CO2浓度升高和UV-B辐射增强对小麦条锈病流行组分的影响

 【目的】研究CO2浓度升高和UV-B辐射增强综合作用对小麦条锈病流行组分的影响,预测未来气候条件下小麦条锈病的发生情况,为防治工作提供依据。【方法】以人工接种条锈病菌32号生理小种的不同小麦品种（铭贤169、京9428、京0045和京冬8号）为供试材料,对其进行浓度升高的CO2和辐射增强的UV-B处理,分析二者对病害流行组分的影响。【结果】高CO2浓度下,在铭贤169、京9428和京0045上,小麦条锈菌的侵染概率显著提高,病害的潜育期缩短,病斑扩展量增加,AUDPC值显著增加。UV-B辐射对侵染概率、潜育期、病斑扩展和AUDPC的影响不显著。在CO2浓度升高与UV-B辐射增强的综合作用下,4个品种上的小麦条锈病的流行组分与对照相比无显著变化。【结论】CO2浓度升高能加重小麦条锈病的发生和危害,UV-B辐射对病害影响不大,CO2浓度升高与UV-B辐射增强两者综合作用对病害几乎没有影响。     

鄂西北(十堰)麦区小麦条锈病定点接种监测研究初报

[目的]探索湖北十堰麦区小麦条锈病冬繁区发展流行规律,使国家小麦主产区免受条锈病危害,保障全国夏粮增产丰收。[方法]采用高感小麦品种铭贤169结合人工接种的方法,在湖北十堰选取4个县市开展小麦条锈病定点接种和自然诱发监测试验。[结果]4个监测点接种后均发病扩展,未接种的自然诱发圃也显症发病;条锈病病菌冬季在十堰市辖区范围可以缓慢冬繁,潜育期随着海拔的升高潜伏期相应延长;早春阶段条锈病病菌在十堰市各县市可进行再侵染,但因气温低扩展缓慢,显症不明显。[结论]十堰市小麦条锈病春季菌源大部分为甘、陕及西南地区和本地冬繁的菌源。     

UV-B辐射增强对水稻稻瘟病菌(Magnaporthe grisea)生长和产孢的影响

采用人工紫外灯照射方法,研究了在UV-B辐射增强条件下和UV-B不同剂量作用下,水稻稻瘟病菌(Mag-naporthe grisea)菌丝的生长速率、菌落直径、菌落形态、菌丝形态及产孢量。结果表明,UV-B辐射增强可延缓稻瘟病菌的生长,导致菌丝生长速率和产孢量均显著下降(P<0.05)。同一UV-B辐射强度下,不同的辐射时间对稻瘟病菌菌丝生长速率和菌落直径的影响没有显著性差异(P>0.05)。在2.5和5.0 kJ.m-2强度下,不同的辐射剂量对病菌产孢量的影响有显著性差异(P<0.05)。在UV-B辐射增强条件下,病菌采取与植物类似的形态学变化来抵御UV-B辐射增强的伤害,经UV-B辐射处理后的病菌菌落颜色加深,菌丝分布更加致密。     

小麦持久抗条锈病品种的定量判别研究

对甘肃省陇南地区多年种植没有丧失抗病性和已丧失抗病性的9个品种进行了田间成株期条锈病发生情况及特点的比较研究,测定了潜育期、普遍率、严重度、病情指数和侵染机率等抗性组分。结果表明,持久抗性品种与感病品种的抗性组分大不相同。运用DPS统计软件依上述抗性组分对试验材料进行了聚类分析,初步建立了判断小麦持久抗条锈性品种的判别函数,其回判结果符合率100%,表明利用抗性组分在成株期进行持久抗性品种的鉴定是可行的。     

不同小麦品种组合条件下条锈病流行的时间动态

为了明确条锈病在小麦混合群体中的发展规律,采用人工接种方法研究了不同抗性小麦品种混播条件下条锈病的流行动态。结果表明,混播群体中条锈病的病情和流行速率降低;在2~4个抗性小麦品种组合中,其混合效应随混合群体中小麦品种组合数目的增多而增强,当组分数目增加到5个时,混合效应不再继续增加;在小麦品种搭配上,以抗感搭配效果显著。     

小麦条锈病罹病叶片核酸水解酶活力的变化

小麦初生叶接种条锈菌后，亲和反应寄主叶片ＲＮａｓｅ活性，分别在潜育期和产孢期呈双峰型增长；不亲和反应叶片ＲＮａｓｅ活性在侵染初期高于健康对照，但低于亲和性反应，其后随着病程发展，近免疫反应叶片ＲＮａｓｅ活性与对照相同，而中度抗病反应叶片也呈双峰增长，峰高及峰延续时间不同于亲和性反应。条锈菌侵染对ＤＮａｓｅ活性影响较小，亲和反应叶片仅在产孢阶段ＤＮａｓｅ活性有所增强，中度抗病反应叶片在显症时活性增强。     

基于遥感技术的不同施氮水平下小麦条锈病病情反演研究

为构建不同施氮条件下,小麦条锈病病情光谱反演模型,设置了在不同氮素水平条件下接种小麦条锈病,将菌情指数与植被指数、一阶微分参数进行回归分析,构建抽穗期、开花期、灌浆期、乳熟期共5个模型。为了评估施氮量对病情反演模型的影响,在模型中加入氮素因子,模型病情反演预测效果表明,抽穗期模型加入氮素因子后预测效果有所提高,抽穗期的模型1-1(R2=0.392 8,P=0.005 4)、1-2(R2=0.449 8,P=0.011 3)、2-2(R2=0.573 3,P=0.001 7)预测效果较好且较稳定,开花期、灌浆期、乳熟期模型预测效果不理想。本研究结果表明,可以利用植被指数、一阶微分参数较好反演抽穗期小麦条锈病病情,加入氮素因子后预测效果有所提高,说明氮素因子对病情反演有影响。     

四川地方小麦品种条锈病抗性研究

【目的】利用获得的小麦条锈病成株抗性"一致性"QTL位点SSR分子标记,结合田间抗性表型鉴定,揭示四川地方小麦品种的条锈病抗性遗传多样性。【方法】通过QTL元分析技术,将已定位的小麦条锈病成株抗性QTL整合于同一张连锁图谱,获得条锈抗性"真实"QTL区段。并利用QTL区段内的SSR标记,结合田间条锈病抗性表型鉴定,对64份四川地方小麦品种抗条锈病多样性进行研究。【结果】通过元分析,获得7个控制小麦条锈病成株抗性MQTL。成株期条锈病抗性鉴定发现11份四川地方小麦品种表现为免疫或近免疫,其发病严重度、平均普遍率和病情指数低于10%。标记/性状关联分析发现3个与四川小麦地方品种条锈病成株抗性存在显著关联的SSR标记位点。【结论】四川地方小麦品种条锈病抗性表现差异显著;小麦条锈病成株抗性关联SSR标记的获得为利用条锈病抗性基因提供了分子标记辅助选择手段。     

四川省22 个小麦品种田间抗条锈病鉴定及聚类分析

选用2010—2017年四川省农作物品种审定的22个四川地区栽培的小麦品种,对其抗条锈病能力进行鉴定并筛选出高抗品种,然后设置自然诱发产生条锈病的大田鉴定试验。对小麦生育期抗条锈病能力的鉴定结果包括反应型、病叶率和病情指数进行相关性分析,结果成显著正相关。针对反应型、病叶率和病情指数进行聚类分析。综合分析结果将22个小麦品种分为三大类,6个品种为高抗条锈病,7个品种为中抗条锈病,9个品种为中感条锈病,其中高抗品种为资阳1号、国豪麦15、绵麦1501、西科麦7号、西科麦10号和川育24号。结果表明,由于CYR34的出现使得部分新培育的小麦品种快速丧失抗病性。     

小麦条锈病产量损失估计

1987～1989年的田间试验表明:小麦灌浆期条锈病的病情指数与产量的相关性最强,发病越重,灌浆速度越慢。但病害对灌浆时间的长短影响不大。盆栽试验证明:旗叶发病对千粒重的影响最大,特别当旗叶、倒二叶的病情严重度达5％以上时,对千粒重影响更为明显。因此认为小麦灌浆期的病情指数为5时,作为条锈病损失的临界病情比较合适,并组建了产量损失预测模型。     

Application of remote sensing to identify adult plant resistance loci to stripe rust in two bread wheat mapping populations

Phenotyping of wheat stripe rust in genetic studies has traditionally relied on quantifying disease by means of the modified Cobb Scale. This approach requires scoring of disease severity and response type, either on flag leaves or on a whole plot basis. The use of spectral crop sensors in wheat phenotyping has raised the question of whether this objective methodology is suitable for detecting stripe rust resistance loci in genetic studies. An Avocet S X Francolin#1 recombinant inbred population developed at the International Maize and Wheat Improvement Center (Centro Internacional de Mejoramiento de Maiz y Trigo—acronym CIMMYT), and a Kariega X Avocet S doubled haploid population developed in South Africa, both with available genetic maps, were used in this study. Field trials for stripe rust evaluation of these populations were planted at Greytown, South Africa in 2013 and 2014. Severe and uniformly distributed infection of Puccinia striiformis race 6E22A+ occurred in both years. Populations and parents were phenotyped according to the modified Cobb Scale and with a handheld Trimble GreenSeeker^® crop sensor (model HCS-100). The sensing device emits red and infrared light and measures the reflectance of each wavelength in terms of the normalized difference vegetation index (NDVI). In both years, NDVI detected four previously characterized quantitative trait loci (QTL) on chromosomes 1BL, 2BS, 3BS and 6AL in the Avocet S X Francolin#1 population. The same QTL were detected with visual estimates in 2013 but only 2BS was significant in 2014. In the Kariega X Avocet S population, all stripe rust traits, including NDVI, mapped to previously described QTL on chromosomes 2BS, 4AL and 7DS. Remote sensing of infection levels thus consistently detected the same QTL regions as described by using visual ratings in earlier studies, indicating that a crop sensor can be easily applied in genetic mapping of stripe rust resistance in wheat.     

中国小麦条锈病综合治理理论与实践

小麦条锈病是影响小麦安全生产的重要生物灾害。文中介绍了全国小麦锈病工作者通过60多年通力协作,对小麦条锈病综合治理理论和技术研究取得的显著成绩,系统揭示了中国小麦条锈病的越冬、越夏规律、菌源传播规律、病菌致病性变异途径以及品种抗病性“丧失”的规律与原因,发现中国小麦条锈病存在秋季菌源和春季菌源2大菌源基地。提出了“综合治理越夏异变区、持续控制冬季繁殖区和全面预防春季流行区”的病害源头治理策略,研发出小麦条锈病分子诊断、异地测报以及抗锈良种、药剂拌种、退麦改种、适期晚种和带药侦查、打点保面等一系列病害监测预警和关键防治技术,构建了以生物多样性利用为核心的中国小麦条锈病菌源基地综合治理技术体系,在生产上大规模推广应用,防病保产效果极其显著。文中并对病菌致病性变异机制、早期预警和越夏易变区生态治理等问题进行了讨论。     

小麦条锈病对小麦产量的影响

为了研究条锈病对小麦产量的影响程度,利用充分接种与药剂保护作比较,对产量及产量构成因素进行量化分析.结果表明:接种与药剂防治间产量差异达极显著水平,参试材料减产幅度达1.07%~29.16%,减产明显;条锈病反应型、普遍率、严重度发生的严重程度是小麦减产的主要原因;除免疫、近免疫材料外,产量构成因素穗粒数、千粒重均有不同程度的降低,处理间达极显著水平;小麦减产与穗粒数下降有关,但与千粒重下降关系更大.该研究说明条锈病对小麦产量的负向作用显著,对小麦的危害严重;同时也证实了利用化学药剂适时防治小麦条锈病的可行性和必要性.     

天水地区小麦条锈病流行规律研究简报

本文报道了天水地区小麦条锈菌的越夏越冬高度和主要地区范围,因降雨(雪)多少和温度高低的变化情况,以及秋、春季的发生发展规律,并且首次证明,天水地区小麦条锈菌的秋季菌源可随风传入关中,成为关中秋季发病的主要菌源。此外,还提出了防治策略。     

小麦YrX、Pm21基因和Dx5优质基因聚合体的分子标记选择

针对宁夏灌区小麦条锈病时有发生,白粉病逐年加重的趋势,本研究将分别含有抗条锈病基因YrX、抗白粉病基因Pm21的小麦材料与宁夏育成的高产、优质品种进行聚合杂交,采用早代抗病鉴定,并利用特异分子标记对F3代材料进行抗条锈病基因(YrX)、抗白粉病基因(Pm21)、优质基因(Dx5)检测。筛选到聚合YrX、Pm21和Dx5三种基因的材料1个,聚合YrX、Pm21基因的材料2个,聚合YrX、Dx5基因的材料2个,聚合Pm21、Dx5基因的材料3个。     

基于深度学习的小麦条锈病病害等级识别

目的 为提高小麦条锈病危害程度分级精度,开展小麦条锈病病害等级自动化、准确、快速识别方法研究。方法 在复杂田间条件下,使用手机拍摄图像,构建含有不同等级条锈病的小麦叶片数据集,利用GrabCut与YOLOv5s相结合的方法进行小麦叶片与复杂背景自动化分割。为了增强ResNet50对表型特征的提取能力,增加Inception模块,依据划分的小麦条锈病病害等级标准,对小麦条锈病病害等级进行识别。采用准确率、查全率、查准率等评价指标分析改进的ResNet50模型(B-ResNet50)在数据集上的表现。结果 GrabCut与YOLOv5s相结合对大田复杂背景下的小麦叶片图像实现了自动、准确、快速地分割。B-ResNet50识别小麦条锈病叶片的平均准确率为97.3%,与InceptionV3(87.8%)、DenseNet121(87.6%)、ResNet50(88.3%)相比,准确率大幅提升,比原始模型(ResNet50)高出9个百分点。结论 利用深度学习对小麦条锈病病害等级进行识别,对防治小麦条锈病的精准施药具有重要意义,可为田间复杂条件下小麦条锈病的防治提供技术支持。     

219个小麦品种成株期慢锈性品种的筛选

[目的]从几大小麦产区主栽品种中筛选出慢锈品种。[方法]用当前条锈菌优势小种接种孕穗期的小麦,计算各品种的潜育期、病情指数及千粒重损失率,从而推算出各品种的慢锈类型。[结果]219个参试品种中筛选出5个免疫品种、67个高度慢锈品种、66个中度慢锈品种、11个耐锈品种和70个感病品种。[结论]在主栽品种中感病类型占有相当的比例,在今后的育种工作中,应多纳入持久抗病种质,逐步淘汰感病种质。     

速保利对小麦条锈病的防治效果

温室盆栽及田间小区试验结果表明,速保利(Diniconazole)对防治小麦条锈病有优异的保护作用和治疗作用。该剂叶面施用后保护活性持续50d以上,能有效地防止条锈菌侵染和降低反应型。潜育期施药能中断侵染,铲除叶内菌丝体,在显症或产孢后施药,能使已有病斑褐变枯死,有效地抑制再侵染。田间适期喷药有很高的防治效果和保产效果,用药量略低于三唑酮。     

小麦条锈病抗性分化原因分析

小麦条锈病是小麦的主要病害。近年来,由于新的条锈病小种的出现,许多小麦品种都丧失了抗性。从几个方面分析小麦抗条锈性分化的原因,以期制定出相应的抗病措施,防止条锈病的爆发和蔓延。     

Identification of QTL for adult plant resistance to stripe rust in bread wheat line C33

Stripe rust, caused by Puccinia striiformis f. sp. tritici, is a serious disease in bread wheat(Triticum aestivum L.). Identification and use of adult plant resistance(APR) resources are important for stripe rust resistance breeding. Bread wheat line C33 is an exotic germplasm that has shown stable APR to stripe rust for more than 10 years in Sichuan Province of China. Here, 183 recombinant inbred lines(RILs) derived from the cross between C33 and a susceptible line X440 were genotyped with diversity arrays technology(DArT) markers to identify resistance quantitative trait locus(QTL). Field trials were conducted in five years at Chengdu and Xindu of Sichuan Province, using maximum disease severity(MDS) as stripe rust reaction phenotypes. A total of four quantitative trait loci(QTLs) were detected, respectively designed as QYr.saas-3 AS, QYr.saas-5 AL, QYr.saas-5 BL, and QYr.saas-7 DS, explaining 4.14–15.21% of the phenotypic variances. QYr.saas-5 BL and QYr.saas-7 DS were contributed by C33. However, the level for stripe rust resistance contributed by them was not strong as C33, suggesting the presence of other unidentified QTLs in C33. QYr.saas-7 DS corresponded to Yr18 and QYr.saas-5 BL remains to be formally named. The RIL lines carrying combinations QYr.saas-5 AL, QYr.saas-5 BL, and QYr.saas-7 DS showed comparability resistance with C33. The present study provides resources to pyramid diverse genes into locally adapted elite germplasm to improve the stripe rust resistance of bread wheat.