对持续控制陇南小麦条锈病的思考与探索

陇南为我国条锈菌的主要越夏区 ,是导致我国中部麦区秋苗发病并进一步引起东部广大麦区发病的主要菌源基地。由于小麦在陇南不同海拔高度垂直种植 ,病菌在区内能顺利完成越夏、越冬和周年循环 ,有利于新小种的产生、保存和发展 ,致使陇南成为我国小麦条锈菌易变区和新小种的策源地。因此治理好陇南条锈菌越夏易变区 ,可大大减少向中、东部麦区提供的菌源 ,阻滞病菌变异和发展的机会 ,这不仅控制了本地区的条锈病的流行 ,也将保护东部麦区和西部春麦区 0 13亿ｈｍ2 小麦免受条锈病危害。可见 ,陇南是我国控制条锈病流行关键性地带。近年来 …     

黔西部小麦条锈病菌越夏考察初报

调查了黔西部小麦条锈病菌越夏情况,结果表明:小麦条锈病菌在贵州西部赫章等地海拔1 700 m以上地区能够安全越夏,越夏面积约3.3万hm²,其越夏菌源能够与当地秋苗衔接,引起秋苗发病。     

小麦条锈病菌源基地生态治理技术研究与应用

小麦条锈病是制约小麦安全生产的重要生物灾害.陇南等地是我国小麦条锈病最重要的越夏区和东部广大麦区秋苗发病的主要菌源基地.自2001年以来.针对我国小麦条锈病连年流行成灾的严峻形势以及菌源基地病菌致病性变异和品种抗病性"丧失"等突出问题,采用生态病理学原理和方法,对我国小麦条锈病菌源区范围及其作用、病菌致病性变异、品种抗病基因遗传、作物适应性以及生态防控技术等进行了系统调查和试验研究,取得了重要进展.     

我国小麦秋苗条锈病发生规律及其区间菌源传播关系

全国冬小麦秋苗均可遭受来自西北和西南越夏区条锈菌的侵染与危害, 条锈菌在寄主上进一步繁殖和发展, 引起本地或者外地小麦条锈病流行。不同麦区秋苗条锈病发生时间、发生程度及其菌源传播规律各不相同, 年度间亦存在差异。根据小麦条锈病发生流行频率、病菌越冬和越夏情况、秋季菌源和春季菌源的有无与多少、提供时间及其影响范围与作用, 结合地理生态条件、气候特点、小麦种植区划与栽培模式等, 将中国小麦条锈病发生流行区域划分为8个明显不同的生态区系, 即关中、华北春季流行区; 成都平原、江汉流域冬季繁殖区; 西北、川西北越夏易变区; 云贵高原越夏冬繁区; 新疆冬春麦常发区; 西藏高原青稞、小麦常发区; 南方晚播冬麦偶发区; 内蒙古、东北春麦偶发区。通过病害实地调查、病菌群体遗传多样性和高空气流轨迹分析, 进一步揭示了区间菌源传播关系。陇南、陇中、陇东、宁南、海东、陕西宝鸡以及川西北和云贵高原等地区离越夏区较近, 冬小麦播种较早, 秋苗条锈病发生早、发病重, 秋季随西北气流传播到平原冬麦区和海拔较低的冬麦区侵染危害秋播麦苗, 其菌源数量对全国小麦条锈病发生流行程度起着至关重要的作用, 是中国小麦条锈病的秋季菌源基地, 面积约67万hm2; 成都平原、江汉流域、陕南、豫南、云贵坝区等麦区, 离条锈菌越夏区相对较远, 小麦播种期也较晚, 秋苗发病较晚较轻, 但冬季气候温和, 雨露条件充沛, 条锈菌在冬季可以不断侵染和繁殖, 在早春可积累大量菌源, 然后向北部和西部广大麦区扩散传播, 引起小麦条锈菌春季侵染, 是中国小麦条锈病的春季菌源基地, 面积约200万hm2。云贵高原越夏冬繁区可为我国广大麦区特别是长江中下游麦区提供部分菌源, 荆州等鄂东南地区是云贵菌源向长江下游麦区传播的中转站。云南与甘肃之间存在大量的基因流, 推测云南可能是中国小麦条锈菌重要的起源中心。西南和西北秋季菌源对长江流域麦区的相对重要性有待进一步研究明确。     

2006年西北川西北小麦条锈病越夏概况和有关问题的探索

简述了2006年我国重要越夏区西北和川西北小麦条锈病菌越夏概况和特点,分析了条锈病越夏菌量低的原因,提出了进一步对小麦条锈病菌源区精准勘界、验证和评价定西和临夏等地菌源作用和地位,探求条锈病菌越夏菌源量引起全国大部地区流行的作用底限的建议。     

陇南小麦条锈病越夏菌量对流行的影响研究初报

通过对1989～2000年陇南小麦条锈病越夏调查资料统计分析,明确了越夏菌量与越夏区7～8月降水量密切相关,越夏菌量与秋苗发病及来年流行程度相关显著.组建了以越夏菌量预报来年流行程度的长期预测模型.     

陇南小麦条锈病的品种遗传多样性控制

为实现陇南小麦条锈病持续控制的目标,以遗传多样性为原则,组建以提高生产品种抗条锈基因丰富度、在锈菌越夏区和越冬区进行基因布局和持久抗性、慢条锈性、高温成株抗性等多种抗性利用为主要内容的控制技术体系。利用Yr10、Yr12、Yr13、Yr16、Yr26、YrC591等有效抗条锈基因的载体品种、Flinor 等持久抗性品种及中四等其它抗源材料育成一批综合性状优良、具有不同遗传背景的抗病品种和类型,其中2004年以来育成的10个品种产量性状有明显提高,在区域试验中较对照增产7.3%~28.9%。陇南小麦条锈病的控制已进入一个新阶段。     

甘肃陇南感病小檗在小麦条锈病发生中起提供(初始)菌源作用的直接证据

 陇南是中国小麦条锈菌易变区、小麦条锈病的常发流行区和防治的关键地区。明确陇南小麦条锈菌转主寄主小檗在小麦条锈病发生中的作用,对阐释该地区小麦条锈菌新小种产生的来源和指导小麦条锈病的综合防控具有重要意义。本研究从陇南春季自然受锈菌侵染的堆花小檗及其邻近的小麦上分离获得小麦条锈菌菌系,19个来自发病小檗的单夏孢子堆菌系在中国小麦条锈菌鉴别寄主上产生5个不同毒力类型VP1~VP5,均为新小种;在近等基因系和载体品种组成的鉴别寄主上产生17个不同毒力类型。29个来自邻近发病小檗的小麦上条锈菌菌系在中国小麦条锈菌鉴别寄主上产生了10个不同的毒力类型VP1~VP10,均为新小种;在近等基因系和载体品种组成的鉴别寄主上产生了24个不同的毒力类型。两个小麦条锈菌群体享有共同的毒力类型VP1~VP5,同时来自发病小檗上菌系的一些毒力类型不同于小麦上的毒力类型。主坐标分析(PCoA)和毒性表型聚类分析表明来自于自然受锈菌侵染小檗及其邻近小麦上的小麦条锈菌存在菌源交流。综合研究表明在自然条件下,陇南小麦条锈菌在野生感病小檗上进行有性生殖是常年发生的,感病小檗在新小种产生和在陇南小麦条锈病的发生中起提供菌源的作用。因此,在陇南小麦条锈病的综合治理策略上加强对小檗的处理,降低新小种产生速率和品种抗性丧失速率,从而延长品种使用年限,同时减少新小种向东部广大麦区传播,保障小麦生产安全。     

秋季麦田翻耕与自生麦苗条锈病发生程度关系研究

在小麦条锈病核心越夏区对比试验结果表明.小麦收获后翻耕,具有降低自生麦苗密度、推迟生育期、降低条锈病发生程度,从而减少条锈病越夏菌源,降低秋苗发病程度的作用.相比较而言,机械翻耕比畜力翻耕的作用更明显.延迟到麦收后30 d翻耕比传统的麦收后10 d翻耕的作用更明显,翻耕后镇压耙磨有时表现有降低发病的作用.根据临夏地区特点.小麦收获后30 d左右、冬小麦播种前应进行耕翻,在平川麦区应加大机耕推广力度.考虑到耙磨还有保墒作用,翻耕后均应镇压耙磨.     

阿坝州小麦条锈病秋季菌源控制的初步研究

研究表明,粉锈宁拌种,适期播种和翻耕灭茬是控制阿坝州越夏区秋季小麦条锈菌源的有效措施。拌种处理早播冬麦约占播种面积的20—30％,便可压低整个越夏区秋苗菌源数量,控制翌年条锈病流行。粉锈宁拌种防治秋苗条锈病效果达99％,推迟暴发期5—7天,最终控制效果为68%,比不拌种对照区增产10.9％,亩增小麦24公斤,经济效益为1∶11。同时拌种还可兼治小麦白秆病、黑穗病和白粉病等当地重要病害。适期播种可显著减少秋苗发病。翻耕两次可有效地消灭自生麦苗及其菌源。文中对通过压低越夏区秋季菌源,保护冬麦区秋苗作用的问题进行了讨论。     

我国小麦条锈菌体细胞遗传重组的分子证据

 小麦条锈病是影响我国小麦生产的重要病害之一,条锈菌毒性变异是引致小麦品种抗病性丧失的主要原因。本文应用SSR分子标记技术,研究了陇南越夏区小麦条锈菌群体遗传结构,以期寻找条锈菌群体遗传重组的分子证据。研究结果表明,陇南地区小麦条锈菌群体遗传多样性比较丰富而遗传分化较小,遗传变异主要存在于群体内部,而在群体之间,遗传多样性有显著的差异。在11对SSR引物中,有4对能够检测到陇南地区小麦条锈菌群体存在遗传重组,而且重组体出现的频率不同,CPS15揭示的条锈菌重组体出现的频率为20.0%,CPS34揭示的条锈菌重组体出现的频率为18.5%,RJ20揭示的条锈菌重组体出现的频率为12.8%,RJ18揭示的条锈菌重组体出现的频率为15.0%,陇南地区小麦条锈菌群体重组体出现频率平均为16.6%。本文揭示的遗传重组现象表明陇南地区条锈菌体细胞结合十分普遍,由此推测我国小麦条锈菌在自然条件下通过遗传重组而导致毒性变异的可能性。     

86份贵协系小麦种质资源对条锈病的抗病性评价

小麦条锈病是发生于甘肃陇南麦区小麦生产上的最主要病害,利用和种植抗病品种(系)是防治该病害最经济有效且有利于保护环境的措施。2011-2013年度连续两年在甘肃省农业科学院植物保护研究所甘谷试验站田间对86份来自贵州大学的贵协系小麦种质资源材料进行了成株期抗条锈病鉴定,结果发现仅有‘贵协1’、‘贵协2’、‘贵协3’、‘贵协7’、‘贵协011-2-6’、‘贵协011-3-16’、‘贵协011-3-29’、‘贵协011-3-31’、‘贵协011-3-34’等9份材料表现抗病,且抗病性相对稳定,可作为一线抗源材料在陇南抗病育种中充分利用。     

西藏林芝与内地小麦条锈菌分子群体遗传结构及菌源关系

 2009-2010年春季,先后从甘肃、四川、陕西和西藏四省的29个县(市)采集到1 391份小麦条锈病标样,繁殖获得961个菌株,利用SSR分子标记进行群体遗传分析结果表明:甘肃天水、平凉和陇南,陕西宝鸡及汉中,四川阿坝和广元等地条锈菌的遗传多样性比较丰富,而四川宜宾及凉山、西藏林芝的遗传多样性水平相对较低。利用Arlequin软件中的AMOVA方法分析结果表明,小麦条锈菌的遗传变异主要存在于群体内部。内地各种群之间菌源交流频繁(Nm＞4),西藏与内地菌源交流很少(Nm＜1)。采用Structure及聚类分析表明,陕西宝鸡与甘肃平凉间,陕西汉中、甘肃陇南、甘肃天水及四川广元间,存在着频繁的菌源交流关系,四川宜宾和凉山与四川阿坝、陕西汉中和甘肃陇南间存在着菌源交流关系。而西藏与内地间几乎没有菌源交流。初步认为西藏林芝小麦条锈菌可能是一个相对独立的遗传群体。     

天水地区不同海拔高度小麦条锈菌越冬调查初报

为进一步勘定小麦条锈病病菌越冬的海拔上限,明确不同海拔地区病害的越冬率。2008-2010年作者以甘肃省天水市甘谷县为基点,对天水地区不同海拔高度麦田小麦条锈菌的越冬情况进行了大田随机调查和病田定点系统观察。结果表明,该地区小麦秋苗发病重、越冬菌源多,是导致当地小麦条锈病春季流行的重要因素。一般年份小麦条锈菌在天水地区海拔1 293~2 080 m地带可以越冬,其越冬率随海拔降低而增高;同一地点不同年份间越冬率存在差异。越冬海拔上限与过去研究结果相比有明显提高,在海拔2 080 m地带越冬率为0.65%,可能与全球气候变暖有关。文中还对影响小麦条锈菌越冬的因素进行了讨论。     

临麦系列春小麦品种抗条锈性分析

小麦条锈病是发生于甘肃省临夏州小麦生产上的最主要病害,种植抗病品种是防治该病最经济有效且有利于保护环境的措施。作者于2013年在甘肃省农业科学院植物保护研究所兰州低温温室和甘谷试验站进行了苗期、成株期分小种接种鉴定,并于2010-2014年对临麦系列春小麦品种‘临麦32号’~‘临麦36号’在甘肃省不同生态区的8个试验点进行成株期抗条锈性分析,结果表明:春小麦品种‘临麦32号’苗期对所有供试菌系均表现感病,成株期对CYR29和CYR32表现中抗-中感;‘临麦33号’除对CYR29苗期表现免疫、成株期表现中抗-中感外,对其余供试菌系均表现感病。对自然诱发的条锈病,两品种也表现感病;‘临麦34号’和‘临麦36号’除对新菌系G22-9、G22-14表现感病外,对其余菌系表现抗病,但自2013年开始两品种在田间也表现感病;‘临麦35号’全生育期对接种及自然诱发的条锈菌均表现抗病。苗期选用24个国内外供试条锈菌单孢菌系进行基因推导分析,发现供试临麦系品种抗性谱与已知基因载体品种的抗性谱均不一致,初步推测供试临麦系品种含有未知抗条锈基因。     

我国大麦条锈病菌的生理分化

 我国大麦条锈病主要由条形柄锈菌大麦专化型引起,病菌有明显的生理分化。对西藏大麦条锈菌鉴别寄主进行扩充改进,初步建立了一套在我国较为适用的大麦条锈菌鉴别寄主,由7个品种组成:喜马拉6号、矮秆齐、早熟3号、永1394、永802、科品2号、辉县红(小麦)。这套鉴别寄主可清楚地将大麦专化型和小麦专化型区分开;并将采自西藏、青海、甘肃、陕西和河南5省区的40个大麦专化型菌系区分为4个毒性类型。以毒性中等的大麦型1号和毒性较弱的大麦型2号分布较广,大麦型3号和大麦型4号则只见于西藏的标样中。     

甘肃渭源蒙古黄芪根腐病病原菌的分离与鉴定

黄芪是豆科黄芪属蒙古黄芪[Astragalus membranaceus(Fisch.)Bge.var.mongholicus(Bge.)Hsiao]或膜荚黄芪[A.membranceus(Fisch.)Bge.]的干燥根,主要成分有皂苷类、黄酮类、多糖及其它成分。具有补气固表、利尿托毒、排脓、敛疮生肌之功效。黄芪为多年生药用植物,野生资     

冀鲁豫部分小麦生产品种在甘肃陇南的抗条锈性表现

2007-2008年,在甘肃省农科院植保所甘谷试验站及天水市的不同海拔高度地区,对收集到的146份冀鲁豫生产品种进行了全生育期抗条锈性鉴定及成株期抗条锈性监测。结果发现,仅有绵麦39抗性表现稳定,对接种鉴定及自然诱发的条锈病均表现免疫,合选18、许6、矮抗58等3份材料的抗性表现也相对较好,抗性比例仅为2.74%,其余142份材料均表现感病。文中还对各品种利用前景、评价等进行了讨论。     

应用real-time PCR 定量检测田间小麦条锈菌潜伏侵染的研究

 为快速、及时地定量检测处于潜育状态下的小麦条锈菌菌量,本研究于2009－2010年实施田间试验,在北京和甘肃各设3个试验小区,将小区分割成1 m×1 m或1.5 m×1.5 m的小格。初春刚返青叶片出现症状前,在每小格内采集30片叶,提取叶片基因组DNA,应用已建立的real-time PCR定量测定方法,计算每个样本的分子病情指数(molecular-detected disease index, MDI）。在本试验的天气条件和试验设计下,采样10 d后,调查田间标记采样点的发病情况,计算病情指数DI,比较MDI和DI的关系,建立回归模型。结果表明：甘肃甘谷3个试验小区的MDI和DI存在极显著的相关性（R₂¹=0.813 6,R₂²=0.884 5,R₂³=0.592 8）;北京上庄3个试验小区的MDI和DI也存在极显著的相关性（R₂¹=0.742 3,R₂²=0.578 4,R₂³=0.858 4）。本研究证明了应用分子生物学方法可估测小麦条锈病潜育侵染程度的可能性,为建立分子定量测定田间潜育侵染量系统提供了可靠依据。     

2013-2016年甘肃省小麦条锈菌生理小种变异监测

2013-2016年对1 000份甘肃省小麦条锈菌标样进行生理小种鉴定和监测, 结果表明:共监测到56个生理小种及致病类型。贵农22致病类群已占据优势地位, 出现频率由2013年的28.72%上升到2016年的66.76%。新小种条中34号(原代号贵22-9)出现频率由2013年的11.28%上升到2016年的34.85%, 居第一位; 条中32号出现频率由2013年的15.38%下降到2016年的9.12%, 居第二位; 贵22-14致病类型2016年出现频率6.43%, 居第三位; 条中33号出现频率由13.85%降为5.63%, 居第四位。次要小种HY4、HY8、水11-4、水11-5、水11-7及贵22-8、贵22-45、贵22-74等类型出现频率较低, 在051%~615%之间。毒性频率分析发现, 到2016年对 Yr9、Yr3b + Yr4b、YrSu、Yr26 基因的毒性频率均超过58%, 其中对 Yr26 超过72%, 甘肃省小麦条锈菌群体已进入以条中34号为主、贵农22致病类群占优势的新的变异活跃期。抗锈育种应以针对条中34号、条中32号、条中33号为主, 兼顾贵农22、Hybrid 46和水源11致病类群中其他类型。