CN102388695A - 小麦幼苗的纹枯病抗性鉴定方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种小麦幼苗的纹枯病抗性鉴定方法，是将待鉴定的小麦品种或品系的麦粒于20℃浸种，使麦粒萌发至4~6mm的幼芽；将萌发幼芽的麦粒置于小麦纹枯病菌丝悬浮液中浸泡接种；接种后的小麦籽粒置于蒸馏水浸湿的餐巾纸，折叠包裹成圆柱体，置于离心管架中，转入控温控湿光照生长箱中培养；培养前3天，采用温度10℃、湿度90%的培养条件；3天后采用温度15℃，湿度70%的培养条件，连续培养20天后，取出幼苗，调查纹枯病发病情况，计算病情指数，根据病情指数预测小麦幼苗的纹枯病抗性。其优点在于：鉴定省时省力，不受小麦生长季节的限制，鉴定结果可靠。
Description
技术领域
本发明涉及小麦植物保护和育种领域，在室内控温和控湿的条件下，采用禾谷丝核菌菌丝侵染对刚萌发的小麦幼芽，通过调查3叶期内小麦幼苗的纹枯病发病情况，预测小麦幼苗的纹枯病抗性。
背景技术
小麦纹枯病，又称麦尖眼点病(Wheat sharp eyespot)，是由禾谷丝核菌(Rhizoctonia cerealis Vander hoeven)和立枯丝核菌(Rhizoctonia solani Kuhn)引起的一种重要的世界性土传真菌病害，早在1934年国外即有报道。1973年，我国也发现此病。20世纪80年代以来，随着施肥水平的不断提高，耕作制度的改变和感病品种的大面积推广，纹枯病已成为我国长江流域麦区的主要病害，并逐渐蔓延到黄淮麦区，近年来以鲁、豫、陕、苏、皖等麦区发生较为严重【姚金保，姚国才，杨学明，钱存鸣.中国小麦抗纹枯病育种研究进展.江苏农业学报，2007，23(3)：248-251】。小麦纹枯病一般病田病株率为10-20％，重病田块可达60-80％以上，由此造成的产量损失严重，轻的减产5-10％，重的减产40％，甚至颗粒无收。培育和使用纹枯病抗性品种无疑是控制该病害最有效和最经济的途径，其中最为关键的是小麦纹枯病抗性鉴定方法的建立，有了成熟可靠的纹枯病抗性鉴定方法才能快速筛选出抗纹枯病的小麦种质和品种(系)。
小麦的一生中，纹枯病发生呈“S”型曲线，两个发病高峰分别在苗期和拔节孕穗期【张会云，陈荣振，冯国华，刘东涛，王静，王晓军，楼辰军，张凤.中国小麦纹枯病的研究现状与展望.麦类作物学报，2007，27(6)：1150-1153】，苗期主要造成烂芽和病苗死苗，拔节孕穗期主要造成花秆烂茎，直至枯白穗【檀根甲，季佰衡.小麦纹枯病的研究进展(综述).安徽农业大学学报，1998，25(1)：70-75】。研究发现，小麦产量损失与纹枯病病情严重度呈显著线性相关，严重度每提高一级，产量损失增加约10-20％左右。始病愈早，发病愈重，相应的产量损失愈大。孕穗期以前发病，产量损失25-40％，始穗后发病，产量损失一般小于20％【张会云，陈荣振，冯国华，刘东涛，王静，王晓军，楼辰军，张凤.中国小麦纹枯病的研究现状与展望.麦类作物学报，2007，27(6)：1150-1153】。
目前国内外对小麦的纹枯病抗性鉴定主要针对小麦拔节孕穗期后即成株期的纹枯病抗性，多采用自然病圃或人工接种进行，自然病圃采用发病较重的田块作为鉴定圃【李斯深，刘爱新，李强.小麦纹枯病抗性研究进展.山东农业大学学报，1999，30(1)：85-90】；人工接种的方法主要有：土表接种法、沟带接种法以及牙签接种法【颜伟，蔡士宾，吴纪中，张先义，吴小有.小麦纹枯病不同接种方法的比较.安徽科技学院学报，2007，21(5)：8-12】，这些接种方法各有利弊，抗性鉴定结果易受环境条件特别是接种和发病期间的温度、湿度以及小麦植株种植密度影响。研究也发现，小麦苗期与成株期的纹枯病抗性并不一致【陈莹，李伟，张晓祥，张伯桥，于汉寿，陈怀谷.中国北纬33度地区小麦纹枯病菌的群体组成及致病力研究.麦类作物学报，2009，29(6)：1110-1114】，对3叶期内的幼苗的纹枯病抗性鉴定方法，国内外至今尚未有报道，因此，建立有效的小麦幼苗纹枯病抗性鉴定方法对于筛选小麦纹枯病抗病新种质和新品种，减少由于小麦纹枯病危害造成的产量损失具有极其重要意义。
发明内容
本发明目的在于：提供有效的小麦幼苗(3叶期内)纹枯病抗性鉴定方法。
本发明目的是这样实现的：一种进行小麦苗期纹枯病抗性的鉴定方法，其特征在于：
a、将待鉴定的小麦品种或品系的麦粒于20℃浸种、使麦粒萌发4～6mm的幼芽；
b、将萌发幼芽的麦粒置于20℃的小麦纹枯病菌丝悬浮液中浸泡5分钟接种；
c、接种后的小麦籽粒均匀置于用蒸馏水浸湿的餐巾纸上，小麦籽粒位于餐巾纸上下端之间的1/2处，幼芽指向餐巾纸上端，相邻小麦籽粒的间距2.5～4.5cm，将餐巾纸从下端向上端对折覆盖于小麦籽粒，再以折叠餐巾纸的左端或右端为起点向另一端卷曲，使其成为直径2cm的圆柱体，将圆柱体置于离心管架中，使幼芽的牙尖向上，然后转入控温控湿光照生长箱中培养；
d、培养前3天，采用温度10℃、湿度90％、光照度3000Lx、每天光照12小时的培养条件；
e、3天后培养条件改为温度15℃，湿度70％，光照条件不变；继续培养17天，取出幼苗，调查纹枯病发病情况，计算病情指数，根据病情指数预测小麦幼苗的纹枯病抗性。
在本发明中：所述的将待鉴定的小麦品种或品系的麦粒于20℃浸种，使麦粒萌发4～6mm的幼芽是指：将待鉴定的小麦籽粒分别于蒸馏水中20℃浸泡12小时，取出后置于铺有浸湿滤纸的直径9cm培养皿中，20℃催芽，使麦粒萌发4～6mm的幼芽。
在本发明中：所述的小麦纹枯病菌丝悬浮液是这样获得的：小麦纹枯病强致病菌接种于PDA液体培养基，于25℃，150rpm震荡培养72小时，将培养的菌液转移到50毫升离心管，加入5个直径3毫米的钢珠，采用涡旋器涡旋2分钟，将纹枯病病菌菌丝打成小片段，混匀，形成菌丝悬浮液。
在本发明中：所述餐巾纸的规格为22×22cm，小麦籽粒距餐巾纸下端11cm，幼芽指向餐巾纸上端，每张纸均匀放置5粒小麦籽粒，相邻小麦籽粒间距3cm，沿餐巾纸下端向上11cm处向上端对折覆盖于小麦籽粒，卷曲成直径2cm的圆柱体后，置于离心管架中，转入控温控湿光照生长箱中培养。
在本发明中：根据病情指数预测小麦幼苗的纹枯病抗性是指：病情指数≤40为“抗”；40＜病情指数≤60为“中抗”；60＜病情指数≤100为“感”；
病情指数＝病情指数＝[(∑各级病株数×各级代表值)/(总株数×最高级代表值)]×100。
本发明的优点在于：对小麦幼苗的纹枯病抗性鉴定不受生长季节的限制，随时可以进行；鉴定在室内控温控湿的条件下进行，减少了环境条件对纹枯病抗性鉴定结果的影响，结果更可靠；与田间苗期纹枯病鉴定方法相比，省时省力。
具体实施方式
实施例1：
取60粒同批次待鉴定的扬麦158籽粒，分为室内组和田间组，每组30粒。
将室内组的30粒待鉴定的扬麦158籽粒分别于蒸馏水中20℃浸泡12小时，取出后置于铺有浸湿滤纸的直径9cm培养皿中，20℃催芽，待萌发芽长至5mm左右用于纹枯病病菌接种。
纹枯病菌采用致病力强的禾谷丝核菌R0301菌株，该菌株已在文献【熊桂林，陈怀谷，李伟，张爱香，于汉寿.不同施肥处理对小麦纹枯病发生及根际微生物的影响.江苏农业学报，2008，24(4)：414-418】中公开过，为江苏省农业科学院植物保护研究所麦类病害室保藏的菌株，公众如果基于试验或研究，可以通过江苏省农业科学院获得。
将禾谷丝核菌R0301菌株接种于50毫升PDA液体培养基，于25℃，150rpm震荡培养72小时后，将培养的菌液转移到50毫升离心管，加入5个直径3毫米的钢珠，采用涡旋器涡旋2分钟，将禾谷丝核菌菌丝打成小片段，混匀，制成小麦纹枯病菌丝悬浮液。
将萌发出5mm左右长度幼芽的扬麦158籽粒于小麦纹枯病菌丝悬浮液中20℃浸泡5分钟，进行纹枯病病菌接种；接种后的小麦籽粒置于用蒸馏水浸湿的22×22cm的餐巾纸上，籽粒距餐巾纸下端11cm(即餐巾纸中间位置)，幼芽指向餐巾纸上端，每张纸放置5粒小麦籽粒，籽粒间相距4cm左右，将餐巾纸从下端向上端对折覆盖于扬麦158籽粒，然后从左到右蜷曲，使其成为直径2cm，长11cm的圆柱体，置于离心管架中，使幼芽的牙尖向上，然后转入控温控湿光照生长箱中培养。
培养前3天，采用温度10℃、湿度90％、光照度3000Lx、每天光照12小时的培养条件，控制扬麦158幼苗的生长速度，以利于禾谷丝核菌的侵染；3天后培养条件改为温度15℃，湿度70％，光照条件不变；继续培养17天后，取出幼苗，调查纹枯病发病情况，计算病情指数，根据病情指数预测小麦幼苗的纹枯病抗性。
将田间组30粒待鉴定的扬麦158籽粒在田间采用与等量被纹枯病菌禾谷丝核菌R0301菌株感染的病麦粒混合播种，于3叶期，调查调查纹枯病发病情况，计算病情指数，用于与本发明苗期纹枯病鉴定方法结果进行比较。
两组试验中，病情严重度判定标准相同：0级：无纹枯病病症；1级：叶鞘有纹枯病病斑，病斑在茎秆上长度≤1cm；2级：病斑在茎秆上长度＞1cm；3级：幼苗第一片叶片基部腐烂；4级：幼苗死亡或茎秆腐烂。
病情指数按以下公式计算：
病情指数＝[(∑各级病株数×各级代表值)/(总株数×最高级代表值)]×100
纹枯病抗性判定标准：病情指数≤40为“抗”；40＜病情指数≤60为“中抗”；60＜病情指数≤100为“感”。
室内组的平均病情指数为64.6，田间组的平均病情指数为52.5，它们的抗性判定均为“感”。
实施例2
采用与实施例1相同的方法和步骤，分别对扬麦12号、宁麦8号等29个小麦品种或品系进行室内和田间的苗期纹枯病抗性鉴定比对试验，均获得了一致的抗性鉴定结论，它们的鉴定结果见表1。
表1小麦品种(系)室内苗期纹枯病抗性鉴定结果及其与田间苗期抗性鉴定结果比较
表1中冠以“M”的小麦材料均是我们通过杂交培育的小麦品系，表1中的“M8”“M20”“M53”……“M217”均为我们研究过程中使用的自定义命名，公众如果基于试验或研究，这些小麦材料均可以通过江苏省农业科学院获得。由于这些杂交培育的小麦品系纹枯病抗性不明，在纹枯病抗性鉴定中，通过本实施例对它们同步做了室内和田间的抗性鉴定。
由表1可见，本发明的室内苗期小麦纹枯病鉴定结果与田间小麦苗期鉴定结果基本一致，两者的相关系数达到0.88。本发明与田间鉴定相比，发病更充分，有利于纹枯病抗病品(种)系的筛选，从30份材料中，筛选出抗病品系2份，它们是M179和M174，中抗品种5份，它们是宁麦8号、宁麦13号、宁麦14号、宁麦16号和安农8455。
Claims (5)
1.一种小麦幼苗的纹枯病抗性鉴定方法，其特征在于：
a、将待鉴定的小麦品种或品系的麦粒于20℃浸种、使麦粒萌发4~6mm的幼芽；
b、将萌发幼芽的麦粒置于20℃的小麦纹枯病菌丝悬浮液中浸泡5分钟接种；
c、接种后的小麦籽粒均匀置于用蒸馏水浸湿的餐巾纸上，小麦籽粒位于餐巾纸上下端之间的1/2处，幼芽指向餐巾纸上端，相邻小麦籽粒的间距2.5~4.5cm，将餐巾纸从下端向上端对折覆盖于小麦籽粒，再以折叠餐巾纸的左端或右端为起点向另一端卷曲，使其成为直径2cm的圆柱体，将圆柱体置于离心管架中，使幼芽的牙尖向上，然后转入控温控湿光照生长箱中培养；
d、培养前3天，采用温度10℃、湿度90%、光照度3000Lx、每天光照12小时的培养条件；
e、3天后培养条件改为温度15℃，湿度70%，光照条件不变；继续培养17天，取出幼苗，调查纹枯病发病情况，计算病情指数，根据病情指数预测小麦幼苗的纹枯病抗性。
2.根据权利要求1所述的小麦幼苗的纹枯病抗性鉴定方法，其特征在于：所述的将待鉴定的小麦品种或品系的麦粒于20℃浸种，使麦粒萌发4~6mm的幼芽是指：将待鉴定的小麦籽粒分别于蒸馏水中20℃浸泡12小时，取出后置于铺有浸湿滤纸的直径9厘米培养皿中，20℃催芽，使麦粒萌发4~6mm的幼芽。
3.根据权利要求1所述的小麦幼苗的纹枯病抗性鉴定方法，其特征在于：所述的小麦纹枯病菌丝悬浮液是这样获得的：小麦纹枯病强致病菌接种于PDA液体培养基，于25℃，150rpm震荡培养72小时，将培养的菌液转移到50毫升离心管，加入5个直径3mm的钢珠，采用涡旋器涡旋2分钟，将纹枯病病菌菌丝打成小片段，混匀，形成菌丝悬浮液。
4.根据权利要求1所述的小麦幼苗的纹枯病抗性鉴定方法，其特征在于：所述餐巾纸的规格为22×22cm，小麦籽粒距餐巾纸下端11cm，幼芽指向餐巾纸上端，每张纸均匀放置5粒小麦籽粒，相邻小麦籽粒间距2.5~4.5cm，沿餐巾纸下端向上11cm处向上端对折覆盖于小麦籽粒，卷曲成直径2cm的圆柱体后，置于离心管架中，转入控温控湿光照生长箱中培养。
5.根据权利要求1~4之一所述的小麦幼苗的纹枯病抗性鉴定方法，其特征在于：根据病情指数预测小麦幼苗的纹枯病抗性是指：病情指数≤40为“抗”；40＜病情指数≤60为“中抗”；60＜病情指数≤100为“感”；
病情指数= [(Σ各级病株数×各级代表值)/(总株数×最高级代表值)]×100。
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