小麦茎基腐抗病性鉴定

各位老师，大家好！

我是西北农林科技大学植植物保护学院的曾庆东，在组长金彦刚老师的安排下，今天由我代表第9组“麦舞徽韵”值日。我们小组成员还有曹文昕老师、刘方方老师、卢杰老师、王静老师、张帅垒老师、张坤普老师、翟亮老师、朱军祥老师、谢德庆老师、徐向阳老师、刘宝龙老师、孔长江老师、严康老师、岳维云老师、李前进老师、董昀老师、杨蕾老师和季中武老师。今天我简单介绍课题组在“小麦茎基腐抗病性鉴定”中的一些尝试，敬请各位专家批评指正，提出宝贵意见。

小麦茎基腐病是由多种病原菌引起的一种土传真菌病害。2011年5月份，李洪连老师组在河南麦玉轮作区的矮抗58上首次分离到我国由镰刀菌引起的茎基腐病原菌（Li et al, 2012）。随后多地报道了由镰刀菌引起的茎基腐病。据全国农业技术推广服务中心报道2022年小麦茎基腐病发生面积 276.28 万公顷，较 2021 年同比增加 34.6%，病害面积上升快（李跃等，2022）。

一、小麦茎基腐病症状

小麦茎基腐病主要特点是茎基部褐变腐烂，根据发病时期的不同具有不同的表现。如果播种时病菌已经开始侵染则导致种子无法正常萌发，表现为出苗率低。田间多在拔节后在小麦茎基部的第１、２个茎节入侵，随着病害发生加重，茎基部变为褐色（图1），剥开会发现病菌不断向内部侵染，后期还会观察到霉层。灌浆期，随着病害的发展，会看到白穗症状，根部健康，与纹枯病等的区别为茎基腐病茎基部整体褐变，纹枯病茎基部表现为云纹状（或眼斑状）（图2）。

​

二、小麦茎基腐病病原菌

在我国已分离出至少15种镰刀（或者镰孢）菌可以侵染小麦引起茎基腐病：假禾谷镰刀菌(Fusarium pseudograminearum, Fpg)，禾谷镰刀菌(F. graminearum, Fg)，黄色镰刀菌(F. culmorum, Fc)，亚洲镰刀菌(F. asiaticum, Fas)，锐顶镰刀菌(F. acuminatum, Fac)，层出镰刀菌(F. proliferatum, Fpr)，木贼镰刀(F. equiseti, Fe)，中华镰刀(F. sinensis, Fsi)，尖孢镰刀菌(F. oxysporum, Fox)，三线镰刀菌(F. tricinctum, Ft) 厚垣镰刀(F. chlamydosporum, Fch)，亚美尼亚镰刀(F. armeniacum，Far)，粉红镰刀(F. roseum, Fro)，燕麦镰刀(F. avenaceum, Fav)，茄病镰刀(F. solani, Fso)（Zhou et al, 2019; 朱运启等, 2022；高飞等, 2023）。

需要注意的是不同地区及不同年份小麦茎基腐病病原菌的种群结构和优势种群有所不同；来自不同地区或者相同地区菌株致病力也有明显差异。以河南为例，2013—2016年间的标样中假禾谷镰刀的分离频率为59% (Zhou et al., 2019)，2017—2019年假禾谷镰刀的分离频率快速上升至91.67%(范学锋等，2021)，2019—2020年假禾谷镰刀分离频率进一步上升至95.41%（高飞等，2023）。这一结果表明假禾谷镰刀在河南省的适应力不断增强，占绝对优势。更需要注意的是源于相同或者不同地区的假禾谷镰刀菌株的致病力也存在差异，这也需要我们继续监测不同镰刀菌的比例及致病性。

三、小麦茎基腐病抗性鉴定

（一）小麦茎基腐病苗期抗病性鉴定

苗期鉴定受众多因素的影响：

1.温度

镰刀菌在培养基上的最适生长温度为28℃，然而在该温度下小麦徒长，长势弱，为了达到一个理想状态，白天高温最好不要超过25℃，晚上最好设置低一些（20℃左右）有个温差。

2.湿度

接菌后几天保持土壤湿润，有利于侵染和发病。太干会导致苗子倒伏，太湿导致苗子长得弱，因此需要每天查看苗子长势及土壤墒情，及时控水。

3.接种体

常见接种体包括：孢子悬浮液，菌饼，感染病菌的小麦病粒或小米病粒。孢子悬浮液和菌饼接种平均病情等级最高，但是制备成本高，接种效率低，难以大规模鉴定。用小麦病粒接种，易导致发病不均匀，重复间差异大。相比较而言小米病粒效果最为理想。

4.接种时间

一般可以分为播前拌土、播时和种子放在一起或者出苗后接种等三种方法。然而播前拌土的方案，如果拌土比例过高导致出苗率太低，太低会导致发病不均匀，效果较差。接种体和种子同时点播的方案，会因为发病过重导致出苗率严重下降，无法获取足够数据，从而导致抗感对照没有差异。待种子出苗后（点播7天左右）接种，能获得足够表型数据，且能区分抗感，效果最佳。

​

（二）小麦茎基腐病成期抗病性鉴定

经过多年的研究发现，苗期和成株期的茎基腐抗病性存在差异，不能用苗期的结果直接评估品种在生产上的表现。为了综合评价种质在田间的表现，课题组建立了茎基腐田间鉴定圃。田间开放环境下，自然发病不稳定、不均匀。为了获得准确的表型，我们通过麦玉轮作、秸秆还田及撒接种体的方式，尽可能提高田间镰刀菌的含量，在西北农林科技大学斗口试验站，构建了10余亩的田间茎基腐病成株期鉴定圃，每年鉴定1000余份种质（每个种质播种7平方米）。还会定期采集田间土样，监测病原菌的种类及动态变化。通过多年的培育，病圃病菌含量较旁边试验地高，发病均匀、充分，是一个十分理想的鉴定基地。

​

在十四五重点研发计划（小麦优异抗病种质资源精准鉴定, 2021YFD1200602）的支持下，目前本课题组已经完成了2500份小麦种质温室苗期抗茎基腐病鉴定及1000份小麦种质田间成株期抗茎基腐病鉴定。结果发现，苗期鉴定中不到3%的材料表现为中抗，没有鉴定到高抗的材料。田间鉴定中有3%的材料表现为高抗，15%的材料表现为中抗，苗期和成株期都抗的材料很少。由于相同或不同来源的镰刀菌的致病性存在显著差异，鉴定出的抗病材料还需要进一步用不同菌系进行鉴定。也欢迎各位老师提供不同地方的茎基腐标样，我们对病菌进行分离，以便后续进行接种鉴定。

参考文献

Li HL, Yuan HX, Fu B, Xing XP, Sun BJ, Tang WH. 2012. First report of Fusarium pseudograminearum causing crown rot of wheat in Henan, China. Plant Disease, 96(7): 1065

Zhou HF, He XL, Wang S, Ma QZ, Sun BJ, Ding SL, Chen LL, Zhang M, Li HL. 2019. Diversity of the Fusarium pathogens associated with crown rot in the Huanghuai wheat-growing region of China. Environmental Microbiology, 21(8): 2740-2754

贺小伦, 周海峰, 袁虹霞, 施艳, 孙炳剑, 李洪连. 2016. 河南和河北冬小麦区假禾谷镰孢的遗传多样性. 中国农业科学, 49(2): 272-281

高飞, 谢源, 潘鑫, 李洪连, 张晓婷, 吴祖建, 关雄. 2023. 2019—2020年河南省小麦茎基腐病病原菌鉴定及致病力测定. 植物保护学报, 50(2): 298-305

李跃, 刘万才, 赵中华. 2023. 2022 年全国小麦病虫害发生防治概况及对策思考. 中国植保导刊,.43(1): 52-54

徐飞, 宋玉立, 周益林, 张昊, 王俊美, 李亚红, 韩自行. 2016. 2013—2016年河南省小麦茎基腐病的发生危害情况及特点. 植物保护, 42(6): 126-132

朱运启, 靳鹏飞, 王峭, 赵小宁, 赵中华, 李强, 王保通. 2022. 陕西省小麦茎基腐病病原菌鉴定及其致病力分析. 植物保护学报, 49(3): 824-831