CN103276047B - 鉴定小麦赤霉病抗性的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种快速鉴定小麦赤霉病抗性的方法。针对现有技术中鉴定方法存在鉴定过程耗时长、鉴定结果受人为主观因素影响的缺陷，本发明提供了一种利用小麦光合作用器官的与光合作用有关的生理参数在感染病菌前后的变化为依据鉴定受检小麦的赤霉病抗性特征的鉴定方法，具体生理参数包括细胞间CO₂浓度值Ci、气孔限制值Ls、气孔导度值Gs与净光合速率值Pn的相对差异程度、净光合速率值Pn变化幅度等。利用此参数的单独或结合使用，本发明提供的技术方案可以采用任一种或几种用于小麦植株赤霉病抗性鉴定。本发明还提供小麦穗部作为光合作用器官的优选方法。本方法鉴定结果准确性、重复再现性水平高、快速高效、并能适用于活体植株鉴定。

Description

鉴定小麦赤霉病抗性的方法

技术领域

本发明涉及一种小麦抗病性的鉴定方法，特别是涉及一种小麦赤霉病抗性的快速鉴定方法，属于作物抗病栽培领域。

背景技术

小麦赤霉病是由多种镰刀菌引起的小麦穗部病害，是威胁小麦生产的世界性重要病害，不仅导致小麦严重减产，还可引起人畜中毒，因此，围绕其开展的研究与防治在国际上一直倍受关注。防治小麦赤霉病病害的根本途径是培育并推广抗病品种，而发现并快速鉴定出赤霉病抗性基因资源是培育抗性品种关键环节。准确、稳定、重复性好的抗性鉴定方法是筛选赤霉病抗性新基因资源的前提，也是增加病害抗性研究精确性的重要措施。

现有技术公开的小麦赤霉病抗性鉴定有两种方法：

一种方法是向小麦接种小麦赤霉病菌后，通过观察计量农艺性状的改变鉴定植株的抗病性。这类方法运用的农艺性状指标主要包括株高、穗长、病小穗率、小穗密度、千粒重、穗轴发病时间、穗轴病节片数等。其中最常采用的抗性评价方法是张从宇在2003年公开的通过将病穗分级来鉴定小麦品种对赤霉病抗性的方法(张丛宇，小麦品种对赤霉病的抗性鉴定，种子，2003第6期)。这类方法主要存在两方面缺陷，一方面由于依赖于鉴别者的肉眼识别与田间生长计数结合，因而受鉴别者个体差异影响较高，带有一定的主观性与任意性，整体鉴定结果的准确性与鉴定方法的重复性均较低；另一方面由于小麦感染赤霉病菌后最早也需要3～5d后才能观察到病症，因此鉴定过程耗时较长。

另一种方法是向小麦接种小麦赤霉病菌后，通过测定某些与代谢相关的生理生化参数(如SOD含量、N代谢指标等)的变化，鉴定受试材料的抗病性。这类方法的主要技术缺陷在于：首先，生理生化参数的测定需要离体植物材料，无法进行活体鉴定，增加了鉴定操作步骤；其次，由于参数测定操作步骤多，环节复杂，因而其测定过程中出错的机率较大，也会因累积误差影响鉴定结果；最后，鉴定方法的理论基础源自通用的植物环境胁迫下的逆境生理生态，这些参数指标变化与具体的病害抗性反应尚未证明有严格的对应关系，因此该方法并不适用。特别是针对赤霉病这样的穗部反应病害，该方法实际鉴定效果微弱、几乎无法指导生产实践。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术的不足，提供一种具备相当准确性与重复再现性水平的、快速高效、并能适用于活体植株的小麦赤霉病抗性鉴定方法。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种快速鉴定小麦赤霉病抗性的方法，其特征在于：首先测定受检小麦光合作用器官的与光合作用相关的生理参数，其次向受检小麦接种小麦赤霉病菌，最后测定各生理参数，以各生理参数变化数据为依据鉴定受检小麦的赤霉病抗性特征。

小麦感染赤霉病主要的病害过程是：在小麦抽穗后至扬花末期，由于花药中含有对致病菌生长具有刺激作用的胆碱与甜菜碱，而且残留于颖片表面的花粉粒和花药可以作为病菌孢子发芽后的营养基质，因此病菌主要通过凋萎的花药侵入小穗(少数可以从张开的颖缝处直接侵入)。子囊孢子借气流和风雨传播，孢子落在麦穗上后萌发产生菌丝，先在颖壳外侧蔓延后经颖片缝隙进入小穗内并侵入花药。侵入小穗内的菌丝往往靠花药残骸或花粉粒作为营养并不断生长繁殖，进而侵害颖片两侧薄壁细胞以至胚和胚乳，引起小穗凋萎。小穗被侵染后，若条件适宜，3～5d表现症状。尔后菌丝逐渐向水平方向的相邻小穗扩展，也向垂直方向穿透小穗轴进而侵害穗轴输导组织，导致侵染点以上的病穗出现枯萎。潮湿条件下病部可产生分生孢子，借气流和雨水传播，进行再侵染。上述过程利用“源-库-流”理论加以分析的结果是，赤霉病菌侵染小麦后，其扩散首先影响发育中的小麦籽粒，由于发育中的籽粒是小麦光合作用产物的库，叶片是光合作用产物的源；由于库(发育中的籽粒)受影响，则主要的源(叶片)因为应激影响而受到影响，并且两者相关性十分紧密。其目的是保持小麦体内光合作用产物在源与库间实现平衡分配。最终结果是当小麦在受到病原菌浸染时会产生应激反应，势必会导致穗部与叶片功能均受到影响。

本发明方法是以受试小麦光合作用器官的与光合作用相关的生理参数在接种赤霉病致病菌前后的变化特征为依据，鉴定受试小麦的赤霉病抗性特征。方法技术原理在于：光合作用是利用光能合成有机物的化学反应，是植物体生命活动的开始，其突出特点之一是对植物自身生理状态与外界环境条件的变化高度敏感。当小麦在受到病原菌浸染时会产生应激反应，该过程中会导致植株光合作用特征的改变，反应为相关参数的变化。而光合作用功能的受损会影响植株体光合作用产物合成的效率与总量，作为光合作用产物贮存库之一的小麦籽粒最终受到影响，表现为小麦籽粒发育外观与数量特征的异常。

结合小麦赤霉病病害过程与光合作用特点可见，在赤霉病抗性鉴定中，现行主要方法采用的通过农艺性状指标改变判断植株材料抗性水平的方法，实际上是从位于光合作用过程最末端的反应结果进行抗性鉴定，因而存在应答时间长、干扰因素多的缺陷，势必导致技术效果的不理想。而本发明方法在植株体感染赤霉病病菌后，采用光合作用表征植物体机能损伤的途径具有近乎最短的响应时间，因而从光合作用起始端的变化鉴定植株抗性特征，鉴定指标的变化具有应答途径简单、应答时间短、干扰因素少的优点。能够实现快速高效准确鉴定植株抗性水平，具有相当的优势。进一步地，由于不同抗性水平的材料其应答机制不同，从而反应在光合作用的生理参数上也有差异，而这种差异可以通过精密的光合仪测定。因此当采用光合作用参数变化作为指标表征小麦赤霉病抗性水平差异时，即可以避免人工辨识性状产生的误差，也可提高差异大小度量的精确性，鉴定结果更准确。

本发明方法的技术原理是以小麦光合作用系统对小麦赤霉病病菌侵害的反应为依据，通过判断光合作用系统反馈调节功能的有效性鉴定小麦的赤霉病抗性水平高低。因此，只要光合作用参数的测量部位是光合作用器官，都能采用本方法进行鉴定。以测量部位的不同，本发明进一步提供分别以小麦穗部与小麦叶片为测量部位的鉴定方法。

选择小麦穗部为测量部位的其原因在于：小麦赤霉病是穗部病害，孢子落在麦穗上后萌发产生菌丝，先在颖壳外侧蔓延后经颖片缝隙进入小穗内并侵入花药。同时，发育中的穗部也是重要的光合作用器官。因此，当病源菌直接侵染穗部时，将会快速导致其生理参数发生改变，成为一组很敏感的病害反应指标。

与光合作用相关的可测量参数指标较多，可以包括与光合作用机构功能相关、与光合作用过程相关、与光合作用效率相关等。以小麦穗部为光合作用器官的鉴定方法中，与光合作用相关参数指标包括细胞间CO₂浓度值Ci、气孔限制值Ls、气孔导度值Gs与净光合速率值Pn的相对差异程度、净光合速率值Pn变化幅度。选取上述参数指标原因在于这些指标通常是当植株受到外源病源菌侵染后变化敏感的指标，能有效反应其生理过程的变化，且测定较为简单。

本发明提供的采用上述光合作用参数指标鉴定小麦赤霉病抗性的技术方案包括：

一种快速鉴定小麦赤霉病抗性的方法，其特征在于：向受检小麦接种小麦赤霉病菌后，测定小麦光合作用器官的细胞间CO₂浓度值Ci；

若细胞间CO₂浓度值Ci在接种前后变化未达显著水平，受检小麦鉴定为抗性植株；

若细胞间CO₂浓度值Ci在接种后上升达显著水平，受检小麦鉴定为感病植株；

若细胞间CO₂浓度值Ci在接种后下降达显著水平，受检小麦鉴定为抗性植株。

上述方法的技术原理在于：不同抗性水平材料接种病菌后，Ci值受植株光合作用能力与气孔开导度的大小共同影响会发生变化，可能上升也可能下降。当接种前后变化差异不大，即变化未达到统计学意义的显著水平时，表明气孔导度与净光合速率基本同步变化，也说明光合作用能力/潜力没有受到损害，即为抗性。当变化达到显著水平，则需进一步细分。若下降显著，说明气孔导度的变化比光合活性变化快，即光合作用能力/潜力几乎没有受到影响，即为抗病；反之，说明气孔导度增大速度比光合作用增加的速度快，或者气孔的关闭比光合作用的速度慢，表明光合作用能力受到较大损伤，即为感病。

一种快速鉴定小麦赤霉病抗性的方法，其特征在于：向受检小麦接种小麦赤霉病菌后，测定小麦光合作用器官的气孔限制值Ls：

若气孔限制值Ls变化未达显著水平，受检小麦鉴定为抗性植株；

若气孔限制值Ls上升达显著水平，受检小麦鉴定为抗性植株；

若气孔限制值Ls下降达显著水平，受检小麦鉴定为感病植株。

上述方法的技术原理在于：气孔因素是影响植株净光合速率的决定性因素之一。当接种后，如果Ls变化未达统计学意义的显著水平，说明在接种前后，光合作用元件的光合能力没有受到影响，则植株鉴定为抗性。如果气孔限制值下降达到统计学意义的显著水平，说明该植株的光合作用主要受制其材料本身的光合潜能，即植株的光合作用器官或元件受到损害，故鉴定为感病。相反，如果呈上升显著，则说明其光合作用速率主是受气孔因素控制，光合潜能没有改变，仍鉴定为抗性。

一种快速鉴定小麦赤霉病抗性的方法，其特征在于：向受检小麦接种小麦赤霉病菌后，测定小麦光合作用器官的气孔导度值Gs与净光合速率值Pn的相对变化速率：

若气孔导度值Gs与净光合速率值Pn变化速率近似相等，受检小麦鉴定为抗性植株；

若气孔导度值Gs变化速率大于净光合速率值Pn变化速率，受检小麦鉴定为感病植株；

若气孔导度值Gs变化速率小于净光合速率值Pn变化速率，受检小麦鉴定为抗性植株。

上述方法的技术原理在于：病原菌侵染后，植株会通过增加光合作用来适应侵害，但抗性水平较弱的植株，自身调整能力很弱，是一种被动的适应，其气孔导度Gs的变化速度大于净光合速率Pn，因此鉴定为感病植株。其余的变化特征则鉴定为抗性植株。

一种快速鉴定小麦赤霉病抗性的方法，其特征在于：向受检小麦接种小麦赤霉病菌后，测定小麦光合作用器官的净光合速率值Pn：

若净光合速率值Pn上升幅度≥20％，受检小麦鉴定为抗性植株；

若净光合速率值Pn上升幅度＜20％，受检小麦鉴定为感病植株；

若净光合速率值Pn变化为其他情形，受检小麦鉴定为感病植株。

上述方法的技术原理在于：净光合速率的变化与气孔导度的变化尽管呈正相关，但非线性关系，因此，选用净光合速率这个指标的变化幅度来衡量其抗性。根据前期比较试验显示，上升幅度≥20％的时，认为变化水平达到显著水平，鉴定为抗性，反之鉴定为感病。

以小麦叶片为测量部位的鉴定方法，选择的与光合作用相关参数指标有4个：净光合速率值Pn、气孔导度值Gs、PSⅡ最大光化学效率Fv/Fm、PSⅡ最大光化学效率Fv/Fm变化速率与PSⅡ激发能捕获效率Fv'/Fm'变化速率的差异程度。鉴定的具体方法如下：

一种快速鉴定小麦赤霉病抗性的方法，其特征在于：向受检小麦接种小麦赤霉病菌后，测定小麦光合作用器官净光合速率值Pn；

若净光合速率值Pn上升幅度≥20％，受检小麦鉴定为抗性植株；

若净光合速率值Pn上升幅度＜20％，受检小麦鉴定为感病植株；

若净光合速率值Pn变化为其他情形，受检小麦鉴定为感病植株。

上述方法的技术原理在于：赤霉病浸染的小麦发育中的籽粒是小麦光合作用的“库”器官，在小麦接种病菌后，“库”器官受到影响，并会在24h～72h的短时间内迅速对植株的光合作用系统功能进行调节。对于抗性植株，“库”器官会反馈调节其光合速率下降，达到统计学意义的显著水平(P<0.05)，避免较强的光合作用产生较多的氧化活性物质对植株的伤害，这是一种抵抗病源物浸染的保护机制；而对于感病植株，由于缺少这种调节功能，对病原菌没有有效的防御机制，从而光合速率变化(含上升与下降两种情况)不会达到统计学意义的显著水平(P>0.05)，甚至还可能出现显著上升(P<0.05)。

一种快速鉴定小麦赤霉病抗性的方法，其特征在于：向受检小麦接种小麦赤霉病菌后，测定小麦光合作用器官气孔导度值Gs，

若气孔导度值Gs变化未达显著水平，受检小麦鉴定为感病植株；

若气孔导度值Gs上升达显著水平，受检小麦鉴定为感病植株；

若气孔导度值Gs下降达显著水平，受检小麦鉴定为抗性植株。

上述方法的技术原理在于：在小麦接种病菌后，“库”器官受到影响，并会在24h～72h的短时间内迅速对植株的光合作用系统功能进行调节。气孔导度是影响光合作用的重要因素，对于抗性植株，“源”器官的光合速率有反馈调节功能即保护机制，并通过调节气孔导度来实现。调节结果是使气孔导度下降达到统计学意义的显著水平(P<0.05)；而对于感病植株，由于缺少这种调节机制，对病原菌没有有效的防御功能，气孔导度变化(含上升与下降两种情况)不会达到统计学意义的显著水平(P>0.05)，甚至还可能出现显著上升(P<0.05)。

一种快速鉴定小麦赤霉病抗性的方法，其特征在于：向受检小麦接种小麦赤霉病菌后，测定小麦光合作用器官PSII最大光化学效率Fv/Fm；

若最大光化学效率Fv/Fm变化未达显著水平，受检小麦鉴定为感病植株；

若最大光化学效率Fv/Fm下降达显著水平，受检小麦鉴定为抗性植株。

上述方法的技术原理在于：对于小麦抗性植株，在接种病菌后，“库”器官受到影响，并会在24h～72h的短时间内迅速对植株的光合作用系统功能进行调节。有效调节结果是最大光化学效率Fv/Fm下降达到统计学意义的显著水平(P<0.05)；对于小麦感病植株，由于缺少这种调节机制，对病原菌没有有效的防御功能，最大光化学效率Fv/Fm(含上升与下降两种情况)不会达到统计学意义的显著水平(P>0.05)；同时，由于此时植株已完成了成株发育(在小麦种植中，小麦抽穗后即称为完成成株发育)，即最大光化学效率Fv/Fm已经几乎达到最大化，所以接种后不会发生最大光化学效率Fv/Fm显著上升(P<0.05)的情况。

一种快速鉴定小麦赤霉病抗性的方法，其特征在于：向受检小麦接种小麦赤霉病菌后，测定小麦光合作用器官的PSⅡ最大光化学效率Fv/Fm变化速率与PSⅡ激发能捕获效率Fv'/Fm'变化速率，

若最大光化学效率Fv/Fm变化速率与激发能捕获效率Fv'/Fm'变化速率的差异程度较小，受检小麦鉴定为抗性植株；

若最大光化学效率Fv/Fm变化速率与激发能捕获效率Fv'/Fm'变化速率的差异程度较大，受检小麦鉴定为感病植株。

上述方法的技术原理在于：对于小麦抗性植株，在接种病菌后，能够在24h～72h的短时间内迅速通过降低最大光化学效率Fv/Fm与激发能捕获效率Fv'/Fm'调节光合速率以实现保护功能，其结果是最大光化学效率Fv/Fm与激发能捕获效率Fv'/Fm'变化速率几乎一致，差异程度在统计学意义上不显著；对于小麦感病植株，则反之。

本发明方法提供的利用光合作用参数指标鉴定小麦赤霉病抗性的技术方案的实施时间，需选择小麦接种病菌后生理指标变化较明显的时段时行。此时测定的结果能有效、合理的反应小麦抗性水平的差异。如果测定时间太早，植株可能还没来得及变化，如果测定时间太晚，可能其它因素也会影响上述指标的改变，因此需要选择恰当的时间段进行光合参数测定。本发明方法提供以受检小麦接种赤霉病菌分生孢子后24h～72h期间内测定获得的植株叶片生理参数的优选鉴定时段。同时，植株接种小麦赤霉病菌分生孢子后，在田间套袋保湿条件下生长24h～72h后，在每天的9时～12时期间完成测定为进一步优选。因为此时各光合参数处于正常变化范围，且变化波动小。

本发明提供的各种技术方案可以采用任一种或几种用于小麦赤霉病抗性鉴定。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明提供了一种利用植株光合作用相关生理参数指标进行赤霉素抗性鉴定的方法；该方法操作简单，能够满足生产实践所需要的快速鉴定要求；该方法能够在植株接种赤霉病菌分生孢子后24h～72h内即开始鉴定，大幅度缩短了传统鉴定方法实施时需要等待的时间；该方法鉴定依据是经仪器测量的指标的精确变化，提高了鉴定结果的准确性，避免了人为感观鉴定时的主观性与不确定性；该方法适用的无需凭借操作人员的经验积累，更具备推广价值。本发明方法整体是一种快速、高效、准确、实用的小麦赤霉病抗性鉴定方法，对小麦种植中的赤霉病早诊断、早预防具有非常显著的技术价值。

附图说明

图1是实施例一至四及对照例一技术线路示意图。

图2是实施例五至八及对照例一技术线路示意图。

图3是植物材料接种赤霉病菌21d后抗性表现图(A为L661，B为L693)。

具体实施方式

下面结合优选实施例对本发明作进一步的描述。

实施例一至八分别是采用本发明方法对小麦材料进行赤霉病抗性鉴定。对照例一是采用传统方法对同样的小麦材料进行赤霉病抗性鉴定。

图1所示为实施例一至四与对照例一的技术线路图。

实施例一

采用植株穗部细胞间CO₂浓度值Ci进行小麦材料赤霉病抗性鉴定。图1所示为技术线路图。

1、植物材料及种植

抗性材料：小麦赤霉病抗性株系L693

感病材料：小麦赤霉病感病株系L661

L693与L661于2012年10月底播种于成都市温江区四川农业大学农场试验田。行长3m，行距0.5m，株距0.3m。

2、小麦赤霉病菌田间接种

单花滴注：每份材料选取45株，每株接种1穗并用吊牌标记。在扬花期于穗中部一对小穗的第2与第4朵小花内，分别用移液枪注射5μL的赤霉病菌分生孢子(浓度200个·μL^-1)，用塑料袋将整个麦穗套住保湿，3d后取掉塑料袋。本实施例中赤霉病菌具体选用禾谷镰孢菌，该病菌常见的小麦赤霉病病源菌的一种，所引发的小麦赤霉病无研究证明的特殊性。

3、穗部光合作用相关生理参数的测定

从L661、L693中随机选择滴注植株各10株，分别测定0h(即未接种)、24h、72h的穗部光合作用的生理参数。每棵植株三次测量的平均值代表一个样品，10个样品的平均值代表这个基因型株系的数值，测定部位为整个穗子。利用Li-6400(Li-cor USA)光合测定系统测定净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和细胞间CO₂浓度(Ci)、气孔限制值(Ls)。测定条件：上午9时～12时，温度21℃～24℃，光照强度1000mmol·m^-2·s^-1，每次测量时间30s～60s。

4、Ci值的统计与抗性水平关联分析

表1L661和L693穗部Ci值及显著性检验

表1显示，接种后24h和72h，L693Ci值变化不显著(P>0.05)，鉴定为抗性材料；L661Ci值显著上升(P<0.01)，鉴定为感病材料。该鉴定结果与对照例一所记载鉴定结果一致。

实施例二

采用植株穗部气孔限制值Ls进行小麦材料赤霉病抗性鉴定。

鉴定过程的1、2、3部分内容同实施例一。

4、Ls值的统计与抗性水平关联分析

表2L661和L693穗部Ls值及显著性检验

表2显示，接种后24h和72h，L693Ls值在接种前后变化不显著(P>0.05)，鉴定为抗性材料；L661Ls值显著下降(P<0.05)，鉴定为感病材料。该鉴定结果与对照例一所记载鉴定结果一致。

实施例三

采用植株穗部气孔导度值Gs与净光合速率值Pn的相对变化速率进行小麦材料赤霉病抗性鉴定。

鉴定过程的1、2、3部分内容同实施例一。

4、Gs值与Pn值的统计与抗性水平关联分析

表3L661和L693穗部Gs值与Pn值及显著性检验

表3显示，接种后24h和72h，L693的Gs值与Pn值变化同步进行，即T检验值(或P检验值)大致相同，鉴定为抗性材料；L661的Gs值与Pn值变化未同步进行(此实施方式中具体为Gs＞Pn)，鉴定为感病材料。该鉴定结果与对照例一所记载鉴定结果一致。

实施例四

采用植株穗部净光合速率值Pn进行小麦材料赤霉病抗性鉴定。

鉴定操作过程及数据结果同实施例三。表3显示，接种后24h和72h，L693的Pn值上升幅度≥20％，鉴定为抗性材料；L661的Pn值上升幅度＜20％，鉴定为感病材料。该鉴定结果与对照例一所记载鉴定结果一致。

图2所示为实施例五～八与对照例一的技术线路图。

实施例五

采用植株叶片净光合速率值Pn进行小麦赤霉病抗性鉴定。

鉴定过程的1、2部分内容同实施例一。

3、叶片光合作用相关生理参数的测定

从L661、L693中随机选择滴注植株各10株，分别测定0h(即未接种)、24h、72h的旗叶光合作用及叶绿素荧光相关参数。每棵植株三次测量的平均值代表了一个样品，8个样品的平均值代表了这个基因型株系的数值，测定部位为旗叶中上部。利用Li-6400(Li-cor USA)光合测定系统测定净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、开放的PSII反应中心的最大光化学效率(Fv/Fm)、PSII反应中心的激发能捕获效率(Fv'/Fm')按照仪器操作标准方法进行测定。测定条件：上午9时～12时，温度21℃～24℃，光照强度1000mmol·m^-2·s^-1，每次测量时间30s～60s。

4、Pn值的统计与抗性水平关联分析

表4L661和L693叶片Pn值及显著性检验

表4显示，接种后24h和72h，L693Pn值上升幅度≥20％，鉴定为抗性材料，L661Pn值上升幅度＜20％，鉴定为感病材料。该鉴定结果与对照例一所记载鉴定结果一致。

实施例六

采用植株叶片气孔导度值Gs进行小麦赤霉病抗性鉴定。

鉴定过程的1、2、3部分内容同实施例五。

4、Gs值的统计与抗性水平关联分析

表5L661和L693叶片Gs值及显著性检验

表5显示，接种后24h和72h，L693Gs值在接种前后显著下降(P<0.05)，鉴定为抗性材料；L661Gs值变化不显著(P>0.05)，鉴定为感病材料。该鉴定结果与对照例一所记载鉴定结果一致。

实施例七

采用植株叶片PSII最大光化学效率Fv/Fm进行小麦赤霉病抗性鉴定。

鉴定过程的1、2、3部分内容同实施例五。

4、Fv/Fm值的统计与抗性水平关联分析。

表6L661和L693叶片Fv/Fm值及显著性检验

表6显示，接种后24h和72h，L693的Fv/Fm值下降达显著水平(P<0.05)，鉴定为抗性材料；L661的Fv/Fm值未发生显著变化(P>0.05)，鉴定为感病材料。该鉴定结果与对照例一所记载鉴定结果一致。

实施例八

采用植株叶片的最大光化学效率Fv/Fm变化速率与激发能捕获效率Fv'/Fm'变化速率进行小麦赤霉病抗性鉴定。

鉴定操作过程及数据结果同实施例五。

表7L661和L693叶片Fv/Fm值与Fv'/Fm'值及显著性检验

表7显示，接种后24h和72h，L693的Fv/Fm值与Fv'/Fm'值变化同步进行，即T检验值(或P检验值)差异程度小，鉴定为抗性材料；L661的Fv/Fm值与Fv'/Fm'值变化未同步进行，鉴定为感病材料。该鉴定结果与对照例一所记载鉴定结果一致。

对照例一

本对照例采用传统小麦赤霉病的抗性鉴定标准(张丛宇，小麦品种对赤霉病的抗性鉴定，种子，2003第6期)鉴别L661、L693材料抗感性状。

1、植物材料

同实施例一。

2、传统鉴定方法的鉴定过程与结果

在2011～2012年连续3年对L661和L693进行单花滴注接种，并调查接种后7d、14d、21d病小穗数、总小穗数，统计病穗率，统计分析结果见表8。

表8L661和L693在2011-2013连续3年抗性调查结果

表8显示，L661对赤霉菌表现出中感性状，而L693则是高抗赤霉病的材料。

图3所示，A为L661在接种21d后抗性表现情况，B为L693在接种21d后抗性表现情况。

Claims (8)

1.一种鉴定小麦赤霉病抗性的方法，向受检小麦接种小麦赤霉病菌后，其特征在于：

以小麦光合作用器官的与光合作用相关的生理参数变化数据为依据鉴定受检小麦的赤霉病抗性特征；

所述生理参数是向受检小麦接种小麦赤霉病菌后24h～72h期间内测定得到的生理参数，具体是如下生理参数中的一个或几个：

细胞间CO₂浓度值Ci、气孔限制值Ls、气孔导度值Gs与净光合速率值Pn的相对差异程度、净光合速率值Pn变化幅度、净光合速率值Pn、气孔导度值Gs、PSⅡ最大光化学效率Fv/Fm、PSⅡ最大光化学效率Fv/Fm变化速率与PSⅡ激发能捕获效率Fv'/Fm'变化速率的差异程度。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：向受检小麦接种小麦赤霉病菌分生孢子后，测定小麦光合作用器官的细胞间CO₂浓度值Ci；

若细胞间CO₂浓度值Ci在接种前后变化未达显著水平，受检小麦鉴定为抗性植株；

若细胞间CO₂浓度值Ci在接种后上升达显著水平，受检小麦鉴定为感病植株；

若细胞间CO₂浓度值Ci在接种后下降达显著水平，受检小麦鉴定为抗性植株。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：向受检小麦接种小麦赤霉病菌分生孢子后，测定小麦光合作用器官的气孔限制值Ls：

若气孔限制值Ls变化未达显著水平，受检小麦鉴定为抗性植株；

若气孔限制值Ls上升达显著水平，受检小麦鉴定为抗性植株；

若气孔限制值Ls下降达显著水平，受检小麦鉴定为感病植株。

4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于：所述显著水平指统计学意义上置信水平0.05以上的显著程度。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：向受检小麦接种小麦赤霉病菌分生孢子后，测定小麦光合作用器官的气孔导度值Gs与净光合速率值Pn的相对变化速率：

若气孔导度值Gs与净光合速率值Pn变化速率近似相等，受检小麦鉴定为抗性植株；

若气孔导度值Gs变化速率大于净光合速率值Pn变化速率，受检小麦鉴定为感病植株；

若气孔导度值Gs变化速率小于净光合速率值Pn变化速率，受检小麦鉴定为抗性植株。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述气孔导度值Gs变化与净光合速率值Pn变化的差异程度指统计学意义上的差异程度。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：向受检小麦接种小麦赤霉病菌分生孢子后，测定小麦光合作用器官的净光合速率值Pn：

若净光合速率值Pn上升幅度≥20％，受检小麦鉴定为抗性植株；

若净光合速率值Pn上升幅度＜20％，受检小麦鉴定为感病植株；

若净光合速率值Pn变化为其他情形，受检小麦鉴定为感病植株。

8.根据权利要求1、2、3、5、6、7任一所述的方法，其特征在于：所述光合作用器官是小麦穗部。