibility to leaf rust. The proportion of varieties with resistance to each single disease among the tested materials was less than 10.0%. Two varieties (Wan 1204 and Neimai 416) were resistant to three diseases, and 21 varieties (Chuanfu 14, Zhengmai 16, Pingan 658, etc.) were resistant to two diseases. The proportion of varieties resistant to Fusarium head blight was relatively high in the middle and lower reaches of the Yangtze River. The proportion of varieties resistant to stripe rust and powdery mildew was relatively high in the upper reaches of the Yangtze River winter wheat region. The proportion of varieties resistant to leaf rust was relatively high in the southern Huang-Huai winter wheat region. The proportion of varieties resistant to sheath blight was relatively high in the northern Huang-Huai winter wheat region. No varieties resistant to yellow dwarf disease were found in the dryland-high-fertility and dryland-low-fertility groups of the Huang-Huai winter wheat region. In summary, the level of wheat disease resistance breeding in China remains to be enhanced.
Keywords:
本文引用格式
张凡, 郜峰, 段剑钊, 薛鑫, 宋志均, 朱倩, 杨春玲.
Zhang Fan, Gao Feng, Duan Jianzhao, Xue Xin, Song Zhijun, Zhu Qian, Yang Chunling.
小麦赤霉病主要危害小麦穗部,条锈病、叶锈病、白粉病和黄矮病主要危害小麦叶片,纹枯病主要感染叶鞘以及茎秆[5]。作为小麦生产上的常见病害,各地对其均有过相关研究报道,董策等[6-7]对河北省审定的冬小麦品种进行抗病性分析,认为小麦品种对条锈病整体抗性水平较好,对叶锈病和白粉病抗性水平较差,兼抗2种以上病害的品种较少。肖万婷等[8]对2017-2018年四川省小麦区域试验品种(系)的抗病性研究也得出相似结论。曹廷杰等[9]对2011-2020年河南省审定小麦品种的抗病性进行评价,认为该地区缺少对叶锈病、白粉病和赤霉病表现高抗的品种,兼抗多种病害的品种比例低。张华崇等[10]对湖北省审定小麦品种的抗病性进行分析,发现高抗赤霉病、白粉病和纹枯病的小麦品种较少,抗性亟需加强。徐晓欢等[11]对江苏省小麦品种的条锈病抗性进行评价,认为不同鉴定区域抗性水平差别较大;在山东[12]、甘肃[13]和贵州[14]等地也开展过小麦品种抗病性分析研究。有关黄淮麦区条锈病和白粉病联合抗性鉴定的研究[15
1 材料与方法
1.1 试验材料
供试材料为2021-2024年经国家农作物品种审定委员会审定的614份小麦品种,抗病性鉴定包括赤霉病、条锈病、叶锈病、白粉病、纹枯病和黄矮病6种病害。根据国家农作物品种审定公告的区域划分,本研究选取长江上游冬麦区(R1)、长江中下游冬麦区(R2)、黄淮冬麦区南片水地组(R3)、黄淮冬麦区北片水地组(R4)、黄淮冬麦区旱肥组(R5)和黄淮冬麦区旱薄组(R6)6个组别。具体审定品种数量见表1。
表1 供试小麦品种数量
Table 1
| 年份Year | R1 | R2 | R3 | R4 | R5 | R6 | 合计Total |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 2021 | 2 | 25 | 85 | 24 | 4 | 4 | 144 |
| 2022 | 3 | 16 | 103 | 35 | 8 | 0 | 165 |
| 2023 | 8 | 22 | 106 | 43 | 5 | 0 | 184 |
| 2024 | 1 | 17 | 85 | 10 | 6 | 2 | 121 |
| 合计Total | 14 | 80 | 379 | 112 | 23 | 6 | 614 |
1.2 试验方法
小麦品种抗病性鉴定于中国农业科学院植物保护研究所进行。R1区鉴定病害为赤霉病、条锈病、叶锈病和白粉病;R2、R3和R4区鉴定病害为赤霉病、条锈病、叶锈病、白粉病和纹枯病;R5和R6区鉴定病害为条锈病、叶锈病、白粉病和黄矮病。
利用条锈菌、叶锈菌和白粉菌的混合优势小种,赤霉病菌和纹枯病菌的强致病力菌株及黄矮病传毒蚜虫在田间分别对小麦品种进行人工接种鉴定。采用混合优势小种喷雾接种的方法鉴定条锈病和叶锈病,条锈菌主要流行生理小种包括CYR17、CYR25、CYR29、CYR30、CYR31、CYR32、CYR33和CYR34等,叶锈菌主要流行生理小种包括PHT和THT等;采用穗期单花滴注法鉴定赤霉病,赤霉病菌主要流行生理小种包括F0301、F0609、F0980和F1312等;采用田间栽种病苗的方法鉴定白粉病,白粉病菌主要流行生理小种包括V1a、V1e、V2、V3a、V4a和V5a等混合菌株;采用土壤接种法鉴定纹枯病,所用菌株为R0301;采用蚜虫传毒法鉴定黄矮病,所用病毒为BYDV-GAV株系。在发病盛期调查记载1~2次,以发病最严重的1次为准。
参考2017年国家农作物品种审定委员会印发的《主要农作物品种审定标准(国家级)》[23]中小麦抗病性的标准,长江上游冬麦区条锈病未达高感,长江中下游冬麦区赤霉病未达高感,黄淮冬麦区南片水地组和黄淮冬麦区北片水地组品种对鉴定病害未达全部高感。
1.3 数据处理
采用Excel 2010和SPSS 27.0软件进行数据分析。
2 结果与分析
2.1 小麦品种总体抗病性
2021-2024年国审小麦品种6种病害的抗病性鉴定结果见表2,赤霉病和纹枯病未发现高抗级别品种,中抗级别品种分别有54和7个,占比分别为9.2%和1.2%;黄矮病未发现抗病品种,感病品种比例100.0%;5个品种表现为高抗白粉病,29个品种表现为中抗白粉病,占比5.5%;叶锈病抗病品种比例最高,为9.6%,其中6个品种免疫,18个品种高抗,35个品种中抗。6种病害抗病品种比例表现为叶锈病(9.6%)>赤霉病(9.2%)>白粉病(5.5%)>条锈病(3.9%)>纹枯病(1.2%)>黄矮病(0.0%)。
表2 2021-2024年国审小麦品种抗病性鉴定
Table 2
| 病害 Disease | 免疫 Immune | 高抗 Highly resistant | 中抗 Medium resistant | 慢锈性 Slow rust | 中感 Moderately susceptible | 高感 Highly susceptible | 合计 Total | 抗病比例 Resistance rate (%) | 感病比例 Susceptibility rate (%) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 赤霉病Fusarium head blight | 0 | 0 | 54 | 0 | 93 | 438 | 585 | 9.2 | 90.8 |
| 条锈病Stripe rust | 5 | 5 | 14 | 144 | 108 | 338 | 614 | 3.9 | 72.6 |
| 叶锈病Leaf rust | 6 | 18 | 35 | 34 | 114 | 407 | 614 | 9.6 | 84.9 |
| 白粉病Powdery mildew | 0 | 5 | 29 | 0 | 142 | 438 | 614 | 5.5 | 94.5 |
| 纹枯病Sheath blight | 0 | 0 | 7 | 0 | 289 | 275 | 571 | 1.2 | 98.8 |
| 黄矮病Yellow dwarf disease | 0 | 0 | 0 | 0 | 17 | 12 | 29 | 0.0 | 100.0 |
2.2 年际间小麦抗病性分析
2.2.1 年际间小麦赤霉病
在供试的585份赤霉病抗性鉴定品种中,未发现对赤霉病表现高抗的品种;中抗品种数量和比例呈逐年降低趋势;中感品种数量年际间呈先升后降的趋势,共93份,占供试品种的15.9%;高感品种共438份,占供试品种比例最大,为74.9%,且2021-2024年间每年高感品种所占比例均在70.0%以上(表3)。
表3 2021-2024年小麦赤霉病抗、感品种比例
Table 3
| 年份 Year | 品种数量 Number of varieties | 高抗 Highly resistant | 中抗 Medium resistant | 中感 Moderately susceptible | 高感 Highly susceptible | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 数量 Number | 比例 Percent (%) | 数量 Number | 比例 Percent (%) | 数量 Number | 比例 Percent (%) | 数量 Number | 比例 Percent (%) | |||||
| 2021 | 136 | 0 | 0.0 | 19 | 14.0 | 19 | 14.0 | 98 | 72.0 | |||
| 2022 | 157 | 0 | 0.0 | 17 | 10.8 | 21 | 13.4 | 119 | 75.8 | |||
| 2023 | 179 | 0 | 0.0 | 12 | 6.7 | 34 | 19.0 | 133 | 74.3 | |||
| 2024 | 113 | 0 | 0.0 | 6 | 5.3 | 19 | 16.8 | 88 | 77.9 | |||
| 合计Total | 585 | 0 | 0.0 | 54 | 9.2 | 93 | 15.9 | 438 | 74.9 | |||
2.2.2 年际间小麦条锈病
供试的614份小麦品种条锈病抗性鉴定数据(表4)显示,对条锈病免疫的品种有5个(郑麦16、中育1428和川辐14等),出现在2021和2022年;表现高抗的品种有5个(平安658、绵麦907和内麦416等),占供试品种的0.8%,其中2022年无高抗条锈病品种;表现中抗的品种共14个,占供试品种的2.3%;表现慢锈性的品种共144个,占供试品种的23.5%;表现中感的品种共108个,占供试品种的17.6%;高感品种数量最多,为338个,占供试品种的一半以上(55.0%)。年际间比较发现,2021-2024年中感和高感品种所占比例之和逐年上升,依次为65.3%、73.3%、74.0%和78.5%。
表4 2021-2024年小麦条锈病抗、感品种比例
Table 4
| 年份 Year | 品种数量 Number of varieties | 免疫 Immune | 高抗 Highly resistant | 中抗 Medium resistant | 慢锈性 Slow rust | 中感 Moderately susceptible | 高感 Highly susceptible | |||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 数量 Number | 比例 Percent (%) | 数量 Number | 比例 Percent (%) | 数量 Number | 比例 Percent (%) | 数量 Number | 比例 Percent (%) | 数量 Number | 比例 Percent (%) | 数量 Number | 比例 Percent (%) | |||||||
| 2021 | 144 | 3 | 2.1 | 1 | 0.7 | 3 | 2.1 | 43 | 29.9 | 21 | 14.6 | 73 | 50.7 | |||||
| 2022 | 165 | 2 | 1.2 | 0 | 0.0 | 3 | 1.8 | 39 | 23.6 | 20 | 12.1 | 101 | 61.2 | |||||
| 2023 | 184 | 0 | 0.0 | 3 | 1.6 | 6 | 3.3 | 39 | 21.2 | 29 | 15.8 | 107 | 58.2 | |||||
| 2024 | 121 | 0 | 0.0 | 1 | 0.8 | 2 | 1.7 | 23 | 19.0 | 38 | 31.4 | 57 | 47.1 | |||||
| 合计Total | 614 | 5 | 0.8 | 5 | 0.8 | 14 | 2.3 | 144 | 23.5 | 108 | 17.6 | 338 | 55.0 | |||||
2.2.3 年际间小麦叶锈病
在2021-2024年的供试材料中,每年均有1~3个免疫叶锈病的品种,占供试品种的1.0%(表5);表现高抗的品种共18个(宝亮5号、郑麦22和中育1428等),年际间呈下降趋势,2022年之后无高抗品种;表现中抗的品种共35个,占供试品种的5.7%;2021-2024年慢锈性的品种数量呈升高趋势,共34个,占供试品种的5.5%;叶锈病中感的品种共114个,占供试品种的18.6%;表现高感的品种共407个,占供试品种的66.3%,连续4年表现高感的品种数量均大于80个,占当年审定品种数量的比例均大于60.0%,占比最大。
表5 2021-2024年小麦叶锈病抗、感品种比例
Table 5
| 年份 Year | 品种数量 Number of varieties | 免疫 Immune | 高抗 Highly resistant | 中抗 Medium resistant | 慢锈性 Slow rust | 中感 Moderately susceptible | 高感 Highly susceptible | |||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 数量 Number | 比例 Percent (%) | 数量 Number | 比例 Percent (%) | 数量 Number | 比例 Percent (%) | 数量 Number | 比例 Percent (%) | 数量 Number | 比例 Percent (%) | 数量 Number | 比例 Percent (%) | |||||||
| 2021 | 144 | 1 | 0.7 | 12 | 8.3 | 8 | 5.6 | 4 | 2.8 | 29 | 20.1 | 90 | 62.5 | |||||
| 2022 | 165 | 3 | 1.8 | 6 | 3.6 | 12 | 7.3 | 9 | 5.5 | 36 | 21.8 | 99 | 60.0 | |||||
| 2023 | 184 | 1 | 0.5 | 0 | 0.0 | 8 | 4.3 | 8 | 4.3 | 31 | 16.8 | 136 | 73.9 | |||||
| 2024 | 121 | 1 | 0.8 | 0 | 0.0 | 7 | 5.8 | 13 | 10.7 | 18 | 14.9 | 82 | 67.8 | |||||
| 合计Total | 614 | 6 | 1.0 | 18 | 2.9 | 35 | 5.7 | 34 | 5.5 | 114 | 18.6 | 407 | 66.3 | |||||
2.2.4 年际间小麦白粉病
在供试的614份材料中,对白粉病表现高抗的品种仅5个(宁麦资166、华麦11号和川麦1694等),占0.8%,2024年未发现对白粉病表现高抗的品种(表6);表现中抗的品种共29个,占供试品种的4.7%;中感白粉病的品种共142个,占供试品种的23.1%;表现高感的品种共438个,占供试品种的71.3%。对白粉病表现中感和高感的品种数量均在2023年最大,2024年最小。
表6 2021-2024年小麦白粉病抗、感品种比例
Table 6
| 年份 Year | 品种数量 Number of varieties | 高抗Highly resistant | 中抗Medium resistant | 中感Moderately susceptible | 高感Highly susceptible | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 数量 Number | 比例 Percent (%) | 数量 Number | 比例 Percent (%) | 数量 Number | 比例 Percent (%) | 数量 Number | 比例 Percent (%) | |||||
| 2021 | 144 | 1 | 0.7 | 8 | 5.6 | 28 | 19.4 | 107 | 74.3 | |||
| 2022 | 165 | 1 | 0.6 | 8 | 4.8 | 41 | 24.8 | 115 | 69.7 | |||
| 2023 | 184 | 3 | 1.6 | 7 | 3.8 | 53 | 28.8 | 121 | 65.8 | |||
| 2024 | 121 | 0 | 0.0 | 6 | 5.0 | 20 | 16.5 | 95 | 78.5 | |||
| 合计Total | 614 | 5 | 0.8 | 29 | 4.7 | 142 | 23.1 | 438 | 71.3 | |||
2.2.5 年际间小麦纹枯病
在供试材料中,未发现对纹枯病表现高抗的品种(表7);中抗纹枯病的品种共7个(济麦0435、山农42号和郑麦1905等),占供试品种的1.2%;表现中感的品种共289个,占供试品种的50.6%;表现高感的品种共275个,占供试品种的48.2%;2022年及以后表现中感的品种占比较2021年有所增加,均大于50.0%。2022-2024年表现高感的品种占比较2021年下降,均低于50.0%。
表7 2021-2024年小麦纹枯病抗、感品种比例
Table 7
| 年份 Year | 品种数量 Number of varieties | 高抗Highly resistant | 中抗Medium resistant | 中感Moderately susceptible | 高感Highly susceptible | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 数量 Number | 比例 Percent (%) | 数量 Number | 比例 Percent (%) | 数量 Number | 比例 Percent (%) | 数量 Number | 比例 Percent (%) | |||||
| 2021 | 134 | 0 | 0.0 | 2 | 1.5 | 58 | 43.3 | 74 | 55.2 | |||
| 2022 | 154 | 0 | 0.0 | 1 | 0.6 | 81 | 52.6 | 72 | 46.8 | |||
| 2023 | 171 | 0 | 0.0 | 3 | 1.8 | 86 | 50.3 | 82 | 48.0 | |||
| 2024 | 112 | 0 | 0.0 | 1 | 0.9 | 64 | 57.1 | 47 | 42.0 | |||
| 合计Total | 571 | 0 | 0.0 | 7 | 1.2 | 289 | 50.6 | 275 | 48.2 | |||
2.2.6 年际间小麦黄矮病
黄矮病仅对R5和R6组品种作出鉴定,共计29份(表8)。未发现中抗或高抗黄矮病的品种;表现中感的品种共17个,占供试品种的58.6%;表现高感的品种共12个,占供试品种的41.4%。
表8 2021-2024年小麦黄矮病抗、感品种比例
Table 8
| 年份 Year | 品种数量 Number of varieties | 高抗Highly resistant | 中抗Medium resistant | 中感Moderately susceptible | 高感Highly susceptible | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 数量 Number | 比例 Percent (%) | 数量 Number | 比例 Percent (%) | 数量 Number | 比例 Percent (%) | 数量 Number | 比例 Percent (%) | |||||
| 2021 | 8 | 0 | 0.0 | 0 | 0.0 | 2 | 25.0 | 6 | 75.0 | |||
| 2022 | 8 | 0 | 0.0 | 0 | 0.0 | 7 | 87.5 | 1 | 12.5 | |||
| 2023 | 5 | 0 | 0.0 | 0 | 0.0 | 4 | 80.0 | 1 | 20.0 | |||
| 2024 | 8 | 0 | 0.0 | 0 | 0.0 | 4 | 50.0 | 4 | 50.0 | |||
| 合计Total | 29 | 0 | 0.0 | 0 | 0.0 | 17 | 58.6 | 12 | 41.4 | |||
2.3 不同区域间小麦抗病性分析
2.3.1 不同麦区小麦赤霉病
根据国家级小麦品种审定中关于抗病性的鉴定,对R1、R2、R3和R4 4个区域的小麦赤霉病抗性作出鉴定(表9)。在4个区域的585个品种中,未发现对赤霉病表现高抗的品种;表现中抗的品种共54个,其中,R2区表现中抗的品种共43个(宁麦资166、苏麦288和宁麦31等),占中抗品种数量的79.6%;表现中感的品种共93个,主要分布在R3(44)和R1区(37),分别占中感品种数量的47.3%和39.8%;表现高感的品种共438个,主要分布在R3(327)和R4区(106),分别占高感品种数量的74.7%和24.2%。区域间对比发现,R1区小麦品种对赤霉病主要表现为中感和高感;R2区小麦品种对赤霉病主要表现为中抗和中感,未发现高感品种,这可能因为国家小麦品种审定中,对长江中下游区域赤霉病高感品种实行一票否决制;R3和R4区赤霉病抗性均以高感为主,占比均超过该区域审定小麦品种数的85.0%。
表9 不同麦区小麦赤霉病抗、感品种比例
Table 9
| 区域 Region | 品种数量 Number of varieties | 高抗Highly resistant | 中抗Medium resistant | 中感Moderately susceptible | 高感Highly susceptible | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 数量 Number | 比例 Percent (%) | 数量 Number | 比例 Percent (%) | 数量 Number | 比例 Percent (%) | 数量 Number | 比例 Percent (%) | |||||
| R1 | 14 | 0 | 0.0 | 3 | 21.4 | 6 | 42.9 | 5 | 35.7 | |||
| R2 | 80 | 0 | 0.0 | 43 | 53.8 | 37 | 46.3 | 0 | 0.0 | |||
| R3 | 379 | 0 | 0.0 | 8 | 2.1 | 44 | 11.6 | 327 | 86.3 | |||
| R4 | 112 | 0 | 0.0 | 0 | 0.0 | 6 | 5.4 | 106 | 94.6 | |||
| 合计Total | 585 | 0 | 0.0 | 54 | 9.2 | 93 | 15.9 | 438 | 74.9 | |||
2.3.2 不同麦区小麦条锈病
对不同区域间审定小麦品种的条锈病抗性进行分析(表10),达到高抗或免疫的小麦品种共10个,分布在R1和R3区;达到中抗的品种共14个,分布在R3(12)和R4区(2);慢锈性品种共144个,主要分布在R3区(119),占慢锈性品种数量的82.6%;表现为中感的小麦品种共108个,主要分布在R3(85)和R4区(17),分别占中感品种数量的78.7%和15.7%;表现为高感的小麦品种共338个,主要分布在R2、R3和R4区,分别占高感品种数量的22.3%、46.2%和25.4%。区域间对比分析发现,R2、R5和R6区未发现中抗及以上小麦品种,R4区未发现高抗及以上品种,R1区未发现中感和高感品种,R3区品种在各抗性等级均有分布。除R1区外,各麦区均以高感品种占比最大。
表10 不同麦区小麦条锈病抗、感品种比例
Table 10
| 区域 Region | 品种数量 Number of varieties | 免疫 Immune | 高抗 Highly resistant | 中抗 Medium resistant | 慢锈性 Slow rust | 中感 Moderately susceptible | 高感 Highly susceptible | |||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 数量 Number | 比例 Percent (%) | 数量 Number | 比例 Percent (%) | 数量 Number | 比例 Percent (%) | 数量 Number | 比例 Percent (%) | 数量 Number | 比例 Percent (%) | 数量 Number | 比例 Percent (%) | |||||||
| R1 | 14 | 1 | 7.1 | 2 | 14.3 | 0 | 0.0 | 11 | 78.6 | 0 | 0.0 | 0 | 0.0 | |||||
| R2 | 80 | 0 | 0.0 | 0 | 0.0 | 0 | 0.0 | 4 | 5.0 | 1 | 1.3 | 75 | 93.8 | |||||
| R3 | 379 | 4 | 1.1 | 3 | 0.8 | 12 | 3.2 | 119 | 31.4 | 85 | 22.4 | 156 | 41.2 | |||||
| R4 | 112 | 0 | 0.0 | 0 | 0.0 | 2 | 1.8 | 7 | 6.3 | 17 | 15.2 | 86 | 76.8 | |||||
| R5 | 23 | 0 | 0.0 | 0 | 0.0 | 0 | 0.0 | 2 | 8.7 | 4 | 17.4 | 17 | 73.9 | |||||
| R6 | 6 | 0 | 0.0 | 0 | 0.0 | 0 | 0.0 | 1 | 16.7 | 1 | 16.7 | 4 | 66.7 | |||||
| 合计Total | 614 | 5 | 0.8 | 5 | 0.8 | 14 | 2.3 | 144 | 23.5 | 108 | 17.6 | 338 | 55.0 | |||||
2.3.3 不同麦区小麦叶锈病
对不同区域间审定小麦品种的叶锈病抗性进行分析(表11),表现免疫的品种共6个,仅出现在R3区;表现高抗的品种共18个,其中R3区17个;表现中抗的品种共35个,主要分布在R3(25)、R4(6)和R2区(3);表现慢锈性的品种共34个,主要分布在R3区(28),占82.4%;表现中感的品种114个,主要分布在R3和R4区;表现高感的品种共407个,主要分布在R3、R4和R2区。不同区域间比较分析,R1和R6区未发现中抗以上品种;R1和R5区未发现高抗以上品种;R3区小麦品种抗性类型最多,抗性级别越高,相应级别品种数占该区域审定品种数的比例越低。在各区域中,高感类型小麦品种占比最大。
表11 不同麦区小麦叶锈病抗、感品种比例
Table 11
| 区域 Region | 品种数量 Number of varieties | 免疫 Immune | 高抗 Highly resistant | 中抗 Medium resistant | 慢锈性 Slow rust | 中感 Moderately susceptible | 高感 Highly susceptible | |||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 数量 Number | 比例 Percent (%) | 数量 Number | 比例 Percent (%) | 数量 Number | 比例 Percent (%) | 数量 Number | 比例 Percent (%) | 数量 Number | 比例 Percent (%) | 数量 Number | 比例 Percent (%) | |||||||
| R1 | 14 | 0 | 0.0 | 0 | 0.0 | 0 | 0.0 | 4 | 28.6 | 2 | 14.3 | 8 | 57.1 | |||||
| R2 | 80 | 0 | 0.0 | 0 | 0.0 | 3 | 3.8 | 1 | 1.3 | 2 | 2.5 | 74 | 92.5 | |||||
| R3 | 379 | 6 | 1.6 | 17 | 4.5 | 25 | 6.6 | 28 | 7.4 | 96 | 25.3 | 207 | 54.6 | |||||
| R4 | 112 | 0 | 0.0 | 1.0 | 0.9 | 6 | 5.4 | 1 | 0.9 | 10 | 8.9 | 94 | 83.9 | |||||
| R5 | 23 | 0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 1 | 4.3 | 0 | 0.0 | 3 | 13.0 | 19 | 82.6 | |||||
| R6 | 6 | 0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0 | 0.0 | 0 | 0.0 | 1 | 16.7 | 5 | 83.3 | |||||
| 合计Total | 614 | 6 | 1.0 | 18 | 2.9 | 35 | 5.7 | 34 | 5.5 | 114 | 18.6 | 407 | 66.3 | |||||
2.3.4 不同麦区小麦白粉病
614个小麦品种的白粉病抗性结果见表12,表现高抗的品种5个,R1和R4区各有1个品种表现高抗,分别为川麦1694和山农50号;表现中抗的品种共29个,主要分布在R1、R2、R3和R4区;表现中感的品种共142个,主要分布在R4区(67),占47.2%;表现高感的品种共438个,主要分布在R3区(340),占77.6%。对不同区域进行分析发现,R1区小麦白粉病主要表现为中抗,占该区域审定品种的50.0%;R2和R3区小麦白粉病主要表现为高感,分别占各自区域审定品种的53.8%和89.7%;R4区小麦白粉病主要表现为中感,占该区域审定品种的59.8%;R5和R6组未发现白粉病中抗及以上品种。
表12 不同麦区小麦白粉病抗、感品种比例
Table 12
| 区域 Region | 品种数量 Number of varieties | 高抗Highly resistant | 中抗Medium resistant | 中感Moderately susceptible | 高感Highly susceptible | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 数量 Number | 比例 Percent (%) | 数量 Number | 比例 Percent (%) | 数量 Number | 比例 Percent (%) | 数量 Number | 比例 Percent (%) | |||||
| R1 | 14 | 1 | 7.1 | 7 | 50.0 | 5 | 35.7 | 1 | 7.1 | |||
| R2 | 80 | 3 | 3.8 | 9 | 11.3 | 25 | 31.3 | 43 | 53.8 | |||
| R3 | 379 | 0 | 0.0 | 6 | 1.6 | 33 | 8.7 | 340 | 89.7 | |||
| R4 | 112 | 1 | 0.9 | 7 | 6.3 | 67 | 59.8 | 37 | 33.0 | |||
| R5 | 23 | 0 | 0.0 | 0 | 0.0 | 11 | 47.8 | 12 | 52.2 | |||
| R6 | 6 | 0 | 0.0 | 0 | 0.0 | 1 | 16.7 | 5 | 83.3 | |||
| 合计Total | 614 | 5 | 0.8 | 29 | 4.7 | 142 | 23.1 | 438 | 71.3 | |||
2.3.5 不同麦区小麦纹枯病
在3个麦区中,均未发现高抗纹枯病的品种(表13)。表现中抗的品种共7个,分布在R3和R4区;表现中感的品种共289个,主要分布在R3区(204);表现高感的品种共275个,亦主要分布在R3区(172),占62.5%。各区域比较分析发现,R2区未发现纹枯病中抗及以上级别品种;R3区以中感和高感品种为主,分别占该区域审定品种数量的53.8%和45.4%;R4区小麦品种中以白粉病中感品种比例最大(58.0%)。
表13 不同麦区小麦纹枯病抗、感品种比例
Table 13
| 区域 Region | 品种数量 Number of varieties | 高抗Highly resistant | 中抗Medium resistant | 中感Moderately susceptible | 高感Highly susceptible | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 数量 Number | 比例 Percent (%) | 数量 Number | 比例 Percent (%) | 数量 Number | 比例 Percent (%) | 数量 Number | 比例 Percent (%) | |||||
| R2 | 80 | 0 | 0.0 | 0 | 0.0 | 20 | 25.0 | 60 | 75.0 | |||
| R3 | 379 | 0 | 0.0 | 3 | 0.8 | 204 | 53.8 | 172 | 45.4 | |||
| R4 | 112 | 0 | 0.0 | 4 | 3.6 | 65 | 58.0 | 43 | 38.4 | |||
| 合计Total | 571 | 0 | 0.0 | 7 | 1.2 | 289 | 50.6 | 275 | 48.2 | |||
2.3.6 不同麦区小麦黄矮病
对R5和R6组的29个小麦品种进行黄矮病抗性鉴定(表14),未发现中抗及以上品种,中感品种17个,高感品种12个。2个组别小麦品种中,中感品种占比均大于高感品种。
表14 不同麦区小麦黄矮病抗、感品种比例
Table 14
| 区域 Region | 品种数量 Number of varieties | 高抗Highly resistant | 中抗Medium resistant | 中感Moderately susceptible | 高感Highly susceptible | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 数量 Number | 比例 Percent (%) | 数量 Number | 比例 Percent (%) | 数量 Number | 比例 Percent (%) | 数量 Number | 比例 Percent (%) | |||||
| R5 | 23 | 0 | 0.0 | 0 | 0.0 | 13 | 56.5 | 10 | 43.5 | |||
| R6 | 6 | 0 | 0.0 | 0 | 0.0 | 4 | 66.7 | 2 | 33.3 | |||
| 合计Total | 29 | 0 | 0.0 | 0 | 0.0 | 17 | 58.6 | 12 | 41.4 | |||
2.4 兼抗多种病害分析
在供试的614个品种中,对上述6种病害中的任何2种及以上同时表现抗病的统计结果(表15)表明,2021-2024年兼抗3种病害的品种仅2个(宛1204和内麦416),占供试品种的0.3%,这2个品种分别出现在R1和R3区;兼抗2种病害的品种共21个(川辐14、郑麦16和平安658等),占供试品种的3.4%,近2年该类型品种数量有所降低。
表15 兼抗多种病害品种数量
Table 15
| 年份 Year | 兼抗2种病害品种数量 Number of varieties with concurrent resistance to two diseases | 兼抗3种病害品种数量 Number of varieties with concurrent resistance to three diseases | |||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| R1 | R2 | R3 | R4 | R5 | R6 | 合计Total | R1 | R2 | R3 | R4 | R5 | R6 | 合计Total | ||
| 2021 | 1 | 1 | 4 | 0 | 0 | 0 | 6 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | |
| 2022 | 0 | 4 | 1 | 2 | 0 | 0 | 7 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | |
| 2023 | 1 | 1 | 2 | 2 | 2 | 2 | 4 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | |
| 2024 | 0 | 2 | 2 | 0 | 0 | 0 | 4 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | |
3 讨论
抗病性鉴定是国家小麦品种审定的重要环节,是选育高产、抗逆和广适品种的重要手段,对于我国小麦抗病育种的发展具有重要意义。本研究以2021-2024年通过国家审定的小麦品种为研究对象,系统地分析了国审小麦品种的抗病性水平以及不同区域间抗病性差异,结果表明,国审小麦品种对赤霉病的抗性较差,未发现对赤霉病表现高抗的品种,约9.0%的品种表现为中抗,且中抗品种数量和比例逐年降低,大多数赤霉病中抗品种(79.6%)来自于长江中下游,根据2024年新修订的国家级小麦品种审定标准[24],长江中下游小麦品种对赤霉病的抗性需达到中抗以上,那么未来该区域不再有赤霉病中感或高感的小麦品种,且可能会有高抗小麦品种出现,从而推动长江中下游地区小麦赤霉病抗性再上一个新台阶。近年来,小麦赤霉病发生呈向黄淮麦区扩展趋势,已成为黄淮麦区最重要的病害[25],而目前黄淮麦区以高感赤霉病小麦品种居多,伴随着赤霉病逐渐向北偏移的态势,该区域的小麦赤霉病抗性亟待提高。随着黄淮麦区启动小麦抗赤霉病试验,对赤霉病表现中感及以上抗性级别的品种降低产量审定标准[26],该区域抗赤霉病育种水平会有所提高。国审小麦品种条锈病抗性基础较好,有条锈病免疫和高抗的品种,但近年来表现中感及以上的品种占比逐渐增加,究其原因可能为病菌小种频繁变异,抗性基因丧失效果,使小麦品种对条锈病的抗性丧失[11,27]。R1区未发现条锈病高感品种,这是因为国家小麦品种审定中,对R1区域条锈病高感品种实行一票否决制。随着2024年新修订的国家小麦品种审定标准[24]的实施,要求长江上游冬麦区品种条锈病达到中抗以上,那么将会更大程度地提高该区域小麦抗条锈病育种水平。小麦品种叶锈病抗性水平较好,每年均有免疫品种出现,但高抗品种数量逐年下降,可能是因为当前小麦品种所含抗病基因丧失了对小麦叶锈病的抗性,因此,在后续抗病育种中急需挖掘新的抗病基因,寻找新抗源[5]。国审小麦品种中对白粉病高抗的品种比例不到1.0%,中抗品种比例不到5.0%,长江上游冬麦区抗白粉病品种占比较高,可进一步挖掘白粉病抗性潜力。供试小麦品种中未发现对纹枯病和黄矮病表现高抗的品种,中抗品种比例低,中感和高感品种比例约各占一半。
总体来看,我国小麦品种整体抗病性低下,地区间存在差异。在后续的小麦品种培育过程中,一方面,应进一步增加对抗病性的选择压力,拓宽抗病资源渠道,加强抗病品种选育及后续抗病基因开发利用工作。兼抗多种病害的品种少,兼抗3种病害的品种仅宛1204和内麦416,兼抗2种病害的品种21个,包括川辐14、郑麦16和平安658等,应强化多种抗病基因聚合,对于已经明确的抗病主效基因,可通过抗性基因累加的方式来改良小麦抗病性,以提高小麦品种的综合抗病能力。另一方面,应严格按照小麦品种审定标准,加大对不同区域主流病害的把控力度,以进一步提高小麦品种抗病性。
4 结论
对2021-2024年国家审定的长江流域和黄淮海区614个小麦品种6种病害(赤霉病、条锈病、叶锈病、白粉病、纹枯病和黄矮病)的抗病性分析表明,各病害抗性品种数量占供试材料的比例均低于10.0%,21个品种兼抗2种病害,2个品种兼抗3种病害;R2区抗赤霉病品种比例较高,R1区条锈病和白粉病抗性品种比例较高,R3区叶锈病抗性品种比例较高,R4区抗纹枯病品种比例较高。综上,我国小麦抗病育种水平仍有待提高。
参考文献
兼抗型成株抗性小麦品系的培育、鉴定与分子检测
DOI:10.3724/SP.J.1006.2015.01472
[本文引用: 1]
小麦条锈病、叶锈病和白粉病是我国小麦的重要真菌病害,培育兼抗型成株抗性品种是控制病害最为经济有效和持久安全的方法。本研究选用由成株抗性育种方法培育的21份冬小麦高代品系和96份春小麦高代品系,在多个环境下进行这3种病害的成株期抗性鉴定,并利用紧密连锁的分子标记检测了兼抗型基因Lr34/Yr18/Pm38、Lr46/Yr29/Pm39和Sr2/Yr30的分布。田间鉴定表明,21份冬小麦品系中有17份兼抗3种病害,占80.9%;96份春小麦品系中有85份兼抗3种病害,占88.5%。分子标记检测发现,21份冬小麦品系均含QPm.caas-4DL,其中7份还含QPm.caas-2BS,9份还含QPm.caas-2BL;96份春小麦品系中,18份含Lr34/Yr18/Pm38,37份含Lr46/Yr29/Pm39,29份含Sr2/Yr30。以上结果表明,分子标记与常规育种相结合,可有效培育兼抗型成株抗性品种,为我国小麦抗病育种提供了新思路。
黄淮麦区重要小麦品种和种质资源材料的抗条锈性评价
152个黄淮地区小麦主要品种(系)的多抗性鉴定
2000-2002河北省小麦品种抗锈病、白粉病鉴定及利用
中国冬小麦区域试验品种抗病性评价
DOI:10.3864/j.issn.0578-1752.2015.15.006
[本文引用: 1]
【目的】明确中国小麦主要后备品种和高代品系对条锈病、叶锈病、秆锈病、白粉病、赤霉病、纹枯病、黄矮病的抗性程度和水平,为培育抗病新品种、品种审定与推广、抗病品种合理布局、降低品种抗性“丧失”风险提供依据。【方法】以中国小麦条锈菌流行小种条中32(CYR32)、条中33号(CYR33)等、叶锈菌PHT、THT等、秆锈菌21C3、34C2等、对15个已知抗白粉病基因具有毒性的白粉菌混合菌系、赤霉病菌、纹枯病菌强毒力菌株和BYDV-GAV株系对1999—2014年度国家小麦区域试验品种(系)1 815份次试验材料进行成株期人工接种抗性鉴定,重要材料连续进行两年试验,以确保结果的重复和可靠。【结果】在所鉴定的品系中,具有3种抗病性以上的品种(系)共250个,通过农业部国家农作物品种审定委员会审定的品种共310个;中抗和高抗条锈病品种占参试品种的(39.8±21.7)%、中感和高感品种占(39.7±27.9)%;赤霉病、纹枯病、秆锈病和白粉病抗病品种所占比例分别为(31.5±27.5)%、(31.1±35.6)%、(48.2±25.6)%和(25.0±14.6)%、感病品种分别占(68.5±27.5)%、(62.2±38.6)%、(31.3±20.7)%和(70.7±14.6)%;抗叶锈病品种比例仅为(9.9±3.8)%,感病品种高达(70.4±15.1)%;除河农831表现中抗外,所有品种对黄矮病均表现感病,未出现高抗品种。【结论】抗源缺乏的病害未鉴定出抗性强的品种,抗条锈病和白粉病品种主要出现在甘肃、四川等地,抗叶锈小麦品种(系)较少。
国家农作物品种审定委员会关于印发《主要农作物品种审定标准(国家级)》的通知
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国家农作物品种审定委员会关于印发《国家级小麦品种审定标准(2024年修订)》的通知
(
小麦条锈菌致病性及其变异研究进展
DOI:10.3864/j.issn.0578-1752.2015.17.011
[本文引用: 1]
小麦条锈病(wheat stripe rust or yellow rust)是一种气传性的低温真菌病害,在所有小麦产区均可暴发流行,造成巨大的产量和经济损失,严重威胁着小麦的安全生产。其病原条形柄锈菌小麦专化型(Puccinia striiformis West. f. sp. tritici Eriks. & Henn.,Pst)为严格专性寄生真菌,致病性变异频繁,常造成小麦品种抗条锈性“丧失”,引发病害大流行。因而,从20世纪50年代起,条锈菌致病性变异的研究一直备受关注,并已开展了大量的研究工作。本文从小麦品种抗病性丧失、条锈菌致病性变异途径、条锈菌群体遗传、条锈菌基因组和功能基因组以及条锈菌效应蛋白等不同方面概述了近年来取得的重要研究进展,提出了未来条锈病防治上面临的问题和挑战;以期通过准确预测条锈菌优势小种、合理利用和布局抗病基因、利用新策略创制新型持久广谱抗病材料,不断优化和完善小麦条锈病综合治理技术体系,实现小麦条锈病可持续控制。
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