[发明专利]一种小麦赤霉病抗性的快速鉴定方法

说明书

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：

一种小麦赤霉病抗性的快速鉴定方法，其特征在于：向受检小麦接种小麦赤霉病菌，以小麦叶片与光合作用相关的生理参数在接种前后的变化为依据鉴定受检小麦的赤霉病抗性特征。

上述方法首先测定受检小麦叶片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，以各生理参数在接种前后的变化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。