[發(fā)明專利]一種雪霉葉枯病抗性小麥育種新方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710445923.1
• 申請日: 2017-06-14
• 公開（公告）號: CN107182774A
• 公開（公告）日: 2017-09-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉漢平
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇強農(nóng)農(nóng)業(yè)技術(shù)服務(wù)有限公司
• 主分類號: A01H1/02
• 分類號: A01H1/02;A01H1/04
• 代理公司: 長沙新裕知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司43210
• 代理人: 趙登高

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)生物技術(shù)領(lǐng)域，尤其是指一種通過優(yōu)選適宜濃度的雪霉病菌粗毒素處理雜交種植株小花從而特異性篩選雪霉葉枯病抗性小麥家系，提高了雪霉葉枯病抗性育種工作效率和準(zhǔn)確度的雪霉葉枯病抗性小麥育種新方法。

背景技術(shù)

小麥雪霉葉枯病Gerlachia nivalis（Ces.es Sacc.）Gans and Mull，又稱小麥葉斑病、小麥雪腐葉斑病、小麥鐮刀輪斑病、紅色雪腐病等，是積雪時間較長的冬小麥產(chǎn)區(qū)的常見病害，最早在北歐、亞洲及北美等地發(fā)生。我國于1961年在陜西武功豐產(chǎn)3號小麥品種上首先發(fā)現(xiàn)雪霉葉枯病，后陜西相繼發(fā)生，近年來江西、江蘇、湖北、河南、四川、貴州、青海、寧夏、甘肅、西藏等省區(qū)也相繼發(fā)生。1972年以后墨西哥、英國、日本、朝鮮等國也有報道。

小麥雪霉葉枯病從小麥發(fā)芽期至成熟前均可發(fā)病，產(chǎn)生芽腐、苗枯、基腐、鞘腐、葉枯、穗腐等癥狀，其中葉枯和鞘腐最重要。芽腐和苗枯的表現(xiàn)為：種子萌發(fā)后，胚根、胚根鞘、胚芽鞘等腐爛變色，胚根少，根短，胚芽鞘上生條形至長圓形黑褐色斑，嚴(yán)重的爛腐，表生白色菌絲，病菌基部的葉鞘變褐壞死，且向葉片基部發(fā)展，致整葉變褐或變黃枯死。病苗生長衰弱，根系不發(fā)達(dá)或短，苗矮，第一、二葉短縮，發(fā)病重時整株呈水浸狀變褐腐爛或死亡，死苗倒伏，表面生白色菌絲。基腐和鞘腐的表現(xiàn)為：拔節(jié)后抽穗前發(fā)病部位上移，病株基部1～2節(jié)的葉鞘褐變腐爛，葉鞘枯死后由深褐色變淺至枯黃色，與葉鞘相連的葉片也染病或迅速變褐枯死，鞘腐多從上部葉鞘與葉片相連處始發(fā)，后向葉片基部及葉鞘中下部發(fā)展，病葉鞘變?yōu)榭蔹S色或黃褐色，變色部無明顯邊緣，濕度大時，上生稀疏的紅色霉?fàn)钗铮喜咳~鞘染病后可致旗葉和下一葉枯死。葉枯的表現(xiàn)為：成株葉片染病初呈水浸狀，后擴(kuò)展為橢圓形至后圓形大斑，發(fā)生在葉緣的多呈半圓形，大小1～4cm，我為2～3cm，邊緣灰發(fā)色，葉間污褐色，呈浸潤性地向四周擴(kuò)展，形成不大明顯的輪紋數(shù)層，病斑上可見磚紅色霉?fàn)钗铮瑵穸却髸r病斑邊緣現(xiàn)白色菌絲層，有時病部現(xiàn)微細(xì)的黑色粒點，即病菌子囊殼，后期多數(shù)病葉枯死。穗腐的表現(xiàn)為：個別小穗或少數(shù)小穗發(fā)病，穎殼上產(chǎn)生水浸狀黑褐色斑塊，上現(xiàn)紅色霉，小穗軸變褐腐爛，個別穗頸腐爛褐色，嚴(yán)重時全穗或局部變黃枯死，病粒易皺縮褐變，表生污白色菌絲。

由雪腐格氏霉引起的小麥成株期葉斑、鞘枯和穗腐，均造成小麥穗粒數(shù)減少，穗粒重和千粒重下降，研究結(jié)果表明，雪霉葉枯病造成小麥穗粒重減少0.8%～55.2%，千粒重下降7.8%～18.3%。KiChadrson等人報道英國小麥雪霉葉枯病引起小麥減產(chǎn)20%。商鴻生報道小麥雪霉葉枯病使矮豐3號小麥千粒重降低12%～13%。1994年菏澤市小麥雪霉葉枯病發(fā)生較重，全市發(fā)生逾20萬hm²，損失嚴(yán)重。

解決小麥雪霉葉枯病問題需要從以下三個方面綜合治理：種植抗病品種、化學(xué)藥劑防治和栽培措施。通過耕作制度和栽培方式的改變，在一定程度上可以減輕小麥雪霉葉枯病的發(fā)生及危害程度，但難以從根本上消除病害的蔓延和危害，而且隨著農(nóng)業(yè)機(jī)械化程度的不斷提升，利用改變耕作制度和栽培方式降低赤霉病危害的空間也越來越小。利用科學(xué)預(yù)報，并在恰當(dāng)時段內(nèi)采用化學(xué)藥劑防治的手段，對防控小麥雪霉葉枯病的發(fā)生和危害具有一定的效果，然而化學(xué)藥劑防治不僅會增加農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本，降低小麥生產(chǎn)效益，還不可避免地會造成農(nóng)業(yè)環(huán)境污染，此外，藥劑防治的效果還取決于小麥品種，對雪霉葉枯病高感的品種，化學(xué)防治并不能有效控制雪霉葉枯病的發(fā)生和危害。因此，對小麥品種進(jìn)行雪霉葉枯病抗性改良是減輕小麥雪霉葉枯病危害最經(jīng)濟(jì)環(huán)保的有效途徑。

抗病育種是控制小麥雪霉葉枯病最經(jīng)濟(jì)有效的措施。培育和種植雪霉葉枯病抗病品種是控制小麥雪霉葉枯病危害最為經(jīng)濟(jì)環(huán)保的有效途徑。然而目前雪霉葉枯病抗性改良進(jìn)程較慢，難以滿足生產(chǎn)上對抗性品種的要求。雜交育種是育種的最基本方式，也是使用最廣、育成品種最多的方式，通過抗病基因的重組和累加，可以育出雪霉葉枯病抗性超親的品種。小麥雪霉葉枯病的抗性鑒定是抗病雜交育種的基礎(chǔ)工作之一，直接影響抗病親本、抗性子代篩選的準(zhǔn)確性。小麥對雪霉葉枯病抗性是多基因控制的數(shù)量性狀，其表現(xiàn)易受環(huán)境條件的影響，故抗病鑒定的難度較大，這也是目前雪霉葉枯病抗性改良進(jìn)程緩慢的主要原因。