[发明专利]一种雪霉叶枯病抗性小麦育种新方法

说明书

技术领域

本发明涉及农业生物技术领域，尤其是指一种通过优选适宜浓度的雪霉病菌粗毒素处理杂交种植株小花从而特异性筛选雪霉叶枯病抗性小麦家系，提高了雪霉叶枯病抗性育种工作效率和准确度的雪霉叶枯病抗性小麦育种新方法。

背景技术

小麦雪霉叶枯病Gerlachia nivalis（Ces.es Sacc.）Gans and Mull，又称小麦叶斑病、小麦雪腐叶斑病、小麦镰刀轮斑病、红色雪腐病等，是积雪时间较长的冬小麦产区的常见病害，最早在北欧、亚洲及北美等地发生。我国于1961年在陕西武功丰产3号小麦品种上首先发现雪霉叶枯病，后陕西相继发生，近年来江西、江苏、湖北、河南、四川、贵州、青海、宁夏、甘肃、西藏等省区也相继发生。1972年以后墨西哥、英国、日本、朝鲜等国也有报道。

小麦雪霉叶枯病从小麦发芽期至成熟前均可发病，产生芽腐、苗枯、基腐、鞘腐、叶枯、穗腐等症状，其中叶枯和鞘腐最重要。芽腐和苗枯的表现为：种子萌发后，胚根、胚根鞘、胚芽鞘等腐烂变色，胚根少，根短，胚芽鞘上生条形至长圆形黑褐色斑，严重的烂腐，表生白色菌丝，病菌基部的叶鞘变褐坏死，且向叶片基部发展，致整叶变褐或变黄枯死。病苗生长衰弱，根系不发达或短，苗矮，第一、二叶短缩，发病重时整株呈水浸状变褐腐烂或死亡，死苗倒伏，表面生白色菌丝。基腐和鞘腐的表现为：拔节后抽穗前发病部位上移，病株基部1～2节的叶鞘褐变腐烂，叶鞘枯死后由深褐色变浅至枯黄色，与叶鞘相连的叶片也染病或迅速变褐枯死，鞘腐多从上部叶鞘与叶片相连处始发，后向叶片基部及叶鞘中下部发展，病叶鞘变为枯黄色或黄褐色，变色部无明显边缘，湿度大时，上生稀疏的红色霉状物，上部叶鞘染病后可致旗叶和下一叶枯死。叶枯的表现为：成株叶片染病初呈水浸状，后扩展为椭圆形至后圆形大斑，发生在叶缘的多呈半圆形，大小1～4cm，我为2～3cm，边缘灰发色，叶间污褐色，呈浸润性地向四周扩展，形成不大明显的轮纹数层，病斑上可见砖红色霉状物，湿度大时病斑边缘现白色菌丝层，有时病部现微细的黑色粒点，即病菌子囊壳，后期多数病叶枯死。穗腐的表现为：个别小穗或少数小穗发病，颖壳上产生水浸状黑褐色斑块，上现红色霉，小穗轴变褐腐烂，个别穗颈腐烂褐色，严重时全穗或局部变黄枯死，病粒易皱缩褐变，表生污白色菌丝。

由雪腐格氏霉引起的小麦成株期叶斑、鞘枯和穗腐，均造成小麦穗粒数减少，穗粒重和千粒重下降，研究结果表明，雪霉叶枯病造成小麦穗粒重减少0.8%～55.2%，千粒重下降7.8%～18.3%。KiChadrson等人报道英国小麦雪霉叶枯病引起小麦减产20%。商鸿生报道小麦雪霉叶枯病使矮丰3号小麦千粒重降低12%～13%。1994年菏泽市小麦雪霉叶枯病发生较重，全市发生逾20万hm²，损失严重。

解决小麦雪霉叶枯病问题需要从以下三个方面综合治理：种植抗病品种、化学药剂防治和栽培措施。通过耕作制度和栽培方式的改变，在一定程度上可以减轻小麦雪霉叶枯病的发生及危害程度，但难以从根本上消除病害的蔓延和危害，而且随着农业机械化程度的不断提升，利用改变耕作制度和栽培方式降低赤霉病危害的空间也越来越小。利用科学预报，并在恰当时段内采用化学药剂防治的手段，对防控小麦雪霉叶枯病的发生和危害具有一定的效果，然而化学药剂防治不仅会增加农业生产成本，降低小麦生产效益，还不可避免地会造成农业环境污染，此外，药剂防治的效果还取决于小麦品种，对雪霉叶枯病高感的品种，化学防治并不能有效控制雪霉叶枯病的发生和危害。因此，对小麦品种进行雪霉叶枯病抗性改良是减轻小麦雪霉叶枯病危害最经济环保的有效途径。

抗病育种是控制小麦雪霉叶枯病最经济有效的措施。培育和种植雪霉叶枯病抗病品种是控制小麦雪霉叶枯病危害最为经济环保的有效途径。然而目前雪霉叶枯病抗性改良进程较慢，难以满足生产上对抗性品种的要求。杂交育种是育种的最基本方式，也是使用最广、育成品种最多的方式，通过抗病基因的重组和累加，可以育出雪霉叶枯病抗性超亲的品种。小麦雪霉叶枯病的抗性鉴定是抗病杂交育种的基础工作之一，直接影响抗病亲本、抗性子代筛选的准确性。小麦对雪霉叶枯病抗性是多基因控制的数量性状，其表现易受环境条件的影响，故抗病鉴定的难度较大，这也是目前雪霉叶枯病抗性改良进程缓慢的主要原因。